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超临界二氧化碳萃取当归与川芎单复方中的药效成分研究

孙永跃  
【摘要】: 中药是数千年来我国劳动人民与疾病作斗争的经验总结。随着“天然、营养、回归自然”的热潮的兴起,在中国“中药现代化和国际化”已成为一项重要的发展战略。超临界流体萃取技术(SFE)是一种新型高效洁净分离技术,在中药及其它天然产物的提取领域占据了独特的地位并倍受瞩目。本文以中药材当归、川芎及其组成的复方为原料,探讨了采用超临界CO_2萃取技术提取它们中的挥发油、阿魏酸及川芎嗪等活性成分的工艺的可行性,并对相关药效成分在超临界CO_2中的溶解度进行了研究。 在对中药材当归单方的药效成分提取的研究中,首先以收膏率和提取物中阿魏酸的含量为目标函数,研究了单一的超临界CO_2为溶剂的SFE过程中,温度、压力、药材粒度等因素的影响。实验结果表明在温度为45-65℃、压力30-50MPa的条件下,可得到2.6-4.06%的挥发油,但提取物中阿魏酸的含量却远低于采用渗漉法的质量控制指标;然后深入考察了夹带剂的种类、用量、浓度等因素的影响,优化了适宜的工艺路线,使采用适宜夹带剂的超临界CO_2萃取得到的提取物中阿魏酸含量达1.277%,高于渗漉法的提取结果(0.614%)。本文还对采用单一的超临界CO_2和采用适宜夹带剂的超临界CO_2萃取得到的提取物分别进行了GC/MS分析和比较,前者共鉴定出81个组分,其中61个组分文献未曾报道过;后者共鉴定出88个组分,其中有26个组分与当归挥发油不同。 在对中药材川芎单方的药效成分提取的研究中,以收膏率和提取物中阿魏酸的含量为目标函数,研究了单一的超临界CO_2为溶剂的SFE过程中,温度、压力、药材粒度等因素的影响。实验结果显示,在温度为45-65℃、压力30-50MPa的条件下,可得到3.7-5.1%的川芎挥发油,川芎嗪含量为0.12-0.17%,阿魏酸的含量在0.1%左右,阿魏酸的含量低于渗漉法的质量控制指标;本文还进一步考察了夹带剂的种类、用量、浓度等因素的影响,优化了适宜的工艺路线,使用夹带剂的提取物收膏率、阿魏酸含量分别达到8.24%和0.735%,均高出渗漉法提取结果(分别为6.40%、0.686%);本文还对采用单一的超临界CO_2和采用适宜夹带剂的超临界CO_2萃取得到的川芎提取物分别进行了GC/MS分析和比较,前者共鉴定出74个组分,其中52个组分文献未曾报道过;使用夹带剂的超临界CO_2萃取物鉴定出86个组分,其中有28个组分与川芎挥发油不同。 本文还对当归、川芎复方药的提取进行了研究。实验中以收膏率和提取物中阿魏酸的含量及川芎嗪的含量为目标函数,考察了萃取温度、萃取压力、物料粒度、夹带剂等因素的影响,确定了适宜工艺条件,在此条件下得到提取物的收膏率为7.12%,阿魏酸含量为0.832%。 本文利用动态法测定了阿魏酸及川芎嗪在不同压力(10-35MPa)和温度(308-338K)下在SC-CO_2中的溶解度。结果表明,在实验条件下阿魏酸在超临界CO_2中的溶解度为6.936×10-7-26.527×10-7(摩尔分数);川芎嗪在超临界CO_2中的溶解度则达到0.010-0.131(摩尔分数);本文进一步采用Chrastil方程对溶解度数据进行了关联, AARD值分别为7.64%、4.27%。作为比较,本文还通过估算阿魏酸、川芎嗪的临界参数,利用Peng-Robinson状态方程计算了阿魏酸及川芎嗪在超临界CO_2的溶解度,结果表明阿魏酸及川芎嗪溶解度的实验值与计算值有较大的差异。 本文还对川芎挥发油在超临界CO_2中的溶解度进行了研究和关联。研究结果表明,Chrastil方程对溶解度数据关联的AARD值为5.94%;而本文在Chrastil方程的基础上提出了修正方程关联的AARD值为3.33%,表明修正方程比Chrastil方程有更好的关联效果。本文还利用文献数据对修正方程进行了检验,结果也表明优于Chrastil方程。


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