黃芪提取液的化學實驗研究

【內容摘要】通過印跡聚合物制備大孔樹脂柱色譜對黃芪提取液的選擇性吸附與分離實驗，并利用38%、41%、43%乙醇梯度洗脫，并且采用高效液相色譜法檢測黃酮有效成分濃度，實驗表面該分子印跡聚合物對黃芪提取液中刺芒柄花素具有很好的選擇識別能力。

【關鍵詞】黃芪 化學實驗 聚合程度分析 結果與分析

一、實驗試劑

（1）刺芒柄花素：分析純；

（2）甲基丙烯酸（MAA）：分析純，天津市大茂化學試劑廠；

（3）偶氮二異丁腈（AIBN）：分析純，天津市大茂化學試劑廠；

（4）乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）：分析純；

（5）無水乙醇：分析純，上海市國藥集團化學試劑有限公司；

（6）95%乙醇：分析純，天津市恒興化學試劑制造有限公司；

（7）色譜甲醇：天津市恒興化學試劑制造有限公司；

（8）黃芪飲片，河北康派中藥材有限公司

二、實驗儀器

Agilent 1200型高效液相色譜儀，美國安捷倫有限公司；

UV1600型紫外可見分光光度計，北京瑞利分析儀器廠；

WQF-310傅立葉變換紅外光譜儀，北京第二光學儀器廠；

DHG-924385-Ⅲ型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海市新苗醫療器械制造有限公司；

SHB-Ⅲ型循環水式多用真空泵，鄭州長城科工貿有限公司；

84-1磁力攪拌控溫電熱套，山東省鄄城新科教學儀器廠；

HH-4數顯恒溫水浴鍋，上海浦東物理光學儀器廠；

RE-52AA旋轉蒸發器，上海亞榮生化儀器廠；

SB25-12DT型高頻數控超聲波清洗器，寧波新芝生物科技股份有限公司；

FB223自動內校電子分析天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；

FW-4A型壓片機，天津光學儀器廠；

索式提取器

全自動比表面積和孔徑分析儀，美國康塔公司Quadrasorb SI

三、實驗方法

1.印跡聚合物的制備

稱取0.268 g（1 mmol）刺芒柄花素溶于7 mL無水乙醇中，加入0.68 mL（8 mmol）甲基丙烯酸（MAA），攪拌三小時后，加入3.77 mL（20 mmol）乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）和60 mg 偶氮二異丁腈（AIBN），超聲活化10 min，再通N2脫氧5 min，抽真空密封后放入恒溫水浴鍋中，60℃下反應至無溶劑生成聚合物。然后將聚合物置于烘箱中60℃干燥，干燥后研磨稱重，用95%乙醇洗滌模板分子和未聚合的功能單體和交聯劑，洗脫后置于烘箱60℃下干燥，得到以MAA為功能單體的刺芒柄花素分子印跡聚合物F-MIPs。同時做空白實驗。

2.紫外吸收光譜測定萃取過程

每隔三小時取溶液進行紫外吸收光譜分析，直到最終乙醇中刺芒柄花素含量不再變化為止。

3.黃芪提取液的制備

稱取90 g黃芪飲片，用粉碎機研成粉末，用720 mL70%乙醇溶液浸泡半小時后，在一定溫度下（90℃）回流2 h，過濾，收集濾液。濾渣用540 mL70%乙醇溶液水浴浸取1 h后，過濾，收集濾液，合并兩次濾液，減壓回收乙醇，加520 mL水，超聲溶解，過濾，得黃芪提取液。

4.印跡聚合物對黃芪提取液的選擇性吸附與分離

將黃芪提取液通過聚合物柱色譜方法進行選擇性吸附與分離。即用150 mL黃芪提取液以1 mL/min的速度通過印跡聚合物（F-MIPs）色譜柱，上樣后以200 mL水洗脫后，再用適當洗脫劑（梯度濃度的乙醇溶液）洗滌并收集洗脫產物。洗脫完畢后分別取50 mL洗脫液濃縮至干再溶于甲醇中，定容至10 mL容量瓶，用于高效液相色譜分析，其中高效液相色譜條件：色譜柱為Vp-ODS柱（250 mm ×4.6mm id，5 um）；流動相為甲醇-水梯度洗脫，甲醇梯度為：0-10 min，1-25%，10-20 min，25-50%，20-30 min，50-70%，30-50 min，70-90%，50-60 min，90-100%；流速為1.0 mL/min；柱溫為35℃；檢測波長為280 nm；進樣量20 μL。

5.紅外光譜分析

將制備的聚合物萃取前、聚合物萃取后和空白組聚合物及模板分子（刺芒柄花素）進行紅外光譜測定，分析其結構，評價其是否聚合及聚合程度。

6.比表面分析

用比表面分析儀測定分子印跡化合物的比表面積以及它的孔徑分布大小。

四、結果與分析

1.聚合程度分析

刺芒柄花素、聚合物萃取前、聚合物萃取后和空白組聚合物的萃取前和萃取后MAA為功能單體的刺芒柄花素聚合物與以MAA為功能單體的空白聚合物相比，以MAA為功能單體的空白聚合物在1440 cm-1左右沒有吸收峰，這就說明1440 cm-1左右的吸收峰的確是印跡分子刺芒柄花素的吸收峰而不是功能單體、交聯劑等物質的吸收峰。因此也就說明以MAA為功能單體的刺芒柄花素聚合物的確包裹了大量的刺芒柄花素。以MAA為功能單體的刺芒柄花素聚合物和萃取后的以MAA為功能單體的刺芒柄花素聚合物相比，萃取后的以MAA為功能單體的刺芒柄花素聚合物沒有了1440 cm-1左右的吸收峰，說明此時刺芒柄花素已經被大部分萃取出來。得到了刺芒柄花素的印跡分子化合物。

2.印跡聚合物吸附分離黃芪提取液實驗結果與分析

用150 mL黃芪提取液以1 mL/min 的速度通過印跡聚合物色譜柱，上樣后以200 mL水洗脫后，再以38%乙醇溶液、41%乙醇溶液、43%乙醇溶液各200 mL進行梯度洗脫。洗脫完畢后分別依次取50 mL洗脫液濃縮至干再溶于甲醇中，定容至10 mL容量瓶，進行高效液相分析。黃芪中異黃酮類物質，其中化合物4即為目標物質刺芒柄花素，3為毛蕊異黃酮，其在結構上只與刺芒柄花素相差一個-OH。樣液中刺芒柄花素的含量相對于1、2號物質峰面積較小，與3號物質（即毛蕊異黃酮）峰面積接近。

分子印跡化合物的孔徑主要集中分布在0-10nm之間，屬于納米材料范疇。材料的吸附等溫線屬于類型IV等溫線，說明刺芒柄花素分子印跡聚合物含均一分布的中孔，在一定的相對壓力范圍吸附質在中孔內的毛細管凝聚呈現飽和，對模板分子具有較好的吸附性。此外，儀器檢測出材料的比表面積為3.645 m3/g。

五、結論

1.在最佳條件下，即模板分子、功能單體、交聯劑物質量比例為1：8：20 mmol時，通過紅外光譜表征，制得刺芒柄花素分子印跡聚合物。

2.通過比表面吸附與脫附實驗，得知其具有均一分布的孔隙，其孔徑主要集中在0-10nm之間。

3.通過印跡聚合物制備大孔樹脂柱色譜對黃芪提取液的選擇性吸附與分離實驗，并利用38%、41%、43%乙醇梯度洗脫，并且采用高效液相色譜法檢測黃酮有效成分濃度，實驗表面該分子印跡聚合物對黃芪提取液中刺芒柄花素具有很好的選擇識別能力。

4.此外在41%的乙醇濃度下開始洗滌目標產物刺芒柄花素效果最佳。

（作者單位：江西省贛州市龍南中學）