Određivanje komponenti iz Herba Cistanehes analitičkom superkritičnom tečnom ekstrakcijom pomoću GC/MS
Mar 08, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com
Intro
Tehnologija ekstrakcije superkritičnog fluida (SFE) sa svojim jedinstvenim prednostima privlači pažnju kao nova metoda pripreme uzoraka u analitičkoj hemiji i počela je formirati analitičku ili mikro SFE tehnologiju. Pokazalo se da je efikasan metod separacije kroz odvajanje i određivanje tragova organskih jedinjenja u životnoj sredini, hrani, prirodnim jedinjenjima i drugim složenim uzorcima supstrata. Tokom procesa ekstrakcije, komponente u uzorku se ne zagađuju niti gube.
U ovom eksperimentu, superkritični ugljični dioksid (ili dodavanje male količine metanola kao modifikatora) korišten je kao fluid, korišten je analitički SFE sistem i kombinovan sa gasnom hromatografijom i masenom spektrometrijom, hemijskim komponentama isparljivih komponenti uCistanche deserticolabili odlučni. Rezultati su se značajno razlikovali od onoga što se moglo dobiti tradicionalnim metodama.
Eksperimentalni dio
1 superkritični sistem za ekstrakciju fluida
Analitički SFE uređaj dizajniran je i instaliran u našoj laboratoriji, a proces je prikazan na slici 1. Rezervoar za mikroekstrakciju je sastavljen od cijevi kolone tečne hromatografije od nehrđajućeg čelika. Cijev za gas je bila elastična kapilara od kvarca ili nerđajućeg čelika sa unutrašnjim prečnikom od 0.1 mm. Njegova glavna funkcija je održavanje i podešavanje brzine protoka i pritiska u procesu ekstrakcije, a ekstrahovani proizvod se uvodi u kolektor ili hromatografski sistem. Ekstrakt je sakupljen sakupljanjem rastvarača za hromatografsku/masenu spektrometrijsku analizu. Rastvarač je bio izopropil alkohol.
Tečnost korištena u eksperimentu bio je ugljični dioksid (Eksperimentalna tvornica u Pekingu), a modifikator je bio metanol (analitička čistoća, Pekinška kemijska tvornica)
Cistanche deserticolaje bilo nekih tamnosmeđih stabljika biljaka kupljenih na pijaci. Slomljena je i mljevena u granule kako bi se povećala površina prije ekstrakcije.
Ubacite 0.5g uzorka u rezervoar za ekstrakciju i usvojite dinamički proces ekstrakcije na odabranom pritisku i temperaturi. Pritisak ekstrakcije i protok kontrolišu se otporom pumpe i prigušne cevi, a izmerena je i zapremina fluida.
Cistanche deserticola dodatak
2 odvajanje i identifikacija komponenti za ekstrakciju
Ekstrahovani proizvodi su odvojeni i identifikovani kapilarnom gasnom hromatografijom (CGC) i gasnom hromatografijom/masenom spektrometrijom (GC/MS)
Tip plinskog hromatografa bio je Perkin Elmer F17. Kapilarna kolona je bila 50mx0.24mm id, SE-30 kolona (Shimadzu. Co.). FID, podijeljeno ubrizgavanje i rad s programiranim temperaturom. Varian 3400 GC je bio povezan sa ITD 800 detektorom jonske zamke (Finnigan mat CO) preko otvorenog split-a. Kromatografska kolona je bila 30mx0.25mln id, DB-5 kolona (J & W Scientific). Linearna brzina gasa nosača (He) bila je 30 cm/s. Kada nije bilo podeljenog ubrizgavanja, temperatura otvora za ubrizgavanje je 250 stepeni. Početna temperatura kolone bila je 50 stepeni, održavana 5 minuta, a zatim je povećana na 300 stepeni pri brzini zagrevanja od 5 stepeni/min.
Detektor jonske zamke radio je u režimu elektronskog udara (EI) punog skeniranja, s rasponom mase od 40 ~ 450u, i trebalo mu je 1 sekundu za svako skeniranje. Temperature jonske zamke i dalekovoda su 215 stepeni, odnosno 250 stepeni. Pored El, dobijena je i hemijska jonizaciona (CI) masena spektrometrija pod istim hromatografskim uslovima. Reakcioni gas CI bio je metan. S obzirom na postojanje homologa i izomera, dijagram toka ukupnih jona GC i maseni spektar smjese C10-C14, C17-C20 n-alkana korišteni su kao kvalitativni pomoćni vanjski standardi.
Ekstrakt cistanche deserticola
Rezultati i diskusija
Cistanche deserticolaje lijek koji promovira Yang sa složenim komponentama, a postoji nekoliko izvještaja o njegovim hlapljivim komponentama. Jedna od metoda za ekstrakciju njegovih komponenti je refluksiranje rastvora etanola koji sadrži hlorovodoničnu kiselinu, a zatim kroz seriju procesa hemijske obrade da se dobiju uzorci koji se mogu direktno analizirati hromatografijom. Njegove glavne hemijske komponente su jedinjenja ugljovodonika kao što je heptadekan. Proces ekstrakcije je veoma jednostavan metodom CO2-SFE, pod pritiskom od 20MPa i 50 stepeni potrebno je samo desetine mililitara CO2 tečnosti, što se može završiti u roku od 1h. Rezultati razdvajanja prikazani su na slici 2
Na slici 2 se može vidjeti da postoji više od 30 glavnih isparljivih komponenti razdvojenih plinskom hromatografijom. Molekularna težina je određena CI masenim spektrom. Komponente se mogu grubo podijeliti u tri kategorije:
Prva kategorija su normalni alkani od C16 do C28. Niskougljični ugljikovodici i njihovi izomeri također postoje u ekstraktu, ali je njihov sadržaj nizak.
Druga kategorija su estri. Tri glavne komponente su dibutil ftalat, dibutil sebakat i dioktil ftalat, koji čine više od 90 posto estera.
Treća kategorija su spojevi koji sadrže kisik i dušik niske molekularne težine. Eugenol je najvažnija komponenta. Stepen podudaranja izvlačenja masenom spektrometrijom drugih jedinjenja kao što su vanilin i izoeugenol je takođe više od 97 procenata, a njihovi hromatografski podaci o zadržavanju su takođe u skladu sa literaturom. CI masena spektrometrija pokazuje da su MH plus jonske mase jedinjenja sa pikovnim brojevima 8 i 12 144 odnosno 180. Pokazuje da su oba jedinjenja koja sadrže jedan atom dušika. To su 5-oksiprolin metil ester i 1-metil-2 (lH) - piridin etil acetat. Iz gornjih rezultata nije teško uočiti da se proizvodi ekstrakcije SFE razlikuju od onih u literaturi.
Koristi od cistanche deserticola
Ugljen dioksid može rastvoriti i ekstrahovati polarna jedinjenja u superkritičnim uslovima, koji imaju karakteristike polarnih rastvarača. Međutim, dodavanje metanola, NO2 i drugih modifikatora CO2 može poboljšati efikasnost CO2 ekstrakcije polarnih jedinjenja. U ovom eksperimentu, dodavanje 3 procenta metanola čistom CO2 značajno povećava prinos polarnih jedinjenja (slika 3), a ekstrakciona količina alkana je relativno inhibirana. Ovo je jedna od metoda za poboljšanje selektivnosti ekstrakcije superkritičnog fluida dodavanjem modifikatora. Budući da se tip i količina modifikatora mogu kontrolisati, selektivnost se također može kontrolirati prema uzorku.
Selektivnost SFE takođe zavisi od njegovog stanja. Jačina rastvarača superkritičnog fluida je proporcionalna njegovoj gustini (u ovoj formuli ρ Is gustina fluida ρL je gustina fluidnog materijala u tečnom stanju, a Pc je kritični pritisak). Kada je temperatura konstantna, gustina fluida raste nelinearno sa povećanjem pritiska u sistemu, a rastvorljivost raste. Naprotiv, kada je pritisak nizak, gustina se smanjuje, a efikasnost ekstrakcije značajno opada. Slika 4 pokazuje da kada je pritisak nizak na 9 MPa, samo mala količina otopljenih materija kao što je dibutil ftalat se ekstrahuje izCistanche deserticolauzorak, Efikasnost ekstrakcije ostalih komponenti je veoma niska. Takođe pokazuje da je rastvorljivost otopljene supstance u superkritičnom fluidu takođe povezana sa njegovom strukturom i svojstvima.
Cistanche deserticola dodatak
Eksperimentalni rezultati SFE ofCistanche deserticolatakođe pokazuju da u CO2 fluidu, bez obzira da li je dodat modifikator ili ne, povećanje temperature ne doprinosi poboljšanju efikasnosti ekstrakcije. Osim ako gustina ne ostane nepromijenjena, visoka temperatura može biti pogodna za ekstrakciju nekih komponenti. Osnovni uslovi za ekstrakciju CO2 fluida isparljivih komponenti iz uzoraka Cistanche deserticola su da pritisak prelazi 20MPa i temperatura na 50 stepeni. Dodavanje male količine metanola (3 procenta) kao modifikatora ima bolji efekat ekstrakcije na polarna jedinjenja.
