CN103512981A - 一种离子液-红外辅助萃取中药中有效成分的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属分析化学领域，涉及一种离子液-红外辅助萃取中药中有效成分的方法。本方法采用定量取中药药材样品，加入离子液与有机溶剂组成的混合溶剂作为提取溶剂，置于红外辅助萃取装置中，在一定功率的红外照射下进行萃取，一定时间后取出补重、离心，上清液用液相或气相色谱分析，测定中药中有效成分的含量。本发明方法简便、准确、可靠、快速，萃取效率高，萃取时间短，重现性好，回收率高，无需特殊的仪器设备；该方法可用于准确测定中药中有效成分的含量，进一步可用于制定中药及其制剂的质量控制标准。

Description

一种离子液-红外辅助萃取中药中有效成分的方法

技术领域

本发明属分析化学领域，涉及一种萃取中药中有效成分的方法，具体涉及一种利用离子液-红外辅助萃取技术从中药中萃取有效成分的方法。

背景技术

红外辅助萃取技术(Infrared Ray-Assisted Extraction,IRAE)是基于红外辐射的一种新型提取技术；所述红外辐射是介于可见光与微波之间的电磁波，以辐射的形式向外传播，其波长范围在约0.76μm到1000μm之间，频率从4×10¹⁴Hz到3×10¹¹Hz之间。由于红外辐射直接作用于物质而不加热物质周围的空气，故不同于其它如对流和传导热传播方式，红外辐射较其它热传递方式更为高效。有研究显示，当红外辐射源的波长与被加热物的吸收波长一致时，该物质易于吸收红外能；物质分子在吸收红外能后，可使光子的能量完全转变成分子的振动或转动能量。目前，市售的红外光源可发出一定强度的连续光谱并主要集中在1.72-16.66μm处(其所对应的波数范围正好为600-5800cm^-1)；而大部分分子的红外振动吸收峰均落在这个范围内。还有研究显示，当红外辐射被应用与中药材有效成分提取时，红外辐射进入物质体内，能加强其组分分子的运动，当组分分子运动强到足以摆脱被加热物体的束缚作用时，则上述组分被提取出来。所述的红外辐射与微波相似，是以光的速度传播到被加热物体表面，且有部分辐射透入物体内部才被吸收，具有传热快及物体内外表面温差小等特点。

而离子液体(Ionic Liquid,IL)是在室温或近于室温下，完全由离子组成的有机液体，又称室温熔融盐。上述液体中只存在阴、阳离子，而没有中性分子；该类液体全部是由人工合成的，其阳离子基本上有四类：烷基季铵离子[NR₄]⁺；烷基季膦离子[PR₄]⁺；烷基取代的咪唑离子简记为[RIm]；烷基取代的吡啶离子简记为[Rpy]。根据负离子的不同可将离子液体分为两大类：一类是含AlCl的卤化盐(正离子仍为上述4种，其中Cl也可以用Br代替)，该类离子液体为混合物，对水和空气敏感；另一类离子液体与第一类不同，其组成固定，大多数对水和空气稳定，该类离子液体的负离子多用BF₄ ^-、PF₆ ^-,也有TA^-(CF₃COO^-)、HB^-(C₃F₇COO^-)、TfO^-(CF₃SO₃ ^-)、NfO^-(C₄F₉SO₃ ^-)、SbF₆ ^-、AsF₆ ^—、NO₂ ^—等。

离子液体是近年来兴起的一种极具应用前景的绿色溶剂，以其特有的优良溶解性、强极性、不挥发、不氧化、对水和空气稳定等特点而受到广泛关注，在化学合成、电化学、萃取分离、材料制备、溶解纤维素和纤维素改性等诸多领域得到应用，并被认为可以在许多领域代替易挥发的化学溶剂，缓解对大气的污染。

离子液体的主要特点是：非挥发性、低熔点(可达零下90℃)、宽液程、强的静电场、宽的电化学窗口、良好的导电与导热性、良好的透光性与高折光率、高热容、高稳定性、选择性溶解力与可设计性。上述特点使得离子液体成为兼有液体与固体功能特性的“固态”液体，或称为“液体”分子筛，尤其是可设计性为离子液体的发展创造了非常优越的条件。目前，分离提纯或回收化学品及有害物质时，如果使用水提取分离，则只适用于亲水性物质且蒸汽压不能太低；如果使用有机溶剂，又伴随着溶剂挥发、交叉污染等问题；室温离子液体的独特性质则正好弥补了上述缺陷；通过对正、负离子的设计，室温离子液体不仅能溶解某些有机化合物、无机化合物和有机金属化合物，而且同许多有机溶剂不混溶，还具有溶解损失低、绿色环保等优点。一般阴离子为卤素、乙酸根、硝酸根的离子液体与水完全互溶，阴离子为PF₆ ^—、Tf₂N^—型的离子液体与水不互溶，阴离子为BF₄ ^—，Tf₂O^—型的离子液体与水互溶的情况还取决于阳离子和取代基；因此，所述离子液体非常适合作为液-液提取的提取剂。

传统的中药中有效成分的提取，通常是通过水浴回流，即通过介质水来传导热量从而达到提取或合成反应目的的，本领域研究人员开始关注传热更为高效、选择性强且提取快速简便的离子液-红外辅助萃取技术。但迄今为止，尚未见有关离子液-红外辅助萃取中药中有效成分的报道。尚未见以加入离子液与有机溶剂组成的混合溶剂为提取溶剂，采用红外萃取反应装置进行中药中有效成分萃取的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子液-红外辅助萃取中药中有效成分的方法，该方法简便，快速，萃取效率高，重现性好，回收率高。

本发明的离子液-红外辅助萃取中药中有效成分的方法，选采用定量取不同的中药药材样品，放入反应器中，加入提取溶剂(离子液与有机溶剂组成的混合溶剂)后，将反应器放置于红外辅助萃取装置中，在一定功率的红外照射下进行萃取，一定时间后取出补重、离心，上清液用液相或气相色谱分析，测定中药中有效成分的含量。

具体而言，本发明的离子液-红外辅助萃取中药中有效成分的方法，其特征在于，其包括步骤，

(1)样品前处理：

将待测中药材粉碎、过筛，得到粒径为40目的样品；

（2）离子液-红外辅助萃取

称取制得的样品于圆底烧瓶中，加入提取溶剂，称定质量，在红外条件下萃取，取下，放冷，再称定质量，用有机溶剂补足减失的质量，摇匀，8000rpm离心，取上清液过滤膜，即得；

(2)加样计算回收率：

称取制得的样品，加入质控标准溶液，按照样品制备方法进行离子液-红外辅助萃取，取滤液后进样进行HPLC分析，计算平均回收率。

本发明所述萃取中药中有效成分的方法中，可取不同的中药药材样品进行离子液-红外辅助萃取，本发明的实施例中，优选中药秦皮或中药石蒜进行离子液-红外辅助萃取其有效成分分析；

本发明所述萃取中药中有效成分的方法中，加入的提取溶剂是离子液与有机溶剂组成的混合溶剂，固液比(g/mL)为1:5~1:500；本发明的实施例中，优选的提取溶剂为1mol/L的[C₄MIM]Br 80%甲醇水溶液或0.5mol/L的[C₄MIM]Cl 70%甲醇水溶液；

本发明所述萃取中药中有效成分的方法中，所用的红外萃取功率为0～350瓦；

本发明所述萃取中药中有效成分的方法中，所用的萃取时间为0～45分钟；

本发明所述萃取中药中有效成分的方法中，IL-IRAE萃取效率的影响因素为：提取溶剂的种类、体积，红外功率、红外时间及离子液的浓度。

本发明萃取中药中有效成分的方法简便、准确、可靠、快速，萃取效率高，萃取时间短，重现性好，回收率高。本发明所述的方法与色谱法结合，可用于准确测定中药中有效成分的含量。对于传统萃取技术加热回流法及现代超声萃取法、微波萃取反应技术而言，离子液-红外辅助萃取技术提取速度快，选择性好，无需特殊的仪器设备，相较来说更为简便经济、安全可靠。

本发明的离子液-红外辅助萃取技术在中药有效成分提取领域有一定的应用前景，能为中药及其制剂的质量控制提供技术支持，进一步可用于制定中药及其制剂的质量控制标准。

为了便于理解，以下将通过具体的附图和具体实施方式对本发明的离子液-红外辅助萃取中药中有效成分的方法进行详细地描述。需要特别指出的是，这些描述仅仅是示例性的描述，并不构成对本发明范围的限制。依据本说明书的论述，本发明的许多变化、改变对所属领域技术人员来说都是显而易见的。

附图说明

图1为常见离子液体阳离子结构式。

图2为秦皮甲素、秦皮乙素、秦皮素和秦皮苷的结构式。

图3为石蒜碱、力可拉敏和加兰他敏的结构式。

图4为红外辅助萃取法、加热回流法、超声萃取法、微波萃取法与离子液-红外辅助萃取法提取秦皮中秦皮甲素、秦皮乙素、秦皮素和秦皮苷含量的比较图。

图5为红外辅助萃取法、加热回流法、超声萃取法、微波萃取法与离子液-红外辅助萃取法提取石蒜中石蒜碱、力可拉敏和加兰他敏含量的比较图。

具体实施方式

实施例1：IL-IRAE-HPLC在中药秦皮有效成分分析中的应用

仪器与材料：

仪器：Shimazu LC-10AD型高效液相色谱仪；红外光源；LWMC-2005型可调功率微波化学反应器；DL-60D智能超声波清洗器；TGL-16G台式离心机。

材料：乙腈、甲醇、冰醋酸、三蒸水；秦皮甲素、秦皮乙素、秦皮素、秦皮苷对照品，离子液；秦皮样品。

样品前处理：

将秦皮粉碎、过筛，得到粒径为40目的样品。准确称取0.5g秦皮样品于50mL圆底烧瓶中，加入25mL 1mol/L的[C₄MIM]Br 80%甲醇水溶液，称定质量，在红外功率为275W的条件下萃取15min，取下，放冷，再称定质量，用80%甲醇补足减失的质量，摇匀，8000rpm离心15min，取上清液过0.45μm滤膜，即得。

加样回收率：

精密称取秦皮样品0.5mg,分别精密加入一定浓度的质控标准溶液，然后按照样品制备方法进行离子液-红外辅助萃取，取滤液后进样进行HPLC分析，平均回收率分别为：(104.25±3.36)%(n=3)。

重复性实验：

精密称取秦皮样品0.5mg，按照样品制备方法进行离子液-红外辅助萃取，取滤液稀释后进样进行HPLC分析，重复测定三次，RSD为1.04%。

实施例2：IL-IRAE-HPLC在中药石蒜有效成分分析中的应用

仪器与材料：

仪器：Shimazu LC-10AD型高效液相色谱仪；红外光源；LWMC-2005型可调功率微波化学反应器；DL-60D智能超声波清洗器；TGL-16G台式离心机。

材料：乙腈、甲醇、三乙胺、冰醋酸、三蒸水；氢溴酸力可拉敏、氢溴酸加兰他敏、盐酸石蒜碱对照品，离子液；石蒜样品。

样品前处理：

将石蒜粉碎、过筛，得到粒径为40目的样品。准确称取0.5g石蒜样品于50mL圆底烧瓶中，加入25mL 0.5mol/L的[C₄MIM]Cl 70%甲醇水溶液，称定质量，在红外功率为275W的条件下萃取10min，取下，放冷，再称定质量，用70%甲醇补足减失的质量，摇匀，8000rpm离心15min，取上清液过0.45μm滤膜，即得。

加样回收率：

精密称取石蒜样品0.5mg,分别精密加入一定浓度的质控标准溶液，然后按照样品制备方法进行离子液-红外辅助萃取，取滤液后进样进行HPLC分析，平均回收率分别为：(101.84±1.68)%(n=3)。

重复性实验：

精密称取石蒜样品0.5mg，按照样品制备方法进行离子液-红外辅助萃取，取滤液稀释后进样进行HPLC分析，重复测定三次，RSD为1.54%。

Claims (7)

1.一种离子液-红外辅助萃取中药中有效成分的方法，其特征在于，采用定量取不同的中药药材样品，放入反应器中，加入提取溶剂后，将反应器放置于红外辅助萃取装置中，在红外照射下进行萃取，取出补重、离心，上清液用液相或气相色谱分析，测定中药中有效成分的含量，其包括步骤：

(1)样品前处理：

将待测中药材粉碎、过筛，得到粒径为40目的样品；

（2）离子液-红外辅助萃取

称取制得的样品于圆底烧瓶中，加入提取溶剂，称定质量，在红外条件下萃取，取下，放冷，再称定质量，用有机溶剂补足减失的质量，摇匀，8000rpm离心，取上清液过滤膜，即得；

(2)加样计算回收率：

称取制得的样品，加入质控标准溶液，按照样品制备方法进行离子液-红外辅助萃取，取滤液后进样进行HPLC分析，计算平均回收率。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的提取溶剂为离子液与有机溶剂组成的混合溶剂，其固液比g/mL为1:5~1:500。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的离子液与有机溶剂组成的混合溶剂为1mol/L的[C₄MIM]Br 80%甲醇水溶液，或0.5mol/L的[C₄MIM]Cl 70%甲醇水溶液。

4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的红外萃取的功率为0～350瓦。

5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的萃取时间为0～45分钟。

6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的待测中药材选自中药秦皮或中药石蒜。

7.权利要求1所述的方法在制定中药及其制剂的质量控制标准中的用途。

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