Обогаћивање укупних флавоноида из Цистанцхе Десертицола помоћу МОФ материјала

Абстрацт Цистанцхе десертицола ИЦ Ма, као традиционалну „храну и лек” лековиту биљку, одликује се својим флавоноидима, који имају имуномодулаторно и антиоксидативно дејство. У овој студији смо истраживали перформансе различитих МОФ у обогаћивању и одвајању укупних флавоноида одЦистанцхе десертицола И. Ц. Ма и оптимални услови адсорпције и резолуције. Синтетизовано је пет МОФ-ова, [Зн(никотинат)2]н, МИЛ-101(Цр), МИЛ-101(Фе), МИЛ-53(Фе) и МОФ-5 хидротермалном синтезом, и окарактерисан ПКСРД, ФТ-ИР, СЕМ и ТГ да би се обезбедила тачна синтеза, а количине адсорпције и десорпције под различитим условима узете су као индекси за процену перформанси адсорпције и десорпције. Након скрининга, утврђено је да координациони полимер цинк никотината [Зн(никотинат) 2]н ([Зн(НА)2]) има најбоље укупне перформансе и утврђени су оптимални услови адсорпције и десорпције. Резултати су показали да су оптимални услови адсорпције време адсорпције од 6 х, пХ вредност основног раствора узорка 5.0 и концентрација основног раствора узорка од 2,20 мг∙мЛ-1 и количина адсорпције укупнофлавоноиди Цистанцхис синенсисод [Зн(НА)2] је 62,91 мг∙мЛ-1. Оптимални услов десорпције био је 30% раствор етанола, а брзина десорпције 45,52%. Чистоћа укупних флавоноида у Цистанцхеу је повећана са 9,33% на 48,23% након адсорпције и десорпције. Кристални облик [Зн(НА)2] пре и после адсорпције и десорпције ПКСРД је окарактерисао као стабилан. Експерименти су показали да [Зн(НА)2] показује високе перформансе адсорпције уз ефикасно обогаћивање и пречишћавање офлавоноида из Цистанцхеа. Стога, МОФ-ови поседују широк спектар могућности примене као нови материјали за обогаћивање и одвајање активних састојака у традиционалној кинеској медицини.

Кључне речи:Метални органски оквири (МОФс);Цистанцхе десертицола;укупни флавоноиди

БИЉНИ ЦИСТАНЧ СА ВИСОКИМ НИВООМФЛАВОНОИДС

Цистанцхе десертицола ИЦ Ма[1] је биљка наведена у каталогу „Хомологија хране и лекова“ Националне здравствене комисије[2]. Познат је као „пустињски гинсенг“[3] и има много функција, као нпрјачање имунитетаинеуропротекција[4-9]. Његови главни активни састојци су флавоноиди, који имају вишеструко биолошко деловање као нпрантиинфламаторна и регулација имуног система[10-13]. Традиционалне методе одвајања имају многе недостатке, као што су гломазан рад и потрошња растварача[14-17]. Материјали металног органског оквира (МОФ) су широко проучавани због своје огромне специфичне површине и јаког капацитета адсорпције, што показује њихов потенцијал у области адсорпције и одвајања традиционалне кинеске медицине[18-26]. У овој студији, координациони полимер цинк никотината ([Зн(НА)2]) је изабран као адсорбент да би се истражио његов адсорпциони ефекат на укупне флавоноиде из Цистанцхе десертицола и оптималне услове адсорпције и анализе. Циљ је био пружити теоретску подршку за одвајање и обогаћивање укупних флавоноида из Цистанцхе десертицола, проширити примену МОФ материјала у обогаћивању и раздвајању традиционалне кинеске медицине и развити економичан, еколошки прихватљив и ефикасан метод сепарације и пречишћавања.

1 Експериментални део

1.1 Инструменти и реагенси

Цистанцхе десертицола, купљена од апотеке Пекинг Тонгрентанг; рутин, стандардна супстанца, купљена од Кинеске управе за храну и лекове; ниацин, аналитичког квалитета, купљен од Тиањин Боди Цхемицал Цо., Лтд.; натријум хидроксид; анхидровани етанол; натријум нитрит; цинк сулфат хептахидрат; алуминијум нитрат; хром нитрат нонахидрат; гвожђе хлорид хексахидрат; терефтална киселина; флуороводонична киселина; цинк нитрат хексахидрат; ДМФ су сви били домаће аналитичке оцене. ТУ-1901 УВ-видљиви спектрофотометар, Беијинг Пуки Генерал Инструмент Цо., Лтд.; КСРД-6000Рентгенски дифрактометар, Схимадзу Цорпоратион, Јапан; Хитацхи С4800 скенирајући електронски микроскоп са емисијом хладног поља, ХИТАЦХИ Цорпоратион, Јапан; ФТИР-650 инфрацрвени спектрометар Фуријеове трансформације, Беијинг Пуки Генерал Инструмент Цо., Лтд.; СДТ К600 термогравиметријски анализатор, ТА Цорпоратион, САД;

1.2 Синтеза МОФ материјала

1.2.1 Синтеза никотинатног цинк координационог полимера [Зн(никотинат)2]н([Зн(НА)2])

Референтна метода [28], измерити 2,336 г (8,14 ммол) ЗнСО4∙7Х2О, додати 15 мЛ дејонизоване воде и растворити ултразвуком. Узмите 1.00 г (8,13 ммол) никотинске киселине, додајте 5 мЛ ДМФ-а и 10 мЛ анхидрованог етанола, мешајте 30 мин, пребаците мешани раствор у реактор и реагујте на 120 степени 10 х. . Филтрирати производ, испрати дејонизованом водом и врелим раствором етанола и сушити на 150 степени 12 х да би се добио [Зн(НА)2] као бела чврста супстанца.

1.2.2 Синтеза МИЛ-101(Фе)

Погледајте [29], тачно одмерите 1,350 г (0.024 мол) хексахидрата гвожђе хлорида и 0,412 г (2,45 ммол) терефталне киселине, додајте 30 м ДМФ, мешајте 30 мин да се растворити, реаговати у хидротермалном реактору на 110 степени 20 х, природно охладити, испрати производ са ДМФ-ом, пречистити га два пута са 70 степени врелим раствором етанола, сваки пут 2 х, и сушити пречишћени производ на 150 степени 8 х да се добије црвенкасто браон чврсти прах.

1.2.3 Синтеза МИЛ-101 (Цр)

Прецизно одмерити 2,699 г (16,06 ммол) терефталне киселине, 1,101 г (2,75 ммол) кадмијум нитрата нонахидрата и 100 µЛ флуороводоничне киселине, додати их у 30 мЛ дејонизоване воде и мешати 30 минута да би се добио једноличан раствор. Пребаците га у реактор и држите на 220 степени 8 х, охладите на природан начин, филтрирајте и оперите производ и осушите у рерни на 150 степени преко ноћи [30] да би се добио сиво-зелени чврсти прах.

1.2.4 Синтеза МОФ-5

Прецизно одмерити 0.356 г (2,12 ммол) терефталне киселине и 1,662 г (5,60 ммол) цинк нитрата хексахидрата, додати 40 мЛ ДМФ и мешати раствор док не постане бистар, реаговати у аутоклаву на 130 степени 4 х, природно охладити, испрати са ДМФ неколико пута, заменити дихлорометаном 12 х да би се добила чврсти бели прах, осушити и активирати узорак на 160 степени за каснију употребу [31-32].

1.2.5 Синтеза МИЛ-53 (Фе)

Измерити {{0}}.473 г (1,75 ммол) хексахидрата гвожђе хлорида и 0,291 г (1,73 ммол) терефталне киселине и растворити их у 38 мЛ ДМФ-а, реаговати у аутоклаву на 170 степени 15 х , природно охладити и испрати са ДМФ растварачем неколико пута да се добије светло наранџаста прашкаста чврста супстанца. Сушити на 150 степени 12 х [33].

1.3 Одређивање укупног садржаја флавоноида у узорцима

1.3.1 Припрема стандардне криве рутина

Прецизно измерите 10.0 мг стандардног узорка рутина, растворите га у 70% етанолу и разблажите до 100 мЛ да бисте припремили { {15}}.100 мг∙мЛ-1 стандардни раствор. Узмите 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5 мЛ стандардни раствор респективно, додати 0,4 мЛ 5% раствора НаНО2, реаговати 6 мин; затим додати 0,4 мЛ 10% раствора Ал(НО3)3, поново реаговати 6 мин; затим додати 4 мЛ 4% раствора НаОХ, разблажити у волуметријску тиквицу од 10 мл и оставити да одстоји 15 минута. Измерити апсорбанцију на 510 нм. Утврђен је одговарајући однос између апсорпције А и масене концентрације рутина Ц: Ц=0.08637А + 0.000701 (Слика 1), а коефицијент корелације је био 0,9992, што указује да рутин има добру линеарну корелацију у опсег од 0~0,045 мг∙мЛ-1.

1.3.2 Одређивање садржаја узорка

Узмите одговарајућу количину узорка праха Цистанцхе десертицола и екстрахујте га са 70% раствором етанола на 25 степени током 2 сата према одређеном односу чврста и течност. После филтрације, уклонити етанол ротационим упаравањем и подесити запремину на 250 мЛ. Узмите 1 мЛ раствора узорка за развој боје и одредите његову апсорпцију. Садржај укупних флавоноида у Цистанцхе десертицола израчунат је по формули (1) [27]:

В=Ц×В×Н/м (1) Где: В представља запремину разблажења раствора узорка, мЛ; В представља укупан садржај флавоноида у узорку, мг∙г-1; Ц представља концентрацију флавоноида у раствору узорка, мг∙мЛ-1; м представља масу узорка, г; Н представља вишеструко разблаживање.

Слика 1 Стандардна крива Рутина

1.4 Статички тест адсорпције и десорпције укупних флавоноида у Цистанцхе десертицола од стране МОФ-а

1.4.1 Припрема сировог екстракта укупних флавоноида у Цистанцхе десертицола

Измерити 5 г узорка праха Цистанцхе десертицола, додати 150 мЛ 70% запреминског етанола, екстраховати на 60 степени 2 х и добити сирови екстракт укупних флавоноида у Цистанцхе десертицола. У овој експерименталној шеми, садржај укупних флавоноида у Цистанцхе десертицола био је 51,67 мг∙г-1, а чистоћа 9,33%.

1.4.2 Тест статичке адсорпције и десорпције МОФ-а

Прецизно измерите 100,0 мг сваког од пет МОФ материјала и додајте их у епрувету за центрифугирање од 50 мЛ, затим додајте 35 мЛ сировог екстракта и извршите ултразвучну дисперзију. Адсорбујте 24 х при 150 о/мин на шејкеру на 25 степени. Центрифугирајте након адсорпције и екстрахујте 1 мЛ супернатанта да бисте одредили укупан садржај флавоноида, на тај начин израчунавајући укупну количину адсорпције флавоноида сваког МОФ материјала.

МОФ материјал након адсорпционе равнотеже је испран дејонизованом водом и додато је 20 мЛ раствора за десорпцију. Материјал је стављен на шејкер са константном температуром на 25 степени и десорбован на 150 о/мин током 24 х. Центрифугирајте након десорпције и екстрахујте 1 мЛ супернатанта да бисте одредили укупан садржај флавоноида у раствору за десорпцију. На основу горњих корака, израчуната је равнотежна количина адсорпције, количина десорпције и брзина десорпције пет МОФ материјала за укупне флавоноиде[34]. Ке=(Ц0− Це)×Ви/м (2)

Кд=Цд×Вд/м (3)

Рд(%)=Кд/Ке×100% (4)

Где: м представља тежину МОФ-а, г; Кд представља количину десорпције, мг∙г{{0}}; Ке представља равнотежну количину апсорпције, мг∙г-1; Цд представља концентрацију раствора за десорпцију, мг∙мЛ-1; Рд представља брзину десорпције, %; Ц0 представља почетну концентрацију раствора за адсорпцију, мг∙мЛ-1; Це представља равнотежну концентрацију раствора за адсорпцију, мг∙мЛ-1; Вд представља запремину раствора за десорпцију, мЛ; Ви представља запремину раствора узорка, мЛ.

1.5 Одређивање оптималних услова адсорпције [Зн(НА)2] на Цистанцхе десертицола

1.5.1 Кинетичка крива статичке адсорпције

Прецизно измерити 1.0 г узорка [Зн(НА)2], додати 200 мЛ сировог екстракта Цистанцхе десертицола и адсорбовати на шејкеру на 25 степени и 150 о/мин. Извадити 1 мЛ супернатанта за анализу у одређеном временском интервалу да би се одредио садржај укупних флавоноида. Истовремено, наставите са додавањем свежег раствора до равнотеже адсорпције.

1.5.2 Утицај дозе адсорбента на адсорпцију укупних флавоноида у Цистанцхе десертицола

Прецизно одмерити 20, 60, 100, 140, 180 и 200 мг [Зн(НА)2], додати 35 мЛ раствора екстракта, а након адсорпционе равнотеже центрифугирати и узети 1 мЛ супернатанта за анализу и одређивање укупног садржаја флавоноида .

1.5.3 Однос између адсорпције укупних флавоноида у Цистанцхе десертицола и почетне концентрације узорка. Припремити узорак раствора сировог екстракта флавоноида Цистанцхе десертицола са концентрацијама 0.64, 1.28, 1.76, 2.20, 2.84 и 3.6 мг∙мЛ-1, додати 100 мг [Зн(НА)2 ], адсорбовати 6 х, центрифугирати и узети 1 мЛ супернатанта за анализу и одређивање и израчунати адсорпцију [Зн(НА)2] за укупне флавоноиде.

1.5.4 Однос између адсорпције укупних флавоноида Цистанцхе десертицола и пХ вредности раствора узорка

Експеримент је изабрао раствор узорка са концентрацијом од 2,20 мг∙мЛ-1 и подесио пХ вредност раствора узорка на 3.0, 4.0 , 5.{{10}}, 6.0, 7.0 и 8.0. Након 6 сати адсорпције, адсорпција је достигла потпуно стање и 1 мЛ супернатанта је центрифугиран за анализу. Затим је израчуната адсорпција [Зн(НА)2] на укупне флавоноиде.

1.6 Одређивање оптималних услова десорпције [Зн(НА)2] на Цистанцхе десертицола

1.6.1 Утицај перформанси десорпције и различита десорпциона решења

За осцилирајућу десорпцију [Зн(НА)2] у адсорпционој равнотежи, истражен је ефекат одабира етанола, н-бутанола, метанола и етил ацетата као раствора за десорпцију на перформансе десорпције [Зн(НА)2].

1.6.2 Утицај ефекта десорпције на концентрацију етанола

[Зн(НА)2] у адсорпционој равнотежи је десорбован, а утицај воденог раствора етанола са запреминским уделом течности за десорпцију од 10%, 30%, 50%, 70% и 90% на ефекат десорпције [Зн(НА) )2] је проучаван. Одређени су оптимални аналитички услови.

1.5.2 Утицај дозе адсорбента на адсорпцију укупних флавоноида у Цистанцхе десертицола

Прецизно одмерити 20, 60, 100, 140, 180 и 200 мг [Зн(НА)2], додати 35 мЛ раствора екстракта, а након адсорпционе равнотеже центрифугирати и узети 1 мЛ супернатанта за анализу и одређивање укупног садржаја флавоноида .

1.5.3 Однос између адсорпције укупних флавоноида у Цистанцхе десертицола и почетне концентрације узорка. Припремити узорак раствора сировог екстракта флавоноида Цистанцхе десертицола са концентрацијама 0.64, 1.28, 1.76, 2.20, 2.84 и 3.6 мг∙мЛ-1, додати 100 мг [Зн(НА)2 ], адсорбовати 6 х, центрифугирати и узети 1 мЛ супернатанта за анализу и одређивање и израчунати адсорпцију [Зн(НА)2] за укупне флавоноиде.

1.5.4 Однос између адсорпције укупних флавоноида Цистанцхе десертицола и пХ вредности раствора узорка

Експеримент је изабрао раствор узорка са концентрацијом од 2,20 мг∙мЛ-1 и подесио пХ вредност раствора узорка на 3.0, 4.0 , 5.{{10}}, 6.0, 7.0 и 8.0. Након 6 сати адсорпције, адсорпција је достигла потпуно стање и 1 мЛ супернатанта је центрифугиран за анализу. Затим је израчуната адсорпција [Зн(НА)2] на укупне флавоноиде.

1.6 Одређивање оптималних услова десорпције [Зн(НА)2] на Цистанцхе десертицола

1.6.1 Утицај перформанси десорпције и различита десорпциона решења

За осцилирајућу десорпцију [Зн(НА)2] у адсорпционој равнотежи, истражен је ефекат одабира етанола, н-бутанола, метанола и етил ацетата као раствора за десорпцију на перформансе десорпције [Зн(НА)2].

1.6.2 Утицај ефекта десорпције на концентрацију етанола

[Зн(НА)2] у адсорпционој равнотежи је десорбован, а утицај воденог раствора етанола са запреминским уделом течности за десорпцију од 10%, 30%, 50%, 70% и 90% на ефекат десорпције [Зн(НА) )2] је проучаван. Одређени су оптимални аналитички услови.