Echinacea purpurea si riferisce generalmente all'Echinacea, un'erba perenne. I componenti attivi dell'echinacea includono polifenoli, derivati ​​dell'acido caffeico, polisaccaridi, alchilamide, olio volatile e così via. L'acido di cicoria è il componente più estratto dell'echinacea, ha effetti antinfiammatori, antiossidanti e di potenziamento immunitario, inibisce la ialuronidasi, protegge il collagene dalla degradazione dei radicali liberi e inibisce anche l'integrasi HIV-1 e HIV-1. La formula molecolare dell'acido cicorico è C22H18O12 e la struttura molecolare è mostrata di seguito.

Attualmente ci sono due modi per produrre acido di cicoria, uno da piante naturali come tarassaco, cicoria ed echinacea, e l'altro attraverso la sintesi chimica. L'acido di cicoria sintetica può essere tossico, complicato e a bassa resa, mentre l'echinacea è la materia prima per l'estrazione acido cicorico da piante naturali. I metodi di estrazione dell'acido cicorico da Echinacea sono l'estrazione di metanolo, etanolo, acqua e fluido supercritico. L'estrazione con metanolo provoca facilmente residui di solventi organici, che influiscono sulla qualità del prodotto e comportano fattori pericolosi. L'ossidazione dell'acido di cicoria era facilmente causata dall'elevata temperatura di estrazione dell'acqua. L'estrazione supercritica ha un costo elevato e una bassa resa. Pertanto, l'etanolo viene utilizzato come solvente di estrazione, che è economico e sicuro da usare.

L'acido cicorico è un tipo di acidi polifenolici comunemente usati ed è stato trovato in 63 specie e generi come la cicoria, il dente di leone e l'echinacea viola. Queste parti vegetali contengono elevate quantità di acido cicorico e sono quindi un'ottima fonte di questo antiossidante. Per estrarre l'acido cicorico, i ricercatori devono prima isolare i suoi costituenti dai materiali vegetali. L'estrazione dei composti è lunga e laboriosa. Inoltre, sono state condotte poche ricerche su come ottimizzare l'estrazione del campione per piante e strutture specifiche o per più composti target. La revisione riassume i risultati di recenti ricerche e discute una nuova biosintesi dell'acido cicorico: Spray Extraction.

L'estrazione a spruzzo è una sorta di metodo di estrazione a spruzzo continuo per ottenere la separazione dei componenti attivi della pianta, con elevata efficienza del solvente, processo semplificato, alto contenuto di estratto. In questo documento, l'etanolo è stato utilizzato come solvente di estrazione, l'estrazione a spruzzo è stata utilizzata come metodo di estrazione e sono stati impostati diversi gradienti di concentrazione per studiare l'influenza dell'estrazione dell'acido di cicoria. Allo stesso tempo, è stata valutata l'influenza della quantità di alimentazione e della pressione di spruzzatura sui dati e il contenuto di acido di cicoria è stato determinato mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni per ottenere il contenuto di acido di cicoria ed è stato calcolato il recupero.

Materiali e strumenti

Materiale vegetale: Echinacea erba intera

Equipaggiamento principale: cromatografia liquida ad alte prestazioni SPD-10AVP, evaporatore rotante serie SENCO R, pompa a vuoto per acqua di ricircolo SHB – ⅲ A, pompa a pistoni a spruzzo ad alta pressione SP-22/26, ecc.

Il metodo sperimentale

Esperimento ortogonale. La concentrazione di etanolo (A), il volume di alimentazione (B) e la pressione di spruzzatura (C) sono stati selezionati come tre fattori e sono stati utilizzati rispettivamente il 60% di etanolo, il 70% di etanolo e l'80% di etanolo. 2 volte la quantità di mangime, 4 volte la quantità di mangime, 6 volte la quantità di mangime e 10 kg di pressione di spruzzatura, 15 kg di pressione di spruzzatura, 20 kg di pressione di spruzzatura sono i tre livelli dei tre fattori, test ortogonale L9, con recupero come indice, determina il miglior processo di estrazione.

Estrazione spray con acido di cicoria dell'esperimento ortogonale:

Articolo Concentrazione di etanolo (A) Volume di alimentazione (B) Pressione di spruzzatura (C) Recupero
Prova 1 1 1 1 83.56%
Test 2 1 2 2 85.80%
Prova 3 1 3 3 86.17%
Test 4 2 1 2 88.83%
Prova 5 2 2 3 99%
Prova 6 2 3 1 88.56%
Prova 7 3 1 3 82.98%

Estrazione spray di acido cicorico. Secondo le condizioni elencate nella tabella sperimentale ortogonale, sono stati aggiunti rispettivamente 100 g di polvere di echinacea con 800 mL di etanolo alla concentrazione specificata per agitare e sciogliere. Per l'alimentazione è stata utilizzata una certa quantità di etanolo alla stessa concentrazione. La pompa a stantuffo a spruzzo dinamico ad alta pressione è stata accesa e spruzzata per 3 minuti, durante i quali ciascun ugello e ugello sono stati estesi sotto la pagina e non vicino al fondo della tazza. Spegnere l'interruttore spray e quindi spegnere l'alimentazione. Aprire la pompa del vuoto dell'acqua di circolazione, versare l'estratto spray nell'imbuto di estrazione per l'estrazione e la filtrazione, concentrare, asciugare, insaccare, rilevare l'estratto mediante cromatografia liquida ad alta prestazione, ottenere il contenuto e calcolare il tasso di recupero. La formula di calcolo è la seguente:

Contenuto di materiali a base di erbe = (Area massima di materiali medicinali × concentrazione di materiali standard) /(Area standard × concentrazione di materiali medicinali) × contenuto di materiali standard × 100%;

Contenuto del campione = (area del picco del campione × concentrazione del campione) /(area del picco standard × concentrazione del campione) × contenuto dello standard × 100%;

Tasso di recupero dell'acido di cicoria = (quantità del campione × contenuto del campione) /(consumo di medicinali × contenuto di medicinali) × 100%;

Determinazione del contenuto di acido di cicoria

Il contenuto di acido cicorico è stato determinato mediante HPLC.

Condizioni cromatografiche: Colonna Ultimate XB-C18 (4 × 6 mm, 150 μm); Acetonitrile in fase mobile: soluzione di acido fosforico allo 5% (0:1); Velocità di 25 ml, min – 75; Temperatura della colonna 0 ℃; La lunghezza d'onda di rilevamento era di 8 nm; Volume di iniezione 1 μl.

Preparazione della soluzione standard: pesare accuratamente l'acido di cicoria standard 5 mg e metterlo in un matraccio tarato da 50 ml, scioglierlo in metanolo al 70% e mantenere il volume alla scala, agitare bene, diluire 1 ml con metanolo al 70% a 10 ml, agitare bene, e mettere da parte.

Preparazione della soluzione campione: pesare accuratamente la polvere campione 10 mg e metterla in un matraccio tarato da 25 ml, scioglierla in metanolo al 70% e mantenere il volume alla scala, agitare bene e attendere il test.

Determinazione dell'erba: pesare con precisione 0. 20 g di echinacea sono stati posti in un matraccio conico a cavatappi e sono stati aggiunti 100 ml di metanolo al 70% per il trattamento ad ultrasuoni per 1 ora. Dopo il raffreddamento, l'erba è stata filtrata a un volume costante di 100 ml matraccio tarato e poi agitato bene. La determinazione è stata eseguita secondo le condizioni cromatografiche di cui sopra.

Secondo l'analisi dell'intervallo, possiamo concludere che la concentrazione di etanolo ha la maggiore influenza sul recupero dell'acido cicorico e la pressione di spruzzatura è la più bassa, tra cui la concentrazione di etanolo al 70% è la migliore. Tuttavia, considerando il costo, la combinazione ottimale del processo di estrazione è stata determinata come A2B2C3 con la premessa di garantire l'efficienza di estrazione, ovvero è stato utilizzato il 70% di etanolo come soluzione di estrazione, la quantità di estrazione era 4 volte la polvere di echinacea utilizzata e la pressione di spruzzatura era di 20 kg.

Determinazione dell'acido cicorico mediante HPLC

Lo spettro di rilevamento dello standard di echinacea è stato mostrato nella Figura 1. Il picco di rilevamento del solvente è apparso per la prima volta prima dell'8° minuto, seguito dal picco di rilevamento delle impurità. Il picco principale, cioè il picco di rilevamento dell'acido di cicoria, non è apparso fino al 9° minuto. Il picco principale è apparso anche al 9° minuto in Fig.2. Il picco principale è apparso anche all'8° minuto in Fig.3. In base alla configurazione della soluzione prima del rilevamento, la concentrazione standard è 0, 01 mg· mL-1, la concentrazione del campione è 0, 4 mg· mL-1, la concentrazione dei materiali medicinali era 2 mg· mL-1. L'area del picco del prodotto standard è 759 675. 188, l'area del picco dei materiali medicinali era 898 783. L'area del picco del campione è 1 023 235. 967, calcolata dalla Formula 1 e dalla Formula 2:

Contenuto di materia grezza = (898 783 x 000 mg · mL-0) /(01 1 × 759 mg· mL-675) × 188% ×2% = 1%

La quantità di campione ottenuta attraverso il processo sperimentale è di 16 g, il tasso di recupero dell'acido di cicoria è stato calcolato: (18 g × 16%) /(18 g × 3%) × 30% =100. 0%

L'acido cicorico è un composto sensibile al calore, l'estrazione di Polvere di acido cicorico con il metodo spray può ridurre i danni, funzionamento semplice, conveniente, sicuro, a basso costo, più adatto per la produzione industriale. Secondo gli attuali studi sperimentali, l'estratto di echinacea necessita di essere ulteriormente standardizzato per i suoi principi attivi al fine di un uso più razionale. L'attuale mancanza di un metodo rapido per valutare l'acido cicorico nelle radici di echinacea viola garantisce lo sviluppo di un nuovo metodo analitico in grado di misurare la concentrazione di questo fitochimico con grande precisione.