從生姜中分離6-姜酚的工藝研究

從生姜中分離6-姜酚的工藝研究

6-生姜是生姜的一種甜味成分。它具有抗炎、抗炎、抗風(fēng)、抗運(yùn)動疾病、腫瘤、抗感冒等多種生物活性。它可以用來治療心腦血管疾病、關(guān)節(jié)炎、潰瘍和晚期胃癌的有效藥物或保健食品。因此,大量制備6-姜酚對生產(chǎn)防治上述疾病的保健食品或藥品極為必要。目前獲取6-姜酚途徑主要為化學(xué)合成法和天然提取法兩種方法?；瘜W(xué)合成法有:逆羥醛縮合法、仿生合成法、以口惡唑衍生物為前體合成法,這些合成反應(yīng)要受到反應(yīng)條件、試劑選用、催化劑選擇、對映體異構(gòu)等諸多因素的影響。天然提取法有:聚酰胺法、超臨界CO2萃取-分子蒸餾法、超臨界CO2萃取-分子精餾法等,這些方法又不同程度的受到設(shè)備投資高、工藝條件復(fù)雜、成本高、產(chǎn)品純度低等因素的限制?？傊?這兩類方法都不能快速、經(jīng)濟(jì)、高效地大量制備高純度6-姜酚。因此,目前急需探索快速、大量制取高純度6-姜酚的方法。分子印跡技術(shù)以其預(yù)定性、識別性和實(shí)用性均強(qiáng)的特點(diǎn)正廣泛的用于提取分離領(lǐng)域,該技術(shù)的核心是制備對特定目標(biāo)分子(即模板分子或稱印跡分子)具有特異預(yù)定選擇性的超高分子化合物(MIP)。本文旨在制備能夠分離6-姜酚的MIP,并利用其分離獲得高純度的6-姜酚。1實(shí)驗(yàn)材料和方法1.1甲基丙烯酸乙二醇酯egda6-姜酚(純度>98%,日本W(wǎng)AKO公司),二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA),甲基丙烯酸,偶氮二異丁睛,均為分析純;酒精,食用級;乙腈,色譜純。1.2紅外光譜檢測使用的主要儀器包括:RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,高效液相色譜儀(日本島津LC-20AT),傅立葉變換紅外光譜儀(Bruker公司Equinox55型),UnicamUV500紫外可見光譜掃描儀(ThermoSpectronic公司),Equinox55型傅立葉變換紅外光譜儀(Bruker公司),FinniganMATTSQ-70質(zhì)譜儀。1.36-江酚分子印花聚合物的實(shí)驗(yàn)過程和操作要點(diǎn)1.3.1實(shí)驗(yàn)過程見圖11.3.2操作步驟1.3.2.溶劑為乙腈、甲基丙烯酸乙腈甲基丙烯酸乙腈各組分按如下用量配比備料:6-姜酚0.59g,甲基丙烯酸1.15g,EGDMA7.93g,偶氮二異丁腈0.08g,溶劑乙醚與乙腈各5mL。1.3.2.分子印跡聚合物的制備將1.3.2.1中備好的模板分子6-姜酚、甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯、偶氮二異丁腈和乙醚與乙腈的混合溶劑加入反應(yīng)釜中混合均勻,超聲脫氣3min,通入流量0.1L/min的N2,然后于60℃恒溫水浴密封反應(yīng)18h,得到帶有模板分子6-姜酚的分子印跡聚合物,然后將其研磨過篩80目,得到均勻的帶有模板分子6-姜酚的分子印跡聚合物顆粒。1.3.2.分子印跡聚合物的制備用體積分?jǐn)?shù)70%以上的乙醇溶液洗脫由步驟1.3.2.2所制備得到的帶有模板分子6-姜酚的分子印跡聚合物顆粒,于80℃烘干后,得到可用于分離6-姜酚的MIP16.43g。1.3.2.洗脫、萃取、分離取1.3.2.3所制得的MIP裝柱,用600g鮮姜汁上柱,分別用體積分?jǐn)?shù)10%、20%、30%、40%、50%乙醇溶液各300mL進(jìn)行洗脫,收集10%乙醇洗脫液部分,回收乙醇溶液,揮去大部分水至20mL,然后用20mL乙醚萃取3次,合并萃取溶液,揮去乙醚得到純度較高的6-姜酚。經(jīng)稱量,各部分的質(zhì)量分別為585、223、121、80、105mg。1.3.2.5.非mip模式的制備除在試劑配料中不使用6-姜酚外,其余配料與制備過程與1.3.2.4提取6-姜酚MIP的過程一致。1.46-姜酚的測定對于1.3.2.4獲得的6-姜酚,其定量測定見參考文獻(xiàn)。6-姜酚的定性測定采用紅外光譜、紫外光譜和質(zhì)譜資料綜合判斷。2結(jié)果與分析2.1立體結(jié)構(gòu)的變化提純的6-姜酚的分子印跡聚合物的紅外光譜圖見2。圖2中A為帶有模板分子的MIP,B為無模板分子的MIP。從圖2中可以看出,A與B在500～1750cm-1吸收峰的相對峰強(qiáng)度和峰位都有明顯不同,表明模板與印跡結(jié)合前后,印跡處的立體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化;另外,在波數(shù)1600cm-1吸收峰處,帶有模板的MIP的吸收強(qiáng)度明顯高于不帶模板的MIP,這是6-姜酚的羰基所產(chǎn)生的吸收峰,但因其含量較低,因而峰強(qiáng)度相對較低,這表明模板6-姜酚與印跡聚合物發(fā)生了某種形式的結(jié)合,因而導(dǎo)致印跡聚合物的“印跡”的立體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。2.2洗脫溶劑中姜酚類物質(zhì)的分離純化從圖3可以看出,在10%的乙醇洗脫液中主要是6-姜酚,在20%的乙醇洗脫液中主要是8-姜酚,在30%的乙醇洗脫液中主要是10-姜酚,在40%與50%乙醇洗脫液中幾乎不含有姜酚類物質(zhì),證明已經(jīng)洗脫完畢,即MIP中已不含有姜酚類物質(zhì)了。從圖3結(jié)果可知,不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇先后洗出不同類型的姜酚。這對較難分離的姜酚提供了1個(gè)很好的提取、分離、純化方法,使提取分離純化3個(gè)步驟合成一步完成。把10%乙醇洗脫液,體積濃縮,用乙醚萃取,回收溶劑即得到6-姜酚。對其進(jìn)行純度測定。得到的6-姜酚的純度為90.26%。圖3中5條曲線從上而下依次為體積分?jǐn)?shù)10%、20%、30%、40%、50%的乙醇洗脫液2.36香草醛離子峰對于圖3的定性分析見圖4.由圖4-A質(zhì)譜圖可以看出,該物質(zhì)的分子離子峰為294u,其基峰為香草醛離子峰;在圖4-B的紫外可見光譜圖上顯示該物質(zhì)有苯環(huán)吸收;由圖4-C的紅外光譜吸收