全 文 :D101 和 AB-8 树脂对湖州铁线莲总皂苷吸附能力的比较
卢莉娜, 赵伟春* , 沈婵娟, 郭 伟
(浙江中医药大学,浙江 杭州 310053)
收稿日期:2012-05-19
基金项目:浙江省中医药科技计划项目 (2008YB001)
作者简介:卢莉娜 (1990—),女,研究方向:中药活性成分分离提取及作用机理研究。Tel:18868108131,E-mail:lulina2008. cool@163. com
* 通信作者:赵伟春 (1973—) ,女,博士,副教授。Tel: (0571)86613712,E-mail:weichunzhao@ zjtcm. net
摘要:目的 比较 D101 和 AB-8 两种大孔吸附树脂分离纯化湖州铁线莲总皂苷的效果,筛选出用于分离湖州铁线莲总
皂苷的大孔树脂。方法 采用静态吸附和乙醇洗脱,以总皂苷提取率为指标,通过比较不同上样量和乙醇洗脱液质量
分数下 D101 和 AB-8 树脂对湖州铁线莲总皂苷的吸附率和解析率的差异,确定湖州铁线莲总皂苷分离纯化的树脂及最
佳工艺条件。结果 AB-8 树脂对湖州铁线莲总皂苷的吸附能力和乙醇洗脱解析能力均显著高于 D101 树脂,考虑到乙
醇用量和后续工艺中浓缩的工作量,得出 AB-8 树脂纯化总皂苷的最佳条件为树脂的上样量比为 1 ∶ 20、乙醇的体积分
数为 70%。结论 AB-8 树脂对湖州铁线莲总皂苷的分离纯化效果优于 D101 树脂。
关键词:湖州铁线莲;皂苷;大孔吸附树脂;静态吸附
中图分类号:R284. 2 文献标志码:A 文章编号:1001-1528(2013)02-0282-04
Comparison on the static adsorption of D101 and AB-8 resin on total saponins
extracted from Clematis huchouensis Tamura
LU Li-na, ZHAO Wei-chun* , SHEN Chan-juan, GUO Wei
(Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310053,China)
KEY WORDS:Clematis huchouensis Tamura;saponin;macroporous adsorption resin;static adsorption
湖州铁线莲 Clematis huchouensis Tomura,药名
金剪刀,为双子叶植物药毛茛科植物湖州铁线莲的
全草[1],辛、咸、温,入肝、膀胱经[2],别名河
边威灵仙、吴兴铁线莲(《杭州药用植物名录》)。
铁线莲属植物作为药用已有很长历史,我国中医临
床和民间常用于利尿通淋、祛风止痛。自 20 世纪
70 年代开始,已开展对铁线莲及其同属近缘植物
的化学成分研究,迄今为止,从中分离出三萜皂
苷、木脂素、黄酮、香豆素、生物碱、酚性成分和
糖酯等多种成分[3]。三萜皂苷类成分为齐墩果酸
或常春藤皂苷元的衍生物,因其所结合的糖数目及
种类不同而异,是铁线莲的主要化学成分,且含量
丰富[4],生物活性多样,几乎无毒副作用,在临
床上具有广泛用途和良好疗效。现代研究表明具有
明显的抗炎、护肝、抗肿瘤以及机体免疫调节等药
理作用。国内、外学者对该属植物的药理作用进行
了较多的实验研究,一些品种已经做成制剂用于临
床治疗。
大孔吸附树脂在上世纪 70 年代末开始应用于
中草药化学成分的提取分离,1979 年中国医学科
学院药物研究所植化室报道大孔树脂[5]可用于三
棵针生物碱、赤芍苷、天麻苷、薄盖灵芝中尿嘧啶
与尿嘧啶核苷的分离。它对糖类的吸附能力很差,
对色素的吸附能力较强,对皂苷、黄酮亦有很强的
吸附作用[6]。利用大孔吸附树脂的多孔结构和选
择性吸附功能可从中药提取液中分离精制有效成分
或有效部位,最大限度地去粗取精。根据桂双英
等[7]、吴方晖等[8]研究发现,D101 和 AB-8 树脂
是在分离皂苷类物质中使用率较高、效果较好的两
种树脂。通过比较不同样品上样量下 D101 和 AB-8
两种大孔吸附树脂对总皂苷的吸附率和解析率,能
够找出分离能力更好的树脂,为其进一步的临床应
用和新药开发提供依据。
1 材料
1. 1 原料
湖州铁线莲于 2008 年 7 月初采自浙江湖州,
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中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
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经浙江中医药大学药学院姚振生教授鉴定为中药湖
州铁线莲 (吴兴铁线莲) ;D101 大孔吸附树脂
(天津农药股份有限公司)、AB-8 大孔吸附树脂
(天津市海光化工有限公司) ;齐墩果酸 (中国药
品生物制品鉴定所)。
1. 2 试剂
95%工业酒精;石油醚、冰醋酸、高氯酸、香
草醛为分析纯。
1. 3 仪器
TU1900 双光束紫外可见分光光度计 (北京普
析通用仪器有限责任公司) ;R502B 旋转蒸发仪
(上海生申科技有限公司) ;FZ102 微型植物试样
粉碎机 (天津市泰斯利仪器有限公司) ;恒温水浴
锅 (金坛市大地自动化仪器厂) ;DZF—6050 型真
空干燥箱 (上海博讯实业有限公司)。
2 方法
2. 1 湖州铁线莲的乙醇提取
新鲜的湖州铁线莲叶和茎,置于鼓风干燥箱中
56 ℃恒温烘干至恒定质量,粉碎,取 100 g粉末于
圆底烧瓶中,以 1 ∶ 5 (kg /L)的比例加入石油醚,
70 ℃回流脱脂 2 次,每次 1 h,过滤后将残渣风
干。向风干后的残渣中加入 8 倍量的 80% 乙醇,
浸泡过夜,在 85 ℃回流提取 2 次,每次 1 h。用四
层纱布过滤,合并 3 次回流所得药液,滤液浓缩至
无醇味,再放入真空干燥箱中干燥至恒定质量,即
得湖州铁线莲浸膏。称取 2. 843 g 浸膏,加入蒸馏
水定容至 500 mL,配制成 5. 686 g /L的湖州铁线莲
乙醇提取物样品溶液,备用。
2. 2 湖州铁线莲总皂苷的测定
2. 2. 1 最大波长的选择 精密称取 10. 00 mg 齐墩
果酸对照品,用甲醇溶解定容至 10 mL量瓶。分别
吸取 0. 0、20. 0 μL 溶液于 10 mL 的具塞试管中,
真空干燥隔夜蒸干溶剂。分别加入 0. 2 mL 5%香草
醛 -冰醋酸 (新鲜配制)和 0. 8 mL 高氯酸进行显
色,70 ℃水浴加热 15 min,取出后立即用流水冷
却 3 min,然后加入 5 mL冰醋酸稀释,以空白溶液
为参比溶液,摇匀后全波长扫描,得出齐墩果酸对
照品的最大吸收波长。
2. 2. 2 皂苷标准曲线的绘制 精确量取 0. 0、20、
40、60、80、100 μL 对照品溶液,蒸干溶剂后显
色方法如上所述,以空白溶液为参比溶液,于最大
吸收波长处测定其吸光度,绘制标准曲线。
2. 2. 3 湖州铁线莲总皂苷的测定方法 取湖州铁
线莲乙醇提取物样品溶液 1 mL和 0 mL于 10 mL具
塞试管中,其中 0 mL 为空白溶液。根据 2. 2. 1 项
的方法,于最大吸收波长处测定吸光度,根据标准
曲线计算湖州铁线莲样品的皂苷的量。
2. 3 D101 和 AB-8 树脂对湖州铁线莲总皂苷吸附
能力的比较研究
2. 3. 1 上样量对总皂苷吸附率的影响 1)吸附:
取 D101 和 AB-8 树脂各 5 份,每份折合成干树脂
1. 0 g (其中 1. 9 g D101 湿树脂烘干后为 1. 0 g
D101 干树脂;3. 0 g AB-8 湿树脂烘干后为 1. 0 g
AB-8 干树脂)于锥形瓶,加入湖州铁线莲乙醇提
取物样品溶液各 5、10、15、20、25 mL于 10 个锥
形瓶中,密封瓶口,并置于摇床上 120 r /min 震
荡,静止吸附 20 h。用移液枪吸取经树脂吸附后的
溶液用于测定皂苷的浓度。树脂用去离子水冲洗至
无色后进行真空抽滤,备用。
2)吸附后溶液皂苷的测定:取一定体积的上
述经树脂吸附后的溶液于 10 mL的具塞试管中,其
中 0 mL 为空白溶液。根据 2. 2. 1 项的方法,于最
大吸收波长处测定吸光度,然后根据标准曲线计算
湖州铁线莲样品的皂苷的量。
2. 3. 2 上样量和乙醇体积分数对总皂苷解析率的
影响 采用两种方法对经静态吸附了湖州铁线莲乙
醇提取物的 D101 和 AB-8 树脂进行解析。1)分步
洗脱:取上述经静态吸附了湖州铁线莲乙醇提取物
的 D101 和 AB-8 树脂各 5 份。分步加入体积分数
为 30%,50%,70%的乙醇溶液,用量依次对应
为 5、10、15、20、25 mL,120 r /min 震荡解析
20 h。
2)一次性洗脱:取上述经静态吸附的 D101
和 AB-8 树脂各 5 份,去掉上层溶液。一次性加入
50%,70%,95%的乙醇溶液,乙醇溶液的用量依
次对应为 5、10、15 、20、25 mL,120 r /min震荡
解析 20 h。
2. 3. 3 上样量和乙醇体积分数对总皂苷提取率的
影响 计算并比较 D101 和 AB-8 树脂对皂苷提
取率。
3 结果与分析
3. 1 皂苷标准曲线
经紫外分光光度计扫描,可见齐墩果酸在 548
nm处有最大吸收峰。经拟合,齐墩果酸标准曲线
在 0. 02 ~ 0. 100 mg 范围内,吸光度与齐墩果酸质
量呈良好的线性关系,其回归方程为 Y = 0. 114 5X
+ 0. 006 8,R = 0. 999 4。式中 Y 为齐墩果酸质量,
X为吸光度。
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3. 2 上样量对总皂苷吸附能力的影响
3. 2. 1 不同上样量下 D101 和 AB-8 树脂对总皂苷
吸附能力的比较 实验结果见图 1、2。D101 树脂
和 AB-8 树脂对湖州铁线莲皂苷的吸附量随着上样
量的增加而增加,而吸附率则随着上样量的增加而
减少。AB-8 树脂在不同上样量下对皂苷的吸附量
都较 D101 树脂大,吸附效果较好。
图 1 不同上样量下 D101 和 AB-8 树脂对皂苷
吸附量的比较
Fig. 1 Comparison on the adsorption quantity
of D101 and AB-8 resin on saponins in
different sample volumes
图 2 不同上样量下 D101 和 AB-8 树脂对皂
苷吸附率的比较
Fig. 2 Comparison on the adsorption rate of
D101 and AB-8 resin on saponins in
different sample volumes
3. 2. 2 不同上样量下 D101 和 AB-8 树脂对乙醇分
步洗脱总皂苷解析率的比较 在用低体积分数乙醇
洗脱的情况下,D101 和 AB-8 树脂对皂苷的解析能
力差别不大,随着乙醇体积分数的升高,AB-8 树
脂的解析能力明显优于 D101 树脂 (如图 3、图 4
和图 5)。因此在一次性洗脱时仅选用 AB-8 树脂进
行实验。
3. 2. 3 不同上样量下 AB-8 树脂对乙醇一次洗脱总
皂苷解析率和提取率的比较 由图 6、7 可知,随
着单位质量的树脂处理的样品量增大,相同体积分
图 3 D101 和 AB-8 树脂 30%乙醇洗脱解析
率的比较
Fig. 3 Comparison on the resolution rate of
D101 and AB-8 resin on saponins elu-
ted with 30% ethanol
图 5 D101 和 AB-8 树脂 50%乙醇洗脱解析
率的比较
Fig. 5 Comparison on the resolution rate of
D101 and AB-8 resin on saponins elu-
ted with 50% ethanol
图 6 D101 和 AB-8 树脂 70%乙醇洗脱解析
率的比较
Fig. 6 Comparison on the resolution rate of
D101 and AB-8 resin on saponins elu-
ted with 70% ethanol
数乙醇对总皂苷的解析率和提取率均不断增大,当
树脂的上样量比为 1 ∶ 20 时,解析率和提取率均达
最大值。当树脂的上样量一定时,随着乙醇体积分
数的提高,皂苷的解析率和提取率亦逐渐增大。由
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于当乙醇体积分数过大时一些吸附在树脂上的非极
性成分很容易被洗脱下来,会降低皂苷的纯度,同
时考虑到乙醇用量和后续工艺中浓缩的工作量,因
此,筛选出皂苷静态吸附最佳提取条件为树脂的上
样量比 1 ∶ 20、乙醇体积分数 70%。
图 6 AB-8 树脂静态吸附乙醇一次性洗脱解析率
比较
Fig. 6 Comparison on the resolution rate of sapo-
nins statically adsorbed by AB-8 resin and
disposable eluted with ethanol
图 7 AB-8 树脂静态吸附乙醇一次性洗脱提取率
比较
Fig. 7 Comparison on the extraction rate of sapo-
nins statically adsorbed by AB-8 resin and
disposable eluted with ethanol
4 讨论
4. 1 植物的乙醇提取物中含有皂苷、黄酮和色素
等多种成分。目前,对铁线莲属植物皂苷类成分的
研究报道比较多,其次为黄酮类成分[3],木脂素
类等成分的研究报道较少[9]。铁线莲属植物中威
灵仙含原白头翁素及以常春藤皂苷元、表常春藤皂
苷元和齐墩果酸为苷元的皂苷[10]。但湖州铁线莲
属植物中皂苷的提取分离及其组成尚未见报道。国
内外有关对湖州铁线莲中黄酮类化合物提取分离纯
化工艺及生理活性的报道也不多。仅见浙江大学药
学院利用高效液相色谱法比较了分别采自杭州和浙
江湖州铁线莲 8 个组分的含有量差异[11]。
4. 2 实验结果表明,D101 树脂和 AB-8 树脂对皂
苷均有极好的吸附能力,两者的解析率亦随着乙醇
体积分数的提高而提高,其中 AB-8 树脂对湖州铁
线莲乙醇提取物中皂苷的吸附能力和乙醇的解析能
力均优于 D101 树脂。其原因可能是因为大孔吸附
树脂是通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机
物,而 AB-8 树脂颗粒较细小,因而具有更大的比
表面积,等量的树脂拥有更大的吸附量。因此,筛
选了 AB-8 树脂对湖州铁线莲乙醇提取物进行吸附
和解析,去除了湖州铁线莲乙醇提取物中不易被大
孔树脂吸附的其它成分。但是,AB-8 树脂对湖州
铁线莲黄酮亦具有较好的吸附能力,如何将湖州铁
线莲乙醇提取物中的皂苷进一步分离纯化出来还有
待于进一步研究。
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