Kopējo flavonoīdu bagātināšana no Cistanche Deserticola ar MOF materiāliem

Abstrakts Cistanche deserticola YC Ma, kā tradicionāls "pārtikas un zāļu" ārstniecības augs, ko raksturo tā flavonoīdi, kuriem ir imūnmodulējoša un antioksidanta iedarbība. Šajā pētījumā mēs pētījām dažādu MOF veiktspēju kopējo flavonoīdu bagātināšanā un atdalīšanā noCistanche deserticola Y.C. Ma un optimālie adsorbcijas un izšķirtspējas apstākļi. Tika sintezēti pieci MOF [Zn(nikotināts)2]n, MIL-101(Cr), MIL-101(Fe), MIL-53(Fe) un MOF-5. ar hidrotermisko sintēzi, un to raksturo PXRD, FT-IR, SEM un TG, lai nodrošinātu precīzu sintēzi, un adsorbcijas un desorbcijas daudzumi dažādos apstākļos tika ņemti par indeksiem adsorbcijas un desorbcijas veiktspējas novērtēšanai. Pēc skrīninga tika konstatēts, ka cinka nikotināta koordinācijas polimēram [Zn(nikotināts) 2]n ([Zn(NA)2]) ir vislabākā kopējā veiktspēja, un tika noteikti optimālie adsorbcijas un desorbcijas apstākļi. Rezultāti parādīja, ka optimālie adsorbcijas apstākļi bija adsorbcijas laiks 6 stundas, parauga izejas šķīduma pH vērtība 5.{10}} un parauga izejas šķīduma koncentrācija 2,20 mg∙mL-1 un adsorbcijas daudzums kopāCistanchis sinensis flavonoīdi[Zn(NA)2] bija 62,91 mg∙mL-1. Optimālais desorbcijas stāvoklis bija 30% etanola šķīdums, un desorbcijas ātrums bija 45,52%. Kopējo flavonoīdu tīrība Cistanche tika palielināta no 9,33% līdz 48,23% pēc adsorbcijas un desorbcijas. [Zn(NA)2] kristālisko formu pirms un pēc adsorbcijas un desorbcijas PXRD raksturoja kā stabilu. Eksperimenti parādīja, ka [Zn (NA) 2] uzrādīja augstu adsorbcijas veiktspēju ar efektīvu bagātināšanu un attīrīšanu no Cistanche offlavonoīdiem. Tāpēc MOF ir plašs pielietojuma klāsts kā jauni materiāli aktīvo sastāvdaļu bagātināšanai un atdalīšanai tradicionālajā ķīniešu medicīnā.

Atslēgvārdi:Metāla organiskie karkasi (MOF);Cistanche deserticola;kopējais flavonoīdu daudzums

AUGU CISTANČE AR AUGSTU LĪMENIFLAVONOĪDI

Cistanche deserticola YC Ma[1] ir augs, kas iekļauts Nacionālās veselības komisijas "pārtikas un zāļu homoloģijas" katalogā[2]. Tas ir pazīstams kā "tuksneša žeņšeņs"[3], un tam ir daudzas funkcijas, piemēram,imunitātes stiprināšanaunneiroaizsardzība[4-9]. Tās galvenās aktīvās sastāvdaļas ir flavonoīdi, kuriem ir vairākas bioloģiskas aktivitātes, piemēram,pretiekaisuma un imūnsistēmas regulēšana[10-13]. Tradicionālajām atdalīšanas metodēm ir daudz trūkumu, piemēram, apgrūtinoša darbība un šķīdinātāja patēriņš[14-17]. Metāla organiskā karkasa (MOF) materiāli ir plaši pētīti to milzīgās īpatnējās virsmas un spēcīgas adsorbcijas spējas dēļ, parādot to potenciālu tradicionālās ķīniešu medicīnas adsorbcijas un atdalīšanas jomā[18-26]. Šajā pētījumā cinka nikotināta koordinācijas polimērs ([Zn(NA)2]) tika izvēlēts kā adsorbents, lai izpētītu tā adsorbcijas ietekmi uz kopējiem Cistanche deserticola flavonoīdiem un optimālos adsorbcijas un analīzes apstākļus. Mērķis bija sniegt teorētisku atbalstu kopējo flavonoīdu atdalīšanai un bagātināšanai no Cistanche deserticola, paplašināt MOF materiālu pielietojumu tradicionālās ķīniešu medicīnas bagātināšanā un atdalīšanā, kā arī izstrādāt ekonomisku, videi draudzīgu un efektīvu atdalīšanas un attīrīšanas metodi.

1 Eksperimentālā daļa

1.1 Instrumenti un reaģenti

Cistanche deserticola, iegādāta no Pekinas Tongrentang aptiekas; rutīns, standarta viela, iegādāta no Ķīnas Pārtikas un zāļu pārvaldes; niacīns, analītiskā kvalitāte, iegādāts no Tianjin Bodi Chemical Co., Ltd.; nātrija hidroksīds; bezūdens etanols; nātrija nitrīts; cinka sulfāta heptahidrāts; alumīnija nitrāts; hroma nitrāta nonahidrāts; dzelzs hlorīda heksahidrāts; tereftalskābe; fluorūdeņražskābe; cinka nitrāta heksahidrāts; Visi DMF bija vietējās analītiskās kvalitātes. TU-1901 UV redzamais spektrofotometrs, Beijing Puxi General Instrument Co., Ltd.; XRD-6000rentgenstaru difraktometrs, Shimadzu Corporation, Japāna; Hitachi S4800 aukstā lauka emisijas skenēšanas elektronu mikroskops, HITACHI Corporation, Japāna; FTIR-650 Furjē transformācijas infrasarkanais spektrometrs, Beijing Puxi General Instrument Co., Ltd.; SDT Q600 termogravimetriskais analizators, TA Corporation, ASV;

1.2. MOF materiālu sintēze

1.2.1. Nikotināta cinka koordinācijas polimēra [Zn(nikotināts)2]n([Zn(NA)2]) sintēze

Atsauces metode [28], nosver 2,336 g (8,14 mmol) ZnSO4∙7H2O, pievieno 15 ml dejonizēta ūdens un izšķīdina ar ultraskaņu. Paņemiet 1.00 g (8,13 mmol) nikotīnskābes, pievienojiet 5 ml DMF un 10 ml bezūdens etanola, samaisiet 30 minūtes, pārnesiet sajaukto šķīdumu reaktorā un 10 stundas reaģējiet 120 grādos. . Filtrējiet produktu, mazgā ar dejonizētu ūdeni un karstu etanola šķīdumu un žāvē 150 grādos 12 stundas, lai iegūtu [Zn(NA)2] kā baltu cietu vielu.

1.2.2. MIL-101(Fe) sintēze

Skatiet [29], precīzi nosveriet 1,350 g (0,024 mol) dzelzs hlorīda heksahidrāta un 0,412 g (2,45 mmol) tereftalskābes, pievienojiet 30 m DMF, samaisiet 30 minūtes, līdz izšķīdina, reaģē hidrotermālā reaktorā 110 grādos 20 h, dabiski atdzesē, mazgā produktu ar DMF, divreiz attīra ar 70 grādu karstu etanola šķīdumu, katru reizi 2 h, un žāvē attīrīto produktu 150 grādos 8 h. lai iegūtu sarkanbrūnu cietu pulveri.

1.2.3. MIL-101 (Cr) sintēze

Precīzi nosveriet 2,699 g (16,06 mmol) tereftalskābes, 1,101 g (2,75 mmol) kadmija nitrāta nonahidrāta un 100 µL fluorūdeņražskābes, pievienojiet tos 30 ml dejonizēta ūdens un samaisiet 30 minūtes, lai iegūtu viendabīgu šķīdumu. Pārnes to reaktorā un turi 220 grādos 8 stundas, dabiski atdzesē, filtrē un mazgā produktu un žāvē cepeškrāsnī 150 grādos uz nakti [30], lai iegūtu pelēcīgi zaļu cietu pulveri.

1.2.4. MOF sintēze-5

Precīzi nosver 0,356 g (2,12 mmol) tereftalskābes un 1,662 g (5,60 mmol) cinka nitrāta heksahidrāta, pievieno 40 ml DMF un maisa šķīdumu, līdz tas ir dzidrs, reaģē autoklāvā 130 grādu temperatūrā. 4 stundas, dabiski atdzesē, vairākas reizes mazgā ar DMF, 12 stundas aizstāj ar dihlormetānu, lai iegūtu baltu pulverveida cietu vielu, nosusina un aktivizē paraugu 160 grādos vēlākai lietošanai [31-32].

1.2.5. MIL-53 (Fe) sintēze

Nosver {{0}},473 g (1,75 mmol) dzelzs hlorīda heksahidrāta un 0,291 g (1,73 mmol) tereftalskābes un izšķīdina tos 38 ml DMF, reaģē autoklāvā 170 grādu temperatūrā 15 stundas. , atdzesējiet dabiski un vairākas reizes mazgājiet ar DMF šķīdinātāju, lai iegūtu gaiši oranžu pulverveida cieto vielu. Žāvē 150 grādu temperatūrā 12 stundas[33].

1.3. Kopējā flavonoīdu satura noteikšana paraugos

1.3.1. Rutīnas standarta līknes sagatavošana

Precīzi nosveriet 10.0 mg rutīna standarta parauga, izšķīdiniet to 70% etanolā un atšķaidiet līdz 100 ml, lai sagatavotu { {15}}.100 mg∙mL-1 standarta šķīdums. Paņemiet 0, 0,5, 1.0, 1,5, 2.0, 2,5, 3.0, 3,5, 4,0, 4,5 ml attiecīgi standarta šķīdumu, pievieno 0,4 ml 5% NaNO2 šķīduma, reaģē 6 minūtes; tad pievieno 0,4 ml 10% Al(NO3)3 šķīduma, vēlreiz reaģē 6 minūtes; tad pievieno 4 ml 4% NaOH šķīduma, atšķaida līdz 10 ml mērkolbai un ļauj nostāvēties 15 minūtes. Izmēra absorbciju pie 510 nm. Tika noteikta atbilstošā sakarība starp absorbciju A un rutīna masas koncentrāciju C: C=0,08637A + 0.000701 (1. attēls), un korelācijas koeficients bija 0,9992, kas norāda, ka rutīnam ir laba lineārā korelācija diapazonā no 0 līdz 0,045 mg∙mL-1.

1.3.2. Satura noteikšanas paraugs

Paņemiet atbilstošu daudzumu Cistanche deserticola pulvera parauga un ekstrahējiet to ar 70% etanola šķīdumu 25 grādu temperatūrā 2 stundas atbilstoši noteiktai cietās un šķidruma attiecības. Pēc filtrēšanas noņemiet etanolu ar rotācijas iztvaicēšanu un noregulējiet tilpumu līdz 250 ml. Ņem 1 ml parauga šķīduma krāsas attīstībai un nosaka tā absorbciju. Kopējais flavonoīdu saturs Cistanche deserticola tika aprēķināts pēc formulas (1) [27]:

W=C × V × N/m (1) kur: V ir parauga šķīduma atšķaidījuma tilpums, ml; W ir kopējais flavonoīdu saturs paraugā, mg∙g-1; C ir flavonoīdu koncentrācija parauga šķīdumā, mg∙mL-1; m ir parauga masa, g; N apzīmē atšķaidījuma daudzkārtni.

1. att. Rutīna standarta līkne

1.4. MOF veikto kopējo flavonoīdu statiskās adsorbcijas un desorbcijas tests Cistanche deserticola

1.4.1. Kopējo flavonoīdu neapstrādāta ekstrakta sagatavošana Cistanche deserticola

Nosver 5 g Cistanche deserticola pulvera parauga, pievieno 150 ml 70% etanola pēc tilpuma, ekstrahē 60 grādu temperatūrā 2 stundas un iegūst kopējo flavonoīdu neapstrādātu ekstraktu Cistanche deserticola. Šajā eksperimentālajā shēmā kopējais flavonoīdu saturs Cistanche deserticola bija 51,67 mg∙g-1, un tīrība bija 9,33%.

1.4.2. MOF statiskās adsorbcijas un desorbcijas tests

Precīzi nosveriet 100,0 mg katra no pieciem MOF materiāliem un pievienojiet tos 50 ml centrifūgas mēģenē, pēc tam pievienojiet 35 ml neapstrādāta ekstrakta un veiciet ultraskaņas dispersiju. Adsorbēt 24 stundas pie 150 apgr./min kratītājā 25 grādu temperatūrā. Pēc adsorbcijas centrifugējiet un ekstrahējiet 1 ml supernatanta, lai noteiktu kopējo flavonoīdu saturu, tādējādi aprēķinot katra MOF materiāla kopējo flavonoīdu adsorbcijas daudzumu.

MOF materiāls pēc adsorbcijas līdzsvara tika mazgāts ar dejonizētu ūdeni un pievienots 20 ml desorbcijas šķīduma. Materiāls tika novietots uz nemainīgas temperatūras kratītāja 25 grādu temperatūrā un desorbēts ar ātrumu 150 apgr./min 24 stundas. Pēc desorbcijas centrifugējiet un ekstrahējiet 1 ml supernatanta, lai noteiktu kopējo flavonoīdu saturu desorbcijas šķīdumā. Pamatojoties uz iepriekšminētajām darbībām, tika aprēķināts piecu MOF materiālu līdzsvara adsorbcijas daudzums, desorbcijas daudzums un desorbcijas ātrums kopējiem flavonoīdiem[34]. Qe=(C0−Ce) × Vi/m (2)

Qd=Cd × Vd/m (3)

Rd(%)=Qd/Qe × 100% (4)

kur: m apzīmē MOF svaru, g; Qd apzīmē desorbcijas daudzumu, mg∙g{{0}}; Qe apzīmē līdzsvara absorbcijas daudzumu, mg∙g-1; Cd apzīmē desorbcijas šķīduma koncentrāciju, mg∙mL-1; Rd ir desorbcijas ātrums, %; C0 ir adsorbcijas šķīduma sākotnējā koncentrācija, mg∙mL-1; Ce ir adsorbcijas šķīduma līdzsvara koncentrācija, mg∙mL-1; Vd ir desorbcijas šķīduma tilpums, ml; Vi apzīmē parauga šķīduma tilpumu, ml.

1.5. Optimālo [Zn(NA)2] adsorbcijas apstākļu noteikšana uz Cistanche deserticola

1.5.1. Statiskās adsorbcijas kinētiskā līkne

Precīzi nosveriet 1.0 g [Zn(NA)2] parauga, pievienojiet 200 ml Cistanche deserticola neapstrādāta ekstrakta un adsorbējiet kratītājā ar 25 grādiem un 150 apgr./min. Izņemiet 1 ml supernatanta analīzei noteiktā laika intervālā, lai noteiktu kopējo flavonoīdu saturu. Tajā pašā laikā turpiniet pievienot svaigu šķīdumu līdz adsorbcijas līdzsvaram.

1.5.2. Adsorbenta devas ietekme uz kopējo flavonoīdu adsorbciju Cistanche deserticola

Precīzi nosver 20, 60, 100, 140, 180 un 200 mg [Zn(NA)2], pievieno 35 ml ekstrakta šķīduma un pēc adsorbcijas līdzsvara, centrifugē un ņem 1 ml supernatanta analīzei un kopējā flavonoīdu satura noteikšanai. .

1.5.3. Saistība starp kopējo flavonoīdu adsorbciju Cistanche deserticola un sākotnējo parauga koncentrāciju. Sagatavojiet parauga šķīdumu no neattīrīta Cistanche deserticola flavonoīdu ekstrakta ar koncentrāciju 0,64, 1,28, 1,76, 2,20, 2,84 un 3,6 mg∙mL-1, pievienojiet 100 mg [Zn(NA)2 ], adsorbē 6 stundas, centrifugē un ņem 1 ml supernatanta analīzei un noteikšanai, un aprēķina [Zn(NA)2] adsorbciju kopējiem flavonoīdiem.

1.5.4. Saistība starp kopējo Cistanche deserticola flavonoīdu adsorbciju un parauga šķīduma pH vērtību

Eksperimentā tika atlasīts parauga šķīdums ar koncentrāciju 2,20 mg∙mL-1 un parauga šķīduma pH vērtība tika noregulēta uz 3.0, 4.0 , 5.{{10}}, 6.0, 7.0 un 8.0. Pēc 6 stundu ilgas adsorbcijas adsorbcija sasniedza pilnīgu stāvokli, un 1 ml supernatanta tika centrifugēts analīzei. Pēc tam tika aprēķināta [Zn(NA)2] adsorbcija uz kopējiem flavonoīdiem.

1.6. Optimālo [Zn(NA)2] desorbcijas apstākļu noteikšana uz Cistanche deserticola

1.6.1. Desorbcijas veiktspējas un dažādu desorbcijas šķīdumu ietekme

[Zn(NA)2] svārstību desorbcijai adsorbcijas līdzsvara apstākļos tika pētīta etanola, n-butanola, metanola un etilacetāta kā desorbcijas šķīdumu izvēles ietekme uz [Zn(NA)2] desorbcijas veiktspēju.

1.6.2. Desorbcijas ietekme uz etanola koncentrāciju

[Zn(NA)2] adsorbcijas līdzsvara stāvoklī tika desorbēts, un etanola ūdens šķīduma ar desorbcijas šķidruma tilpuma daļu 10%, 30%, 50%, 70% un 90% ietekme uz [Zn(NA) desorbcijas efektu. )2] tika pētīts. Tika noteikti optimālie analītiskie apstākļi.

1.5.2. Adsorbenta devas ietekme uz kopējo flavonoīdu adsorbciju Cistanche deserticola

Precīzi nosver 20, 60, 100, 140, 180 un 200 mg [Zn(NA)2], pievieno 35 ml ekstrakta šķīduma un pēc adsorbcijas līdzsvara, centrifugē un ņem 1 ml supernatanta analīzei un kopējā flavonoīdu satura noteikšanai. .

1.5.3. Saistība starp kopējo flavonoīdu adsorbciju Cistanche deserticola un sākotnējo parauga koncentrāciju. Sagatavojiet parauga šķīdumu no neattīrīta Cistanche deserticola flavonoīdu ekstrakta ar koncentrāciju 0,64, 1,28, 1,76, 2,20, 2,84 un 3,6 mg∙mL-1, pievienojiet 100 mg [Zn(NA)2 ], adsorbē 6 stundas, centrifugē un ņem 1 ml supernatanta analīzei un noteikšanai, un aprēķina [Zn(NA)2] adsorbciju kopējiem flavonoīdiem.

1.5.4. Saistība starp kopējo Cistanche deserticola flavonoīdu adsorbciju un parauga šķīduma pH vērtību

Eksperimentā tika atlasīts parauga šķīdums ar koncentrāciju 2,20 mg∙mL-1 un parauga šķīduma pH vērtība tika noregulēta uz 3.0, 4.0 , 5.{{10}}, 6.0, 7.0 un 8.0. Pēc 6 stundu ilgas adsorbcijas adsorbcija sasniedza pilnīgu stāvokli, un 1 ml supernatanta tika centrifugēts analīzei. Pēc tam tika aprēķināta [Zn(NA)2] adsorbcija uz kopējiem flavonoīdiem.

1.6. Optimālo [Zn(NA)2] desorbcijas apstākļu noteikšana uz Cistanche deserticola

1.6.1. Desorbcijas veiktspējas un dažādu desorbcijas šķīdumu ietekme

[Zn(NA)2] svārstību desorbcijai adsorbcijas līdzsvara apstākļos tika pētīta etanola, n-butanola, metanola un etilacetāta kā desorbcijas šķīdumu izvēles ietekme uz [Zn(NA)2] desorbcijas veiktspēju.

1.6.2. Desorbcijas ietekme uz etanola koncentrāciju

[Zn(NA)2] adsorbcijas līdzsvara stāvoklī tika desorbēts, un etanola ūdens šķīduma ar desorbcijas šķidruma tilpuma daļu 10%, 30%, 50%, 70% un 90% ietekme uz [Zn(NA) desorbcijas efektu. )2] tika pētīts. Tika noteikti optimālie analītiskie apstākļi.