专利名称：：利用离子液体超声提取白首乌中苯乙酮类化合物的方法
技术领域：
：本发明涉及医药
技术领域：
，具体涉及利用离子液体超声提取白首乌中四种苯乙酮类化合物的方法。
背景技术：
：离子液体(ionicliquids,ILs)，是指由无机酸根阴离子和体积较大的有机阳离子组成的液体，在室温或接近室温下呈现液态，又称为室温离子液体。离子液体是因为阴、阳离子体积差异大，结构不对称，阴、阳离子之间静电引力小，离子在室温下能够自由移动而呈现液态的。离子液体种类繁多，通过改变阴、阳离子的大小及结构，可以根据特定要求设计合成出不同的离子液体。与有机溶剂不同，离子液体同时存在极性区和非极性区，因而对有机物、无机物、生物大分子乃至气体等都有较好的溶解性，在化学合成体系中被广泛用做反应介质。在萃取分离领域，离子液体由于其液态范围宽，不挥发，结构可调控，对目标物具有很好的选择性，而且可以反复多次使用，被认为是一种可替代传统溶剂的新型绿色溶剂，现已成为化学研究的热点(Poole等，2010；AguiIera-Herrador等，2010)。在传统的提取操作中，常采用有机溶剂作为提取溶媒，如甲醇、乙腈、苯等，这些物质具有较大的挥发性，会产生大量的有机蒸气，不仅造成环境污染，还对人类的健康构成极大威胁。因此，寻找和使用绿色无污染的清洁溶剂成为科学家们的广泛共识。离子液体具有溶解范围广、不挥发性、不可燃性、热稳定性好等特点，被化学界称之为“绿色溶剂”。离子液体在20世纪30年代就被人们合成，直到上世纪90年代低熔点、抗水解、稳定性强的1-乙基-2-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([C2MIMBF4)的问世，才使离子液体的研究真正得以迅速发展(Wilkes等，1992)。一般而言，阳离子的选择对离子液体的性质有显著的影响，同时将决定离子液的稳定性；阴离子的选择控制离子液体的化学稳定性和功能性。当前研究的离子液体阳离子主要有4类①烷基季铵阳离子[NRxH4J+；②烷基季磷阳离子[PRxH4J+；③N-烷基吡啶阳离子[RPy]+;④N，N’-二烷基咪唑阳离子[RR'IM]+。常见的阴离子有[Big_、Cl_、Br_、[PF6]\[CF3COO]\[NO3]\[C104]_等。目前研究较多的离子液体是含氮的有机杂环阳离子(咪唑离子或吡啶离子)，其中咪唑类阳离子是合成技术最成熟、性质最稳定的烷基离子液体。离子液体被认为是继(X)2超临界流体之后的新一代“绿色”溶剂(Wilkes等，2002；Welton等，1999)。白首乌〈CynanchumbungeiDecne)为萝蘑科鹅绒藤属植物，又名“泰山白首乌”，具有滋补肝肾、强壮筋骨、益精血、安心神之功效。白首乌含有多种化学成分，如苯乙酮、戟叶牛皮消苷和挥发油等物质，具有抗肿瘤、提高免疫力等特殊的医疗和保健作用(Li等，1992;徐凌川等，2004)。其中包括4-羟基苯乙酮、2，5-二羟基苯乙酮、白首乌二苯酮和2，4-二羟基苯乙酮等苯乙酮类成分被认为是白首乌中主要的化学成分(Liu等，2008)。以往这些成分的提取主要应用的是回流提取法(Li等，1992)，回流提取法具有提取时间长，温度高，溶剂用量大等缺点，而且应用的有机溶剂具有较大的挥发性，产生的有机蒸气不仅造成环境污染，还对操作人员健康产生较大的危害。参考文献PooleCF,PooleSK.Extractionoforganiccompoundswithroomtemperatureionicliquids.JournalofChromatographyA,2010,1217(16):2268—2286.Aguilera-HerradorE,LucenaR,CardenasS,ValcarcelM.Therolesofionicliquidsinsorptivemicroextractiontechniques.TrendsinAnalyticalChemistry,2010，29(7):602-616.WilkesJS,ZaworotkoMJ.Airandwaterstablel-ethyl-3-methylimidazoliumbasedionicliquids.ChemicalCommunications,1992,(13):965-967.WilkesJSA.Shorthistoryofionicliquids—frommoltensaltstoneotericsolvents.GreenChemistry,2002，4(2):73—80.WeltonT.Roomtemperatureionicliquid:newsolventfororganicsynthesis.Chemicalreviews,1999,99:965-967.LiJ,KadotaS,KawataY,HattoriM,XuGJ,NambaT.ConstituentsoftherootofCynancbumbungeiDECNE.isolationandstructuresofnewglucosides,bungeiside-A,-B,-C,and-D.Chemical&PharmaceuticalBulletin,1992,40(12):3133-3137.徐凌川，梁传东，唐棣，薛玲，张惠云，朱武成.泰山白首乌抗肿瘤作用的动物实验研究.中医药学刊，2004，22(2)323-328LiuZB,SunYS,WangJH,ZhuHF,ZhouHY,HuJN,WangJ.PreparativeisolationandpurificationofacetophenonesfromtheChinesemedicinalplantCynanchumbungeiDecne.byhigh-speedcounter-currentchromatography.SeparationandPurificationTechnology,2008,64(2):247—252。
发明内容本发明的目的在于提供一种快速、绿色、高效的提取白首乌中四种苯乙酮类成分的新方法，即应用含有不同阴离子和阳离子的离子液体从白首乌中超声波法提取苯乙酮类成分，该方法分离条件温和，提取效率高，且提取时间短，所用提取溶剂绿色环保。其具体解决方案如下利用离子液体超声提取白首乌中苯乙酮类化合物的方法，包括如下步骤将白首乌根粉碎至10-100目的根粉；将制得的白首乌根粉加入浓度为0.1-0.9mol/L的离子液体溶剂中，在液固比为10-70:l(ml/g)，在温度为25-70°C，提取时间为10-90min等条件下超声提取，所获产品即为白首乌苯乙酮产品；其中离子液体的阴离子为r、BF4-、Br_中的一种，阳离子为[C2MIM]+、[C3MIM]+、[C4MIM]+、[C6MIM]4+中的一种。上述离子液体为[C4MIM]BF4,浓度为0.6mol/L；白首乌根粉目数为60-80目；提取时液固比35:1，功率为175W，提取温度为25°C，提取时间为50min。本发明采用离子液体为提取溶剂，提取时间短，提取率高，提取温度低，提取溶剂绿色环保。证明了离子液体在一定程度上可以代替传统的挥发性、有毒有机溶剂，作为一种新型的绿色溶剂，有望被应用于天然产物或中草药成分的提取分离应用中。图1为采用本发明的方法提取的白首乌样品高效液相色谱图。图2是阴离子对提取率的影响。图3是阳离子对提取率的影响。图4是离子液体浓度对提取率的影响。图5是液固比对提取率的影响。图6是提取功率对提取率的影响。图7是样品目数对提取率的影响。图8是提取温度对提取率的影响。图9是提取时间对提取率的影响。具体实施例方式以下为选区最佳实施例的过程1、流程设计采集白首乌，粉碎，在不同的目数下过筛。精确称取0.2g样品粉末，采用单因素实验方法，使用离子液体为提取溶剂，在不同浓度、液固比、功率、目数、温度、时间等实验条件下，采用超声波法提取样品。用0.45μm的微孔滤膜过滤后，进行HPLC检测。色谱条件使用高效液相色谱仪，C18色谱柱，流动相乙腈-水(体积比为2377)等度洗脱，流速1.0mL/min，检测温度25°C，检测波长254nm，进样量20μL，样品的色谱图见图1。对照品溶液的制备精确称取对照品4-羟基苯乙酮2.0mg，2，5-二羟基苯乙酮2.0mg，白首乌二苯酮2.5mg和2，4-二羟基苯乙酮2.3mg置于10ml容量瓶中，用甲醇定容，摇勻。制成混合对照品溶液，保存于4°C冰箱中。样品溶液的制备样品经中草药粉碎机粉碎后，过筛，精确称取不同目数的白首乌粉末0.2g。根据实验要求，分别加入不同种类及浓度的离子液体后定容，在不同的条件下超声波提取。提取液分别经0.45μm微孔滤膜过滤后供HPLC检测。阴离子的筛选在相同的条件下(样品0.2g，浓度为0.6mol/L，液固比为50:1，提取功率为150W,目数为60-80目，温度为25°C，提取时间20min)，比较了三种不同阴离子(BF4_、Γ、Br_)离子液体对四种苯乙酮的提取率。结果表明(图2)[C3MIM]BF4具有最高的提取率，其次是[C3MIM]I。由此可判定离子液体[C3MIM]BF4为所选溶剂中的最优溶剂。阴离子BF4_相较于Γ、Br—提取率高、误差小。所以，BF4-为所选溶剂中的最优阴离子。阳离子的筛选以BF4-为阴离子，选择四种不同的阳离子做溶剂。在相同的提取条件(样品0.2g，浓度为0.6mol/L，液固比为50:1，提取功率为150W，目数为60-80目，温度为25°C，提取时间20min)下比较了具有四种不同阳离子(％MIM]+、[C3MIM]+、[C4MIM]+、[C6MIM]+)的离子液体对四种苯乙酮提取率的影响。结果表明(图3)[C4MIM]BF4具有最高的提取率，[C3MIM]BF4、[C2MIM]BF4次之。所以，[C4MIM]BF4为所选溶剂中的最优溶剂。[C4MIM]+为最优阳离子。离子液体浓度的影响精密称取60-80目的样品0.2g，使用不同浓度(0.1mol/L、0.3mol/L、0.6mol/L、0.9mol/L)离子液体[C4MIM]BF4在25°C，150W的条件下超声法提取20min，提取液应用HPLC检测。结果表明(图4)，当离子液体浓度为0.6mol/L和0.9mol/L时提取率相近(/7>0.05)。因此将[C4MIM]BF4的浓度设定为0.6mol/L作为最终的溶剂浓度。液固比的影响在其它实验条件(样品0.2g、溶剂为[C4MIM]BF4、浓度为0.6mol/L、提取功率为150W、样品目数为60-80目、提取温度为25°C、提取时间为20min)相同时，考察不同液固比对四种苯乙酮成分的影响。结果表明，随着液固比的升高，提取率增大；液固比为351时，提取率最高；当液固比高于351时，提取率降低(图5)。因此，351为本实验的最优液固比条件。提取功率的影响精密称取60-80目的样品0.2g，使用浓度为0.6mol/L的离子液体[C4MIM]BF47ml,在不同功率(150W、175W、200W、225W、250W),25°C的条件下超声提取20min，提取液应用HPLC检测。如图6所示，当功率为175W时，具有最大提取率。样品目数的影响精密称取不同目数(10-20目、20-40目、40-60目、60-80目、80-100目)的样品各0.2g，使用浓度为0.6mol/L的离子液体[C4MIM]BF47ml，在175W，25°C的条件下超声提取20min，提取液应用HPLC检测。测定结果见图7，随着目数的增大，提取率随之增大，但60-80目样品和80-100目样品测定结果无显著差异(/7>0.05)。因此最终选择样品目数为60-80目。提取温度的影响精密称取60-80目的样品0.2g，使用浓度为0.6mol/L的离子液体[C4MIM]BF47ml,在不同温度(25°C、40°C、55°C、70°C),175W的条件下超声提取20min，提取液应用HPLC检测。如图8所示，随着温度的升高，提取率降低，且误差较大。当温度为25°C时，提取率最大。当温度为40°C、55°C、70！时，提取率差异不显著(/7>0.05)。提取时间的影响精确称取60-80目样品0.2g，使用浓度为0.6mol/L的离子液体[C4MIM]BF47ml、25°C,175W的提取条件下考察不同超声时间(20min,30min,50min,90min)对提取率的影响。测定结果见图9，随着提取时间的增长，提取率也随之增大。当提取时间为50min和90min时提取率差异不显著(/7>0.05)。为了节省时间，最终将提取时间设定为50min。通过单因素实验，得到离子液体超声波法提取白首乌中四种苯乙酮的最佳工艺条件提取溶剂为[C4MIM]BF4，溶剂浓度为0.6mol/L，液固比为35:1，提取功率为175W，样品目数为60-80目，提取温度为25°C，提取时间为50min。在此条件下，四种苯乙酮的总提取率为1145.76yg/g0权利要求1.利用离子液体超声提取白首乌中苯乙酮类化合物的方法，包括如下步骤将白首乌根粉碎至10-100目的根粉；将制得的白首乌根粉加入浓度为0.1-0.9mol/L的离子液体溶剂中，在液固比为10-70:l(ml/g)，在温度为25-70°C，提取时间为10-90min等条件下超声提取，所获产品即为白首乌苯乙酮产品；其中离子液体的阴离子为r、BF4-、Br_中的一种，阳离子为[C2MIM]+、[C3MIM]+、[C4MIM]+、[C6MIM]4+中的一种。2.利用离子液体超声提取白首乌中苯乙酮类化合物的方法，其特征在于上述离子液体为[C4MIM]BF4,浓度为0.6mol/L;白首乌根粉目数为60-80目；提取时液固比35:1，功率为175W，提取温度为25°C，提取时间为50min。全文摘要本发明公开了一种利用离子液体超声提取白首乌中四种苯乙酮类化合物的方法。该方法以粉碎的白首乌为原料，应用具有不同阴离子的三种离子液体[C3MIM]I、[C3MIM]BF4、[C3MIM]Br，具有不同阳离子的四种离子液体[C2MIM]BF4、[C3MIM]BF4、[C4MIM]BF4、[C6MIM]BF4作为溶剂，将白首乌根粉加入浓度为0.1-0.9mol/L的离子液体溶剂中，在液料比为10-701(ml/g)，功率为150-250W，样品粒度为10-100目，温度为25-70℃，提取时间为10-90min等条件下超声提取。该方法采用离子液体为提取溶剂，具有提取时间短，提取率高，提取温度低，提取溶剂绿色环保等优点。文档编号C07C45/79GK102557911SQ20111036863公开日2012年7月11日申请日期2011年11月20日优先权日2011年11月20日发明者刘政波,宫俊华,杨永恒,毕研文,陈宝芳申请人:泰安市农业科学研究院