Determinación de componentes de Herba Cistanehes mediante extracción analítica con fluido supercrítico con GC/MS
Mar 08, 2022
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Introducción
La tecnología de extracción de fluidos supercríticos (SFE), con sus ventajas únicas, está atrayendo la atención como un nuevo método de preparación de muestras en química analítica y comenzó a formar una tecnología analítica o micro SFE. Ha demostrado ser un método de separación eficiente a través de la separación y determinación de compuestos orgánicos traza en el medio ambiente, alimentos, compuestos naturales y otras muestras de sustratos complejos. Durante el proceso de extracción, los componentes de la muestra no se contaminan ni se pierden.
En este experimento, se usó dióxido de carbono supercrítico (o se agregó una pequeña cantidad de metanol como modificador) como fluido, se usó un sistema SFE analítico y, combinado con cromatografía de gases y espectrometría de masas, los componentes químicos de los componentes volátiles enCistanche deserticafueron determinados. Los resultados fueron significativamente diferentes de lo que se podía obtener a través de los métodos tradicionales.
parte experimental
1 sistema de extracción de fluidos supercríticos
El dispositivo analítico SFE fue diseñado e instalado por nuestro laboratorio, y el proceso se muestra en la Figura 1. El tanque de microextracción estaba compuesto por tubos de columna de cromatografía líquida de acero inoxidable. El tubo del acelerador era de cuarzo elástico o capilar de acero inoxidable con un diámetro interior de 0,1 mm. Su función principal es mantener y ajustar el caudal y la presión en el proceso de extracción, y el producto extraído se introducía en el colector o sistema cromatográfico. El extracto se recogió mediante recogida de disolventes para análisis cromatográfico/espectrometría de masas. El disolvente fue alcohol isopropílico.
El fluido utilizado en el experimento fue dióxido de carbono (Planta Experimental de Beijing) y el modificador fue metanol (pureza analítica, planta química de Beijing)
Cistanche deserticafueron algunos tallos de plantas de color marrón oscuro comprados en el mercado. Se partió y se molió en gránulos para aumentar el área superficial antes de la extracción.
Pesó 0.5g de muestra en el tanque de extracción y adoptó el proceso de extracción dinámica a la presión y temperatura seleccionadas. La presión de extracción y el caudal están controlados por la resistencia de la bomba y la tubería del acelerador, y se midió el volumen de fluido.
Suplemento de Cistanche deserticola
2 separación e identificación de los componentes de extracción
Los productos extraídos fueron separados e identificados por cromatografía de gases capilar (CGC) y cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC/MS)
El tipo de cromatógrafo de gases fue Perkin Elmer F17. La columna capilar era una columna SE-30 de 50mx0,24 mm de diámetro interno (Shimadzu. Co.). FID, inyección partida y funcionamiento con temperatura programada. El Varian 3400 GC se conectó con el detector de trampa de iones ITD 800 (Finnigan mat CO) a través de la división abierta. La columna cromatográfica era 30mx0.25mln id, columna DB-5 (J & W Scientific). La velocidad lineal del gas portador (He) fue de 30 cm/s. Cuando no hubo inyección dividida, la temperatura del puerto de inyección es de 250 grados. La temperatura inicial de la columna fue de 50 grados, se mantuvo durante 5 min y luego se incrementó a 300 grados a una velocidad de calentamiento de 5 grados/min.
El detector de trampa de iones funcionó en modo de impacto de electrones (EI) de barrido completo, con un rango de masas de 40 ~ 450u, y tardó 1 segundo en cada barrido. Las temperaturas de la trampa de iones y de la línea de transmisión son de 215 y 250 grados, respectivamente. Además de El, se obtuvo espectrometría de masas de ionización química (CI) en las mismas condiciones cromatográficas. El gas de reacción de CI fue metano. Teniendo en cuenta la existencia de homólogos e isómeros, el diagrama de flujo de iones totales de GC y el espectro de masas de la mezcla de n-alcanos C10-C14, C17-C20 se utilizaron como patrones externos auxiliares cualitativos.
Extracto de Cistanche deserticola
Resultados y discusión
Cistanche deserticaes un medicamento promotor de Yang con componentes complejos, y hay pocos informes sobre sus componentes volátiles. Uno de los métodos para extraer sus componentes es someter a reflujo la solución de etanol que contiene ácido clorhídrico y luego pasar por una serie de procesos de tratamiento químico para obtener muestras que puedan ser analizadas directamente por cromatografía. Sus principales componentes químicos son compuestos hidrocarbonados como el heptadecano. El proceso de extracción es muy simple por el método CO2-SFE, bajo la condición de presión de 20 MPa y 50 grados, solo se requieren decenas de mililitros de fluido CO2, que se puede completar en 1 hora. Los resultados de la separación se muestran en la Fig. 2
Se puede ver en la Figura 2 que hay más de 30 componentes volátiles principales separados por cromatografía de gases. El peso molecular se determina por espectro de masas CI. Los componentes se pueden dividir aproximadamente en tres categorías:
La primera categoría son los alcanos normales de C16 a C28. Los hidrocarburos bajos en carbono y sus isómeros también existen en el extracto, pero su contenido es bajo.
La segunda categoría son los ésteres. Los tres componentes principales son ftalato de dibutilo, sebacato de dibutilo y ftalato de dioctilo, que representan más del 90 por ciento de los ésteres.
La tercera categoría son compuestos que contienen oxígeno y nitrógeno con bajo peso molecular. Eugenol es el componente más importante. El grado de coincidencia de la recuperación por espectrometría de masas de otros compuestos como la vainillina y el isoeugenol también es superior al 97 por ciento, y sus datos de retención cromatográfica también son consistentes con la literatura. La espectrometría de masas CI muestra que las masas de iones MH más de los compuestos con números de pico 8 y 12 son 144 y 180 respectivamente. Muestra que ambos son compuestos que contienen un átomo de nitrógeno. Son 5-éster metílico de oxiprolina y 1-metil-2 (lH) - acetato de etilo de piridina, respectivamente. A partir de los resultados anteriores, no es difícil ver que los productos de extracción de SFE son diferentes a los de la literatura.
Cistanche deserticola beneficio
El dióxido de carbono puede disolver y extraer compuestos polares en condiciones supercríticas, que tienen las características de los disolventes polares. Sin embargo, agregar metanol, NO2 y otros modificadores al CO2 puede mejorar la eficiencia de la extracción de compuestos polares con CO2. En este experimento, agregar 3 por ciento de metanol a CO2 puro aumenta significativamente el rendimiento de compuestos polares (Fig. 3) y la cantidad de extracción de alcanos se inhibe relativamente. Este es uno de los métodos para mejorar la selectividad de extracción del fluido supercrítico mediante la adición de modificadores. Debido a que el tipo y la cantidad de modificadores son controlables, la selectividad también puede controlarse según la muestra.
La selectividad de SFE también depende de su estado. La fuerza del solvente del fluido supercrítico es proporcional a su densidad (en esta fórmula, ρ es la densidad del fluido, ρL es la densidad del material fluido en estado líquido y Pc es la presión crítica). Cuando la temperatura es constante, la densidad del fluido aumenta de forma no lineal con el aumento de la presión del sistema y aumenta la solubilidad. Por el contrario, cuando la presión es baja, la densidad disminuye y la eficiencia de extracción disminuye significativamente. La Fig. 4 muestra que cuando la presión es baja a 9 MPa, solo se extrae una pequeña cantidad de solutos, como el ftalato de dibutilo.Cistanche deserticamuestra, la eficiencia de extracción de otros componentes es muy baja. También muestra que la solubilidad del soluto en un fluido supercrítico también está relacionada con su estructura y propiedades.
Suplemento de Cistanche deserticola
Los resultados experimentales de SFE deCistanche deserticatambién muestran que en el fluido de CO2, ya sea que se agregue el modificador o no, el aumento de la temperatura no conduce a la mejora de la eficiencia de extracción. A menos que la densidad permanezca sin cambios, la alta temperatura puede propiciar la extracción de algunos componentes. Las condiciones básicas para la extracción de fluidos de CO2 de componentes volátiles de muestras de Cistanche deserticola son que la presión supere los 20 MPa y la temperatura sea de 50 grados. Agregar una pequeña cantidad de metanol (3 por ciento) como modificador tiene un mejor efecto de extracción en los compuestos polares.
