CN108623642A - 一种用于同步提取红景天中红景天苷和酪醇的深共熔溶剂水混合物及其制备方法和提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于同步提取红景天中红景天苷和酪醇的深共熔溶剂(DES)‑水混合物及其制备方法和提取方法。该DES‑水混合物由乙二醇和乙酰丙酸按摩尔比(1‑3)：(3‑1)制备而成的DES与去离子水混合而成。本发明制备的DES‑水混合物具有制备简单，易工业制备等优点。同时具有易生物降解，无毒无害，环境相容性高等特点。此外，本发明制备的DES‑水混合物粘度小，流动性好。采用本发明制备的DES‑水混合物可以实现红景天中红景天苷和酪醇的同步提取，提高红景天中红景天苷和酪醇的提取率，并且操作安全，对环境和人体不会产生危害。

Description

一种用于同步提取红景天中红景天苷和酪醇的深共熔溶剂水 混合物及其制备方法和提取方法
技术领域
本发明涉及林源药食资源利用，具体涉及一种用于提取红景天中红景天苷和酪醇的深共熔溶剂(DES)-水混合物及其制备方法和提取方法。
背景技术
红景天属于景天科红景天属多年生草本植物或亚灌木植物。我国红景天资源拥有量占世界总量的80％以上。早在两千多年前，西藏人就发现了它的药用价值，以其入药来提高自身的免疫力，更好地抵抗外界恶劣的环境。《四部医典》记载，红景天“性平、味涩善润肺、能补肾、理气养血，主治周身乏力、胸闷、恶心、体虚等症”。现代药理学研究表明，红景天具有抗氧化、抗衰老、抗辐射、抗肿瘤、抗病毒、抗缺氧、提高免疫力、改善心血管功能等作用。理化分析表明：红景天中含有18种氨基酸，21种微量元素，以及丰富的营养物质。红景天中的生物活性成分包括黄酮类、苷类、香豆素类、多糖类、水溶性挥发油、生物碱、酚类化合物等，其中研究最多的是红景天的有效成份—红景天苷及苷元酪醇。
红景天苷又名红景天甙，化学名：对羟苯乙基–β–D–吡喃葡萄糖苷，分子式C14H20O7，分子量300.3，是无色透明针状晶体，熔点158～160℃，溶于水、乙醇、正丁醇，微溶于丙酮、乙醚。研究发现产地或生长环境影响红景天苷的含量，红景天生境海拔越高，红景天苷含量越高。红景天苷具有抗缺氧、抗疲劳、抗肿瘤、防辐射、抗肾损害，保护神经细胞，保护心脑血管，防止肝纤维化等药理活性。红景天苷被广泛应用于治疗冠心病、老年痴呆症、慢性肾衰竭、肝硬化、肿瘤等病症。红景天苷还可以帮助抵抗皮肤光老化、延缓衰老，通过增加人角质形成细胞内抗氧化酶活性、抑制脂质过氧化反应实现抗衰老的作用，在化妆品行业中有着很好的应用前景。
酪醇，化学名4-(2-Hydroxyethyl)phenol，分子式C8H10O2，分子量138.164，红景天苷的合成过程中最后一步是酪醇糖基化反应，故苷元酪醇是红景天苷的前体物质。苷元酪醇的药理活性作用也与红景天苷相似。苷元酪醇可以有效抑制癌细胞的生长和增殖、增强机体免疫力、抗菌、抗病毒、抑制动脉粥样硬化等，与红景天苷一起用于保护肝、肾、心血管等系统的健康，调节机体免疫力。
现有技术红景天中红景天苷和酪醇的提取主要是通过水或者传统有机溶剂进行提取。水作为提取溶剂提取效果差，而传统有机溶剂易挥发、易残留，对环境和人体造成危害。此外，由于红景天苷和酪醇极性的差别，现有技术很难使用同一溶剂实现红景天苷和酪醇的同步高效提取，造成资源的浪费。因此，寻求新型的绿色溶剂，开发新型的提取方法，实现红景天中红景天苷和酪醇的高效、同步、绿色提取具有重要意义。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于同步提取红景天中红景天苷和酪醇的DES-水混合物。本发明制备的DES-水混合物具有制备简单、易工业制备、成本低、粘度小、流动性好、环境相容性高等优点，可以实现绿色、高效、同步提取红景天中的红景天苷和酪醇。
本发明还提供该DES-水混合物的制备方法及利用该DES-水混合物同时提取红景天中红景天苷和酪醇的方法。
技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述的一种用于同时提取红景天中红景天苷和酪醇的DES-水混合物，由乙二醇和乙酰丙酸按摩尔比为(1-3)：(3-1)制备成的DES与去离子水混合而成，去离子水占整个混合物质量的30-50％。
作为优选，由乙二醇和乙酰丙酸按摩尔比为(1-3)：1制备成的DES。
本发明所述的用于同步提取红景天中红景天苷和酪醇的DES-水混合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将原料乙二醇和乙酰丙酸脱水；
(2)根据制备量的需要，按照摩尔比例称取乙二醇和乙酰丙酸两种组分并混合均匀，在80～110℃之间加热搅拌，直至透明液体形成；
(3)透明液体形成后保存在室温过夜，液体稳定没有固体析出，即得到DES；
(4)向步骤(3)制备的DES中加入30-50％(w/w)的去离子水形成的DES-水混合物可用于红景天中红景天苷和酪醇的同步提取。
本发明所述的DES-水混合物用于同步提取红景天中红景天苷和酪醇的方法，包括如下步骤：
(1)精确称取红景天根、茎或全草粉末原料于提取容器内，加入DES-水混合物，混合均匀；
(2)混匀后加热搅拌提取，提取结束后离心，取少量上清用超纯水稀释后进行HPLC检测，其余上清中回收红景天苷和酪醇。
其中，步骤(1)所述DES-水混合物最佳含水量为40％(w/w)。
其中，步骤(1)所述红景天根、茎或全草粉末与DES-水混合物的质量体积比为1:10-20(g/mL)。
作为优选，步骤(1)所述红景天根、茎或全草粉末与DES-水混合物的质量体积比为1:12.5-20(g/mL)，最优选的质量体积比为1:12.5(g/mL)。
其中，步骤(2)所述的加热搅拌提取为磁力搅拌提取，转速为100-200rpm，温度为50-70℃，时间为40-70min。
优选的，步骤(2)所述的加热搅拌提取为磁力搅拌提取，转速为150-200rpm，温度为55-60℃，时间为55-65min。最优选的加热磁力搅拌提取的转速为150rpm，温度为60℃，时间为65min。
其中，步骤(2)所述回收红景天苷和酪醇的方法是指液-液萃取法、大孔树脂吸附分离法、反溶剂法中的一种或多种。
机理：本发明制备的DES-水混合物的性质与DES的组成成分、组成成分摩尔比及含水量之间有着重要关系，细微的变化可以引起DES-水混合物性质极大的改变，这种性质的改变在其应用时可以进行调整以适应不同的需求。红景天苷和酪醇在结构上相差一个葡萄糖基，因而二者的极性存在明显的差异，传统的提取溶剂如水、有机溶剂或水-有机溶剂混合物极性可调整的范围小，很难高效地实现红景天苷和酪醇的同时提取，而DES溶剂的极性调整相对容易，手段多，可以通过改变氢键供体类型、氢键受体类型、氢键供体数量、氢键受体数量、氢键供体受体摩尔比、DES含水量等手段来调整，从而达到疏水、亲水的平衡，实现红景天苷和酪醇的同时高效提取。
本发明中通过调整乙二醇-乙酰丙酸的摩尔比使得氢键受体(HBA)和氢键供体(HBD)之间的氢键作用加强，利于形成氢键稳定的DES，同时通过添加去离子水，使形成的DES-水混合物粘度小，流动性好。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明制备的DES-水混合物为绿色溶剂，具有易生物降解，无毒无害，环境相容性高等特点；同时本发明的DES-水混合物粘度小，氢键稳定，流动性好。
(2)本发明DES-水混合物的制备方法简单方便，原料来源广，易于工业制备，成本低。
(3)采用本发明DES-水混合物可实现红景天中红景天苷和酪醇的同步提取，操作简便，提取效率高，使用安全，不会造成资源浪费。
附图说明
图1为不同波长条件下提取样品的高效液相色谱图；(a)275nm，(b)230nm，(c)218nm；峰1：红景天苷，峰2：酪醇；
图2为不同流动相比例条件下提取样品的高效液相色谱图；(a)甲醇：0.2％磷酸水溶液＝20：80；(b)甲醇：0.2％磷酸水溶液＝18：82；峰1：红景天苷，峰2：酪醇；
图3为高效液相色谱图；(a)对照品，(b)样品；峰1：红景天苷，峰2：酪醇；
图4为红景天苷和酪醇的标准曲线示意图；(a)红景天苷，(b)酪醇；
图5为不同含水量的DES-水混合物对红景天苷的提取率的影响关系图；
图6为不同含水量的DES-水混合物对酪醇的提取率的影响关系图；
图7为不同提取方法对DES-水混合物提取红景天苷和酪醇提取效果比较关系图；
图8为不同料液比(气浴振荡)对DES-水混合物提取红景天苷和酪醇提取效率的影响关系图；
图9为不同料液比(磁力搅拌)对DES-水混合物提取红景天苷和酪醇提取效率的影响关系图；
图10为不同提取温度对DES-水混合物提取红景天苷和酪醇提取效率的影响关系图；
图11为不同提取时间对DES-水混合物提取红景天苷和酪醇提取效率的影响关系图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实验原料：
实验所用原料是来自于新疆的红景天根，生产时间为17年3月份。红景天根在40℃的温度下烘干直到恒重，用固体粉碎机打碎成粉末，经30目及40目筛子筛分后，得到30-40目红景天根粉末，后用磨口瓶置于干燥器内密闭保存。采用GB 5009.3-2010的方法测定红景天根粉末的含水量为5.31％。
试剂：甲醇、磷酸为色谱纯，其他所用的试剂均是分析纯。标准品红景天苷和酪醇均购自上海源叶生物科技有限公司。乙二醇和乙酰丙酸干燥脱水后备用。
实施例1
(1)按照摩尔比1：1称取DES的二种组分乙二醇-乙酰丙酸并混合均匀，在80℃加热搅拌，直至透明液体形成；
(2)透明液体形成后保存在室温过夜，观察液体无固体析出，向制备的DES中加入去离子水形成DES-水混合物，DES-水混合物中去离子水占整个混合物质量的40％，所得DES-水混合物可用于红景天中红景天苷和酪醇的提取。
实施例2
(1)按照摩尔比1:3称取DES的二种组分乙二醇-乙酰丙酸并混合均匀，在100℃加热搅拌，直至透明液体形成；
(2)透明液体形成后保存在室温过夜，观察液体无固体析出，向制备的DES中加入去离子水形成DES-水混合物，DES-水混合物去离子水占整个混合物质量的50％，所得DES-水混合物可用于红景天中红景天苷和酪醇的提取。
实施例3
(1)按照摩尔比3:1称取DES的二种组分乙二醇-乙酰丙酸并混合均匀，在110℃加热搅拌，直至透明液体形成；
(2)透明液体形成后保存在室温过夜，观察液体无固体析出，向制备的DES中加入去离子水形成DES-水混合物，DES-水混合物去离子水占整个混合物质量的30％，所得DES-水混合物可用于红景天中红景天苷和酪醇的提取。
实施例4
(1)按照摩尔比2:1称取DES的二种组分乙二醇-乙酰丙酸并混合均匀，在110℃加热搅拌，直至透明液体形成；
(2)透明液体形成后保存在室温过夜，观察液体无固体析出，向制备的DES中加入去离子水形成DES-水混合物，DES-水混合物去离子水占整个混合物质量的40％，所得DES-水混合物可用于红景天中红景天苷和酪醇的提取。
实施例5
(1)精确称取100mg红景天粉末原料加入到2mL离心管里，加入实施例1-4任意一种DES-水混合物1mL，涡旋混匀；
(2)混匀后在50℃，100rpm磁力搅拌提取70min，提取结束后，在10000rpm下离心10min，取少量上清(0.02mL)用水稀释5倍后，经0.45μm微孔滤膜过滤后，进行高效液相色谱检测。其余上清通过大孔树脂吸附分离法回收红景天中红景天苷和酪醇。
实施例6
(1)精确称取100mg红景天粉末原料加入到2mL离心管里，加入实施例1-4任意一种DES-水混合物1.25mL，涡旋混匀；
(2)混匀后在60℃，150rpm磁力搅拌法提取65min，提取结束后，在10000rpm下离心10min，取少量上清(0.02mL)用水稀释5倍后，经0.45μm微孔滤膜过滤后，进行高效液相色谱检测。其余上清通过大孔树脂吸附分离法回收红景天中红景天苷和酪醇。
实施例7
(1)精确称取50mg红景天粉末原料加入到2mL离心管里，加入实施例1-4任意一种DES-水混合物1mL，涡旋混匀；
(2)混匀后在70℃，150rpm磁力搅拌法提取40min，提取结束后，在10000rpm下离心10min，取少量上清(0.02mL)用水稀释5倍后，经0.45μm微孔滤膜过滤后，进行高效液相色谱检测。其余上清通过反溶剂法回收红景天中红景天苷和酪醇。
实施例8
(1)精确称取100mg红景天粉末原料加入到2mL离心管里，加入实施例1-4任意一种DES-水混合物1.2mL，涡旋混匀；
(2)混匀后在55℃，150rpm磁力搅拌法提取55min，提取结束后，在10000rpm下离心10min，取少量上清(0.02mL)用水稀释5倍后，经0.45μm微孔滤膜过滤后，进行高效液相色谱检测。其余上清通过液-液萃取法回收红景天中红景天苷和酪醇。
实施例9
红景天苷和酪醇的HPLC检测：
液相条件的确定
本实施例采用HPLC等度洗脱法，测定红景天根中红景天苷和酪醇的含量，主要对波长、流动相比例进行了摸索及优化，不同波长和流动相比例下的提取样品的液相图谱如图1和图2所示。
最终确定的HPLC分析条件：色谱柱为依利特SinoChrom ODS-BP 5μm(4.6nm×200mm)，流动相为甲醇-0.2％磷酸水溶液(18:82，v/v)，检测波长为230nm，柱温30℃，流速1mL/min，进样量20μL。在此条件下的对照品和提取样品的液相图谱如图3所示。红景天苷的保留时间为10.10min，酪醇的保留时间为11.77min。由图中可见，红景天苷和酪醇两种物质的峰型良好，且可完全分开，可用于本发明的检测。
红景天苷和酪醇标准曲线的制作
称取一定量的标准品，并用甲醇定容后稀释到相应的倍数。红景天苷浓度梯度为0、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000ug/mL，酪醇浓度梯度为0、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300ug/mL。每个浓度测定3次，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，同时确定好线性范围。
以红景天苷和酪醇的峰面积(y)为纵坐标，浓度(x)为横坐标，进行线性回归，得回归方程结果如表1，标准曲线如图4。该两种物质的回归方程在浓度范围内均有良好的线性关系，可以用于定量考察。
表1 红景天苷和酪醇的标准曲线
试验例1
DES-水混合物对红景天中红景天苷和酪醇提取率研究，结果如表2所示。
其中采用实施例1-4的深共熔溶剂，并采用实施例6的提取方法，考察本发明的DES-水混合物以及提取方法对红景天中红景天苷和酪醇的提取率；试验编号为1-4，结果如表2所示。
对比例1为提取溶剂为水，并采用实施例6的提取方法。
对比例2为提取溶剂为体积分数60％乙醇，并采用实施例6的提取方法。
表2 不同提取溶剂对红景天中红景天苷和酪醇提取率的影响
试验编号 红景天苷(mg/g) 酪醇(mg/g)
1 18.1268±0.1667 1.5608±0.0240
2 17.875±0.1574 1.4865±0.0157
3 17.986±0.1879 1.4975±0.0412
4 17.1495±0.1654 1.3976±0.0367
对比例1 15.5931±0.1605 1.2160±0.0464
对比例2 16.7092±0.0466 1.2442±0.0322
在最佳提取条件下，对比了DES-水混合物(乙二醇-乙酰丙酸1:1)、乙醇和水对于红景天苷和酪醇的提取率，控制DES和乙醇的含水量都为40％，结果如表1所示。对于红景天苷和酪醇两种活性成分来说，三种提取溶剂的提取效果为DES-水混合物＞60％乙醇＞水。其中，乙醇和水的提取效果相近，而DES对于两种成分的提取率明显高于60％乙醇和水。水的提取率最低，水虽然流动性最好，但是极性过高，与红景天苷和酪醇的极性相差较大；乙醇的流动性比水略差，与水混合后可能极性稍微接近目标提取物，乙醇易挥发，在提取过程中损失量较大，故不够经济环保；DES-水混合物极性与红景天苷和酪醇更为相近，提取率最高，且提取过程中损失小，溶剂绿色无毒。这一步实验验证了DES的绿色高效性，筛选出的最优DES是可以运用于红景天苷和酪醇的提取，并且提取率明显优于传统溶剂。
采用实施例1的DES-水混合物，其中调整DES/水＝70:30(w/w)，提取方法为250rpm气浴摇床振荡提取，红景天粉末与DES-水混合物的质量体积比1:10(g/mL)，提取温度25℃，提取时间5min，试验编号为5，结果如表3所示。
对比例3与实施例1的DES原料和制备方法相同，不同之处在于原料为摩尔比为1:1的氯化胆碱和乙二醇，并采用相同的提取方法。
对比例4与实施例1的DES原料和制备方法相同，不同之处在于原料为摩尔比为1:1的氯化胆碱和乙酰丙酸，并采用相同的提取方法。
对比例5与实施例1的DES原料和制备方法相同，不同之处在于原料为摩尔比为1:1的氯化胆碱和果糖，并采用相同的提取方法。
对比例6与实施例1的DES原料和制备方法相同，不同之处在于原料为摩尔比为1:1的甜菜碱和乙二醇，并采用相同的提取方法。
对比例7与实施例1的DES原料和制备方法相同，不同之处在于原料为摩尔比为1:1的甜菜碱和乙酰丙酸，并采用相同的提取方法。
对比例8与实施例1的DES原料和制备方法相同，不同之处在于原料为摩尔比为1:1的甜菜碱和果糖，并采用相同的提取方法。
表3 不同提取溶剂对红景天中红景天苷和酪醇提取率的影响
试验编号 红景天苷(mg/g) 酪醇(mg/g)
5 12.0305±0.1803 1.1804±0.0248
对比例3 9.0577±0.0141 0.4927±0.0241
对比例4 4.6737±0.2200 0.8402±0.0170
对比例5 5.4996±0.2091 0.5133±0.0046
对比例6 6.9536±0.0371 0.7654±0.0289
对比例7 9.6396±0.3026 0.8406±0.0083
对比例8 2.3932±0.0355 0.2563±0.0064
不同组分的DES对于红景天苷和酪醇的提取率不同，这与DES的极性和粘度有关。DES的极性与待提取物质极性越相近，提取率越高；DES粘度越低，表面张力越低，流动性越好，待提取物的传质速率越快，提取率越高。
由表3所示，本发明DES与对比例3-8相比，效果明显优于对比例的DES，提取率也明显提高。
综合氯化胆碱基DES和甜菜碱基DES的提取结果来看，以酸类和醇类为HBD的DES提取效率总体较糖类HBD高，有机酸-醇类DES的提取率总体高于氯化胆碱基DES和甜菜碱基DES，原因是有机酸-醇类DES的流动性、稳定性好，扩散率高，提取效率高，且其两种组分的极性都与红景天苷和酪醇相近。酸类和醇类作为HBD的DES对于红景天苷和酪醇的提取率明显优于糖类。糖类作为HBD的DES对于红景天苷和酪醇的提取率低，是因为糖类是固体粉末，且易产生焦糖化反应，与氯化胆碱形成的DES较为粘稠，流动性差，传质阻力高。而酸类、醇类作为HBD制成的DES流动性、稳定性总体较高，故提取率高
试验例2
DES组分摩尔比对红景天中红景天苷和酪醇提取率的影响。
采用乙酰丙酸、乙二醇这两种组分制作DES，摩尔比为1：4～4：1。提取方法为DES/水＝70:30(w/w)，250rpm气浴摇床振荡提取，红景天粉末与DES的质量体积比1:10(g/mL)，提取温度25℃，提取时间5min，结果如表4所示。
其中表4中各组分采用与实施例1的DES相同的制备方法；并采用相同的提取方法。
表4 DES组分的不同摩尔比对红景天苷和酪醇提取率的影响
序号 组分1 组分2 摩尔比 红景天苷(mg/g) 酪醇(mg/g)
1 乙酰丙酸 乙二醇 1：3 13.7431±0.4078 1.0117±0.0032
2 乙酰丙酸 乙二醇 1：2 13.3794±0.4882 1.0022±0.0463
3 乙酰丙酸 乙二醇 1：1 14.1731±0.3522 1.4102±0.0583
4 乙酰丙酸 乙二醇 2：1 13.2135±0.4324 1.0942±0.0258
5 乙酰丙酸 乙二醇 3：1 13.0407±0.2299 1.0753±0.0055
5 乙酰丙酸 乙二醇 4：1 11.2548±0.2849 0.4697±0.1245
6 乙酰丙酸 乙二醇 1：4 11.3758±0.2578 0.6124±0.4357
在本试验例DES的提取结果中，可以看出红景天苷为主要影响成分，提取率远高于酪醇，因此选取红景天苷为主要指标，酪醇为辅助指标，建立DES的筛选方法。由表4结果可知，包括本发明实施例的摩尔配比在内的三种DES(1-3号)提取效果最好，且经过SPSS分析该三种DES没有显著性差异。氢键受体(HBA)和氢键供体(HBD)的含量过多和过少都会影响DES的制备。组分摩尔比对于DES的形成和性质有很大影响。DES的组分摩尔比会影响到DES的粘度、表面张力等性质，也会影响DES组分间、DES与提取物间的氢键作用、范德华力、疏水作用力等分子间作用力，进而影响提取率。因此选取红景天苷提取率最优的三种DESs进行含水量优化，乙酰丙酸和乙二醇按摩尔比为(1-3)：(3-1)，乙二醇和乙酰丙酸按摩尔比为1：1为最优比例。
试验例3
DES含水量对红景天中红景天苷和酪醇提取率的影响。
提取条件：250rpm气浴摇床振荡提取，红景天粉末与DES的质量体积比1:10(g/mL)，提取温度25℃，提取时间5min，；考察本发明实施例1-4中不同摩尔比DES不同含水量对红景天苷和酪醇的提取率，测定0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、80％、100％这几种含水量的DES对红景天苷和酪醇的同步提取的提取效果；结果如图5和6所示。
DES中的水可以降低传质体系的粘度，提高传质的效率，水分子极性大，还起到调节DES极性的作用。选择表3中红景天苷提取率≥13.0mg/g的DES进行含水量优化，符合该条件的是乙酰丙酸、乙二醇按不同摩尔比制成的4种DES。含水量区间为0-100％，0-60％按10％递增，60-100％按20％递增，接近最优的含水量处，按5％为间隔进一步优化含水量。如图5和6所示为含水量的提取结果。随含水量逐渐增加，DES对于红景天苷和酪醇的提取率总体呈现先升高后降低再趋于稳定的趋势，一方面是红景天苷和酪醇的极性介于水和DES之间，而含水量影响了DES体系的极性，溶剂体系极性与待提取物质越接近，提取率就越高；另一方面，含水量越高，DES体系粘度越低，流动性越好，物料的传质越高效，故提取率就越高。分析DES对红景天苷的提取结果，乙二醇-乙酰丙酸1:3在含水量55％处提取率最高，为15.3122±0.4043mg/g；乙二醇-乙酰丙酸1:1在含水量40％处提取率次之，为14.6716±0.2619mg/g。两种DES对红景天苷提取率没有显著性差异，考虑到DES制备原料的经济性，乙酰丙酸的价格是乙二醇的30倍以上，故选择乙酰丙酸使用量较少的含水量40％作为最优选，提取效果最好。因此在含水量为30-55％时红景天苷和酪醇的提取效果最好，40％含水量时DESs作为最优。
试验例4
DES-水混合物提取方法对红景天中红景天苷和酪醇提取率的影响。
提取条件：DES/水＝60:40(w/w)，红景天粉末与DES的质量体积比1:10(g/mL)，提取时间5min；考察本发明实施例1的深共熔溶剂不同提取方法对红景天苷和酪醇提取率的影响，其中：静置加热法、水浴摇床法、气浴摇床法、磁力搅拌法中除静置加热法其它三种方法转速都为150rpm，并选取两种温度(25℃、60℃)探究加热对提取率的影响，结果如图7所示。
由图7可知，采用本发明实施例的提取方法与其它对比例相比，对于红景天中红景天苷和酪醇的提取率明显要高。温度相同时，气浴摇床法和磁力搅拌法对于两种物质的提取效果要优于水浴摇床法。气浴摇床法和水浴摇床法同样是振荡提取，提取效果却不一样，原因是气浴摇床法是将离心管平躺着贴在振荡平台，而水浴摇床是将离心管直立插在振荡网格中，同样转速的振荡操作下，气浴摇床法使得离心管在震荡平面内的有效面积更大，能源利用更为充分，提取效果也就更好。磁力搅拌法是将物料的混匀操作实施到提取容器的内部，提取更为直接有效。同种提取方法条件下，温度为60℃时的提取效果优于25℃，说明加热可以提高料液的传质效果，提高提取率。选取气浴摇床法和磁力搅拌法两种方法在60℃下进行下一步实验。
试验例5
红景天粉末与DES-水混合物的质量体积比(g/mL)(即料液比)对红景天中红景天苷和酪醇提取率的影响。
提取条件：DES/水＝60:40(w/w)，气浴摇床法或者磁力搅拌150rpm，提取温度60℃，提取时间5min；考察本发明实施例1的深共熔溶剂不同质量体积比(mg/mL)对红景天中红景天苷和酪醇提取率的影响，选取的料液比例分别为1:5、1:7.5、1:10、1:12.5、1:15、1:20、1:30(g/ml)的情况，结果如图8和9所示。
由图8和9可以看出，采用本发明实施例的料液比与其它对比例相比，对于红景天中红景天苷和酪醇的提取率明显要高。随DES-水混合物量增加，主要指标红景天苷的提取率在料液比1:12.5之前先提高，之后趋于稳定。从该现象可以推断出，DES-水混合物的量越高，红景天粉末与DES-水混合物接触越充分，传质效果越好，扩散速度越快，提取率也就越高；DES-水混合物的量较少时，传质交换不够充分，溶质的扩散能力被削弱，物料与溶剂在提取过程中逐渐变成糊状，对于提取完成后溶剂与物料的分离也带来了困难。当料液比达到1:12.5时，红景天粉末在提取溶剂中完全溶解，与溶剂充分接触，故继续增加提取溶剂的量对提取效率没有影响，提取率趋于稳定。结果表明，采用气浴摇床法时，最优料液比为1:20，红景天苷的提取率为17.2525±0.0691mg/g；采用磁力搅拌法时，最优料液比为1:12.5，红景天苷的提取率为17.7329±0.6235mg/g。磁力搅拌法(料液比1:12.5)优于气浴摇床法(料液比1:20)，且两者存在显著性差异。故选取磁力搅拌法进行下一步实验，该方法下较优料液比为1:10-20，最优料液比为1:12.5。
试验例6
不同温度对DES-水混合物提取红景天中红景天苷和酪醇提取率的影响。
提取条件：DES/水＝60:40(w/w)，磁力搅拌150rpm，红景天与DES-水混合物的质量体积比1:12.5(g/mL)，提取时间5min；考察本发明实施例1的深共熔溶剂在不同的温度对红景天中红景天苷和酪醇的提取率，选取的温度为30、35、40、45、50、55、60、65、70℃对进行提取；结果如图10所示。
由图10中可以看出，采用本发明实施例的温度与其它对比例相比，对于红景天中红景天苷和酪醇的提取率明显要高。在一定范围内，随着温度逐渐升高，主要指标红景天苷的提取率总体呈现上升趋势，直至温度升至60℃后，红景天苷的提取率略有下降后趋于稳定。温度升高提高了DES-水混合物的流动性，降低了粘度，分子间的热运动加快，缔合机会增多，使得DES-水混合物的溶解能力提高，溶剂的扩散能力也得以提高；温度过高时提取率略有下降后趋于稳定推测可能是因为高温对于红景天苷和酪醇两种活性成分的稳定性有影响，或是因为随着温度升高，红景天中的其他成分溶出，使得提取溶剂变得粘稠，流动性变差，对于红景天苷和酪醇提取率降低。因此，选取50-70℃作为提取温度，60℃为最优提取温度。
试验例7
不同提取时间对DES-水混合物提取红景天中红景天苷和酪醇提取率的影响。
提取条件：DES/水＝60:40(w/w)，磁力搅拌150rpm，红景天与DES的质量体积比1:12.5(g/mL)，提取温度60℃；考察本发明实施例1的深共熔溶剂在不同提取时间对红景天中红景天苷和酪醇提取率影响，选择的时间为5、15、25、35、45、55、65、75、85、95min；结果如图11所示。
由图11结果可知，采用本发明实施例的提取时间与其它对比例相比，对于红景天中红景天苷和酪醇的提取率明显要高。提取时间越长，红景天苷和酪醇的提取率总体来说越高，提取时间达到65分钟后，提取率趋于稳定，为18.1268±0.1667mg/g。这是因为随着提取时间的延长，物料于提取溶剂接触越充分，传质交换越完全，红景天苷和酪醇的溶出量更多。提取时间达到一定程度后，溶剂中溶解的各种成分达到饱和状态，溶剂粘度增加，提取体系成为糊状，溶剂继续溶出目标物质的能力降低，提取率不再上升；也可能是物料中的红景天苷和酪醇已经接近完全提取出来的状态，提取时间继续延长也无法溶出更多量的红景天苷和酪醇。因此，选取60-70min作为提取时间，65min为最优提取时间。
综上所述，采用DES-水混合物成功地实现了红景天根中红景天苷和酪醇的同步提取。建立了红景天苷和酪醇HPLC检测方法，流动相为甲醇-0.2％磷酸溶液(18:82，v/v)，检测波长为230nm，温度30℃。在此条件下，红景天苷出峰时间为10.10min，酪醇出峰时间为11.77min。以红景天苷为主要评价指标，酪醇为辅助指标，对DES进行优化。经过一系列DES组分的初筛和摩尔比优化之后，确定了乙二醇-乙酰丙酸摩尔比为1:1作为提取的最佳DES。为降低DES的粘度，进行了含水量优化，筛选出最佳含水量为40％(w/w)。将上述实验得到的最佳DES-水混合物体系依次进行提取条件的优化，分别是提取方法优化、料液比优化、温度优化和时间优化，最终得到最佳提取条件为：150rpm磁力搅拌法，料液比1:12.5，提取温度60℃，提取时间65min。红景天苷提取率可达到18.1268±0.1667mg/g，酪醇提取率达到1.5608±0.0240mg/g。在此最佳条件下，将筛出的最佳DES-水混合物与水、乙醇作对比，DES-水混合物的提取率明显高于水和乙醇，再次验证了DES-水混合物的绿色高效性。

Claims (9)

1.一种用于同步提取红景天中红景天苷和酪醇的深共熔溶剂(DES)-水混合物，其特征在于，由乙二醇和乙酰丙酸按摩尔比为(1-3)：(3-1)制备成的DES与去离子水混合而成，去离子水占整个混合物质量的30-50％。
2.根据权利要求1所述的的DES-水混合物，其特征在于，由乙二醇和乙酰丙酸按摩尔比为(1-3)：1制备成的DES。
3.一种权利要求1所述的用于同步提取红景天中红景天苷和酪醇的DES-水混合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将原料乙二醇和乙酰丙酸脱水；
(2)根据制备量的需要，按照摩尔比例称取乙二醇和乙酰丙酸两种组分并混合均匀，在80～110℃之间加热搅拌，直至透明液体形成；
(3)透明液体形成后保存在室温过夜，液体稳定没有固体析出，即得到DES；
(4)向步骤(3)制备的DES中加入的去离子水形成的DES-水混合物可用于红景天中红景天苷和酪醇的同步提取。
4.一种利用权利要求1所述的DES-水混合物同步提取红景天中红景天苷和酪醇的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)精确称取红景天根、茎或全草粉末原料于提取容器内，加入DES-水混合物，混合均匀；
(2)混匀后加热搅拌提取，提取结束后离心，取少量上清用超纯水稀释后进行HPLC检测，其余上清中回收红景天苷和酪醇。
5.根据权利要求4所述的同步提取红景天中红景天苷和酪醇的方法，其特征在于，步骤(1)所述红景天根、茎或全草粉末与DES-水混合物的质量体积比为1:10-20(g/mL)。
6.根据权利要求4或5所述的同步提取红景天中红景天苷和酪醇的方法，其特征在于，步骤(1)所述红景天根、茎或全草粉末与DES-水混合的质量体积比优选为1:12.5-20(g/mL)。
7.根据权利要求4所述的同步提取红景天中红景天苷和酪醇的方法，其特征在于，步骤(2)所述加热搅拌提取为磁力搅拌提取，转速为100-200rpm，温度为50-70℃，时间为40-70min。
8.根据权利要求4或7所述的同步提取红景天中红景天苷和酪醇的方法，其特征在于，步骤(2)所述加热搅拌提取为磁力搅拌提取，转速为150-200rpm，温度为55-60℃，时间为55-65min。
9.根据权利要求4所述的同步提取红景天中红景天苷和酪醇的方法，其特征在于，步骤(2)所述回收上清中红景天苷和酪醇的方法是指液-液萃取法、大孔树脂吸附分离法、反溶剂法中的一种或多种。
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