Stanovenie zložiek z Herba Cistanehes analytickou superkritickou kvapalinovou extrakciou pomocou GC/MS
Mar 08, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Úvod
Technológia superkritickej extrakcie tekutinou (SFE) so svojimi jedinečnými výhodami priťahuje pozornosť ako nová metóda prípravy vzoriek v analytickej chémii a začala sa formovať analytická alebo mikro SFE technológia. Ukázalo sa, že ide o efektívnu separačnú metódu prostredníctvom separácie a stanovenia stopových organických zlúčenín v životnom prostredí, potravinách, prírodných zlúčeninách a iných zložitých substrátových vzorkách. Počas procesu extrakcie sa zložky vo vzorke neznečisťujú ani nestrácajú.
V tomto experimente sa ako tekutina použil nadkritický oxid uhličitý (alebo pridanie malého množstva metanolu ako modifikátora), použil sa analytický systém SFE a v kombinácii s plynovou chromatografiou a hmotnostnou spektrometriou boli chemické zložky prchavých zložiek vCistanche deserticolaboli určené. Výsledky sa výrazne líšili od výsledkov, ktoré bolo možné získať tradičnými metódami.
Experimentálna časť
1 systém extrakcie superkritickej tekutiny
Analytické zariadenie SFE navrhlo a nainštalovalo naše laboratórium a proces je znázornený na obrázku 1. Mikroextrakčná nádrž pozostávala z nerezových rúrok kolóny pre kvapalinovú chromatografiu. Rúrka škrtiacej klapky bola kapilára z elastického kremeňa alebo nehrdzavejúcej ocele s vnútorným priemerom 0,1 mm. Jeho hlavnou funkciou je udržiavať a upravovať prietok a tlak v procese extrakcie a extrahovaný produkt bol zavedený do zberača alebo chromatografického systému. Extrakt sa zhromaždil odberom rozpúšťadla na chromatografickú/hmotnostnú spektrometriu. Rozpúšťadlom bol izopropylalkohol.
Kvapalinou použitou v experimente bol oxid uhličitý (Pekinský experimentálny závod) a modifikátorom metanol (analytická čistota, Chemický závod v Pekingu)
Cistanche deserticolaboli niektoré tmavohnedé stonky rastlín zakúpené na trhu. Pred extrakciou sa rozdrvil a rozdrvil na granule, aby sa zväčšil povrch.
Odvážte 0,5 g vzorky do extrakčnej nádoby a prijmite proces dynamickej extrakcie pri zvolenom tlaku a teplote. Extrakčný tlak a prietok sa riadia odporom čerpadla a škrtiacej trubice a meral sa objem tekutiny.
Doplnok Cistanche deserticola
2 oddelenie a identifikácia extrakčných zložiek
Extrahované produkty boli oddelené a identifikované pomocou kapilárnej plynovej chromatografie (CGC) a plynovej chromatografie/hmotnostnej spektrometrie (GC/MS).
Typ plynového chromatografu bol Perkin Elmer F17. Kapilárny stĺpec mal 50mx0.24mm id, SE-30 stĺpec (Shimadzu. Co.). FID, delené vstrekovanie a teplotne naprogramovaná prevádzka. Varian 3400 GC bol spojený s detektorom iónovej pasce ITD 800 (Finnigan mat CO) cez otvorenú štrbinu. Chromatografický stĺpec bol 30 m x 0,25 mln id, stĺpec DB-5 (J & W Scientific). Lineárna rýchlosť nosného plynu (He) bola 30 cm/s. Keď nedošlo k žiadnemu rozdelenému vstrekovaniu, teplota vstrekovacieho portu je 250 stupňov. Počiatočná teplota kolóny bola 50 stupňov, udržiavaná 5 minút a potom zvýšená na 300 stupňov pri rýchlosti ohrevu 5 stupňov/min.
Detektor iónovej pasce pracoval v režime úplného skenovania elektrónového nárazu (EI) s rozsahom hmotnosti 40 ~ 450u a každé skenovanie trvalo 1 sekundu. Teploty iónovej pasce a prenosového vedenia sú 215 stupňov a 250 stupňov. Okrem El sa za rovnakých chromatografických podmienok získala hmotnostná spektrometria s chemickou ionizáciou (CI). Reakčným plynom CI bol metán. Vzhľadom na existenciu homológov a izomérov sa ako kvalitatívne pomocné externé štandardy použili diagram celkového iónového toku GC a hmotnostné spektrum zmesi C10-C14, C17-C20 n-alkánov.
Extrakt z Cistanche deserticola
Výsledky a diskusia
Cistanche deserticolaje liek podporujúci Yang s komplexnými zložkami a existuje len málo správ o jeho prchavých zložkách. Jedným zo spôsobov extrakcie jeho zložiek je refluxovanie etanolového roztoku obsahujúceho kyselinu chlorovodíkovú a potom sériou procesov chemického spracovania na získanie vzoriek, ktoré možno priamo analyzovať chromatografiou. Jeho hlavnými chemickými zložkami sú uhľovodíkové zlúčeniny, ako je heptadekán. Proces extrakcie je veľmi jednoduchý metódou CO{0}}SFE, pri tlaku 20 MPa a 50 stupňoch sú potrebné len desiatky mililitrov tekutiny CO2, ktorú je možné dokončiť do 1 hodiny. Výsledky separácie sú znázornené na obr
Z obrázku 2 je možné vidieť, že existuje viac ako 30 hlavných prchavých zložiek oddelených plynovou chromatografiou. Molekulová hmotnosť je určená hmotnostným spektrom CI. Komponenty možno rozdeliť do troch kategórií:
Prvou kategóriou sú normálne alkány od C16 do C28. V extrakte existujú aj uhľovodíky s nízkym obsahom uhlíka a ich izoméry, ale ich obsah je nízky.
Druhou kategóriou sú estery. Tri hlavné zložky sú dibutylftalát, dibutylsebakát a dioktylftalát, ktoré tvoria viac ako 90 percent esterov.
Treťou kategóriou sú zlúčeniny obsahujúce kyslík a dusík s nízkou molekulovou hmotnosťou. Eugenol je najdôležitejšou zložkou. Zodpovedajúci stupeň hmotnostnej spektrometrie získania iných zlúčenín, ako je vanilín a izoeugenol, je tiež viac ako 97 percent a ich chromatografické retenčné údaje sú tiež v súlade s literatúrou. Hmotnostná spektrometria CI ukazuje, že hmotnosti MH plus iónov zlúčenín s číslami píkov 8 a 12 sú 144 a 180, v tomto poradí. Ukazuje, že obe z nich sú zlúčeniny obsahujúce jeden atóm dusíka. Sú to 5-metylester oxyprolínu a etylacetát 1-metyl-2 (1H)-pyridínu. Z vyššie uvedených výsledkov nie je ťažké vidieť, že extrakčné produkty SFE sa líšia od produktov v literatúre.
Prínos Cistanche deserticola
Oxid uhličitý môže rozpúšťať a extrahovať polárne zlúčeniny za superkritických podmienok, ktoré majú vlastnosti polárnych rozpúšťadiel. Pridanie metanolu, NO2 a iných modifikátorov k CO2 však môže zlepšiť účinnosť extrakcie polárnych zlúčenín CO2. V tomto experimente pridanie 3 percent metanolu k čistému CO2 výrazne zvyšuje výťažok polárnych zlúčenín (obr. 3) a extrakčné množstvo alkánov je relatívne inhibované. Toto je jedna z metód na zlepšenie selektivity extrakcie superkritickej tekutiny pridaním modifikátorov. Pretože typ a množstvo modifikátorov sú kontrolovateľné, selektivita môže byť riadená aj podľa vzorky.
Selektivita SFE závisí aj od jej stavu. Sila rozpúšťadla superkritickej tekutiny je úmerná jej hustote (v tomto vzorci ρ je hustota tekutiny ρL je hustota tekutého materiálu v kvapalnom stave a Pc je kritický tlak). Keď je teplota konštantná, hustota tekutiny rastie nelineárne so zvyšovaním tlaku v systéme a zvyšuje sa rozpustnosť. Naopak, pri nízkom tlaku sa hustota znižuje a účinnosť extrakcie výrazne klesá. Obr. 4 ukazuje, že keď je tlak nízky až 9 MPa, len malé množstvo rozpustených látok, ako je dibutylftalát, sa extrahuje zCistanche deserticolavzorka, Účinnosť extrakcie ostatných zložiek je veľmi nízka. Tiež ukazuje, že rozpustnosť rozpustenej látky v superkritickej tekutine tiež súvisí s jej štruktúrou a vlastnosťami.
Doplnok Cistanche deserticola
Experimentálne výsledky SFE zCistanche deserticolatiež ukazujú, že v kvapaline CO2, či už je modifikátor pridaný alebo nie, zvýšenie teploty nevedie k zlepšeniu účinnosti extrakcie. Pokiaľ sa hustota nezmení, vysoká teplota môže viesť k extrakcii niektorých zložiek. Základné podmienky pre extrakciu prchavých zložiek CO2 tekutinou zo vzoriek Cistanche deserticola sú, že tlak presahuje 20 MPa a teplota je 50 stupňov. Pridanie malého množstva metanolu (3 percentá) ako modifikátora má lepší extrakčný účinok na polárne zlúčeniny.
