CN101544626A

CN101544626A - 一种从植物槐角中提取染料木素的方法

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Publication number: CN101544626A
Application number: CN200910021638A
Authority: CN
Inventors: 傅强; 肖爱萍; 郭琦; 艾力江·阿木提; 刘荣; 常春
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2029-03-20
Also published as: CN101544626B

Abstract

本发明公开了一种从植物槐角中提取染料木素的多步溶胀聚合－固相萃取方法，包括以下步骤：(1)多步溶胀聚合法制备具有均一粒径的染料木素分子印迹聚合物；(2)制备染料木素分子印迹固相萃取柱；(3)染料木素分子印迹固相柱提取分离植物槐角中的染料木素。本发明所合成的这种新型的具有均一粒径(3～5μm)的球状分子印迹聚合物对染料木素具有高选择性，将所得的聚合物制备成固相萃取柱，可用于植物槐角中染料木素的提取分离、纯化，所得的产品纯度较高，操作过程简单，溶剂的使用量大大减少，故提取的过程更为安全、环保，且能够快速地达到除杂、纯化及富集目标物染料木素的目的。

Description

一种从植物槐角中提取染料木素的方法

技术领域

本发明属于医药加工生产领域，涉及一种提取染料木素的方法，尤其是一种从植物槐角中提取染料木素的方法。

背景技术

目前染料木素常用的提取技术有以下几种：

(1)溶剂法和柱分离法；

(2)微波提取法；

(3)分子印迹技术。

以上所述染料木素常见的提取方法中：溶剂回流提取法，需要多次抽取、萃取、脱色等，还需要用到柱色谱进行分离纯化。该类技术操作繁琐，提取效率低，成本高，同时提取的量也受到限制。

对微波提取法的研究，目前仍处于初级阶段：在提取过程中的参数，例如药材的物理性质和粉碎度、基础物化参数的收集、特殊专用微波辅助提取设备的研发等都有待探索。

其中分子印迹技术(molecularly imprinted technique，MIT)是一种为获得在空间结构和结合位点上与特定的目标分子(模板分子或印迹分子)完全匹配的聚合物的技术。制备所得的聚合物称为分子印迹聚合物，其对目标分子具有特异的识别和选择能力。图1为分子印迹技术的基本原理示意图。

传统的分子印迹化合物(MIPs)，常见的制备方法有两种，即本体聚合技术和原位聚合技术。本体聚合技术得到的块状聚合物需要经过粉碎、研磨、筛分后才能应用，其处理过程冗长费时，且在研筛过程中聚合物有所损失，产品形状不规则，分散性较差，色谱效率低。原位法是在柱管中直接合成连续多孔的棒状MIPs，但其柱效仍然不高，而且存在柱压较高的问题。另外，合成的聚合物结合容量有限，也限制了其在工业生产上的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有的常用技术的缺点，提供一种从植物槐角中提取染料木素的方法，该方法是采用多步溶胀聚合技术，以具有均一粒径的染料木素分子印迹聚合物为固相萃取介质，提取分离复杂体系中的染料木素。该方法不但专属性强、分离效率高，而且可应用于工业。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种从植物槐角中提取染料木素的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)制备染料木素分子印迹聚合物：

1)多步溶胀聚合：

a.首先，向微乳液A中加入单分散微球，室温下，在恒温磁力搅拌器中以100～150rpm的转速反应14～16h，得到第一步溶胀液；

所述微乳液A由十二烷基磺酸钠、邻苯二甲酸二丁酯和三蒸水配置而成，其中每毫升微乳液A中含十二烷基磺酸钠0.001～0.003g，含邻苯二甲酸二丁酯0.03～0.05g，其余为三蒸水；

b.再向第一步溶胀液中加入微乳液B，室温下，在恒温磁力搅拌器中以100～150rpm的转速反应1.5～2.5h，得到第二步溶胀液；

所述微乳液B是由引发剂、三氯甲烷、聚乙烯醇和三蒸水配置而成，其中每毫升微乳液B中含引发剂0.01～0.02g、三氯甲烷0.070～0.100g和聚乙烯醇0.018～0.025g，其余为三蒸水；

c.然后向第二步溶胀液中加入微乳液C，室温下，在恒温磁力搅拌器中以100～150rpm的转速反应1.5～2.5h，得到第三步溶胀液；

所述微乳液C是由染料木素、功能单体、交联剂、环己醇、十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇和三蒸水制成，其中每毫升微乳液C中含染料木素0.008g～0.009g、功能单体0.022g～0.024g、交联剂0.150～0.158g、环己醇0.105～0.110g、十二烷基磺酸钠0.001～0.005g和聚乙烯醇0.015～0.020g，其余为三蒸水；

d.最后将第三步溶胀液进行热聚合，具体为：氮气流保护下，在恒温磁力搅拌器中于50℃的温度，180rpm的转速反应24h，得到粒径为1～15μm的微球，从而完成溶胀聚合；

2)在多步溶胀聚合完成后，将所得的微球经过六次沉降，六次沉降分别为：首先在甲醇中沉降三次，然后在三蒸水中沉降一次，最后在四氢呋喃中沉降两次。取下层沉淀物并以G4漏斗过滤，然后将滤渣在常温常压下干燥，得到染料木素分子印迹聚合物；

(2)制备染料木素分子印迹固相萃取柱：

采用匀浆法将步骤(1)中制备好的染料木素分子印迹聚合物装柱，然后依次用体积比为20％的乙腈溶液、体积比为4:1的甲醇-冰醋酸、体积比为20％的乙腈溶液进行洗脱，得到染料木素分子印迹固相萃取柱；

(3)染料木素分子印迹固相萃取柱提取分离植物槐角中的染料木素：

对植物槐角中的染料木素进行粗提取，得浓缩物，然后用色谱甲醇溶解浓缩物、以0.2μm～0.8μm微孔滤膜过滤，得甲醇提取液；取甲醇提取液加载于上述染料木素分子印迹固相萃取柱上，采用高效液相色谱法，以0.2～1.0ml/min的流速，用无水乙醇洗脱15～75min，然后改用体积比为4:1的无水乙醇与色谱级冰醋酸的混合液洗脱至基线平稳，收集洗脱液并浓缩至流动相挥干，得到提纯后的染料木素。

进一步的，所述功能单体为四乙烯吡啶或二乙烯吡啶；所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯；所述引发剂为偶氮二异丁腈。

进一步的，所述单分散微球的粒径为1μm，所述单分散微球是聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸微球或含氟丙烯酸酯共聚物微球。

本发明以染料木素为模板分子合成的这种新型的具有均一粒径的球状分子印迹聚合物对染料木素具有高选择性，将所得的聚合物制备成固相萃取柱，可用于植物槐角中染料木素的提取分离、纯化，所得的产品纯度较高，操作过程简单，溶剂的使用量大大减少，故提取的过程更为安全、环保，且能够快速地达到除杂、纯化及富集目标物染料木素的目的。该方法的优点在于能够简单地制备出具有均一粒径的单分散粒子，可以对粒子进行原位修饰并且非常适于制备高效液相色谱(HPLC)的柱填充材料，同时溶剂使用量小，可快速、有效、环保地提取分离植物槐角中的染料木素。

附图说明

图1为分子印迹技术的基本原理示意图；

图2为本发明具有均一粒径的染料木素分子印迹聚合物的电镜扫描图(×8.00K)；

图3为本发明具有均一粒径的染料木素分子印迹聚合物的电镜扫描图(×1.00K)；

图4为本发明固相萃取前的槐角提取物色谱图；

图5为本发明提纯后的染料木素色谱图；

图6为本发明的染料木素对照品色谱图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行详细地描述：

实施例1

本实施例的具体方法按照以下步骤进行：

(1)制备染料木素分子印迹聚合物：

1)多步溶胀聚合：

a.首先，向每毫升微乳液A中加入0.012g粒径为1μm的聚苯乙烯微球，室温下，在恒温磁力搅拌器中以150rpm的转速反应15h，得到第一步溶胀液；

其中每毫升微乳液A中含十二烷基磺酸钠0.002g，含邻苯二甲酸二丁酯0.048g，其余为三蒸水；

b.再向每毫升第一步溶胀液中加入2.4mL的微乳液B，室温下，在恒温磁力搅拌器中以150rpm的转速反应2h，得到第二步溶胀液；

其中每毫升微乳液B中含偶氮二异丁腈0.017g、三氯甲烷0.099g和聚乙烯醇0.021g，其余为三蒸水；

c.然后向每毫升第二步溶胀液中加入0.93mL的微乳液C，室温下，在恒温磁力搅拌器中以150rpm的转速反应2h，得到第三步溶胀液；

其中每毫升微乳液C中含染料木素0.008g、四乙烯吡啶0.024g、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.158g、环己醇0.110g、十二烷基磺酸钠0.001g和聚乙烯醇0.015g，其余为三蒸水。

d.最后将第三步溶胀液进行热聚合，热聚合具体为：在氮气流保护下，在恒温磁力搅拌器中于50℃的温度，180rpm的转速反应24h，得到粒径为1～15μm的微球，完成溶胀聚合；

2)在多步溶胀聚合完成后，首先在分析甲醇中沉降三次，然后在三蒸水中沉降一次，最后在分析四氢呋喃中沉降两次，取最后一次沉降的下层沉淀物并以G4漏斗过滤，然后将滤渣在常温常压下干燥，得到染料木素分子印迹聚合物；

(2)制备染料木素分子印迹固相萃取柱：

将步骤(1)中制备好的染料木素分子印迹聚合物采用匀浆法进行装柱，然后依次用体积比为20％的乙腈溶液、体积比为4:1的甲醇-冰醋酸、体积比为20％的乙腈溶液进行洗脱，得到染料木素分子印迹固相萃取柱；

对植物槐角中的染料木素进行粗提取，得浓缩物，然后用色谱甲醇溶解浓缩物、以0.2μm微孔滤膜过滤，得甲醇提取液；取甲醇提取液加载于上述染料木素分子印迹固相萃取柱上，采用高效液相色谱法，以0.2ml/min的流速，用无水乙醇洗脱75min，然后改用体积比为4:1的无水乙醇与色谱级冰醋酸的混合液洗脱至基线平稳，收集洗脱液并浓缩至流动相挥干，得到提纯后的染料木素。

实施例2

本实施例的具体方法按照以下步骤进行：

(1)制备染料木素分子印迹聚合物：

1)多步溶胀聚合：

a.首先，向每毫升微乳液A中加入粒径为1μm的聚甲基丙烯酸微球0.006g，室温下，在恒温磁力搅拌器中以130rpm的转速反应16h，得到第一步溶胀液；

其中每毫升微乳液A中含十二烷基磺酸钠0.003g，含邻苯二甲酸二丁酯0.05g，其余为三蒸水；

b.再向每毫升第一步溶胀液中加入1.8mL微乳液B，室温下，在恒温磁力搅拌器中以130rpm的转速反应2.5h，得到第二步溶胀液；

其中每毫升微乳液B中含偶氮二异丁腈0.02g、三氯甲烷0.100g和聚乙烯醇0.025g，其余为三蒸水；

c.然后向每毫升第二步溶胀液中加入0.7mL微乳液C，室温下，在恒温磁力搅拌器中以130rpm的转速反应2.5h，得到第三步溶胀液；

其中每毫升微乳液C中含染料木素0.009g、四乙烯吡啶0.022g、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.150g、环己醇0.105g、十二烷基磺酸钠0.005g和聚乙烯醇0.020g，其余为三蒸水。

d.最后将第三步溶胀液进行热聚合，热聚合具体为：氮气流保护下，在恒温磁力搅拌器中于50℃的温度，180rpm的转速反应24h，得到粒径为1～15μm的微球，完成溶胀聚合；

(2)制备染料木素分子印迹固相萃取柱：

(3)染料木素分子印迹固相萃取柱提取分离植物槐角中的染料木素：对植物槐角中的染料木素进行粗提取，得浓缩物，然后用色谱甲醇溶解浓缩物、以0.45μm微孔滤膜过滤，得甲醇提取液；取甲醇提取液加载于上述染料木素分子印迹固相萃取柱上，采用高效液相色谱法，以1.0ml/min的流速，用无水乙醇洗脱60min，然后改用体积比为4:1的无水乙醇与色谱级冰醋酸的混合液洗脱至基线平稳，收集洗脱液并浓缩至流动相挥干，得到提纯后的染料木素。

实施例3

本实施例的具体方法按照以下步骤进行：

(1)制备染料木素分子印迹聚合物：

1)多步溶胀聚合：

a.首先，向每毫升微乳液A中加入粒径为1μm的含氟丙烯酸酯共聚物微球0.010g，室温下，在恒温磁力搅拌器中以100rpm的转速反应14h，得到第一步溶胀液；

其中每毫升微乳液A中含十二烷基磺酸钠0.002g，含邻苯二甲酸二丁酯0.04g，其余为三蒸水；

b.再向每毫升第一步溶胀液中加入2.0mL的微乳液B，室温下，在恒温磁力搅拌器中以120rpm的转速反应1.5h，得到第二步溶胀液；

其中每毫升微乳液B中含偶氮二异丁腈0.015g、三氯甲烷0.080g和聚乙烯醇0.020g，其余为三蒸水；

c.然后向每毫升第二步溶胀液中加入0.8mL的微乳液C，室温下，在恒温磁力搅拌器中以100rpm的转速反应1.5h，得到第三步溶胀液；

其中每毫升微乳液C中含染料木素0.008g、二乙烯吡啶0.023g、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.155g、环己醇0.108g、十二烷基磺酸钠0.003g和聚乙烯醇0.017g，其余为三蒸水。

2)在多步溶胀聚合完成后，首先在分析甲醇中沉降三次，然后在三蒸水中沉降一次，最后在分析四氢呋喃中沉降两次，取最好一次沉降的下层沉淀物并以G4漏斗过滤，然后将滤渣在常温常压下干燥，得到染料木素分子印迹聚合物；

(2)制备染料木素分子印迹固相萃取柱：

(3)染料木素分子印迹固相萃取柱提取分离植物槐角中的染料木素：对植物槐角中的染料木素进行粗提取，得浓缩物，然后用色谱甲醇溶解浓缩物、以0.65μm微孔滤膜过滤，得甲醇提取液；取甲醇提取液加载于上述染料木素分子印迹固相萃取柱上，采用高效液相色谱法，以0.5ml/min的流速，用无水乙醇洗脱35min，然后改用体积比为4:1的无水乙醇与色谱级冰醋酸的混合液洗脱至基线平稳，收集洗脱液并浓缩至流动相挥干，得到提纯后的染料木素。

实施例4

本实施例的具体方法按照以下步骤进行：

(1)制备染料木素分子印迹聚合物：

1)多步溶胀聚合：

a.首先，向每毫升微乳液A中加入0.008g粒径为1μm的聚苯乙烯微球，室温下，在恒温磁力搅拌器中以140rpm的转速反应15h，得到第一步溶胀液；

其中每毫升微乳液A中含十二烷基磺酸钠0.001g，含邻苯二甲酸二丁酯0.035g，其余为三蒸水；

b.再向每毫升第一步溶胀液中加入1.9mL微乳液B，室温下，在恒温磁力搅拌器中以120rpm的转速反应1.5h，得到第二步溶胀液；其中每毫升微乳液B中含偶氮二异丁腈0.017g、三氯甲烷0.090g和聚乙烯醇0.022g，其余为三蒸水；

c.然后向每毫升第二步溶胀液中加入0.9mL微乳液C，室温下，在恒温磁力搅拌器中以135rpm的转速反应2h，得到第三步溶胀液；

其中每毫升微乳液C中含染料木素0.008g、二乙烯吡啶0.024g、乙二醇二甲基丙烯酸酯0.157g、环己醇0.109g、十二烷基磺酸钠0.004g和聚乙烯醇0.018g，其余为三蒸水。

(2)制备染料木素分子印迹固相萃取柱：

(3)染料木素分子印迹固相萃取柱提取分离植物槐角中的染料木素：对植物槐角中的染料木素进行粗提取，得浓缩物，然后用色谱甲醇溶解浓缩物、以0.8μm微孔滤膜过滤，得甲醇提取液；取甲醇提取液加载于上述染料木素分子印迹固相萃取柱上，采用高效液相色谱法，以0.7ml/min的流速，用无水乙醇洗脱50min，然后改用体积比为4:1的无水乙醇与色谱级冰醋酸的混合液洗脱至基线平稳，收集洗脱液并浓缩至流动相挥干，得到提纯后的染料木素。

下面结合附图对本发明做进一步描述：

图1是分子印迹技术的基本原理示意图。其简要说明了分子印迹技术的基本原理，包括了聚合物的合成、解吸附和吸附阶段。

图2和图3均是本发明制备的具有均一粒径的染料木素分子印迹聚合物的电镜扫描图，从图中可以看出，该聚合物具有均一粒径，且粒径大小为3～5μm。

图4和图5分别是以高效液相色谱法测定的固相萃取前的槐角提取物和本发明提纯后的染料木素的色谱图，图6为本发明的染料木素对照品的色谱图，即使用市售的纯染料木素进行测定的色谱图，其中图4、图5和图6中标出的a均为染料木素的色谱峰。

对比图6，可知：图4的染料木素含量为0.9590％，图5的染料木素含量为39.8402％。由此可见，采用本发明的提取染料木素方法，即以多步溶胀得到的聚合物为固相萃取填料用于提取纯化过程，可使槐角中的染料木素含量较常规方法提高42倍。

由上述分析结果可见，本发明的方法可以有效提高提取的染料木素的纯度。并且本发明操作过程简单，溶剂的使用量较之常规方法大大减少，故提取的过程更为安全、环保，且能够快速地达到除杂、纯化及富集目标物染料木素的目的。

Claims

1.一种从植物槐角中提取染料木素的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)制备染料木素分子印迹聚合物：

1)多步溶胀聚合：

a.首先，向每毫升微乳液A中加入单分散微球0.006g～0.012g，室温下，在恒温磁力搅拌器中以100～150rpm的转速反应14～16h，得到第一步溶胀液；

b.再向每毫升第一步溶胀液中加入1.8～2.4mL的微乳液B，室温下，在恒温磁力搅拌器中以100～150rpm的转速反应1.5～2.5h，得到第二步溶胀液；

c.然后向每毫升第二步溶胀液中加入0.7～0.93mL的微乳液C，室温下，在恒温磁力搅拌器中以100～150rpm的转速反应1.5～2.5h，得到第三步溶胀液；

d.最后将第三步溶胀液在氮气流保护下进行热聚合，得到粒径为1～15μm的微球，完成溶胀聚合；

2)在多步溶胀聚合完成后，将所得的微球经过六次沉降，取最后一次沉降的沉淀物，并以G4漏斗过滤，然后将滤渣在常温常压下干燥，得到染料木素分子印迹聚合物；

(2)制备染料木素分子印迹固相萃取柱：

将步骤(1)中制备好的染料木素分子印迹聚合物装柱，然后依次用体积比为20％的乙腈溶液、体积比为4∶1的甲醇-冰醋酸、体积比为20％的乙腈溶液进行洗脱，得到染料木素分子印迹固相萃取柱；

2.根据权利要求1所述的从植物槐角中提取染料木素的方法，其特征在于，所述功能单体为四乙烯吡啶或二乙烯吡啶；所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯；所述引发剂为偶氮二异丁腈。

3.根据权利要求1所述的从植物槐角中提取染料木素的方法，其特征在于，步骤(2)中，采用匀浆法对染料木素分子印迹聚合物装柱。

4.根据权利要求1所述的从植物槐角中提取染料木素的方法，其特征在于，所述步骤(1)的2)中，六次沉降分别为：首先在甲醇中沉降三次，然后在三蒸水中沉降一次，最后在四氢呋喃中沉降两次。

5.根据权利要求1所述的从植物槐角中提取染料木素的方法，其特征在于，所述单分散微球的粒径为1μm，所述单分散微球是聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸微球或含氟丙烯酸酯共聚物微球。

6.根据权利要求1所述的从植物槐角中提取染料木素的方法，其特征在于，在d步骤中，所述的热聚合过程为：氮气流保护下，在恒温磁力搅拌器中于50℃的温度，180rpm的转速反应24h。