喜树碱和盐酸小檗碱在离子液体中的溶解性能及应用研究

摘要

生物碱是一类广泛存在于植物中的胺类化合物，具有抗菌、消炎、抗肿瘤等作用。从天然产物中提取生物碱类化合物一般采用有机溶剂提取法。但常规有机溶剂易挥发、有毒，给环境造成一定污染，而离子液体作为绿色溶剂，由于物理化学稳定性好、无蒸汽压等性质引起广泛关注。本文采用激光监视法测定了喹啉类生物碱-喜树碱和异喹啉类生物碱-盐酸小檗碱在13种咪唑基离子液体中的溶解度，采用5种不同模型方程进行了关联。同时以盐酸小檗碱为代表化合物，采用单因素实验优化了用[C8mim]NTf2甲醇溶液从岩黄连中提取盐酸小檗碱的工艺条件。此外，对合成的9种硅胶固定化离子液体吸附盐酸小檗碱/喜树碱的性能进行了研究。论文研究结果为离子液体用于天然产物有效成分的提取分离提供了依据。具体内容如下:
　　1.采用激光监视法测定了常压下一定温度范围内喜树碱和盐酸小檗碱在13种咪唑基离子液体[Cnmim]BF4(n=2-8)、[Cnmim]NO3(n=4-8)、[Cnmim]PF6(n=4-8)和[Cnmim]NTf2(n=4-8)中的溶解度，并采用两参数、Apelblat、λh、Wilson和NRTL方程对溶解度数据进行了关联。结果表明，喜树碱和盐酸小檗碱在离子液体中的溶解度均随着温度的升高而增大。喜树碱在阴离子为NO3-的离子液体中溶解度较大，溶解机制主要是喜树碱与离子液体间的亲水、疏水综合作用;盐酸小檗碱在阴离子为NTf2-的离子液体中溶解度较大，溶解机制主要基于盐酸小檗碱与离子液体间的静电相互作用与亲水、疏水作用。
　　2.以盐酸小檗碱提取率为指标，采用单因素实验优化了用[C8mim]NTf2甲醇溶液从岩黄连中提取盐酸小檗碱的工艺条件。优化后工艺条件为:提取时间5h，提取温度333.15 K，固液比1∶10，离子液体含量40％。在该优化条件下，盐酸小檗碱提取率为88.48％。
　　3.采用化学键合法制备了9种硅胶固定化离子液体，并用红外光谱对其结构进行了表征，结果表明离子液体已成功键合到硅胶上。考察了硅胶和硅胶固定化离子液体对盐酸小檗碱/喜树碱的吸附性能，结果表明:(1)在不同极性溶剂中，硅胶对盐酸小檗碱吸附效果不同，吸附能力随着溶剂极性的增大而减小，在乙酸乙酯中效果最好，在甲醇中效果最差。(2)与硅胶相比，制备的9种固定化离子液体对盐酸小檗碱的吸附能力较弱，这主要基于硅胶表面的羟基被离子液体取代，与生物碱形成氢键的数目减少造成。(3)硅胶及硅胶固定化离子液体对喜树碱均无明显吸附作用。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 离子液体简介

1．1．1 离子液体分类

1．1．2 离子液体的合成

1．1．3 离子液体在溶解性能和萃取过程中的应用

1．2 固定化离子液体的合成及应用

1．2．1 固定化离子液体的合成

1．2．2 固定化离子液体作为吸附剂在分离领域的应用

1．3 喜树碱和盐酸小檗碱分离纯化概况

1．3．1 喜树碱分离

1．3．2 盐酸小檗碱分离

1．4 溶解度的测定

1．4．1 溶解度的测定方法

1．4．2 溶解度测定的影响因素

1．5 本课题研究的目的和内容

第二章 离子液体对喜树碱和盐酸小檗碱溶解性能的研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验仪器与试剂

2．2．2 实验装置、方法及装置可靠性验证

2．3 喜树碱在离子液体中的溶解度测定及关联

2．3．1 喜树碱在离子液体中溶解度的测定

2．3．2 喜树碱固液平衡数据的关联

2．4 盐酸小檗碱在离子液体中的溶解度测定及关联

2．4．1 盐酸小檗碱在离子液体中溶解度的测定

2．4．2 盐酸小檗碱固液平衡数据的关联

2．5 喜树碱和盐酸小檗碱溶解过程中△Hd和△Sd的测定

2．6 本章小结

第三章 [C8mim]NTf2甲醇溶液萃取岩黄连中的盐酸小檗碱

3．1 引言

3．2 实验仪器和试剂

3．3 实验方法

3．3．1 岩黄连预处理

3．3．2 岩黄连色谱条件的确定

3．3．3 标准曲线的绘制

3．3．4 单因素实验优化[Csmim]NTf2甲醇溶液对盐酸小檗碱的提取效果

3．4 实验结果与讨论

3．4．1 提取时间对提取率的影响

3．4．2 提取温度对提取率的影响

3．4．3 固液比对提取率的影响

3．4．4 离子液体浓度对提取率的影响

3．4．5 不同溶剂对提取率的影响

3．5 本章小结

第四章 硅胶固定化离子液体的合成及对两种生物碱吸附性能的研究

4．1 引言

4．2 实验仪器与试剂

4．2．1 实验仪器

4．2．2 实验试剂

4．2．3 实验试剂预处理

4．3 硅胶固定化离子液体的制备及表征

4．3．1 功能化离子液体的制备

4．3．2 固定化离子液体[Cxmim]Cl的制备

4．3．3 固定化离子液体[Cxmim]NO3的制备

4．3．4 固定化离子液体[Cxmim]NTf2的制备

4．3．5 硅胶固定化离子液体结构表征

4．4 硅胶固定化离子液体对两种生物碱吸附性能的研究

4．4．1 静态吸附

4．4．2 喜树碱和盐酸小檗碱标准曲线的绘制

4．4．3 实验结果与讨论

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文