摘要: 采用超聲強化的方法對米糠中阿魏酸的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化,利用FT /IR 和核磁共振技術(shù)對提取的樣品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析,通過紫外分光光度法測定樣品中阿魏酸的含量. 實驗證明,采用超聲強化提取法提取米糠中阿魏酸,收率提高5. 2%
關(guān)鍵詞: 米糠; 阿魏酸; 提取工藝
引言
米糠是指稻谷脫殼后依附在糙米上的表面層,其由外果皮、中果皮、交聯(lián)層、種皮和糊層組成,化學(xué)成分為糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素和灰分. 黑龍江是中國的米都,富產(chǎn)水稻,其占全國產(chǎn)量的三分之一. 近年來,科學(xué)工作者在米糠深加工、副產(chǎn)品綜合利用上取得了豐碩成果和收益. 在米糠中的阿魏酸含量較高,對米糠中阿魏酸的提取分離研究具有較好的前景[1].阿魏酸( Ferulic acid) 的化學(xué)名稱為4 - 輕基- 3 - 甲氧基肉桂酸,其廣泛存在于植物細(xì)胞壁中,多以酯的形式存在,與碳水化合物以共價鍵連接,游離態(tài)的阿魏酸含量很低[2]. 阿魏酸有順式和反式兩種,順式為黃色油狀體,反式為白色至微黃色結(jié)晶體. 反式阿魏酸常作為一些藥的活性化合物,被廣泛應(yīng)用于食品和藥品行業(yè)中[3]. 研究表明阿魏酸是阿魏、川芎、當(dāng)歸、升麻、木賊等多種中藥的有效成分之一. 隨著對阿魏酸廣泛深入地研究,發(fā)現(xiàn)阿魏酸及其衍生物具有多方面的生物活性,如抗血小板聚集、促進(jìn)血小板解聚、降血脂、抗血栓、抗氧化、抗自由基、抗炎、抗腫瘤抗突變、增強免疫功能以及增強人體精子活力和運動性等,且毒性很低,激起有關(guān)學(xué)者的興趣[4].近些年,超聲強化提取法已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,特別是醫(yī)藥行業(yè)的中藥提取中[5]. 本試驗將這一技術(shù)應(yīng)用于阿魏酸的提取,優(yōu)化提取條件以期獲得較高產(chǎn)率和純度的阿魏酸,為今后產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù).
1 儀器與試劑
1. 1 儀器
VERTEX70 傅里葉紅外光譜儀( 德國布魯克公司) ; SHB - III 循環(huán)水式多用真空泵( 鄭州長城科工貿(mào)有限公司) ; DT - LNS 集熱式恒溫加熱磁力
攪拌器( 河南省予華儀器有限公司) ; KQ - 500DE型數(shù)控超聲波清洗器( 昆山市超聲儀器有限公司) ; BS110 型電子天平( 北京賽多利斯天平有限公司) ; PHS - 3C 精密pH 計( 上海雷磁創(chuàng)益儀器代表有限公司) ; UV757CRT 紫外可見分光光度計( 上海精密科學(xué)儀器有限公司) ; 101 - 1 電熱鼓風(fēng)干燥箱( 上海實驗儀器有限公司) ; DZG - 6050 真空干燥箱( 上海森信實驗儀器有限公司) ; UV757CRT 紫外可見分光光度計( 上海精密科學(xué)儀器有限公司) .
1. 2 實驗試劑
新鮮米糠( 慶安鑫利達(dá)米業(yè)公司) ,阿魏酸( 標(biāo)準(zhǔn)品貴州迪大科技有限責(zé)任公司) 正己烷( 分析純天津市凱通化學(xué)制劑有限公司) ,乙醚( 分析純天
津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠) ,石油醚( 90 - 120℃)( 分析純哈爾濱市新達(dá)化工廠) ,無水乙醇( 分析純天津市凱通化學(xué)制劑有限公司) ,乙酸乙酯( 分析純哈爾濱市新達(dá)化工廠) ,氫氧化鈉( 分析純天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠) ,無水碳酸鈉( 分析純齊齊哈爾輕工學(xué)院試劑廠) ,亞硫酸鈉( 分析純天津市凱通化學(xué)制劑有限公司) ,蒸餾水( 分析純佳木斯市化學(xué)試劑廠) ,鹽酸( 分析純佳木斯市化學(xué)試劑廠) .
2 實驗方法
( 1) 將500g 新鮮米糠置于烘箱中,在105℃下活化20min,冷卻后用正己烷( l: 3,w /v) 浸泡5h 脫脂2 次,再于真空干燥箱中干燥5h.
( 2) 提取法①: 參照文獻(xiàn)[6],分別量取3 份各40g 預(yù)處理后的米糠放入置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中的1000ml 圓底燒瓶中,以1: 8( w /v) 的比例分別各加入1% 氫氧化鈉- 乙醇( 4: 1,v /v) 、0. 2g /L 的亞硫酸鈉,各在80℃下加熱回流6h,擠壓過濾,濃鹽酸調(diào)pH 值為1 左右,抽濾,減壓蒸餾出乙醇,各取10mL 上清液,3000r /min 離心分離3min,上清液置于分液漏斗中,分別用乙酸乙酯萃取三次,每次10mL,合并萃取液,2%碳酸鈉萃取三次,每次10mL,分別合并堿液,乙醚洗滌堿液至澄清,棄去乙醚,堿液加濃鹽酸調(diào)pH = 1 左右. 減壓蒸餾出乙酸乙酯,殘渣溶于10mL 乙醇,精密量取0. 1mL,乙醇定容至10mL. 所得三個樣品分別標(biāo)注為A1,A2,A3 . 剩余液回流蒸出乙醇精制提純.
( 3) 提取法②: 另外分別量取3 份40g 預(yù)處理后的米糠放入置于超聲波清洗器中的1000ml 圓底燒瓶中,以1: 8( w /v) 的比例分別各加入1% 氫氧
化鈉- 乙醇( 4: 1,v /v) 、0. 2g /L 的亞硫酸鈉,各在80℃下加熱回流4h,擠壓過濾,濃鹽酸調(diào)pH 值為1 左右,抽濾,減壓蒸餾出乙醇,各取10mL 上清液,3000r /min 離心分離3min,上清液置于分液漏斗中,分別用乙酸乙酯萃取三次,每次10mL,合并萃取液,2%碳酸鈉萃取三次,每次10mL,分別合并堿液,乙醚洗滌堿液至澄清,棄去乙醚,堿液加濃鹽酸調(diào)pH = 1 左右. 減壓蒸餾出乙酸乙酯. 殘渣溶于10mL 乙醇,精密量取0. 1mL,乙醇定容至10mL.所得三個樣品分別標(biāo)注為B1,B2,B3 . 剩余液回流蒸出乙醇精制提純.
( 4) 采用VERTEX 70 型傅里葉紅外光譜儀對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)表征,KCr 壓片,掃描范圍4000 cm - 1 ~400 cm - 1 .
( 5) 核磁共振波譜的測定和解析
將樣品阿魏酸溶解于DMSO - d6 中,以TMS為內(nèi)標(biāo)測試其1H - NMR 和13C - NMR 譜圖,并進(jìn)行解析. 結(jié)構(gòu)式為:
圖1圖2 阿魏酸標(biāo)準(zhǔn)品與提取法①的紅外光譜圖3 阿魏酸標(biāo)準(zhǔn)品與提取法②的紅外光譜
儀器Bruker AVANCE - 400MHz 超導(dǎo)核磁共振波譜儀; 樣品超聲強化提取精制真空烘干后的阿魏酸; 溶劑氘代二甲基亞砜DMSO - d6 ( 含0.
1%內(nèi)標(biāo)物TMS) ; 試樣的制備: 將超聲強化提取精制真空烘干后的樣品阿魏酸約5mg 溶解在0. 5mlDMSO - d6 溶劑中制成溶液,裝于5mm 樣品管中待測定.
( 6) 采用紫外分光光度法進(jìn)行阿魏酸含量的測定.