中草药中活性成分芦丁的分离分析方法研究与应用

论文摘要

传统中草药数千年来一直被国人广泛用于预防和治疗各种疾病。低毒性和良好的治疗效果使其在许多领域受到广泛的关注。特别是近年来,人们的医疗观念逐渐由治疗型向预防型转变,中草药以其强大的预防保健功能,日益受到青睐。三白草,是三白草科三白属类植物,全株均可入药,其含有许多有效成分,芦丁就是其中之一。三白草具有多重疗效和药理活性,而且易得,对于将来的医药来说,研究与开发它是极其必要的。槐米,是豆科植物槐的干燥花蕾。槐米中的芦丁含量占到20%以上,是医药工业中提取芦丁的常用中药材之一。本文以三白草和槐米中的芦丁成分为研究对象,以现代新兴的样品前处理技术（微波辅助萃取技术、分子印迹技术、固相萃取技术及磁性分离技术）为萃取分离手段,从两种中草药中选择性萃取分离芦丁成分,系统研究了各因素对芦丁萃取量的影响,确定了芦丁成分最优萃取方法及萃取条件;另外合成出了选择吸附效果好的印迹聚合物,并优化了吸附分离条件,成功应用于中草药中芦丁的分离分析;进而结合磁性分离技术与分子印迹技术,合成出了既具有选择吸附性,又易于实现固液分离,节能省时、高效率的磁性印迹聚合物。本研究主要从以下三个方面开展:1、中草药中芦丁成分的提制分析以中草药三白草和槐米为研究对象,运用新型绿色溶剂——离子液体萃取这两种中草药中的有效成分芦丁。比较了离子液体-微波辅助萃取法、离子液体-超声辅助萃取法、离子液体-加热萃取法及离子液体-室温冷浸法对两种中草药芦丁萃取效率的影响。通过单因素实验及正交实验优化四种方法的萃取条件,筛选出最优萃取方法,并对各方法的萃取机理进行了研究。重点考察了离子液体-微波辅助萃取法的萃取条件,以芦丁萃取量为指标,考察离子液体水溶液的浓度、固液比、萃取温度和微波辐射时间对实验结果的影响。其最佳离子液体-微波辅助萃取条件如下:三白草——[bmim]Br水溶液的浓度2.0 mol/L,固液比为1:30,微波辐射时间为12 min,萃取温度为60℃;槐米——[bmim]Br水溶液的浓度2.0 mol/L,固液比为1:30,微波辐射时间为10 min,萃取温度为70℃。采用高效液相色谱法进行芦丁的定性及定量分析,芦丁浓度在30-300 mg/L范围内线性关系良好,线性回归方程分别为: Y=17675.87X+190450.40 （梯度洗脱; r2=0.99917） ,Y=330278.32X+38047.71 （等度洗脱;r2=0.99932）,检测下限为5.3μg/L。实际样品的平均加标回收率分别为101.23% （三白草）、99.62% （槐米）,且RSDs<3% （n=3）。所拟方法具有良好的精密度和重现性,将所拟方法应用于实际样品分析,结果满意。2、分子印迹-固相萃取法萃取分离中草药中的芦丁采用溶液聚合法,通过优化分子印迹聚合物的合成条件（功能单体的种类,交联剂的种类及模板分子-功能单体-交联剂的摩尔比）,获得了较佳的芦丁分子印迹材料。最佳的合成条件如下:自由基引发,双功能单体（AM-2-VP,摩尔比=3:1）,双交联剂（EDMA-DVB,摩尔比=3:1） ,模板分子-功能单体-交联剂的摩尔比为1:6:20,四氢呋喃为致孔剂及反应溶剂。应用扫描电子显微镜（SEM）及傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征了最佳条件下合成的芦丁分子印迹聚合物（MIPs）及非分子印迹聚合物（NIPs）的结构情况。将最佳条件下合成的MIPs及NIPs作为固相萃取（SPE）柱的填料,应用于混合标样（芦丁及其结构类似物槲皮素、柚皮素及山奈酚）的吸附分析。此外,将MISPE应用于实际样品三白草及槐米萃取液中芦丁成分的吸附分离分析实验,所得回收率分别为87.6% （RSD = 3.24%）和90.8% （RSD = 2.97%）。并将自制的MISPE与常用的固相萃取柱（C18柱,Silica柱及PCX柱）进行了比较,发现只有MISPE柱具有选择性吸附性能,研究结果表明将合成的分子印迹聚合物应用于复杂样品活性成分的固相萃取中具有很好的应用前景。3、磁性分子印迹聚合物的合成及在中草药中芦丁的分离分析中的应用研究将磁性分离技术与分子印迹技术相结合,合成出只需外加磁场就能从液相中迅速分离出来且具有专一选择吸附性的聚合物材料。首先合成磁性Fe3O4粒子,并将其表面进行有机修饰,使其能够分散于有机溶剂中,且表面具有功能基团（乙烯基）,进而合成芦丁的磁性分子印迹材料和磁性非印迹材料。考察其静态吸附性能及选择吸附性能,并将其应用于实际样品分析。结果表明,该磁性印迹聚合物不仅易于实现固液分离,还具有强的选择吸附性能。将其应用于三白草及槐米萃取液中芦丁成分的吸附分离分析实验,平均加标回收率分别为88.4%和89.3%,RSDs<5%,该研究为中草药中芦丁成分的分离及富集提供了新型吸附材料的合成分析方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 三白草及槐米资源及其药用功能
• 1.1.1 三白草及槐米的资源概况
• 1.1.2 三白草及槐米中的化学成分
• 1.1.3 三白草及槐米的药用价值
• 1.1.4 三白草及槐米的研究现状
• 1.1.5 问题与展望
• 1.2 芦丁研究现状
• 1.2.1 芦丁性能及功效
• 1.2.2 国内外研究状况和进展
• 1.2.3 问题与展望
• 1.3 离子液体
• 1.3.1 离子液体简介
• 1.3.2 离子液体的合成
• 1.3.3 离子液体的应用
• 1.3.4 问题与展望
• 1.4 分子印迹技术
• 1.4.1 分子印迹技术原理
• 1.4.2 分子印迹聚合物制备方法
• 1.4.3 分子印迹聚合物的制备条件
• 1.4.4 分子印迹聚合物的应用
• 1.4.5 问题与展望
• 1.5 磁性分子印迹聚合物
• 3o₄ 粒子的合成'>1.5.1 磁性Fe₃o₄粒子的合成
• 1.5.2 磁性粒子的表面改性
• 1.5.3 磁性分子印迹聚合物的合成
• 1.5.4 磁性粒子的表征
• 1.5.5 磁性分子印迹聚合物的应用
• 1.5.6 问题与展望
• 1.6 本课题的研究意义及研究内容
• 1.6.1 本课题的研究背景及研究意义
• 1.6.2 本课题研究内容
• 第2章 中草药中芦丁成分的提制分析
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 样品预处理
• 2.2.3 离子液体
• 2.2.4 三白草和槐米中芦丁的萃取
• 2.2.5 三白草和槐米中芦丁的检测
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 液相色谱条件的优化
• 2.3.2 定性分析结果
• 2.3.3 标准曲线
• 2.3.4 萃取溶剂的选择
• 2.3.5 萃取方法的比较
• 2.3.6 离子液体-微波辅助萃取的条件优化
• 2.3.7 方法学考察
• 2.3.8 实际样品分析
• 2.3.9 ILMAE 机理的研究
• 2.4 小结
• 第3章 分子印迹-固相萃取法萃取分离中草药中的芦丁
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.2 芦丁分子印迹聚合物的制备
• 3.2.3 芦丁分子印迹聚合物的表征
• 3.2.4 芦丁分子印迹聚合物的性能实验
• 3.2.5 中草药复杂样品的预处理
• 3.2.6 固相萃取选择性实验
• 3.2.7 芦丁检测方法及条件
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 芦丁分子印迹聚合物聚合条件的选择
• 3.3.2 芦丁分子印迹聚合物的表征
• 3.3.3 吸附实验
• 3.3.4 分子印迹-固相萃取性能研究
• 3.3.5 方法学考察
• 3.4 小结
• 第4章 磁性分子印迹聚合物的合成及在中草药中芦丁的分离分析中的应用研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 磁性分子印迹聚合物的制备
• 4.2.3 磁性粒子的表征
• 4.2.4 磁性聚合物吸附性能的研究
• 4.2.5 中草药萃取液的制备
• 4.2.6 MMIPs 在中草药萃取液中的应用
• 4.2.7 检测方法及条件
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 磁性粒子的表征
• 4.3.2 吸附实验
• 4.3.3 中草药中芦丁成分的分析
• 4.3.4 方法学考察
• 4.4 小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢