Mjög skilvirkt frásog fenýletanóíð glýkósíða á mesoporous kolefni

KYNNING

Cistanche tubulosa var Orobanchaceae sníkjudýr planta (Li o.fl., 2016; Wang X. o.fl., 2017), og hún ólst aðallega á rótum Tamarix plantna og Calotropis tegunda (Zhang W. o.fl., 2016; Yan o.fl., 2016; Yan o.fl. al., 2017).Cistanche tubulosavar upphaflega skráð í kínversku Materia Medica Shen Nong í ca. 100 f.Kr. Vöxtur og ræktun Cistanche tubulosa krafðist alvarlegra umhverfisaðstæðna og var hann víða gróðursettur í þurrum löndum og eyðimörkum á norðurhveli jarðar, svo sem héruðunum Xinjiang, Innri Mongólíu, Gansu, Qinghai og Ningxia sjálfstjórnarhéraðinu í Kína. (Þú o.fl., 2016). Cistanche tubulosa var dýrmæt kínversk styrkjandi jurt sem hafði það hlutverk að næra nýru, gegn öldrun, efla kjarna blóðs og raka í þörmum til að losa hægðir (Gu o.fl., 2016; Shimada o.fl., 2017; Cui o.fl., 2018), og það hefur ber orðspor sem „Ginseng of the Deserts“ (Song o.fl., 2016; Wang o.fl., 2018). Cistanche tubulosa var opinberlega skráð í kínversku lyfjaskránni sem ekta uppsprettaCistanches Herba(Kínverskt nafn: Roucon-strong) frá 2005 útgáfunni (Wang T. o.fl., 2016; Pei o.fl., 2019).

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA TIL AÐ BÆTTA KYNFERÐ PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Fyrri rannsóknir hafa leitt í ljós nokkra helstu efnafræðilega innihaldsefni Cistanche tubulosa, þar á meðal PhGs, iridoids og fjölsykrur (Li o.fl., 2018a). Uppbygging PhGs var aðallega samsett úr kanilsýru og fenýletýlalkóhóli sem voru tengd við -glúkópýranósa með ester- og glýkósíðtengingum (Luo o. lyfjafræðileg virkni (Liao o.fl., 2018). Rannsóknin sýndi að PhGs höfðu margvíslega lækningaeiginleika, svo sem taugavernd, ónæmisstjórnun, bólgueyðandi, lifrarvörn og andoxunarefni (Aiello o.fl., 2015; Shiao o.fl., 2017; Wu o.fl., 2018, 2019). Samkvæmt plöntuefnafræðilegu mati, PhGs eins ogechinacoside og acteosidevoru talin vera helstu virku innihaldsefnin og merki Cistanche tubulosa (Li o.fl., 2017b), sem venjulega voru valin sem merkjasambönd við gæðamat á Cistanche tubulosa og voru tegundir Cistanche aðgreindar með þessum efnasamböndum. PhGs voru náttúrulega vatnsleysanleg efnasambönd vegna þess að þeir höfðu marga hýdroxýlhópa og fenólhýdroxýlhópa í sameindinni. Þannig er hægt að aðskilja PhGs frá Cistanche tubulosa í vatnslausn.

Margar aðferðir við aðskilnað og hreinsun náttúruafurða hafa verið þróaðar, þar á meðal aðsog (Liu o.fl., 2016), himnuaðskilnaður (Zhang o.fl., 2018b; Li o.fl., 2019) og útdráttur leysis og svo framvegis (Li o.fl., 2015a,b; Wang S. o.fl., 2016; Hins vegar, himnuaðskilnaður og útdráttur leysis hentaði ekki til undirbúnings í stórum stíl og erfitt var að ná háum endurheimt afurðanna (Zhang o.fl., 2018a). Aðsog var ein útbreiddasta aðferðin við aðskilnað náttúruafurða (Wang S. o.fl., 2016; Konggidinata o.fl., 2017). Vegna einstakra og stillanlegra svitaholabygginga, mikils yfirborðsflatar og vélræns stöðugleika, hefur mesoporous kolefni (holastærð á milli 2 og 50 nm) reynst vera eins konar skilvirkt aðsogsefni fyrir aðsogandi náttúruvörur. Rannsóknin sýndi að mesoporous kolefni henta betur til að aðsoga stórsameindir, eins og mesoporous kolefni hafa verið notuð af Qin o.fl. til auðgunar á klórógensýru úr eucommia ulmoides laufum (Qin o.fl., 2018). Li o.fl. myndaði tvö mesoporous kolefni með vatnshitameðferð og metið aðsogsvirkni tveggja mesoporous kolefnis fyrir berberínhýdróklóríð og sjávar úr vatni (Li o.fl., 2018b). Það var talið vera eins konar efnilegt efni sem mjög skilvirkt aðsogsefni (Zhang o.fl., 2013; Tian o.fl., 2015; Zhou o.fl., 2016). Að auki hefur mesoporous kolefni einnig verið notað til að fjarlægja arómatísk efnasambönd, litarefni og þungmálma úr frárennslisvatni (Kong o.fl., 2016). Í áður útgefnum verkum, Liu o.fl. notað stórport plastefni til að aðsoga PhG úr Cistanche tubulosa, og hreinleiki PhGs jókst en aðsogsgeta og frásogshraðinn var lítill. Í samanburði við stórgopótt plastefni, hafði mesoporous kolefni einkenni stórs tiltekins yfirborðs, viðeigandi svitaholastærð og mikið svitarúmmál. Þess vegna var mesoporous kolefni talið vera mjög skilvirkt aðsogsefni fyrir PhGs. Í þessari rannsókn voru þrjár tegundir af mesoporous kolefni valdar sem aðsogsefni fyrir aðskilnað og hreinsun PhGs frá Cistanche tubulosa.

Meginmarkmið þessarar vinnu var að kanna aðsogsframmistöðu CMK-3 fyrir aðskilnað og hreinsun PhGs úr Cistanche tubulosa. Áhrif mismunandi styrks, pH og hitastigs á aðsogsframmistöðu CMK- 3 voru rannsökuð og bestu aðsogsaðstæður PhGs voru skimaðar út. Mesoporous kolefni einkenndust af FT-IR, BET, TEM og TGA og aðsogsjafnhiti og hreyfihvörf voru gerðar og greind í smáatriðum.

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA TIL AÐ BÆTTA KYNFERÐ PHGS75% ECH 30% ACT 12%

TILRAUNIR

Efni og hvarfefni

Cistanche tubulosa stilkur var keyptur frá Congrongtang Biological Technology Co., Ltd. (Xinjiang). Staðlarnir áechinacoside(hreinleiki meira en eða jafnt og 98%) og akteósíð (hreinleiki meiri en eða jafnt og 98%) voru keypt frá Sunny Biotech Co., Ltd. (Shanghai). Asetónítríl, metanól og ediksýra af HLPC voru keypt frá Thermo Fisher Scientific Co., Ltd. (Shanghai). Etanólið af greiningargráðu var keypt frá Yongsheng Fine Chemical Co., Ltd. (Tianjin). Pantað mesoporous carbon (CMK-3), óreglubundið mesoporous carbon (DMC) og þrívítt rúmskipt mesoporous carbon (CMK-8) voru keypt frá Xianfeng Nano Material Technology Co., Ltd. (Nanjing).

Einkenni

Formgerð og örsmíði tilbúinna sýnanna var rannsökuð með því að nota sendingarrafeindasmásjá (TEM, Tecnai G2 F20) sem notuð var við 200 KV. TEM sýnin voru útbúin við umhverfisaðstæður með því að setja dropa af etanóllausninni með mesoporous efnin á kolefnisfilmur sem studdar eru af Cu ristum. Yfirleitt var ljósgjafi með styttri bylgjulengd valinn til að auka upplausn smásjánnar og hægt er að fylgjast með uppbyggingu mesoporous kolefnisins. Yfirborðsvirknihóparnir voru eigindlega mældir með Fourier umbreytingu innrauðri litrófsgreiningu (FT-IR, AVATAR360) með því að nota samspil innrauðrar geislunar og efnissameinda. FT-IR notar deyfða heildarendurkastsaðferðarpróf, skilyrðin voru skrefstærð 2 cm−1 og skönnunarsvið var 4,000–400 cm−1. Eðlisfræðileg uppbyggingargögn eins og sérstakt yfirborðsflatarmál, svitaholastærð og svitaholarúmmál mesoporous kolefnisins reiknað af Brunauer-Emmett-Teller (BET, ASAP 2460). Aðferðin fyrir aðsogsefnið var sem hér segir: mesoporous kolefni var afgasað við 60 ◦C í 12 klst. og N2 aðsogs- og afsogsferillinn var prófaður við -196 ◦C til að reikna út tiltekið yfirborð, svitaholastærð og holarúmmál mesoporous kolefni. Hitaþyngdargreiningartæki (TGA, STA 449 F3) er tæki sem notar hitaþyngdarmælingu til að greina hitastigs-massa samband efnis og TGA mælir massa efnis sem fall af hitastigi undir hitastýringu forritsins. TGA gögn voru fengin með því að nota TGA við hitastig á bilinu 30 til 800◦C við hitunarhraða 10◦C/mín í lofthjúpi.

HPLC greining

Innihald echinacosides og acteosides var greint með hágæða vökvaskiljun (HPLC, Waters Co., USA). Kerfið innihélt sjálfvirkan sýnatökutæki, háþrýstidælu og útfjólubláa (UV) skynjara. Greiningin var gerð á samhverfu C18 súlu (100Å, 5µm, 4,6 × 250 mm). HPLC notaði hallaskolunaraðferðina til að aðskilja og greina sýni. Rúmmál inndælingarlykkjunnar var 10µm, súluhiti var 30◦C, greiningarbylgjulengd UV litrófsmælisins var 330 nm, flæðihraði var 1 ml/mín og hreyfanlegur fasi var (A) asetónítríl og (B) ediksýru sýra/vatn (1:44, v/v).

Aðsogsjafnvægi

Hagræðingartilraun á aðsogsskilyrði fyrir CMK- 3 hefur verið framkvæmd með blöndu afakteósíð og enchanósíðog við ákjósanleg skilyrði var hráefni úr Cistanche tubulosa framkvæmt í aðsogslotutilrauninni og allar aðsogstilraunir voru endurteknar gerðar að minnsta kosti 3. Í sömu tilraunalotu, mesoporous kolefni af CMK-8 og DMC voru keyrðar samhliða CMK-3. Þrjár tegundir af mesópóru kolefni (CMK- 3, DMC og CMK-8) hvert 10 mg var bætt í flöskurnar þrjár, í sömu röð. Síðan var 15 ml sýnislausn með upphafsstyrk C0 (mg/mL) bætt við flöskuna. Flaskan var sett í 30◦C hristara með stöðugum hita í 24 klst þar til aðsogsjafnvægi var náð. Síðan var 1 ml af aðsogslausn síaður í gegnum 0,22µm síu og jafnvægisstyrkur Ce (mg/mL) sýnislausnarinnar var ákvarðaður með HPLC.

Afsogstilraun

Síðan var gerð afsogstilraun á mesópóru kolefni. Aðsogað mesoporous kolefni undir 15 ml af metanóli/ediksýru (9:1, v/v) blandaðri lausn, sem var sett í vatnsbað úthljóðs í 1 klst við 30◦C. Afsogslausnin sem fékkst var síuð með 0,22 síu áður en hún var greind með HPLC.

Aðsogsgetan qe (mg/ml) var metin sem hér segir:

þar sem V er rúmmál lausnarinnar (mL) og W er þyngd mesoporous kolefnisins (g).

NIÐURSTÖÐUR OG UMRÆÐUR

Einkenni

Mynd 1 sýnir TEM af þremur tegundum mesoporous kolefnis. DMC var röskað porous net, CMK-8 var netkerfi þrívíddar porous, og CMK-3 var röndótt uppbygging með raða einvíddar pore, sem var svipað og greint var frá niðurstöðum (Wang o.fl., 2006; Luo o.fl., 2010).

Mynd 2 sýnir FT-IR litróf mesoporous kolefnis (CMK-3, DMC og CMK-8) og FT-IR litróf fyrir og eftir CMK-3 aðsog. Það má sjá á mynd 2A að virku hóparnir á yfirborði mesoporous kolefnisins voru aðallega súrefnisinnihaldandi. Heildarform litrófsins fyrir þrjár tegundir af mesoporous kolefni voru svipaðar. Mesoporous kolefnin sýndu toppband við 3.423 cm−1 sem vísar til teygjanlegs titringsbands OH. Böndin á svæðinu 1.580 og 1.629 cm−1 samsvara teygjutitringi karbónýls og karboxýls C=O. Auk þess kom í ljós að toppurinn sem átti sér stað við 1.384 cm−1 var teygjanlegur titringur alkóhólísks CO, og togtitringurinn við 2.922 og 2.852 cm−1 samsvarar CH á metýleni og metýlhópum, í sömu röð. Þetta benti til þess að súrefnis-innihaldandi hóparnir sem eru á yfirborði mesoporous kolefnisins gætu leitt til veikrar efnafræðilegrar víxlverkunar milli PhGs sameinda og mesoporous kolefnisins.

Mynd 2B sýnir FT-IR litróf CMK-3 fyrir og eftir aðsog, acteoside og enchanoside. Einkennandi toppurinn við 1.697 cm−1 er fenginn frá C=C olefíns í akteósíði og enchanósíði, en böndin á svæðinu 1.519–1.423 cm−1 samsvaruðu teygjanlegu titringstoppi arómatíska hringsins C{ {12}}C í akteósíði og enchanósíði. Tog titringurinn við 1.604 cm−1 var C=O tengið og toppurinn við 1.157 cm−1 stafaði af teygjandi titringi etertengisins í acteoside og enchanoside. Í samanburði við FT-IR litróf CMK-3 fyrir aðsog birtust FT-IR litróf CMK-3 eftir aðsog nýju topparnir, sem tilheyrðu einkennandi toppum acteoside og enchanoside.

N2 aðsogs-afsogsjafnhitarnir voru mikilvæg færibreyta fyrir aðsog PhGs á CMK-3 og samanburð á aðsogsbyggingu. Mynd 3 sýnir N2 aðsog-afsogsjafnhita CMK-3, CMK-8, DMC og CMK-3 eftir PhGs aðsog, í sömu röð. Eins og sjá má á mynd 3, var jafnhiti millikorna kolefnisins svipaður og tegund IV jafnhita að því leyti að þessi tegund jafnhita var aðallega mesoporous, þar sem svitaholastærð var á milli 2 og 50 nm (Sanz Pérez o.fl. , 2019). Bilið á milli aðsogs og afsogsjafnhita var vísað til hysteresis lykkju af völdum háræðaþéttingarviðbragða. Fyrir háræðsþéttingarviðbrögð verður háræðaþétting fyrst í minnstu svitaholunum (Barsotti o.fl., 2016). Þetta sýnir að CMK-3 var með minni mesópóru en DMC og CMK-8, sem var í samræmi við niðurstöður töflu 1. Jafnhiti CMK-3 sýnir H1 hysteresis lykkju sem var vísbending um hraða holufyllinguna í tengslum við háræðaþéttingu og svitabygging CMK-3 var sæmilega skipulögð. Jafnhiti DMC sýnir H3 hysteresis lykkju, þessi tegund af hysteresis hafði truflaðar svitaholur vegna nets svitahola sem olli óskilgreindri uppbyggingu gljúps aðsogsefnis. CMK-8 jafnhitar sýna H2 hysteresis lykkju, sem gefur til kynna að uppbygging svitahola hafi verið flókin og dreifing svitastærðar ójöfn.

N2 aðsog-afsogsjafnhitar CMK-3 voru bornir saman fyrir og eftir aðsog PhGs. Jafnhiti CMK -3 eftir aðsog var einnig svipaður og tegund IV jafnhiti á mynd 3B. Það gaf til kynna að CMK-3 héldi mesoporous uppbyggingu sinni eftir aðsogið. Eins og sjá má af töflu 1 sýndi tiltekið yfirborð og svitarúmmál CMK-3 eftir aðsog verulega minnkun, sértækt yfirborð CMK-3 fyrir og eftir aðsog minnkaði úr 1,{{18 }}98,02 í 227,75 m2/g, og svitarúmmál þess minnkaði úr 1,32 í 0,42 cm3/g. Það gaf til kynna að PhGs sameindir væru aðsogaðar á CMK-3.

Table 1 summarizes the BET-specific surface area, pore volume, and pore size of the four samples. The BET surface areas of CMK-3, DMC, and CMK-8 were 1,098.02, 430.42, and 596.00 m2 /g and the pores volume were 1.32, 0.70, and 0.85 m3 /g, respectively. The pore size of CMK-3 was 4.31 nm, lower than that of CMK-8 (9.58 nm) and DMC (5.18 nm). It can be seen that the pore volume and specific surface area follow the order: CMK-3 >CMK-8 >DMC, while pore size follows the order: DMC >CMK-8 >CMK-3.

Mynd 4 sýnir TGA ferla þriggja tegunda mesoporous kolefnis (CMK-3, CMK-8 og DMC). Eins og sjá má á mynd 4, hafa þrjár tegundir af mesoporous kolefni allar tvær aðskildar stig massa taps: fyrsta stig massa taps var vegna uppgufun raka í mesoporous kolefni fyrir 100◦C, annað massa tap stig. af CMK- 3, DMC og CMK-8 á sér stað um það bil við 660, 427 og 615◦C, í sömu röð, sem samsvarar oxandi varma niðurbroti mesoporous kolefnisefna. Það má sjá að varma niðurbrotshitastig CMK-3 var hærra en CMK-3 og CMK-8 og varmastöðugleiki CMK-3 var betri en CMK -8 og DMC.

Samanburður á aðsogsárangri þriggja mesoporous kolefnis Vegna þess að þrír aðsogsefnin eru aðallega samsett úr kolefni, var aðsogsvíxlverkun milli PhGs og mesoporous kolefnisins talin vera sú sama. Þess vegna var litið svo á að munurinn á aðsogsframmistöðu væri sprottinn af muninum á eðlisfræðilegri uppbyggingu mesoporous kolefnis. Tafla 2 sýnir aðsogsframmistöðu þriggja tegunda mesoporous kolefnis. Það má sjá af töflu 2 að þessar þrjár tegundir af mesoporous kolefni geta allar aðsogað PhGs og CMK-3 hafði betri aðsogsvirkni en CMK-8 og DMC. Þetta bendir til þess að svitaholastærð kolefnis í mesoporous var stærri en PhGs sameindanna og svitaholastærð var ekki aðalþátturinn sem hafði áhrif á aðsogsgetu þriggja mesoporous kolefnis. Aðsogsgeta og frásogshraði CMK-3 var allt að 189,37 mg/g og 94,96%, í sömu röð. Aðsogsgeta CMK-3 var meiri en CMK-8. Vegna þess að holarúmmál og tiltekið yfirborð CMK-3 var stærra en DMC og CMK-8, gaf það til kynna að holarúmmál og tiltekið yfirborðsflatarmál væru helstu þættirnir sem hefðu áhrif á aðsogsframmistöðu.

Hagræðing á aðsogsskilyrðum Hagræðing á aðsogstilrauninni fyrir CMK-3 hefur verið framkvæmd með blöndu af báðumakteósíð og enchanósíð. Hitastig, pH og styrkur voru helstu áhrifaþættir CMK-3 aðsogsframmistöðu. Þannig voru áhrif þessara þriggja áhrifaþátta á CMK-3 aðsogsframmistöðu rannsökuð.

Áhrif sýnisstyrks á aðsogsframmistöðu CMK-3

Áhrif sýnistyrks á aðsogsframmistöðu CMK{{0}} eru sýnd á mynd 5. Þegar styrkurinn eykst eykst aðsogsgetan. Aðsogsgetan eykst ekki lengur með aukningu sýnisstyrksins þegar sýnisstyrkurinn var náð 0,41 mg/g. Við lágan upphafsstyrk sýnisins dugðu virku staðirnir fyrir aðsogsefnið fyrir aðsog á tiltölulega litlu magni af PhGs sameindum. Aftur á móti, við háan upphafsstyrk sýnisins, gat fasta magn virkra staða á aðsogsefnunum ekki aðsogað og aukið magn PhGs sameinda. Þannig hefur frásogsgeta CMK-3 fyrir PhGs sameindir tilhneigingu til að vera í jafnvægi.

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA TIL AÐ BÆTTA KYNFERÐ PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Áhrif pH á aðsogsframmistöðu CMK-3

Mynd 6 sýnir áhrif pH á aðsogsframmistöðu CMK-3. Það má sjá á mynd 6 að ákjósanlegur pH gildi var 6 fyrir aðsog PhGs með CMK -3. Ástæðurnar eru eftirfarandi: PhGs voru með mikinn fjölda fenólhýdroxýlhópa og tilheyrðu veikum súrum sameindum og mismunandi pH gildi höfðu áhrif á jónun og stöðugleika PhGs sameindanna. Jónun fenólhýdroxýlhópa myndi hindrast við lágt pH gildi, en stöðugleiki fenólhýdroxýlhópa á PhG myndi minnka við hátt pH gildi. Hindruð jónun fenólhýdroxýlhópa á PhGs leiddi til minnkunar á rafstöðueiginleikum milli PhGs og CMK-3, sem minnkaði aðsogsvirkni CMK-3 fyrir PhGs. Þannig var kjör pH 6 fyrir CMK- 3 aðsog.

Áhrif hitastigs á aðsogsframmistöðu CMK-3

Hitastig var mikilvægur þáttur í aðsogsferlinu. Hitastig hefur ekki aðeins áhrif á dreifingu PhGs sameinda við ytri jaðarlagsviðmót heldur einnig inni í aðsogandi svitahola. Mynd 7 sýnir áhrif hitastigs á aðsogsgetu CMK-3. Aðsogsgeta CMK-3 eykst með hækkandi hitastigi úr 30 í 60◦C. Greint hefur verið frá því að aðalástæðan hafi verið sú að virki staðurinn eykst með hækkandi hitastigi vegna innhverfa eðlis ferlisins og dreifing aðsogsefna innan agna jókst með aukningu á aðsogshitastiginu (Peng o.fl., 2015) . Að auki jókst hreyfanleiki PhGs sameindanna og dreifingarþol þeirra minnkaði með hækkandi hitastigi. Aðsogsgetan minnkar með hækkandi hitastigi þegar hitinn er 60–80◦C. Það gaf til kynna að aðsogshitastigið hefði ákjósanlegt gildi og að PhGs sameindir gætu verið óstöðugleiki við háan hita. Þess vegna var ákjósanlegur aðsogshiti valinn 60◦C.

Bestu aðsogsskilyrði CMK{{0}} voru sem hér segir: sýnisstyrkurinn var 0,41 mg/g, pH lausnarinnar var 6 og aðsogshitastigið var 60◦C. Við ákjósanlegar aðstæður var frásogsgeta PhGs í hráefni á CMK -3 358,09 ± 4,13 mg/g, sem var meira en þrisvar sinnum frásogsgeta PhGs á stórgljúpum kvoða (HPD300, 94,93 mg/g) (Liu o.fl., 2013). Á sama tíma var afsogshraði CMK-3 94,67% hærra en á stórporu plastefni.

Aðsogsjafnhitar

Aðsogsjafnhitarnir eru sýndir á mynd 8A. Með aukningu á jafnvægisstyrk jókst aðsogsgeta fyrir PhGs og náði mettunarstöðu. Til að skilja frekar aðsogsframmistöðu PhGs á CMK-3, voru aðsogsjafnhitar CMK-3 rannsökuð með Langmuir og Freundlich líkönum. Aðsogsbreytur sem fengnar eru úr mismunandi gerðum veita gagnlegar upplýsingar um aðsogsaðferðirnar. Myndir 8B og C sýndu CMK-3 aðsogsjafnhitana sem gerðir eru eftir Langmuir og Freundlich líkaninu.

Langmuir líkanið var byggt á þeim forsendum að aðsog á sér stað á einsleitum stöðum innan aðsogsefnisins, engin marktæk víxlverkun á sér stað milli aðsogaðra tegunda og aðsogsefnið var mettað eftir eitt lag af

aðsogssameindir myndast á yfirborði aðsogsefnisins. Hægt er að skrifa línulegu Langmuir jafnhitajöfnuna sem hér segir:

Freundlich líkanið var almennt notað til að lýsa aðsogseinkennum fjöllaga og misleitra yfirborðs (Wu o.fl., 2017). Línulega form þess er gefið upp sem hér segir:

þar sem qm (mg/g) er fræðileg hámarks einlags aðsogsgeta, KL (mL/mg) er Langmuir fastinn sem tengist aðsogsorkunni sem endurspeglar sækni milli aðsogs og aðsogsefnis (Wu o.fl., 2017; He o.fl. , 2019), KF [(mg/g)•(mL/mg)1/n ] og n eru Freundlich fastarnir. KF er vísbending um hlutfallslega aðsogsgetu, n tengist stærð aðsogsdrifkrafts og misleitni bindistaða og 1/n gefur til kynna hagkvæmni aðsogsins.

Færibreytur jafnhitalíkana eru teknar saman í töflu 3. Langmuir líkanið var betra en Freundlich líkanið til að lýsa aðsogsgögnum PhGs á CMK-3, sem bentu til þess að frásog PhGs á CMK{{2 }} var einfalt einlaga aðsogsferli (Wang F. o.fl., 2017). Að auki, tilvist súrefnis sem inniheldur

Virkir hópar á yfirborði CMK{{0}} jóktu aðsog PhGs. Hámarks aðsogsmagn (qm) getur náð 380,70 mg/g sem var svipað og tilraunagildið. Að auki var 1/n gildi PhGs reiknað vera 0,22, sem var<0.5. It indicated that the adsorption of the PhGs on the CMK-3 could take place easily (Fu et al., 2007; Gan et al., 2018). This indicated that the adsorption of PhGs on CMK-3 was not completely a physical adsorption process. PhGs contain multiple hydroxyl groups which might form hydrogen bonds with the oxygen-containing functional groups on the CMK-3 and offer weak chemical adsorption for the adsorption. Therefore, CMK-3 adsorption of PhGs was a complex adsorption process combining physical adsorption with chemisorption. 

Aðsogshreyfifræði

CMK-3 aðsogsgeta var rannsökuð sem fall af tíma til að ákvarða aðsogsjafnvægistímann á mynd 9A. Rannsóknin sýnir að jafnvægisaðsogshraði minnkar smám saman og jafnast smám saman eftir því sem aðsogsgetan nálgast jafnvægi. Í ljós kom að aðsogsjafnvægi var náð eftir 14 klst. Hraði upphafsaðsogshraðinn gæti stafað af miklum styrkleikafalli milli PhGs og CMK-3 í lausninni og yfirborð CMK-3 hafði mikið framboð af virkum síðum.

Hreyfifræði frásogs var metin með því að beita gervi-fyrstu gráðu, gervi-annar-gráðu og dreifingarlíkönum innan agna. Teiknuð línurit af gervi-fyrstu-gráðu, gervi-annar-gráðu líkönum og dreifingarlíkönum innan agna fyrir aðsog PhGs á CMK-3 eru sýnd á myndum 9B–D, í sömu röð.

Línulegt form hreyfifræðilíkana er gefið upp sem hér segir:

Gervi-fyrsta röð (Li o.fl., 2017a):

Gervi önnur röð (Tang o.fl., 2018):

þar sem K1 (1/mín) og K2 (g/mg·mín−1 ) eru hraðafastar gervi-fyrstu-stigs hraðajöfnu og gervi-annar-gráðu hraðajöfnu, í sömu röð. qe (mg/g) er fræðileg aðsogsgeta við jafnvægi.

Dreifingarlíkan innan agna:

þar sem Kp er dreifingarfasti innan agna (mg/g mín) og C er endurspeglun markalagsáhrifa (mg/g).

Reiknuð gildi qe, hraðafasta og fylgnistuðull eru sýnd í töflu 4. Gervi-annar-gráðu líkanið gaf R 2 gildið 0.998, en R 2 gildi gervi-fyrstu- pöntunarlíkan var 0.84. Það gefur til kynna að gervi-annar-ordens líkanið sýnir betra línulegt samband en gervi-fyrstu-orden líkanið. Mynd 9C sýnir að línulegu línurit t/qe á móti t sýna gott samræmi við tilraunagögnin úr gervi-annar-gráðu líkaninu. Reiknað qe af gervi-annar gráðu var nokkuð svipað tilraunagögnum (tafla 4). Þessar niðurstöður gáfu til kynna að gervi-annar-stigs væri heppilegra hreyfimyndalíkan en gervi-fyrsta stigs.

Hins vegar geta matsniðurstöður gervi-annar-gráðu líkansins ekki ákvarðað hugsanlegan aðsogskerfi. Almennt var viðurkennt að aðsogshreyfifræði væri stjórnað af dreifingarkerfi, sem samanstendur af ytri dreifingu, jaðarlagsdreifingu og dreifingu innan agna (Wong o.fl., 2019). Dreifingarlíkanið innan agna var notað til að ákvarða hvort dreifing innan agna væri hraðatakmarkandi skrefið.

Sagt var að dreifing innan agna væri hraðatakmarkandi skrefið þegar qt á móti t1/2 var línulegt. Dreifing innan agna var eina hraðastýrandi skrefið þegar ferillinn fór í gegnum upprunann. Það má sjá á mynd 9D, dreifing innan agna stjórnaðist af tveimur mismunandi stigum. Fyrsta stig ferilsins táknar yfirborðsaðsog. Annað stig gefur til kynna dreifingu innan agna í CMK-3 svitahola. Þar sem dreifingarreiturinn innan agna fór ekki í gegnum upprunann gaf líkanið til kynna að aðsogsbúnaðurinn væri fleiri en einn gangur og dreifing innan agna væri ekki eina hraðatakmarkandi skrefið. Þannig má draga þá ályktun að vélbúnaður PhGs aðsogs á CMK-3 hafi verið flókinn að bæði ytra yfirborðsásog og dreifing innan agna hafi átt sér stað samtímis.

Endurtekin tilraun

Endurnýtanleiki var mikilvægur þáttur í að huga að notkun og gildi aðsogsefna í hagnýtri notkun. Þess vegna var hringlaga aðsogsframmistaða CMK-3 fyrir hráefnisútdráttinn prófuð. Mynd 10 sýnir niðurstöður hringlaga aðsogs CMK-3 fyrir hráan útdrátt af Cistanche tubulosa. Það má sjá á mynd 10 að aðsogsgeta CMK-3 breyttist úr 358,09 ± 4,13 mg/g í 320,78 ± 5,62 mg/g eftir þrjár aðsogslotur, sem benti til þess að CMK-3 hefði gott endurtekningarnákvæmni og CMK-3 er hægt að nota ítrekað til að gleypa PhGs.

Ályktanir

Aðsogseiginleikar PhGs á þremur tegundum mesoporous kolefnis voru rannsakaðir og mesoporous kolefni fyrir og eftir aðsog var einkennt. Niðurstöðurnar sýndu að CMK-3 var með stærsta sértæka yfirborðsflatarmálið og svitarúmmálið af aðsogsefnunum þremur (CMK- 3, DMC og CMK-8), og það getur aðsogað PhGs sameindir á skilvirkari hátt en DMC og CMK-8 fráútdrætti úr Cistanche tubulosa.Vegna þess að starfrænir hópar sem innihalda súrefni á yfirborði CMK-3 geta veitt fjölda virkra aðsogsstaða fyrir PhGs sameindirnar. Að auki mynduðust vetnistengi á milli hýdroxýlhópa PhGs og súrefnis-innihaldandi starfrænna hópa CMK- 3. Aðsogsgeta hráefnisþykkni fyrir PhGs var 358.09 ± 4,13 mg/g við kjöraðstæður 0,41 mg/L, pH=6 og 60◦C, og samsvarandi afsogshraða CMK -3 var 95,02%. Aðsogsgögnin sýndu að aðsog PhGs fylgdi náið Langmuir líkaninu og gervi-annar-gráðu líkaninu, dreifingarlíkanið innan ögn gaf til kynna að hraðatakmarkandi skref aðsogsins væru dreifingarlíkan innan ögnsins. CMK-3 er hægt að nota sem hugsanlegt aðsogsefni til að aðsoga mjög skilvirkt PhG frá Cistanche tubulosa.

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA EXTRACT CISTANCHE HERB EXTRACT PHGS75% ECH 30% ACT 12%