一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法技术

本发明专利技术公开了一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法。本发明专利技术的方法主要由以下步骤组成：A1：金钗石斛进行超微粉碎，充分释放出生物碱活性成分；A2：超声辅助提取金钗石斛生物碱；A3：聚离子液体固相分离金钗石斛生物碱；A4：真空冷冻干燥回收金钗石斛生物碱。通过该方法提取的金钗石斛生物碱具有提取率高、品质好、安全可靠等特点，同时聚离子液体可循环利用，并减少了有机溶剂的使用，提高产品的安全稳定性能，具有良好的推广前景。

Preparation of Dendrobium nobile alkaloids by ultrasound-assisted polyionic liquids

【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法
本专利技术属于天然活性物质提取分离
，尤其涉及一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法。
技术介绍
生物碱类成分是最早从石斛属植物中分离并进行结构鉴定的化合物，其具有清热养胃、明目清音、退热、止痛作用，还可用于降低血压、心率，减慢呼吸，具有强壮作用并可解巴比妥中毒。近年来石斛生物碱还证实具有抗菌作用，并有抗癌作用。有研究报道石斛的生物碱含量范围为0％～0.638％之间，大部分石斛品种生物碱含量较低，金钗石斛的生物碱含量为0.415％左右，含量甚微。目前，金钗石斛生物碱主要提取工艺为醇提法，该方法在提取过程存在能耗大、有效成分损失高、杂质多、效率低等问题。因此，研究高效提取石斛生物碱的制备方法显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法，该方法具有高效的分离效果，制备的金钗石斛生物碱活性高、品质好，同时为中药活性成分的高效提取提供一种新材料及新方法。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法，具体包括以下步骤：A1：超微粉碎：将金钗石斛经冷冻干燥处理后，在气流粉碎机进行超微粉碎，冷冻干燥可保留金钗石斛中的热不稳定性生物碱的活性；具体地，所述步骤A1具体为：将干燥处理的金钗石斛加到气流粉碎机料斗中，控制温度0～10℃，粉碎压力0.70～0.80MPa，进料压力0.60～0.70MPa，螺旋进料速度200.0～300.0r/min，进行超微粉碎破壁；A2：超声强化提取：按照固液比为1:5～15，向所述步骤A1粉碎后的金钗石斛内加入体积分数为85～95％的乙醇，在超声功率为150～250W下，超声提取10～30min，固液分离得到含金钗石斛生物碱的提取液；优选地，采用体积分数为87～93％的乙醇；优选地，采用体积分数为90％的乙醇；A3：聚离子液体固相萃取：以聚离子液体作为固相萃取吸附剂填充制备萃取柱，经萃取柱活化预处理、所述步骤A2得到的含金钗石斛生物碱的提取液上样、洗去干扰物质，进行洗脱和收集洗脱液；具体地，所述步骤A3具体为：依次采用体积分数为90％的乙醇和去离子水活化聚离子液体固相萃取柱，将所述步骤A2得到的含金钗石斛的提取液上萃取柱，再依次用去离子水和体积分数30～50％的乙醇洗涤固相萃取柱，然后用体积分数90％的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液；优选地，步骤A3还包括聚离子液体的制备：通过咪唑类阳离子型离子液体单体自由基聚合得到烷基取代基的聚离子液体；优选地，所述聚离子液体的制备具体包括：A301：离子液体单体制备：将40～50g的1-乙烯基咪唑、160～200g的1-溴十六烷和150～250mL的无水乙醇添加至反应容器中，在70～80℃下反应20～30小时，得到溶液，经沉淀过滤，65～70℃真空干燥20～30小时，除去残余溶剂，得离子液体单体；A302：聚离子液体制备：将所述步骤A301制备的40～50g离子液体单体、0.3～0.5g引发剂和150～250mL无水乙醇添加至反应容器，在70～80℃下自发聚合20～30小时，得到溶液，经沉淀过滤，65～70℃真空干燥20～30小时，除去残余溶剂，得到聚离子液体；优选地，所述步骤A301中1-乙烯基咪唑和1-溴十六烷的质量比例为1:4。优选地，所述引发剂为过硫酸盐；A4：将所述步骤A3得到的洗脱液真空冷冻干燥，得到金钗石斛生物碱；具体地，所述步骤A4具体为：将所述步骤A3收集到的洗脱液的乙醇挥干，再加适量的水溶解，在预冻温度-20～-30℃，预冻时间2～4h，工作压力40～50Pa，升华温度45～55℃的条件下，干燥10～15h。本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：(1)本专利技术提供的提取金钗石斛生物碱的方法采用聚离子液体萃取金叉石斛生物碱，聚离子液体结合了离子液体和聚合物材料的双重优势，且可提高离子液体的利用效率，其所含的离子液体功能基团能够对有机吸附质分子提供多种相互作用，具有高效的分离效果，将聚离子液体作为固相萃取的核心，聚离子液体对金钗石斛生物碱具备高的选择性、亲和性和吸附容量，因此具有良好的分离效果、高效的分离效率，进而节约了能源。另外聚离子液体具有聚合物的可设计性，可以得到具有多化学成分、适宜孔结构和表面性质、高比表面积以及各种形貌的吸附材料。(2)本专利技术在最初干燥金钗石斛时采用冷冻干燥，是为了保留金钗石斛中的热不稳定性生物碱的活性，在最后将萃取的金钗石斛生物碱同样采用冷冻干燥，冷冻干燥是在低温和真空条件下进行，热敏性成分在产品中不会受到破坏，干燥时酶活性、微生物代谢和以水作为介质生化反应等受到抑制。而且氧气非常少，容易氧化成分不易受到氧化损失，生物碱的营养成分得到很好保护，利于生物碱产品的稳定和长时间保存。在冻干中，生物碱产品的组织结构很少被破坏，不发生收缩、表面硬化和龟裂等现象。冻干的物料疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状，具有很强的可适用性。(3)本专利技术整个提取过程都处于较低温度下进行，确保了金钗石斛中一些热不稳定性生物碱的活性，提高金钗石斛生物碱的提取率。(4)本专利技术通过气流粉碎破壁金钗石斛，可使金钗石斛中的生物碱活性成分全部释放，确保了生物碱得到充分提取。(5)聚离子液体最为一种新材料，在生物碱中展示了良好的分离效果，通过采用本专利技术的提取方法，具有提取效率高，产品中活性成分含量高，品质好等特点，具有很好的推广前景。附图说明图1为本专利技术超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法流程图；图2为石斛碱对照品的GC色谱图；图3为实施例1提取的样品GC色谱图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。参看图1，一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法，具体包括以下步骤：A1：超微粉碎：将金钗石斛经冷冻干燥处理后，在气流粉碎机进行超微粉碎，冷冻干燥可保留金钗石斛中的热不稳定性生物碱的活性；A2：超声强化提取：按照固液比为1:5～15，称取适量步骤A1粉碎后的金钗石斛粉末，向金钗石斛粉末内加入体积分数为85～95％的乙醇，在超声功率为150～250W下，超声提取10～30min，固液分离得到含金钗石斛生物碱的提取液；优选地，采用体积分数为87～93％的乙醇；优选地，采用体积分数为90％的乙醇；A3：聚离子液体固相萃取：以聚离子液体作为固相萃取吸附剂填充制备萃取柱，经萃取柱活化预处理、步骤A2得到的含金钗石斛生物碱的提取液上样、洗去干扰物质，进行洗脱和收集洗脱液。A4：将步骤A3得到的洗脱液真空冷冻干燥，得到金钗石斛生物碱。本专利技术中金钗石斛先采用低温气流粉碎机进行粉碎，通过粉碎的金钗石斛可达到300目以上，其活性成分可得到充分的释放，能有效提高生物碱的提取率。同时，颗粒的粉碎是在低温瞬间完成的，从而避免了某些物质在粉碎过程中产生热量而破坏其化学成分的现象发生。气流粉碎纯粹是物理行为，既没有其它物质掺入其中，也没有高温下的化学反应，因而保持物料的原有天然性质。气流粉碎技术是根据物料的自磨原理而实现对物料的粉碎，粉碎本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法，其特征在于,具体包括以下步骤：A1：超微粉碎：将金钗石斛经冷冻干燥处理后，在气流粉碎机进行超微粉碎；A2：超声强化提取：按照固液比为1:5～15，向所述步骤A1粉碎后的金钗石斛内加入体积分数为85～95％的乙醇，在超声功率为150～250W下，超声提取10～30min，固液分离得到含金钗石斛生物碱的提取液；A3：聚离子液体固相萃取：以聚离子液体作为固相萃取吸附剂填充制备萃取柱，经萃取柱活化预处理、所述步骤A2得到的含金钗石斛生物碱的提取液上样、洗去干扰物质，进行洗脱和收集洗脱液。A4：将所述步骤A3得到的洗脱液真空冷冻干燥，得到金钗石斛生物碱。

【技术特征摘要】
1.一种超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法，其特征在于,具体包括以下步骤：A1：超微粉碎：将金钗石斛经冷冻干燥处理后，在气流粉碎机进行超微粉碎；A2：超声强化提取：按照固液比为1:5～15，向所述步骤A1粉碎后的金钗石斛内加入体积分数为85～95％的乙醇，在超声功率为150～250W下，超声提取10～30min，固液分离得到含金钗石斛生物碱的提取液；A3：聚离子液体固相萃取：以聚离子液体作为固相萃取吸附剂填充制备萃取柱，经萃取柱活化预处理、所述步骤A2得到的含金钗石斛生物碱的提取液上样、洗去干扰物质，进行洗脱和收集洗脱液。A4：将所述步骤A3得到的洗脱液真空冷冻干燥，得到金钗石斛生物碱。2.根据权利要求1所述的超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法，其特征在于，所述步骤A3还包括：聚离子液体的制备：通过咪唑类阳离子型离子液体单体自由基聚合得到烷基取代基的聚离子液体。3.根据权利要求2所述的超声辅助聚离子液体制备金钗石斛生物碱的方法，其特征在于，所述聚离子液体的制备步骤具体包括：A301：离子液体单体制备：将40～50g的1-乙烯基咪唑、160～200g的1-溴十六烷和150～250mL的无水乙醇添加至反应容器中，在70～80℃下反应20～30小时，得到溶液，经沉淀过滤，65～70℃真空干燥20～30小时，除去残余溶剂，得离子液体单体；A302：聚离子液体制备：将所述步骤A301制备的40～50g离子液体单体、0.3～0.5g引发剂和150～250mL无水乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓东，
申请(专利权)人：上海谷子地实业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31