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一种用于同时提取银杏叶五种有机酸的深共熔溶剂及其制备方法和提取方法

摘要

本发明公开了一种用于同时提取银杏叶五种有机酸的深共熔溶剂及其制备方法和提取方法,该深共熔溶剂是由木糖醇、乙醇酸和戊二酸按摩尔比1:(3‑4):1制备成的三元深共熔溶剂。本发明制备的三元深共熔溶剂为绿色溶剂,安全无毒,具有蒸汽压低、不可燃、溶解性和导电性优良、电化学窗口稳定等性质;同时本发明的DESs的粘度小,氢键稳定,流动性好;采用本发明三元深共熔溶剂同时提取银杏叶五种有机酸的方法可以提高银杏叶中五种有机酸的提取率,并且操作安全,对环境和人体不会产生危害。本发明三元深共熔溶剂的制备方法简单方便,原料来源广,成本低,生物可降解性高。

著录项

  • 公开/公告号CN107694147A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2018-02-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 南京林业大学;

    申请/专利号CN201711064229.1

  • 申请日2017-11-02

  • 分类号B01D11/02(20060101);

  • 代理机构32204 南京苏高专利商标事务所(普通合伙);

  • 代理人孙斌

  • 地址 210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号

  • 入库时间 2023-06-19 04:30:17

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-01-10

    专利实施许可合同备案的生效 IPC(主分类):B01D11/02 合同备案号:X2019320000375 让与人:南京林业大学 受让人:南京厚德生物技术有限公司 发明名称:一种用于同时提取银杏叶五种有机酸的深共熔溶剂及其制备方法和提取方法 申请公布日:20180216 授权公告日:20190625 许可种类:普通许可 备案日期:20191218 申请日:20171102

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2019-12-31

    专利实施许可合同备案的生效 IPC(主分类):B01D11/02 合同备案号:X2019320000340 让与人:南京林业大学 受让人:扬州小苹果园艺有限公司 发明名称:一种用于同时提取银杏叶五种有机酸的深共熔溶剂及其制备方法和提取方法 申请公布日:20180216 授权公告日:20190625 许可种类:普通许可 备案日期:20191206 申请日:20171102

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2019-12-27

    专利实施许可合同备案的生效 IPC(主分类):B01D11/02 合同备案号:X2019320000322 让与人:南京林业大学 受让人:江苏壳壳碧根果业发展有限公司 发明名称:一种用于同时提取银杏叶五种有机酸的深共熔溶剂及其制备方法和提取方法 申请公布日:20180216 授权公告日:20190625 许可种类:普通许可 备案日期:20191203 申请日:20171102

    专利实施许可合同备案的生效、变更及注销

  • 2019-06-25

    授权

    授权

  • 2018-03-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):B01D11/02 申请日:20171102

    实质审查的生效

  • 2018-02-16

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及农林生物资源利用,具体涉及一种用于同时提取银杏叶五种有机酸的深共熔溶剂及其制备方法和提取方法。

背景技术

银杏(学名:Ginkgo biloba L.),又名公孙树、白果,属裸子植物,银杏科银杏属,单属单种。银杏叶、果等具有药用开发价值,被誉为浑身是宝的活化石。银杏原产我国,我国银杏资源拥有量占世界总量的70%以上。1965年,德国科学家W.Sehwabe首先发现银杏叶中的有效成分可以降低胆固醇含量,世界范围内迅速形成了一股银杏叶活性成分及其药理药效作用的研究热潮。银杏叶中具有多种药用价值的天然活性成分,主要有黄酮类化合物、萜内酯类化合物、聚异戊烯醇类化合物、有机酸类化合物、原花青素等,银杏叶提取物(Gilkgobiloba extract,GBE)在治疗脑血栓、冠心病、脑功能障碍、神经系统疾病等方面具有独特疗效。因此,银杏叶中各种成分的提取分离研究一直是科研工作者研究的热点。

银杏叶中具有多种有机酸成分:(1)莽草酸莽草酸具有抗菌、抗血栓的药理活性作用,更是抗禽流感特效药达菲的主要合成中间体,现有的研究莽草酸主要存在于八角茴香中,但含量低,且茴香只在3月和5月可收割,因此从银杏叶中提取莽草酸的研究具有现实意义;(2)6-羟基犬脲喹啉酸(6-HKA)6-HKA是广谱中枢神经系统氨基酸类递质(如NMDA和AMPA)的拮抗剂,作用于N-甲基-D-天冬氨酸,能减轻脑缺氧症状。6-HKA对AMPA受体(AMPARs)具有高度亲和力,能在血脑屏障完整性受损的条形下进入脑组织发挥作用。目前已有的关于6-HKA的研究主要集中在从银杏叶中提取6-HKA工艺优化的方面;(3)没食子酸、原儿茶酸、对羟基苯甲酸这三种有机酸具有消炎抗菌的作用。

现有技术中银杏叶有机酸的提取主要是通过水或者传统有机溶剂进行提取。现有的提取技术中水作为提取剂提取效果差,且不能实现银杏叶中多种有机酸的同步提取。而传统有机溶剂易挥发、易残留,对环境和人体造成危害,成本高。因此,基于绿色化学的原则,需要寻求新型的绿色溶剂,开发新型的提取方法,实现银杏叶中多种有机酸的高效、同步、绿色提取。

发明内容

发明目的:针对现有技术存在的问题,本发明提供一种用于同时提取银杏叶五种有机酸的深共熔溶剂(DESs)。本发明提供的DESs作为绿色溶剂,安全无毒,具有蒸汽压低、不可燃、溶解性和导电性优良、电化学窗口稳定等性质,可以实现绿色高效同步提取银杏叶中的多种有机酸。

本发明还提供该DESs的制备方法及利用该DESs同时提取银杏叶五种有机酸的方法。

技术方案:为了实现上述目的,如本发明所述的一种用于同时提取银杏叶五种有机酸的DESs,其特征在于,由木糖醇、乙醇酸和戊二酸按摩尔比1:(3-4):1制备成的三元DESs。

作为优选,由木糖醇、乙醇酸和戊二酸按摩尔比1:(3-3.5):1制备成的三元深共熔溶剂。其中,木糖醇、乙醇酸和戊二酸最优摩尔比为1:3:1。

本发明所述的用于同时提取银杏叶五种有机酸的DESs的制备方法,包括如下步骤:

(1)将原料木糖醇、乙醇酸和戊二酸按照常规方法脱水;

(2)根据制备量的需要,按照摩尔比例称取木糖醇、乙醇酸和戊二酸三种组分并混合均匀,在80~110℃之间加热搅拌,直至透明液体形成;

(3)透明液体形成后保存在45-50℃过夜,观察液体有无固体析出,如果液体稳定没有固体析出,即得到三元深共熔溶剂可用于银杏叶有机酸的提取。

本发明所述的深共熔溶剂同时提取银杏叶五种有机酸的方法,包括如下步骤:

(1)精确称取银杏叶粉末于提取容器内,加入用水稀释后的三元深共熔溶剂,混合均匀;

(2)混匀后通过超声提取,提取结束后离心,取少量上清用液相色谱流动相稀释后进行高效液相色谱检测,其余上清中有机酸回收。

作为优选,步骤(1)所述稀释后的三元深共熔溶剂为三元深共熔溶剂中水的体积分数为40-60%。最优选的稀释比例为三元深共熔溶剂中水的体积分数为50%。

其中,步骤(1)所述银杏叶粉末与稀释后的深共熔溶剂的质量体积比为1:10-15g/ml。优选的银杏叶粉末与稀释后的深共熔溶剂的质量体积比为1:12.5-15g/ml。最优选的质量体积比为1:12.5g/ml。

其中,所述超声振荡提取的功率为100-200W,温度为40-50℃,时间为20-30min。优选的超声提取的功率为150-200W,温度为45-50℃,时间为20-30min。最优选的超声提取的功率为150W,温度为45℃,时间为20min。

作为优选,步骤(2)所述的回收有机酸的方法是指液-液萃取法、大孔树脂吸附分离法、反溶剂法中的一种或多种。最优选的回收有机酸方法为大孔树脂吸附分离法

本发明的DESs性质与DESs的组成成分、组成成分摩尔比及含水量之间有着重要关系,细微的变化可以引起DESs性质极大的改变,这种性质的改变在其应用时可以进行调整以适应不同的需求。含有木糖醇和乙醇酸的二元DESs极性与有机酸相似,是一个提取有机酸的有效物质,在二元DESs基础上添加新组分戊二酸,可以适当地调整DESs的极性,提高DESs的提取效率。本发明中通过调整木糖醇、乙醇酸和戊二酸的摩尔比使得氢键受体(HBA)和氢键供体(HBD)之间的氢键作用加强,利于形成氢键稳定的DESs,,同时形成的DESs粘度小,流动性好。

有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下优点:

(1)本发明制备的三元深共熔溶剂为绿色溶剂,安全无毒,具有蒸汽压低、不可燃、溶解性和导电性优良、电化学窗口稳定等性质;同时本发明的DESs粘度小,氢键稳定,流动性好;使用本发明的深共熔溶剂可以提高银杏叶中五种有机酸的提取率,并且操作安全,对环境和人体不会产生危害。

(2)本发明三元深共熔溶剂的制备方法简单方便,原料来源广,成本低,生物降解性高。

(3)采用本发明三元深共熔溶剂同时提取银杏叶五种有机酸的方法,操作简便,提取效率高,使用安全,不会造成资源浪费。

附图说明

图1为五种有机酸样品的高效液相色谱图;

图2为DESs含水量对银杏叶五种有机酸提取率的影响关系图;

图3为不同温度对DESs提取银杏叶五种有机酸提取率的影响关系图;

图4为不同超声功率对DESs提取银杏叶五种有机酸提取率的影响关系图;

图5为不同提取时间对DESs提取银杏叶五种有机酸提取率的影响关系图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实验原料:

实验的原料银杏叶来自于邳州市铁富镇银杏叶生产基地,银杏叶采摘时间为5月。

标准品莽草酸、原儿茶酸、没食子酸和对羟基苯甲酸购自上海源叶生物科技有限公司,标准品6-羟基犬脲喹啉酸由浙江康恩贝制药股份有限公司赠送,纯度为99.8%。磷酸、乙腈为色谱纯,其他所用药品均为分析纯

实验仪器:

P1201高效液相色谱仪,UV1201检测器,大连依利特分析仪器有限公司;

JY-2恒温搅拌油浴锅,金坛市天竟实验仪器厂;

ZWYR-2112B恒温培养振荡器,上海智诚分析仪器制造有限公司;

SB-5200DTD超声波清洗机,宁波新芝生物技术有限公司;

TG16A-WS台式高速离心机,上海卢湘仪离心机仪器有限公司。

其他原料都是市售可得,将原料木糖醇、乙醇酸和戊二酸用真空干燥箱干燥脱水;

实施例1

(1)按照摩尔比1:3:1称取深共熔溶剂的三种组分木糖醇、乙醇酸和戊二酸并混合均匀,在80℃加热搅拌,直至透明液体形成;

(2)透明液体形成后保存在45℃过夜,观察液体无固体析出,所得三元深共熔溶剂可用于银杏叶有机酸的提取。

实施例2

(1)按照摩尔比1:3.5:1称取深共熔溶剂的三种组分木糖醇、乙醇酸和戊二酸并混合均匀,在100℃加热搅拌,直至透明液体形成;

(2)透明液体形成后保存在50℃过夜,观察液体无固体析出,所得三元深共熔溶剂可用于银杏叶有机酸的提取。

实施例3

(1)按照摩尔比1:4:1称取深共熔溶剂的三种组分木糖醇、乙醇酸和戊二酸并混合均匀,在110℃加热搅拌,直至透明液体形成;

(2)透明液体形成后保存在50℃过夜,观察液体无固体析出,所得三元深共熔溶剂可用于银杏叶有机酸的提取。

实施例4

(1)精确称取80mg 40目银杏叶粉末于2mL离心管中,加入实施例1-3任意一种深共熔溶剂1mL(含水量50%),涡旋混匀;

(2)混匀后在45℃,150W超声功率提取20min,提取结束后,在10000rpm下离心10min,取少量上清(0.02mL)用液相色谱流动相稀释4倍后,进行高效液相色谱检测。其余上清通过大孔树脂吸附分离法回收有机酸。

实施例5

(1)精确称取80mg 40目银杏叶粉末于2mL离心管中,加入实施例1-3任意一种深共熔溶剂1mL(含水量40%),涡旋混匀;

(2)混匀后在50℃,200W超声功率提取25min,提取结束后,在10000rpm下离心10min,取少量上清(0.02mL)用液相色谱流动相稀释4倍后,进行高效液相色谱检测。其余上清通过液-液萃取法回收有机酸。

实施例6

(1)精确称取80mg 40目银杏叶粉末于2mL离心管中,加入实施例1-3任意一种深共熔溶剂1.2mL(含水量60%),涡旋混匀;

(2)混匀后在40℃,100W超声功率提取30min,提取结束后,在10000rpm下离心10min,取少量上清(0.02mL)用液相色谱流动相稀释4倍后,进行高效液相色谱检测。其余上清通过反溶剂法回收有机酸。

实施例7

有机酸的HPLC测定:

有机酸测定所需标准品:莽草酸(Shikimic acid,SA)、原儿茶酸(3,4-Dihydroxybenzoic acid,DA)、没食子酸(Gallic acid,GA)、6-羟基犬脲喹啉酸(6-HKA)、对羟基苯甲酸(4-Hydroxybenzoic acid,HA)

(1)有机酸标准曲线的制作

称取一定量标准品用甲醇定容并稀释成相应倍数。莽草酸浓度梯度为0、0.203、0.406、0.609、0.812、1.015、1.218、1.421、1.624、1.827、2.03mg/mL,没食子酸浓度梯度为0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12、0.14、0.16、0.18、0.2mg/mL,原儿茶酸浓度梯度为22、44、66、88、110、132、154、176、198、220ug/mL,6-羟基犬脲喹啉酸浓度梯度为14、28、42、56、70、84、98、112、126、140ug/mL,对羟基苯甲酸浓度梯度为16、32、48、64、80、96、112、128、144、160ug/mL。每个点HPLC测定3次,制作标准曲线,确定线性范围。

(2)液相条件

色谱柱:SinoChrom ODS-BP(4.6nm×200mm,5.0μm);流动相:乙腈-0.1%磷酸溶液(13:87,V/V);检测波长:0-10min:215nm;10-15min:256nm;柱温:30℃;流速:1.0mL/min;进样量10uL。

采用HPLC等度洗脱法,同时测定了银杏叶中莽草酸、原儿茶酸、没食子酸、6-HKA和对羟基苯甲酸的含量,通过一系列条件摸索及优化,最终流动相采用乙腈-0.1%磷酸溶液(13:87,V/V),检测波长0-10min为215nm,10-15min为254nm。莽草酸出峰时间为3.08min,没食子酸出峰时间为4.78min,6-HKA出峰时间为6.61min,原儿茶酸出峰时间为7.89min,对羟基苯甲酸出峰时间为14.42min,样品液相图谱如图1所示。

以SA、GA、6-HKA、DA和HA的峰面积(y)为纵坐标,浓度(x)为横坐标,进行线性回归,得回归方程结果如表1。五种酸的回归方程在浓度范围内均有良好的线性关系,可以用于这五种物质的定量考察。

表1五种有机酸的标准曲线

浓度范围(μg/mL)回归方程R2莽草酸SA0-2030y=917.63x+21.4890.9993没食子酸GA0-200y=10006x-1.17820.99966-HKA0-140y=4.9038x-0.25230.9997原儿茶酸DA0-220y=3.1713x-10.060.9993对羟基苯甲酸HA0-160y=4.9761x-10.1410.9993

试验例1

三元DESs对银杏叶中五种有机酸莽草酸(Shikimic acid,SA)、原儿茶酸(3,4-Dihydroxybenzoic acid,DA)、没食子酸(Gallic acid,GA)、6-羟基犬脲喹啉酸(6-HKA)、对羟基苯甲酸(4-Hydroxybenzoic acid,HA)的提取率研究,结果如表2所示。

其中采用实施例1-3的三元深共熔溶剂,并采用实施例4的提取方法,考察本发明的深共熔溶剂以及提取方法对银杏叶五种有机酸的提取率;试验编号为1-3。

对比例1与实施例1的深共熔溶剂原料和制备方法相同,不同之处在于原料中不含有戊二酸,并采用相同的提取方法。

对比例2与实施例1的深共熔溶剂原料和制备方法相同,不同之处在于原料中戊二酸替换成DL-苹果酸,并采用相同的提取方法。

对比例3与实施例1的深共熔溶剂原料和制备方法相同,不同之处在于原料中戊二酸替换成柠檬酸,并采用相同的提取方法。

对比例4为提取溶剂为水,并采用实施例4的提取方法。

对比例5为提取溶剂为体积分数50%乙醇,并采用实施例4的提取方法。

表2不同提取溶剂对银杏叶五种有机酸提取率的影响

试验编号SA(mg/g)GA(mg/g)6-HKA(mg/g)DA(mg/g)HA(mg/g)194.149±0.96410.3327±0.00520.0259±0.00060.4299±0.01150.0679±0.0004293.185±0.95280.3225±0.00480.0245±0.00060.4109±0.01060.0635±0.0003394.055±0.94320.3302±0.00470.0248±0.00060.4185±0.01080.0654±0.0004对比例158.3528±1.50000.2815±0.00870.0231±0.00050.2742±0.00840.0137±0.0004对比例248.9302±1.83180.1828±0.00040.0289±0.00080.3012±0.00820.0141±0.0003对比例352.5605±1.62370.2855±0.00330.0320±0.00020.2871±0.01260.0145±0.0005对比例485.8999±.22320.2927±0.01380.0180±0.00030.3892±0.00200.0547±0.0008对比例588.9140±1.37700.2982±0.00280.0203±0.00040.4304±0.01010.0576±0.0014

由表2结果可知,采用本发明的深共熔溶剂和提取方法,对比了传统的提取溶剂水和50%乙醇的提取率,除了50%乙醇提取出的原儿茶酸与DESs提取率相近外,其余有机酸均为本发明的实施例提取率高。这能说明,本发明的深共熔溶剂可以应用于银杏叶五种有机酸的同时提取,提取效率优于传统溶剂,并且本发明深共熔溶剂是一种高效的绿色溶剂,相对于传统有机溶剂不会产生任何污染,并且使用安全。此外,本发明深共熔溶剂为三元深共熔溶剂与对比例1相比,效果明显优于二元的深共熔溶剂;同时与添加其他酸例如DL-苹果酸和柠檬酸制备得到的DESs相比,提取率也明显提高。

试验例2

三元DESs组分摩尔比对银杏叶五种有机酸提取率的影响。

采用实施例1-3的三元深共熔溶剂,提取条件为:DESs/水=70:30(w/w),250rpm气浴摇床振荡提取,银杏叶与三元DESs的质量体积比1:10(g/ml),提取温度25℃,提取时间5min;考察本发明实施例1-3的三元深共熔溶剂对五种有机酸的提取情况,编号为4-6;结果如表3所示。

其中对比例7与实施例1的深共熔溶剂原料和制备方法相同,不同之处三种组分木糖醇、乙醇酸和戊二酸的摩尔比为1:3:2;并采用相同的提取方法。

其中对比例8与实施例1的深共熔溶剂原料和制备方法相同,不同之处三种组分木糖醇、乙醇酸和戊二酸的摩尔比为1:3:0.5。

其中对比例9与实施例1的深共熔溶剂原料和制备方法相同,不同之处三种组分木糖醇、乙醇酸和戊二酸的摩尔比为1:2:1。

其中对比例10与实施例1的深共熔溶剂原料和制备方法相同,不同之处三种组分木糖醇、乙醇酸和戊二酸的摩尔比为1:5:1。

表3 DESs组分的不同摩尔比对有机酸提取率的影响

序号SA(mg/g)GA(mg/g)6-HKA(mg/g)DA(mg/g)HA(mg/g)466.5642±0.80820.2236±0.00770.0367±0.00040.2941±0.00940.0228±0.0000566.4578±0.80540.2124±0.00580.0342±0.00050.2876±0.00940.0215±0.0000666.4125±0.70960.2105±0.00720.0340±0.00040.2786±0.00850.0216±0.0000对比例7————————————————————对比例8————————————————————对比例950.9600±0.94130.1994±0.00930.0177±0.00060.2331±0.00500.0126±0.0001对比例1051.7560±0.67660.1987±0.01020.0320±0.00030.2239±0.00310.0148±0.0002

由表3结果可知,采用本发明实施例的摩尔配比深共熔溶剂与对比例相比,对于五种有机酸的提取率明显要高。其中对比例7和对比例8的摩尔配比不能形成透明液体,故不能进行提取。氢键受体(HBA)和氢键供体(HBD)的含量过多和过少都不适宜进行DESs的制备。组分摩尔比对于DESs的形成和性质有很大影响。DESs的组分摩尔比会影响到DESs的粘度、表面张力等性质,也会影响DESs组分间、DESs与提取物间的氢键作用、范德华力、疏水作用力等分子间作用力,进而影响提取率。

试验例3

三元DESs含水量对银杏叶五种有机酸提取率的影响。

提取条件:250rpm气浴摇床振荡提取,银杏叶与三元DESs的质量体积比1:10(g/ml),提取温度25℃,提取时间5min;考察本发明实施例1的三元深共熔溶剂不同含水量对5种有机酸的提取率,测定0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、80%、100%这几种含水量的DESs对有机酸提取效果;结果如图2所示。

在DESs中添加水可以调节DESs的极性,同时降低粘度,增加提取过程中的料液传质。从图2中可以得知,随着DESs中含水量的增加,有机酸的提取率都呈现先升高后降低的趋势,这说明有机酸的极性介于DESs和水中间。在添加极性较大的水时,随着水的添加,混合物极性先升高,接近于有机酸的极性。DESs含水量在较低范围内时,有机酸提取率整体较低,除了极性原因外,还因为DESs在未添加水时粘度大,流动性差,提取剂与银杏叶粉末传质较差,提取率较低。在含水量为40-60%时五种有机酸的提取效果最好,50%时DESs作为提取剂,有机酸达到最大提取量。

试验例4

三元DESs提取方法对银杏叶五种有机酸提取率的影响。

提取条件:DESs/水=50:50(w/w),银杏叶与三元DESs的质量体积比1:10(g/ml),提取时间5min;考察本发明实施例1的三元深共熔溶剂不同提取方法对银杏叶五种有机酸提取率的影响,其中:磁力搅拌法(150rpm)、水浴摇床法(150rpm)、超声提取法(50w)、气浴摇床振荡法(250rpm)这几种方法中,比较常温(25℃)和加热(60℃)下的提取率;结果如表4所示。

表4不同提取方法对银杏叶五种有机酸提取率的影响

方法SA(mg/g)GA(mg/g)6-HKA(mg/g)DA(mg/g)HA(mg/g)超声25℃73.9178±2.13280.2275±0.01060.0137±0.00110.2761±0.00640.0174±0.0012水浴25℃73.4369±0.51690.2706±0.01300.0133±0.00120.3194±0.00650.0175±0.0013气浴25℃71.9297±0.57420.2141±0.00370.0100±0.00130.3135±0.00660.0175±0.0014搅拌25℃70.0044±1.65290.1990±0.00240.0114±0.00140.2659±0.00670.0172±0.0015加热60℃76.5268±1.10480.2300±0.00530.0186±0.00150.3189±0.00680.0457±0.0016超声60℃81.1753±1.72600.2766±0.00610.0227±0.00160.3542±0.00690.0521±0.0017水浴60℃80.4412±3.21930.2512±0.00690.0229±0.00170.3502±0.00700.0514±0.0018气浴60℃78.8209±1.27990.2397±0.00230.0230±0.00180.3556±0.00710.0519±0.0019搅拌60℃78.0570±1.00960.2360±0.00350.0218±0.00190.3238±0.00720.0475±0.0020

由表4结果可知,25℃时四种提取方法的排序是超声法>水浴提取>气浴提取>搅拌提取,同样60℃时差别不大。通过提取方法的筛选,由于超声提取(25℃时总酸含量为74.4524mg/g,60℃时总酸含量74.0577mg/g)和水浴提取(25℃时总酸含量81.8809mg/g,60℃时总酸含量81.1169mg/g)的提取效果相似,选择这两个方法进入后续的实验优化。

试验例5

银杏叶与三元DESs的质量体积比(g/ml)(即料液比)对银杏叶五种有机酸提取率的影响。

提取条件:DESs/水=50:50(w/w),超声功率50w,提取温度25℃,提取时间5min;考察银杏叶与本发明实施例1的三元深共熔溶剂不同的质量体积比(mg/ml)对银杏叶五种有机酸提取率的影响,选取的料液比例分别为1:5、1:7.5、1:10、1:12.5、1:15、1:20、1:30(g/ml)的情况,结果如表5所示。

表5超声法银杏叶与三元DESs的料液比对有机酸提取率的影响

同时将上述超声功率50w换成水浴摇床法(150rpm),选取不同料液比,考察五种有机酸的提取率,结果如表6所示。

表6水浴震荡法银杏叶与三元DESs的料液比对有机酸提取率的影响

由表5和6的结果可知,随着提取溶剂量的增加,提取率增加1:10-15g/ml时效果较好,直到1:12.5-15g/ml时达到最大提取率,随后,提取率不再随溶剂量增大而增大。表明,提取率随DESs的含量增加而增加,即银杏叶溶解的越充分,活性成分从叶片扩散到溶剂中的速度越快,提取率越高,当料液比达到1:12.5-15时,银杏叶混合均匀,溶解充分,此时再增加溶剂的使用量,提取率不增加。同时,可以看出,经过料液比的优化,超声法提取的优势逐渐显现出来,当料液比为1:12.5时,超声法提取的提取率(莽草酸提取率为78.6437±1.782mg/g)高于水浴提取(莽草酸提取率为76.4274±0.5788mg/g),因此,超声法提取选为同时提取银杏叶中五种有机酸的提取方法,料液比为1:12.5-15,最优料液比为1:12.5。

试验例6

不同温度对三元DESs提取银杏叶五种有机酸提取率的影响。

提取条件:50W超声,银杏叶与三元DESs的质量体积比1:12.5(g/ml),提取时间5min;考察本发明实施例1的三元深共熔溶剂在不同的温度下对5种有机酸的提取率,选取的温度为30、35、40、45、50、55、60、65、70℃对有机酸进行提取;结果如图3所示。

由图3中可以看出,在一定范围内,随着温度的升高,有机酸的提取率逐步升高,40-50℃后,提取量不再随温度的升高而升高。由于随着温度的升高,DESs的流动性增强,活性成分的分子扩散也加快,因此有机酸的提取率增加。当温度升高到60℃以上,没食子酸提取率有些许减低,是由于没食子酸在高温下较不稳定。因此,选取40-50℃作为提取温度,45℃为最优提取温度。

试验例7

不同超声功率对三元DESs提取银杏叶五种有机酸提取率的影响。

提取条件:银杏叶与三元DESs的质量体积比1:12.5(g/ml),提取温度45℃,提取时间5min;考察本发明实施例1的三元深共熔溶剂在不同的超声功率下对5种有机酸的提取率,选取功率为50、100、150、200、250、300w对有机酸行提取;结果如图4所示。

超声提取是利用超声波的空化效应,形成瞬间空化高温(500℃)和局部高压(50MPa),破坏动植物细胞,使得溶媒渗透到生物细胞中,从而加速有效成分溶解,以提高有效成分的提取率。超声功率越大,超声波的空化效应越大,提取率也就越高。但是一味的增加超声功率会造成能量浪费,因此对超声提取的超声功率进行优化。

由图4结果可知,随着超声功率增加,空化效应增大,提取率逐步增加。当超声功率达到100-200w时,就可以高效的提取出银杏叶中的有机酸,随着功率的增加,提取率不再增加。出于能量节约和提取率的角度考虑,选择150w为从银杏叶中同时提取五种有机酸的最佳超声功率。

试验例8

不同提取时间对三元DESs提取银杏叶五种有机酸提取率的影响。

提取条件:150W超声,银杏叶与三元DESs的质量体积比1:12.5(g/ml),提取温度45℃;考察本发明实施例1的三元深共熔溶剂在不同的提取时间下对5种有机酸的提取率,选取时间为5、10、15、20、25、30、35min对有机酸进行提取;结果如图5所示。

由图5结果可知,随着提取时间的增加,对有机酸的提取量增加,在20-30min后趋于稳定。在20min时效果最好,此时的有机酸总提取量为95.0055mg/g,莽草酸提取率为94.1491±0.9641mg/g,比未优化前增加了4.78%,没食子酸提取率为0.3327±0.0052mg/g,比未优化前增加了38%,6-HKA提取率为0.0259±0.0006mg/g,增加14%,原儿茶酸提取率为0.4299±0.0175,增加12%,对羟基苯甲酸提取率为0.6679±0.0004mg/g,比未优化前增加8.5%。对于一次提取后的残渣,进行二次、三次提取,可以计算出用DESs同时提取银杏叶中五种有机酸的一次提取效率,莽草酸、没食子酸、6-HKA、原儿茶酸、对羟基苯甲酸的一次提取效率分别为93.69%,82.66%,85.55%,84.65%和78.41%。

综上所述,采用本发明实施例1制备的三元深共熔溶剂并采用实施例4的提取方法,即木糖醇-乙醇酸-戊二酸以1:3:1的摩尔比制备成的三元DESs,DESs/水=50:50(w/w),银杏叶与三元DESs的质量体积比1:12.5(g/ml),超声功率为150w,提取温度45℃,提取时间为20min条件下五种有机酸提取效果最好。莽草酸提取率为94.149±0.9641mg/g,一次提取率为93.69%,没食子酸提取率为0.3327±0.0052mg/g,一次提取率82.66%,6-HKA提取率为0.0259±0.0006mg/g,一次提取率85.55%,原儿茶酸提取率为0.4299±0.0115,一次提取率为84.65%,对羟基苯甲酸提取率为0.0679±0.0004mg/g,一次提取率为78.41%。

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