Stanovení složek z Herba Cistanehes analytickou extrakcí superkritickou tekutinou s GC/MS
Mar 08, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Intro
Technologie superkritické kapalinové extrakce (SFE) se svými jedinečnými výhodami přitahuje pozornost jako nová metoda přípravy vzorků v analytické chemii a začala tvořit analytickou nebo mikro SFE technologii. Bylo prokázáno, že je to účinná separační metoda díky separaci a stanovení stopových organických sloučenin v životním prostředí, potravinách, přírodních sloučeninách a dalších komplexních substrátových vzorcích. Během procesu extrakce nedochází ke znečištění ani ztrátě složek ve vzorku.
V tomto experimentu byl jako tekutina použit nadkritický oxid uhličitý (nebo přidání malého množství methanolu jako modifikátoru), byl použit analytický systém SFE a v kombinaci s plynovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií byly chemické složky těkavých složek vCistanche deserticolabyly stanoveny. Výsledky byly výrazně odlišné od toho, co bylo možné získat tradičními metodami.
Experimentální část
1 systém extrakce superkritické tekutiny
Analytické zařízení SFE bylo navrženo a instalováno naší laboratoří a proces je znázorněn na obrázku 1. Mikroextrakční nádrž se skládala z nerezových trubic pro kapalinovou chromatografii. Škrtící trubice byla elastická křemenná nebo nerezová kapilára s vnitřním průměrem 0,1 mm. Jeho hlavní funkcí je udržovat a upravovat průtok a tlak v procesu extrakce a extrahovaný produkt byl zaveden do sběrače nebo chromatografického systému. Extrakt byl shromážděn odběrem rozpouštědla pro chromatografickou/hmotnostní spektrometrickou analýzu. Rozpouštědlem byl isopropylalkohol.
Tekutinou použitou v experimentu byl oxid uhličitý (Beijing Experimental Plant) a modifikátorem byl methanol (analytická čistota, Chemický závod v Pekingu)
Cistanche deserticolabyly nějaké tmavě hnědé stonky rostlin zakoupené na trhu. Před extrakcí byl rozdrcen a rozemlet na granule, aby se zvětšil povrch.
Do extrakční nádoby vložte 0,5 g vzorku a osvojte si proces dynamické extrakce při zvoleném tlaku a teplotě. Extrakční tlak a průtok jsou řízeny odporem čerpadla a škrticí trubky a byl měřen objem tekutiny.
Doplněk Cistanche deserticola
2 separace a identifikace extrakčních složek
Extrahované produkty byly separovány a identifikovány kapilární plynovou chromatografií (CGC) a plynovou chromatografií/hmotnostní spektrometrií (GC/MS)
Typ plynového chromatografu byl Perkin Elmer F17. Kapilární sloupec byl 50mx0.24mm id, SE-30 sloupec (Shimadzu. Co.). FID, dělené vstřikování a teplotně naprogramovaný provoz. Varian 3400 GC byl spojen s detektorem iontové pasti ITD 800 (Finnigan mat CO) přes otevřenou štěrbinu. Chromatografická kolona měla 30mx0,25mln id, DB-5 kolona (J & W Scientific). Lineární rychlost nosného plynu (He) byla 30 cm/s. Když nedošlo k žádnému rozdělenému vstřikování, teplota vstřikovacího portu je 250 stupňů. Počáteční teplota kolony byla 50 stupňů, udržovaná po dobu 5 minut a poté zvýšena na 300 stupňů při rychlosti ohřevu 5 stupňů/min.
Detektor iontové pasti pracoval v režimu full-scan elektronového dopadu (EI) s hmotnostním rozsahem 40 ~ 450u a každé skenování trvalo 1 sekundu. Teploty iontové pasti a přenosového vedení jsou 215 stupňů a 250 stupňů. Kromě El byla za stejných chromatografických podmínek získána hmotnostní spektrometrie s chemickou ionizací (CI). Reakčním plynem CI byl methan. Vzhledem k existenci homologů a izomerů byly jako kvalitativní pomocné externí standardy použity celkový iontový diagram GC a hmotnostní spektrum směsi C10-C14, C17-C20 n-alkanů.
Extrakt z Cistanche deserticola
Výsledky a diskuse
Cistanche deserticolaje lék podporující Jang se složitými složkami a existuje jen málo zpráv o jeho těkavých složkách. Jedním ze způsobů, jak extrahovat jeho složky, je refluxování ethanolového roztoku obsahujícího kyselinu chlorovodíkovou a poté řadou procesů chemického zpracování za získání vzorků, které lze přímo analyzovat chromatografií. Jeho hlavní chemické složky jsou uhlovodíkové sloučeniny, jako je heptadekan. Proces extrakce je velmi jednoduchý metodou CO{0}}SFE, za podmínek tlaku 20 MPa a 50 stupňů jsou potřeba pouze desítky mililitrů kapaliny CO2, kterou lze dokončit během 1 hodiny. Výsledky separace jsou uvedeny na obr. 2
Z obrázku 2 je vidět, že existuje více než 30 hlavních těkavých složek oddělených plynovou chromatografií. Molekulová hmotnost je určena hmotnostním spektrem CI. Komponenty lze zhruba rozdělit do tří kategorií:
První kategorií jsou normální alkany od C16 do C28. V extraktu existují také uhlovodíky s nízkým obsahem uhlíku a jejich izomery, ale jejich obsah je nízký.
Druhou kategorií jsou estery. Tři hlavní složky jsou dibutylftalát, dibutylsebakát a dioktylftalát, které tvoří více než 90 procent esterů.
Třetí kategorií jsou sloučeniny obsahující kyslík a dusík s nízkou molekulovou hmotností. Eugenol je nejdůležitější složkou. Odpovídající stupeň hmotnostní spektrometrie získávání dalších sloučenin, jako je vanilin a isoeugenol, je také více než 97 procent a jejich chromatografická retenční data jsou rovněž v souladu s literaturou. Hmotnostní spektrometrie CI ukazuje, že hmotnosti MH plus iontů sloučenin s čísly píku 8 a 12 jsou 144 a 180 v tomto pořadí. Ukazuje, že obě z nich jsou sloučeniny obsahující jeden atom dusíku. Jsou to 5-methylester oxyprolinu a 1-methyl-2 (lH)-pyridin ethylacetát. Z výše uvedených výsledků není těžké vidět, že extrakční produkty SFE se liší od produktů v literatuře.
Přínos Cistanche deserticola
Oxid uhličitý může rozpouštět a extrahovat polární sloučeniny za superkritických podmínek, které mají vlastnosti polárních rozpouštědel. Přidání metanolu, NO2 a dalších modifikátorů k CO2 však může zlepšit účinnost extrakce CO2 polárních sloučenin. V tomto experimentu přidání 3% methanolu k čistému CO2 významně zvyšuje výtěžek polárních sloučenin (obr. 3) a extrakční množství alkanů je relativně inhibováno. Toto je jedna z metod, jak zlepšit extrakční selektivitu superkritické tekutiny přidáním modifikátorů. Vzhledem k tomu, že typ a množství modifikátorů lze regulovat, lze selektivitu řídit také podle vzorku.
Selektivita SFE závisí také na jejím stavu. Síla rozpouštědla nadkritické tekutiny je úměrná její hustotě (v tomto vzorci ρ je hustota tekutiny ρL je hustota kapalného materiálu v kapalném stavu a Pc je kritický tlak). Když je teplota konstantní, hustota kapaliny roste nelineárně se zvyšováním tlaku v systému a rozpustnost se zvyšuje. Naopak při nízkém tlaku se hustota snižuje a účinnost extrakce výrazně klesá. Obr. 4 ukazuje, že když je tlak nízký až 9 MPa, je extrahováno pouze malé množství rozpuštěných látek, jako je dibutylftalát.Cistanche deserticolavzorku, Účinnost extrakce ostatních složek je velmi nízká. Ukazuje také, že rozpustnost rozpuštěné látky v nadkritické tekutině také souvisí s její strukturou a vlastnostmi.
Doplněk Cistanche deserticola
Experimentální výsledky SFE ofCistanche deserticolataké ukazují, že v CO2 kapalině, ať už je modifikátor přidán nebo ne, zvýšení teploty nevede ke zlepšení účinnosti extrakce. Pokud hustota nezůstane nezměněna, může vysoká teplota vést k extrakci některých složek. Základní podmínky pro CO2 fluidní extrakci těkavých složek ze vzorků Cistanche deserticola jsou , že tlak překročí 20 MPa a teplota je 50 stupňů . Přidání malého množství methanolu (3 procenta) jako modifikátoru má lepší extrakční účinek na polární sloučeniny.
