高速逆流色谱分离益智中诺卡酮香味物质的研究

我国益智资源丰富,主要分布于海南,为四大南药之一,益智中诺卡酮含量较高。诺卡酮,又称圆柚酮,系统命名为(4R,4aS,6R)-4,4a,5,6,7,8-六氢-4,4a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-萘烯-2(3H)-酮,属于雅槛蓝烷系的双环倍半萜酮,是一种重要的食用及烟用香料。由于手性中心的存在,采用化学合成方法较难制备。本文采用高速逆流色谱法对益智中诺卡酮的分离进行研究。 本文分别采用同时蒸馏萃取和超临界流体萃取制备益智粗体物,然后进行高速逆流色谱分离研究。采用同时蒸馏萃取提取益智精油,在考察萃取时间(连续蒸馏和分段蒸馏)、萃取溶剂(二氯甲烷和乙醚)、不同原料(带皮和不带皮)对粗提物的萃取率及其所含诺卡酮含量变化的影响基础上,确定了较好的提取条件:乙醚为溶剂,原料为带皮的益智,连续蒸馏12h,得油率0.89%,诺卡酮含量为7.74%。采用超临界流体萃取提取益智粗提物,通过考察不同的萃取压力(10MPa、15MPa、20MPa、25MPa)、不同萃取时间、超临界连续和分段萃取,确定超临界流体萃取的较佳条件:萃取压力15 MPa、连续萃取1.5h,萃取率3.38%,诺卡酮含量为15.68%。 以同时蒸馏萃取精油为样品,以诺卡酮的分配系数K和诺卡酮与瓦伦烯间的分离因子α为指标,通过测定两相溶剂系统中的分配情况,筛选出正己烷-氯仿-乙腈(6:2:5)、正己烷-氯仿-乙腈(6:1:4)、正己烷-氯仿-乙腈(10:1:10)、正己烷-二氯甲烷-乙腈(10:3:7)、正己烷-二氯甲烷-乙腈(10:2:8)、正己烷-二氯甲烷-乙腈(10:1:10)、正己烷-二氯甲烷-乙酸乙酯-乙腈(6:1:1:4)、正己烷-二氯甲烷-乙酸乙酯-乙腈(10:1:1:10) 8种非水性两相溶剂系统和石油醚-乙醇-乙醚-水(5:4:0.5:0.5)、石油醚-乙醇-水(5:4:1)、石油醚-乙醇-乙醚-水(5:4:0.5:1)、正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(5:1:4:1)、正己烷-甲醇-水(5:4:1) 5种含水两相溶剂系统。采用“头—尾”和“尾—头”洗脱方式,系统考察了各个溶剂系统对分离的影响,综合考虑分离所得诺卡酮纯度及洗脱时间,最终确定较好的两相溶剂系统为:进样量150mg,正己烷-甲醇-水(5:4:1),上相为固定相,“头—尾”洗脱,此时诺卡酮洗脱时间为190-220min,GC-MS分析产品纯度为77.39%。减少进样量,以正己烷-甲醇-水(5:4:1)为两相溶剂系统,上相为固定相,“头—尾”洗脱,进一步考察HSCCC分离效果,得到5.1mg诺卡酮,回收率为82.39%,洗脱时间为200-230min,GC-MS分析纯度达到92.30%。进行质谱、红外、核磁氢谱结构鉴定,确定其为诺卡酮。 以超临界流体萃取所得诺卡酮含量15.68%的粗提物为样品,进行HSCCC分离,采用正己烷-甲醇-水(5:4:1),上相为固定相,“头—尾”洗脱,进样量为150mg,得到20.28mg诺卡酮,回收率为86.22%,洗脱时间为210-250min,GC-MS分析其纯度为94.50%,与分离所得诺卡酮标准品进行对照,确定分离所得化合物即为诺卡酮。 综合考虑两种方法,同时蒸馏萃取精油萃取率较低,采用高速逆流色谱分离时进样量较小,诺卡酮收率较低(1kg益智能得到0.567g纯度92.30%的诺卡酮),但同时蒸馏萃取设备成本较低,且结构简单、便于操作;超临界萃取粗提物萃取率相对较高,高速逆流色谱分离时进样量相对较大,诺卡酮收率高(1kg益智能得到4.569g纯度94.50%的诺卡酮),因而超临界萃取/高速逆流色谱法效率高,绿色环保,但设备相对复杂、操作成本较高。