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浊点萃取是一种基于胶团增溶和热至分相的分离技术,操作简单,并且能够获得较高的萃取率与富集率。微波辅助萃取是将微波加热和溶剂萃取相结合,与传统的提取方法相比,微波辅助萃取提取天然产物活性成分具有提取时间短,溶剂用量少,提取率高等优点。本文研究了天然抗氧化剂在非离子型胶团中的增溶规律以及非离子型表面活性剂水溶液的分相行为,并结合微波辅助萃取与浊点萃取研究了提取富集天然产物有效成分的方法和工艺。
利用核磁和光散射技术研究了抗氧化剂在非离子型表面活性剂胶团中的增溶规律。罗汉果甙Ⅴ使非离子型表面活性剂TritonX-100(TX-100)和GenapolX-080(GX-080)水溶液的浊点温度升高,胶团水力学半径和聚集数减小。而没食子酸、没食子酸甲酯和没食子酸丙酯使TX-100和GX-080的浊点温度降低,胶团半径和聚集数增大。其中没食子酸丙酯的影响最大,没食子酸甲酯次之,没食子酸最小。NOESY实验表明没食子酸丙酯增溶在TX-100的EO链段形成的胶团壳层;而没食子酸丙酯的甲基进入了GX-080胶团的内核同时苯环与GX-080的EO链段有相互作用,增溶在胶团的“栅栏”中。通过对不同条件下丙酯的表观扩散系数进行拟合,得到了丙酯与非离子型表面活性剂之间的结合常数,其值分别为700±65M-1(GX-080)和352±30M-1(TX-100)。
考察了非离子型表面活性剂的浊点分相行为,并应用TX-100和GX-080成功地从模拟体系中富集亲水性的罗汉果甙Ⅴ。表面活性剂的浓度增加,罗汉果甙Ⅴ的浊点萃取率增加,同时凝聚相体积分数增加。而罗汉果甙的浓度在试验范围内对萃取率的影响较小。未加盐时,温度对分配系数影响较小,温度升高引起凝聚相体积分数减少是浊点萃取率降低的主要原因。无机盐氯化钠的加入使亲水性的罗汉果甙Ⅴ萃取率显著增大,凝聚相体积分数减少,富集因子增加,分配系数显著增大。
应用微波辅助浊点萃取法提取富集与分析罗汉果中的主要有效成分罗汉果甙Ⅴ。与水,乙醇及甲醇等溶剂比较,加入TX-100和GX-080都提高了罗汉果甙Ⅴ的提取率。以5%GX-080为提取溶剂,罗汉果甙Ⅴ的一次提取率达到96.8%。在浊点萃取时,盐析型无机盐的加入降低了浊点,提高了罗汉果甙Ⅴ的分配系数,使浊点萃取率增加。当加入0.25g/ml的氯化钠,在50℃时平衡30min,萃取率达到80.7%,富集因子达10.8。检出限和最低定量限分别为0.75μg/ml和2μg/ml。罗汉果甙Ⅴ的加标回收率为85.1~103.6%,相对标准偏差小于8.68%。
采用微波辅助浊点萃取法从干辣椒中提取分离疏水性有效成分辣椒碱和二氢辣椒碱。以5%TX-100水溶液为提取溶剂,胶团的增溶作用使辣椒碱和二氢辣椒碱的提取率比以水为溶剂提高了约5倍,与甲醇和乙醇的提取效果相当。与索式提取法相比,微波辅助胶团萃取具有更高的提取效率。浊点富集过程中加入0.1g/mL的氯化钠,当萃取温度为70℃,平衡时间为10min,辣椒碱和二氢辣椒碱的浊点萃取率分别为97.8±2.5%和96.8±1%,富集因子达到12以上。
微波辅助浊点萃取法是一种绿色、快速、有效地提取富集天然产物有效成分的方法。