米糠中阿魏酸提取应用到精科仪器

2014-11-11 20:40:32

[导读] 采用超声强化的方法对米糠中阿魏酸的提取工艺进行优化,利用FT /IR 和核磁共振技术对提取的样品结构进行了表征分析,通过紫外分光光度法测定样品中阿魏酸的含量. 实验证明,采用超声强化提取法提取米糠中阿魏酸,收率提高5. 2%

摘要: 采用超声强化的方法对米糠中阿魏酸的提取工艺进行优化,利用FT /IR 和核磁共振技术对提取的样品结构进行了表征分析,通过紫外分光光度法测定样品中阿魏酸的含量. 实验证明,采用超声强化提取法提取米糠中阿魏酸,收率提高5. 2%

关键词: 米糠; 阿魏酸; 提取工艺

引言

米糠是指稻谷脱壳后依附在糙米上的表面层,其由外果皮、中果皮、交联层、种皮和糊层组成,化学成分为糖类、脂肪、蛋白质、维生素和灰分. 黑龙江是中国的米都,富产水稻,其占全国产量的三分之一. 近年来,科学工作者在米糠深加工、副产品综合利用上取得了丰硕成果和收益. 在米糠中的阿魏酸含量较高,对米糠中阿魏酸的提取分离研究具有较好的前景[1].阿魏酸( Ferulic acid) 的化学名称为4 - 轻基- 3 - 甲氧基肉桂酸,其广泛存在于植物细胞壁中,多以酯的形式存在,与碳水化合物以共价键连接,游离态的阿魏酸含量很低[2]. 阿魏酸有顺式和反式两种,顺式为黄色油状体,反式为白色至微黄色结晶体. 反式阿魏酸常作为一些药的活性化合物,被广泛应用于食品和药品行业中[3]. 研究表明阿魏酸是阿魏、川芎、当归、升麻、木贼等多种中药的有效成分之一. 随着对阿魏酸广泛深入地研究,发现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、促进血小板解聚、降血脂、抗血栓、抗氧化、抗自由基、抗炎、抗肿瘤抗突变、增强免疫功能以及增强人体精子活力和运动性等,且毒性很低,激起有关学者的兴趣[4].近些年,超声强化提取法已被广泛应用于各个领域,特别是医药行业的中药提取中[5]. 本试验将这一技术应用于阿魏酸的提取,优化提取条件以期获得较高产率和纯度的阿魏酸,为今后产业化提供理论依据.

1 仪器与试剂

1. 1 仪器

VERTEX70 傅里叶红外光谱仪( 德国布鲁克公司) ; SHB - III 循环水式多用真空泵( 郑州长城科工贸有限公司) ; DT - LNS 集热式恒温加热磁力

搅拌器( 河南省予华仪器有限公司) ; KQ - 500DE型数控超声波清洗器( 昆山市超声仪器有限公司) ; BS110 型电子天平( 北京赛多利斯天平有限公司) ; PHS - 3C 精密pH 计( 上海雷磁创益仪器代表有限公司) ; UV757CRT 紫外可见分光光度计( 上海精密科学仪器有限公司) ; 101 - 1 电热鼓风干燥箱( 上海实验仪器有限公司) ; DZG - 6050 真空干燥箱( 上海森信实验仪器有限公司) ; UV757CRT 紫外可见分光光度计( 上海精密科学仪器有限公司) .

1. 2 实验试剂

新鲜米糠( 庆安鑫利达米业公司) ,阿魏酸( 标准品贵州迪大科技有限责任公司) 正己烷( 分析纯天津市凯通化学制剂有限公司) ,乙醚( 分析纯天

津市北方天医化学试剂厂) ,石油醚( 90 - 120℃)( 分析纯哈尔滨市新达化工厂) ,无水乙醇( 分析纯天津市凯通化学制剂有限公司) ,乙酸乙酯( 分析纯哈尔滨市新达化工厂) ,氢氧化钠( 分析纯天津市北方天医化学试剂厂) ,无水碳酸钠( 分析纯齐齐哈尔轻工学院试剂厂) ,亚硫酸钠( 分析纯天津市凯通化学制剂有限公司) ,蒸馏水( 分析纯佳木斯市化学试剂厂) ,盐酸( 分析纯佳木斯市化学试剂厂) .

2 实验方法

( 1) 将500g 新鲜米糠置于烘箱中,在105℃下活化20min,冷却后用正己烷( l: 3,w /v) 浸泡5h 脱脂2 次,再于真空干燥箱中干燥5h.

( 2) 提取法①: 参照文献[6],分别量取3 份各40g 预处理后的米糠放入置于集热式恒温加热磁力搅拌器中的1000ml 圆底烧瓶中,以1: 8( w /v) 的比例分别各加入1% 氢氧化钠- 乙醇( 4: 1,v /v) 、0. 2g /L 的亚硫酸钠,各在80℃下加热回流6h,挤压过滤,浓盐酸调pH 值为1 左右,抽滤,减压蒸馏出乙醇,各取10mL 上清液,3000r /min 离心分离3min,上清液置于分液漏斗中,分别用乙酸乙酯萃取三次,每次10mL,合并萃取液,2%碳酸钠萃取三次,每次10mL,分别合并碱液,乙醚洗涤碱液至澄清,弃去乙醚,碱液加浓盐酸调pH = 1 左右. 减压蒸馏出乙酸乙酯,残渣溶于10mL 乙醇,精密量取0. 1mL,乙醇定容至10mL. 所得三个样品分别标注为A1,A2,A3 . 剩余液回流蒸出乙醇精制提纯.

( 3) 提取法②: 另外分别量取3 份40g 预处理后的米糠放入置于超声波清洗器中的1000ml 圆底烧瓶中,以1: 8( w /v) 的比例分别各加入1% 氢氧

化钠- 乙醇( 4: 1,v /v) 、0. 2g /L 的亚硫酸钠,各在80℃下加热回流4h,挤压过滤,浓盐酸调pH 值为1 左右,抽滤,减压蒸馏出乙醇,各取10mL 上清液,3000r /min 离心分离3min,上清液置于分液漏斗中,分别用乙酸乙酯萃取三次,每次10mL,合并萃取液,2%碳酸钠萃取三次,每次10mL,分别合并碱液,乙醚洗涤碱液至澄清,弃去乙醚,碱液加浓盐酸调pH = 1 左右. 减压蒸馏出乙酸乙酯. 残渣溶于10mL 乙醇,精密量取0. 1mL,乙醇定容至10mL.所得三个样品分别标注为B1,B2,B3 . 剩余液回流蒸出乙醇精制提纯.

( 4) 采用VERTEX 70 型傅里叶红外光谱仪对产物结构表征,KCr 压片,扫描范围4000 cm - 1 ~400 cm - 1 .

( 5) 核磁共振波谱的测定和解析

将样品阿魏酸溶解于DMSO - d6 中,以TMS为内标测试其1H - NMR 和13C - NMR 谱图,并进行解析. 结构式为:

图1图2 阿魏酸标准品与提取法①的红外光谱图3 阿魏酸标准品与提取法②的红外光谱

仪器Bruker AVANCE - 400MHz 超导核磁共振波谱仪; 样品超声强化提取精制真空烘干后的阿魏酸; 溶剂氘代二甲基亚砜DMSO - d6 ( 含0.

1%内标物TMS) ; 试样的制备: 将超声强化提取精制真空烘干后的样品阿魏酸约5mg 溶解在0. 5mlDMSO - d6 溶剂中制成溶液,装于5mm 样品管中待测定.

( 6) 采用紫外分光光度法进行阿魏酸含量的测定.