新型有机溶剂—盐双水相系统及其在槐米总黄酮提取中的应用研究

发布时间：2020-09-27 18:05

　　双水相萃取是一种新型有机溶剂萃取方式,在实验室数十种化学试剂中,筛选出1-甲基哌啶、N-甲基咪唑、六甲基磷酰三胺、二乙二醇丁醚、三甲基己二胺五种能形成双水相的物质,并分别用这些有机物与硫酸铵、碳酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、碳酸钾等无机盐构建双水相,并分别测定了这五种物质与这五种盐的有机溶剂-无机盐双水相系统的相图。通过实验筛选出的双水相体系,采用N-甲基咪唑-硫酸铵-水构建双水相体系,提取槐米中的黄酮,以芦丁为对照品测定其提取率及纯度。然后通过单因素变量实验及正交实验的方法,优化出其分离纯化工艺条件。通过实验表明,N-甲基咪唑-盐双水相体系在槐米黄酮的提取中有一定的效果。通过单因素实验及正交实验,确定最佳提取条件为:N-甲基咪唑的质量分数34%;硫酸铵的质量分数为17%;双水相总质量20g,槐米的加料量为0.6g,温度为30℃,pH为3,提取时间30min。槐米黄酮的检测采用外标法,以98%芦丁标准品作为对照。HPLC色谱条件:检测柱:十八烷基硅烷键合硅胶,流动相:1%醋酸溶液(v):甲醇(v)=45:55,流速:1ml/min,紫外检测器检测波长:257nm,柱温:30℃,进样量20μl。得到槐米芦丁提取率24.93%,纯度76.77%。通过实验筛选出七种能形成双水相的物质,确证了槐米黄酮分离纯化的最佳操作条件,同时阐述了双水相能够分离纯化物质的可能机理,为后续机理的进一步研究奠定基础。研究表明该方法在槐米的分离纯化中很适用,具有较好的提取、纯化效果。
【学位单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O658.2;R284
【部分图文】：

双水相,双水相体系

双水相体系( Aqueous Two-Phase System, ATPS )是指在一定条件下，把两有机物，或一种有机物与盐,或两种盐的溶液相混合后发生分相形成的两相体系上下两相的组成依然是水溶液，所以叫双水相。双水相体系的发现至今已有一多年的历史，1896 年，德国科学家 Beijerink 把明胶溶液与琼脂或可溶性淀粉合时，发现溶液分为两相，从而发现了双水相体系[1]。1956 年瑞典伦德大Albertsson 重新发现并提出。经过半个多世纪的发展，双水相体系在生物化学细胞生物学、生物化工等领域得到广泛的应用。双水相作为一种新型的分离技术具有操作简单，条件温和，且易于放大等优点，在萃取分离等绿色化学方面越越受到人们的关注。目前最常见的 ATPS 主要有以下几类：聚合物-聚合物，聚合物-盐型双水表面活性剂-盐型双水相，小分子醇-盐型双水相，表面活性剂-表面活性剂型双相。双水相的形成是一个迅速且复杂的过程，在实验室，大多数双水相在 5~10m内即可完全分相。图 1-1 为双水相成相过程

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图 1-2 典型双水相相图示意图Figure 1-2 The phase diagram ofATPS ACB 为双节线，在曲线下方，液体不能形成双水相双节线上的点 C，处于临界状态，液体此时处于浑浊水相上方点 M 时，处于典型的双水相状态，此时液相，形成双水相。过 M 作点任意直线 PQ 与双节线为系线（Tie line）。点 M 所处的体系符合以下定律QMMPllmm 下上MQMPVVRll 下上：

相图,双水相,磷酸氢二钾,甲基哌啶

(a) (d)图 2-1 1-甲基哌啶双水相相图（a）硫酸铵，（b）磷酸氢二钾，（c）碳酸钾，（d）磷酸二氢钾Figure 2-1 The phase portraits of 1-Methylpiperidine (a) (NH4)2SO4,(b)K2HPO4, (c)K2CO3,(d) KH2PO4从图 2-1 可以看出，1-甲基哌啶的成相能力并不好。首先，其与碳酸钠水溶液形成的分相体系并不稳定，不能测定稳定的相图数据。其与硫酸铵、磷酸二氢钾、碳酸钾、磷酸氢二钾形成的双水相体系，无机盐浓度范围分别为 4.24~8.26%、1.45~2.05%、2.63~3.09%、4.96~8.12%，有机物浓度变化范围也普遍在 10%以内。其浓度范围小，双水相配置较困难，作为双水相进一步研究的潜力较小。2.4.3 六甲基磷酰三胺双水相的构建取一定量的无机盐，置于锥形瓶中，加入去离子水至完全溶解，测定加入水

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