Farmacéutica Yan Zhiguo
Objetivo: Estudiar los métodos de extracción y purificación de ácido clorogénico de hojas de Eucommia ulmoides. Métodos Se utilizaron extracción con agua, floculación y decoloración, adsorción de resina, recristalización y otros métodos para extraer y purificar el producto. Resultados El extracto acuoso concentrado de hojas de Eucommia ulmoides se floculó con quitosano al 1% para eliminar impurezas y se decoloró con carbón activado para obtener una inyección. La solución inyectable se adsorbe con resina NKA-9 y se desorbe con etanol al 50%. El eluyente crudo concentrado se recristaliza con metanol para obtener ácido clorogénico con una pureza de ≥97% y una tasa de extracción de ≥65%. Conclusión Se ha optimizado y mejorado el método de extracción y purificación de ácido clorogénico de las hojas de Eucommia ulmoides, lo que proporciona una referencia para la utilización integral y el desarrollo industrial de los recursos de Eucommia ulmoides.
Palabras clave: ácido clorogénico; extracto; purificación; hojas de Eucommia ulmoides
Estudio sobre la extracción y purificación de ácido clorogénico en Eucommia ulmoides. ¿Dejar
Yuan Hua, Deng Liang, Yang Xiao? ¿Xiaojun, Yan Zhi? ¿Guo, Wu Yuan? Xin
(Escuela de Ingeniería Química y Farmacia, Universidad Tecnológica de Wuhan, Wuhan 430073)
Objetivo: Estudiar el proceso óptimo de extracción y purificación de ácido clorogénico en Eucommia ulmoides. hojas. Métodos: extracción con agua, floculación de quitosano al 1%, decoloración con carbón activado, NKA? 9 Adsorción de resina, desorción de etanol al 50% y recristalización de metanol. Resultados: La tasa de extracción de ácido clorogénico fue del 68% y la pureza fue del 97%. Conclusión Se optimizó y mejoró el proceso de extracción y purificación del ácido clorogénico de Eucommia ulmoides. Se inspeccionaron las hojas. Esto facilita la producción industrial de ácido clorogénico.
Palabras clave: ácido clorogénico; extracción; Eucommia ulmoides.
Eucommia ulmoides. Es una especie de árbol económica única en mi país y su valor medicinal siempre ha atraído mucha atención. El ácido clorogénico es el principal ingrediente activo de Eucommia ulmoides. Tiene efectos antibacterianos, antivirales, coleréticos, hepatoprotectores, antihipertensivos y captadores de radicales libres. Hace más de 2.000 años, figuraba como medicina tradicional china de alta calidad en la "Materia Médica de Shen Nong". Estudios recientes han demostrado que los principales componentes químicos de las hojas de Eucommia son básicamente los mismos que los de la corteza de Eucommia. El contenido de ácido clorogénico en las hojas de Eucommia es más abundante, alcanzando del 1% al 5% del peso de la hoja seca. de las hojas de Eucommia, que son ricas en materias primas y baratas, el ácido clorogénico se ha convertido en un punto de investigación [1 ~ 3]. Entre ellos, el método de extracción y purificación de resina de adsorción macroporosa propuesto por Hua Gan [4] y Liu Junhai [5] muestra ciertas perspectivas de industrialización, pero los efectos de separación de resina informados son inconsistentes y no hay informes sobre la pureza y el rendimiento del producto final. Además de ácido clorogénico, el extracto de hoja de Eucommia ulmoides también contiene taninos, proteínas, polisacáridos y otras sustancias. Para obtener ácido clorogénico de alta pureza, el extracto debe separarse y purificarse en varios pasos. Basado en el trabajo bibliográfico y centrándose en el objetivo de la industrialización, este artículo mejoró el proceso de extracción y preparación mediante extracción con agua, floculación y decoloración, adsorción de resina y recristalización, para extraer y preparar ácido clorogénico de alta pureza y alto rendimiento.
1 Materiales y métodos
1.1 Materiales e instrumentos Se recolectaron hojas de Eucommia ulmoides de Wufeng, Hubei (secadas al aire y trituradas, reactivos principales como etanol, metanol y clorhídrico diluido); el ácido era de grado analítico; el quitosano es un reactivo bioquímico; 9.AB? 8. ¿NKA? resina tipo II (Planta Química de la Universidad de Nankai); ácido clorogénico (Instituto de China para el Control de Productos Farmacéuticos y Biológicos). ¿ZF? Analizador UV tipo I (Shanghai Gucun Optoelectronic Instrument Factory); cromatógrafo líquido de alto rendimiento Agilent 1100.
1.2 Proceso de extracción y purificación Pesar con precisión 10,0 g de hojas de Eucommia ulmoides, extraer dinámicamente con 2×120 ml de agua desionizada a 80°C durante 150 min, filtrar y concentrar el extracto a presión reducida a 100 ml. Se agregan 4ml de solución concentrada. Se flocula y se filtra una solución de quitosano al 1%. 9. Adsorber el sobrenadante de la muestra con resina y eluir con una solución de etanol al 50%. El eluyente se concentra a presión reducida para obtener ácido clorogénico crudo, que luego se recristaliza con metanol para obtener ácido clorogénico puro. La tasa de extracción es ≥65% (basada en el contenido de ácido clorogénico en las hojas de Eucommia ulmoides) y la pureza es ≥97%.
1.3 Determinación del contenido de ácido clorogénico La determinación del contenido de ácido clorogénico se realizó según las referencias [6, 7].
2 resultados
2.1 Condiciones de extracción
2.1.1 Selección del disolvente de extracción El ácido clorogénico de las hojas de Eucommia generalmente se extrae con una solución acuosa de etanol al 40 %. El uso de una solución acuosa de etanol para la extracción no solo aumenta el costo del solvente, sino que también aumenta los componentes liposolubles en el extracto, dificultando el procesamiento posterior. El ácido clorogénico tiene alta solubilidad en agua caliente. Este artículo elige el agua como disolvente de extracción.
2.1.2 Selección de la temperatura de extracción A medida que aumenta la temperatura de extracción, el rendimiento de ácido clorogénico continúa aumentando. Cuando la temperatura es superior a 80 °C, el rendimiento de ácido clorogénico comienza a disminuir.
A medida que aumenta la temperatura, también aumenta la disolución de otros componentes en las hojas de Eucommia. Teniendo en cuenta la inestabilidad térmica del ácido clorogénico, la temperatura de extracción se controla por debajo de 80°C.
2.1.3 Efecto del tiempo de extracción A medida que pasa el tiempo, el rendimiento de ácido clorogénico aumenta gradualmente, especialmente dentro de 50 ~ 150 min. Los dos muestran una buena relación lineal y luego gradualmente alcanzan un estado de equilibrio del extracto. .
2.1.4 Efecto del valor de pH de la solución de extracción Bajo las mismas condiciones de temperatura, relación sólido-líquido y tiempo de extracción, use ácido clorhídrico diluido para ajustar el valor de pH del solvente de extracción. El valor de pH es 4, ácido clorogénico El rendimiento es mayor. Por tanto, las mejores condiciones de extracción del ácido clorogénico son: cada hoja de Eucommia. Son 10,0 g, se extraen dinámicamente con 2 x 120 ml de agua desionizada a pH = 4 y temperatura de 80 °C durante 150 min.
2.2 Floculación y decoloración En el proceso de extracción de la medicina tradicional china, la extracción con agua y la precipitación con alcohol se utilizan a menudo para eliminar almidón, coloides, proteínas, mocos, pectinas, polisacáridos, sales inorgánicas, etc. solución de extracción. Se descubrió que cuanto mayor era la concentración de alcohol en el método de extracción con agua y precipitación de alcohol, mejor era el efecto de eliminación de impurezas, pero también aumentaba la pérdida de ingredientes activos causada por la precipitación de alcohol. Además, el proceso de extracción de agua y precipitación de alcohol también tiene desventajas como un gran consumo de etanol, altos costos de producción y bajos factores de seguridad. Es necesario mejorar el proceso. El método de floculación y clarificación consiste en agregar floculantes al extracto de medicina tradicional china o al extracto concentrado y eliminar algunas sustancias de la solución mediante puentes de adsorción y neutralización eléctrica, logrando así el propósito de separación y purificación [8]. Mediante la selección y comparación del tipo de floculante, concentración, temperatura de floculación y acidez, se determina que el proceso óptimo de floculación y decoloración es: agregar 4ml de solución de quitosano al 1% por cada 100ml de solución concentrada, agitar, dejar reposar a 60°C por 60 minutos, filtrar. El filtrado se decoloró con 1 g de carbón activado para obtener una inyección transparente.
2.3 Selección de resina de adsorción macroporosa Combinado con las características del extracto de hoja de Eucommia ulmoides, este artículo comparó y seleccionó tres resinas de adsorción macroporosas polares NKA-9, AB-8 y NKA-ⅱ. Después del pretratamiento y la regeneración, se realizaron experimentos de adsorción y desorción estática. La capacidad de adsorción, la tasa de adsorción y la tasa de desorción de tres tipos diferentes de resinas de adsorción macroporosas para solución de ácido clorogénico (4,8 mg·mL-1, 10 ml) se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1 La adsorción y desorción de ácido clorogénico por tres tipos de resinas (omitida)
Se puede ver en la Tabla 1 que la capacidad de adsorción y la adsorción de ácido clorogénico por tres tipos de resinas de adsorción macroporosas Las tasas son todas altas, pero el ácido clorogénico adsorbido por la resina AB-8 es difícil de desorber y no es adecuado para separar el ácido clorogénico. Sólo son adecuadas las resinas NKA-9 y NKA-II. En comparación, la resina NKA-9 tiene mayor capacidad de adsorción y tasa de adsorción durante la adsorción estática, es fácil de desorber y tiene un mejor efecto de enriquecimiento sobre el ácido clorogénico.
2.4 Experimento de adsorción de ácido clorogénico por resina
2.4.1 Curva de adsorción dinámica Añadir una solución de ácido clorogénico con una concentración de 3,0 mg·mL-1 a un recipiente que contenga 200g de NKA- 9 En una columna cromatográfica de vidrio de resina macroporosa, cuando el caudal es de 2,0 ml·min-1 (se puede expresar como BV/h, es decir, el volumen de fase móvil que fluye a través del lecho por hora es un múltiplo del volumen del lecho de resina Los resultados muestran que la resina puede manejar de 7 a 8 veces el volumen del lecho de resina.
Figura 1 Curva de adsorción de la resina NKA-9 para ácido clorogénico (omitida)
2.4.2 Caudal de inyección versus adsorción Para lograr una adsorción efectiva, las fases sólida y líquida deben tener suficiente tiempo de contacto durante el proceso de adsorción de la resina. Cuando el caudal de inyección es demasiado alto, la resina no puede adsorber clorogénico. ácido, lo que resulta en una disminución en la tasa de adsorción. La adsorción es suficiente, pero el tiempo de adsorción es largo y la eficiencia es baja. Se pasó una solución de ácido clorogénico con una concentración de 3,0 mg·mL-1 a través de la columna para examinar la. relación entre la capacidad de adsorción de la resina por unidad de tiempo y diferentes caudales de inyección. Los resultados mostraron que cuando el caudal fue de 2,0 ml·min-1, el efecto de adsorción es el mejor. El efecto del caudal de inyección sobre la adsorción (omitido)
2.4.3 Efecto del valor del pH de la inyección Efecto de la adsorción Los experimentos de adsorción se realizaron a diferentes valores de pH. Los resultados mostraron que el ácido clorogénico es un ácido polihidroxifenólico. , se adsorbe fácilmente en condiciones ácidas. Dado que el ácido clorogénico existe en forma molecular en condiciones ácidas, la adsorción del ácido clorogénico por la resina en forma de lactona se hidroliza fácilmente en condiciones ácidas fuertes en condiciones alcalinas, el ácido clorogénico en forma iónica no lo es. Se adsorbe fácilmente Como se puede ver en la Figura 3, el valor de pH es 3. El efecto de adsorción es el mejor.
2.5 Experimento de desorción de ácido clorogénico por resina
2.5.1 Selección del eluyente Después de que la resina adsorbe el compuesto, se seleccionan diferentes eluyentes según la fuerza de la adsorción. En términos generales, cuando el adsorbente interactúa con el adsorbente mediante una fuerza de dispersión intermolecular, la fuerza de adsorción es débil y es fácil de eluir. Cuando el adsorbente y el adsorbato interactúan mediante fuerza dipolar o enlaces de hidrógeno, la fuerza de adsorción es fuerte y es difícil eluir. La resina macroporosa NKA-9 es altamente polar. El ácido clorogénico es un compuesto que contiene grupos hidroxilo fenólicos y puede formar fácilmente enlaces de hidrógeno con la resina. Se requiere un disolvente más soluble para eluir el ácido clorogénico. En este experimento, se seleccionaron como eluyentes soluciones acuosas de etanol con diferentes concentraciones y los resultados se muestran en la Figura 4.
Figura 3 El efecto del valor de pH de la solución inyectable sobre la adsorción (omitido)
Figura 4 La relación entre la concentración de etanol y la tasa de desorción del eluato (omitido)
Experimentar eluir con soluciones de etanol de diferentes concentraciones, medir el contenido de ácido clorogénico en el eluato y calcular la tasa de desorción. Entre ellas, las soluciones de etanol al 50% y 70% básicamente pueden eluir el ácido clorogénico adsorbido por la resina. El análisis de capa fina del eluato mostró que aunque la solución de etanol al 70% tenía una alta tasa de desorción, el contenido de impurezas en el eluato también era alto, lo que no podía lograr el efecto de separación de los ingredientes activos. Por lo tanto, se utilizó una solución de etanol al 50%. seleccionado como eluyente en el experimento.
2.5.2 Dibujo de la curva de elución Después de la adsorción del líquido transparente de la muestra, use una solución de etanol al 50 % para eluir, controle el caudal de elución a 1,0 BV/h/h, recoja el eluato y mida el eluato Se determinó el contenido de ácido clorogénico en la solución y se dibujó la curva de elución, como se muestra en la Figura 5.
Figura 5 Curva de elución de resina NKA-9 (omitida)
Se puede observar que el ácido clorogénico se puede eluir básicamente con un eluyente de 3 veces el volumen del lecho de resina, y el eluyente Concentración fuera de horas punta. El eluato de etanol al 50 % se concentró a presión reducida y se secó a baja temperatura para obtener ácido clorogénico bruto.
2.6. El ácido clorogénico bruto se recristalizó con metanol y se secó al vacío para obtener cristales blancos en forma de agujas. La estructura del producto se confirmó mediante espectroscopia infrarroja y espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protones, y el contenido determinado por HPLC fue 97,95438 ± 0%.
3 Conclusión
Este estudio optimizó las condiciones del proceso de extracción de ácido clorogénico de hojas de Eucommia ulmoides: las hojas de Eucommia ulmoides se extrajeron con agua desionizada a 80°C durante 65,438±050 min, y la solución de extracción Después de la concentración, floculación y eliminación de impurezas, y adsorción y decoloración, se obtiene la solución de muestra. La solución de muestra se trata con resina macroporosa NKA-9 para obtener ácido clorogénico crudo. El producto crudo se recristaliza para obtener ácido clorogénico con un contenido de ≥97% y la tasa de extracción es ≥65%. Eucommia ulmoides. Mi país es rico en recursos y se han optimizado las condiciones del proceso para extraer ácido clorogénico de Eucommia ulmoides. Las hojas proporcionan datos básicos para el pleno aprovechamiento integral y el desarrollo industrial de Eucommia ulmoides.
Materiales de referencia:
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(Escuela de Ingeniería Química y Farmacia, Universidad Tecnológica de Wuhan, Wuhan, Hubei 430073)