Determinazione dei componenti da Herba Cistanehes mediante estrazione analitica di fluidi supercritici con GC/MS
Mar 08, 2022
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Introduzione
La tecnologia di estrazione del fluido supercritico (SFE), con i suoi vantaggi unici, sta attirando l'attenzione come nuovo metodo di preparazione dei campioni nella chimica analitica e ha iniziato a formare una tecnologia analitica o micro SFE. Si è dimostrato un metodo di separazione efficiente attraverso la separazione e la determinazione di tracce di composti organici nell'ambiente, alimenti, composti naturali e altri campioni di substrati complessi. Durante il processo di estrazione, i componenti del campione non vengono né inquinati né persi.
In questo esperimento, è stata utilizzata anidride carbonica supercritica (o aggiunta di una piccola quantità di metanolo come modificatore) come fluido, è stato utilizzato il sistema SFE analitico e combinato con la gascromatografia e la spettrometria di massa, i componenti chimici dei componenti volatili inCistanche desertichesiamo determinati. I risultati erano significativamente diversi da quelli che si potevano ottenere con i metodi tradizionali.
Parte sperimentale
1 sistema di estrazione di fluidi supercritici
Il dispositivo analitico SFE è stato progettato e installato dal nostro laboratorio e il processo è mostrato nella Figura 1. Il serbatoio di microestrazione era composto da tubi a colonna per cromatografia liquida in acciaio inossidabile. Il tubo dell'acceleratore era un capillare elastico in quarzo o acciaio inossidabile con un diametro interno di 0,1 mm. La sua funzione principale è quella di mantenere e regolare la portata e la pressione nel processo di estrazione e il prodotto estratto è stato introdotto nel collettore o nel sistema cromatografico. L'estratto è stato raccolto mediante raccolta di solvente per l'analisi cromatografica/spettrometria di massa. Il solvente era alcol isopropilico.
Il fluido utilizzato nell'esperimento era l'anidride carbonica (impianto sperimentale di Pechino) e il modificatore era il metanolo (purezza analitica, stabilimento chimico di Pechino)
Cistanche deserticheerano dei gambi di piante marrone scuro acquistati dal mercato. È stato rotto e macinato in granuli per aumentare la superficie prima dell'estrazione.
Pesare 00,5 g di campione nel serbatoio di estrazione e adottare il processo di estrazione dinamica alla pressione e alla temperatura selezionate. La pressione di estrazione e la portata sono controllate dalla resistenza della pompa e del tubo dell'acceleratore ed è stato misurato il volume del fluido.
Cistanche deserticola integratore
2 separazione e identificazione dei componenti estrattivi
I prodotti estratti sono stati separati e identificati mediante gascromatografia capillare (CGC) e gascromatografia/spettrometria di massa (GC/MS)
Il tipo del gascromatografo era Perkin Elmer F17. La colonna capillare era di 50mx0,24 mm id, colonna SE-30 (Shimadzu. Co.). FID, iniezione divisa e funzionamento a temperatura programmata. Il Varian 3400 GC è stato collegato al rivelatore a trappola ionica ITD 800 (Finnigan mat CO) attraverso lo split aperto. La colonna cromatografica era 30mx0,25mln id, colonna DB-5 (J & W Scientific). La velocità lineare del gas di trasporto (He) era di 30 cm/s. Quando non c'era iniezione divisa, la temperatura della porta di iniezione è di 250 gradi. La temperatura iniziale della colonna era di 50 gradi, mantenuta per 5 minuti e quindi aumentata a 300 gradi con una velocità di riscaldamento di 5 gradi/minuto.
Il rilevatore a trappola ionica ha funzionato in modalità EI (Full Scan Electron Impact), con un intervallo di massa di 40 ~ 450u, e ha impiegato 1 secondo per ogni scansione. Le temperature della trappola ionica e della linea di trasmissione sono rispettivamente di 215 gradi e 250 gradi. Oltre a El, è stata ottenuta la spettrometria di massa a ionizzazione chimica (CI) nelle stesse condizioni cromatografiche. Il gas di reazione CI era metano. Considerando l'esistenza di omologhi e isomeri, il diagramma di flusso ionico totale GC e lo spettro di massa della miscela di n-alcani C10-C14, C{8}}C20 sono stati utilizzati come standard esterni ausiliari qualitativi.
Estratto di Cistanche deserticola
risultati e discussione
Cistanche deserticheè una medicina che promuove lo Yang con componenti complessi e ci sono pochi rapporti sui suoi componenti volatili. Uno dei metodi per estrarne i componenti è il riflusso della soluzione di etanolo contenente acido cloridrico e quindi attraverso una serie di processi di trattamento chimico per ottenere campioni che possono essere analizzati direttamente mediante cromatografia. I suoi componenti chimici principali sono composti di idrocarburi come l'eptadecano. Il processo di estrazione è molto semplice con il metodo CO2-SFE, in condizioni di pressione di 20 MPa e 50 gradi , sono necessarie solo decine di millilitri di fluido CO2, che può essere completato entro 1 ora. I risultati della separazione sono mostrati in Fig. 2
Si può vedere dalla Figura 2 che ci sono più di 30 componenti volatili principali separati mediante gascromatografia. Il peso molecolare è determinato dallo spettro di massa CI. I componenti possono essere approssimativamente suddivisi in tre categorie:
La prima categoria è costituita dagli alcani normali da C16 a C28. Nell'estratto esistono anche idrocarburi a basso tenore di carbonio e loro isomeri, ma il loro contenuto è basso.
La seconda categoria è esteri. I tre componenti principali sono dibutilftalato, dibutile sebacato e diottilftalato, che rappresentano oltre il 90% degli esteri.
La terza categoria è composta da composti contenenti ossigeno e azoto a basso peso molecolare. L'eugenolo è il componente più importante. Anche il grado di corrispondenza del recupero mediante spettrometria di massa di altri composti come vanillina e isoeugenolo è superiore al 97% e anche i loro dati di ritenzione cromatografica sono coerenti con la letteratura. La spettrometria di massa CI mostra che le masse ioniche MH più dei composti con numeri di picco 8 e 12 sono rispettivamente 144 e 180. Mostra che entrambi sono composti contenenti un atomo di azoto. Sono rispettivamente 5-estere metilico di ossiprolina e acetato di etile 1-metil-2 (lH) - piridina. Dai risultati di cui sopra, non è difficile vedere che i prodotti di estrazione di SFE sono diversi da quelli in letteratura.
Cistanche deserticola beneficio
L'anidride carbonica può dissolvere ed estrarre composti polari in condizioni supercritiche, che hanno le caratteristiche dei solventi polari. Tuttavia, l'aggiunta di metanolo, NO2 e altri modificatori alla CO2 può migliorare l'efficienza dell'estrazione di CO2 dei composti polari. In questo esperimento, l'aggiunta del 3 percento di metanolo alla CO2 pura aumenta significativamente la resa dei composti polari (Fig. 3) e la quantità di estrazione degli alcani è relativamente inibita. Questo è uno dei metodi per migliorare la selettività di estrazione del fluido supercritico aggiungendo modificatori. Poiché il tipo e la quantità di modificatori sono controllabili, la selettività può anche essere controllata in base al campione.
La selettività di SFE dipende anche dal suo stato. La forza del solvente del fluido supercritico è proporzionale alla sua densità (, in questa formula ρ è la densità del fluido ρL è la densità del materiale fluido allo stato liquido e Pc è la pressione critica). Quando la temperatura è costante, la densità del fluido aumenta in modo non lineare all'aumentare della pressione del sistema e la solubilità aumenta. Al contrario, quando la pressione è bassa, la densità diminuisce e l'efficienza di estrazione diminuisce notevolmente. La Fig. 4 mostra che quando la pressione è bassa a 9 MPa, solo una piccola quantità di soluti come dibutilftalato viene estratta dalCistanche desertichecampione, L'efficienza di estrazione di altri componenti è molto bassa. Mostra anche che la solubilità del soluto in un fluido supercritico è anche correlata alla sua struttura e proprietà.
Cistanche deserticola integratore
I risultati sperimentali di SFE ofCistanche desertichemostrano anche che nel fluido CO2, indipendentemente dal fatto che il modificatore venga aggiunto o meno, l'aumento della temperatura non favorisce il miglioramento dell'efficienza di estrazione. A meno che la densità non rimanga invariata, l'elevata temperatura può favorire l'estrazione di alcuni componenti. Le condizioni di base per l'estrazione del fluido di CO2 dei componenti volatili dai campioni di Cistanche deserticola sono che la pressione superi i 20 MPa e la temperatura sia di 50 gradi. L'aggiunta di una piccola quantità di metanolo (3 percento) come modificatore ha un migliore effetto di estrazione sui composti polari.
