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大孔吸附树脂法纯化菝葜中皂苷类成分及抑菌活性表征研究



全 文 :38 食品与药品 Food and Drug 2012年第 14卷第01期
大孔吸附树脂法纯化菝葜中皂苷类成分及抑菌活性表征研究
周祥敏1,张 辉2,张 毅1*
(1. 重庆市食品药品检验所,重庆400015;2. 山东省生物药物研究院,山东济南 250014)
摘 要:目的 制备菝葜中抑菌活性部位。方法 以菝葜中皂苷类成分的洗脱率、精制度为指标,考察大孔吸附树脂对其皂
苷类成分的吸附性能和洗脱参数,并采用管碟法评测各洗脱部位的抑菌活性强度,以确证菝葜中皂苷类成分制备工艺的
合理性。结果 14.2 mL菝葜皂苷类成分样品液(生药0.02 g/mL)上大孔吸附树脂柱(Φ15 mm×H90 mm,干重2.5g),
用蒸馏水、30 %乙醇、70 %乙醇各3 BV(柱床体积)依次洗脱,抑菌活性部位菝葜皂苷富集于70 %乙醇洗脱液中。结
论 通过大孔吸附树脂富集与纯化,菝葜皂苷洗脱率为77.0 %,精制度为266.6 %,为开发菝葜抑菌活性部位提供了物质保
障,亦为研究其它皂苷类化合物的纯化工艺提供了实验参考。
关键词:大孔吸附树脂;纯化;菝葜皂苷;抑菌活性
中图分类号:R282.71 文献标识码:A 文章编号:1672-979X(2012)01-0038-05
收稿日期:2011-09-21
作者简介:周祥敏(1972-)女,重庆人,副主任药师,从事药品质量研究与控制方向研究
*通迅作者:张毅(1976-),男,重庆人,主管中药师,从事中药材、中成药质量控制与分析研究
E-mail:liuy02004@163.com
Purification of Bamboo Brier Saponins by Macroporous Adsorption Resin and Its Bacteriostasis
ZHOU Xiang-min1, ZHANG Hui2, ZHANG Yi1
(1. Chongqing Institute for Food and Drug Control, Chongqing 400015, China; 2. Institute of Biopharmaceuticals of
Shandong Province, Jinan 250014, China)
Abstract: Objective To prepare the antibacterial active site of bamboo brier. Methods With the elution rate
and purity of bamboo brier saponins as the indications, the adsorption characteristics and elution parameters were
investigated in the purification process of bamboo brier saponins by macroporous adsorption resin. The antibacterial
activities of different elution fractions were measured by the cylinder-plate method in order to identify the rationality
of preparation process of bamboo brier saponins. Results A 14.2 mL sample of bamboo brier saponins (0.02 g/mL
crude drugs) was purified with a column of macroporous adsorption resin(Φ15 mm×H90 mm,dry weight 2.5 g)
and eluted with 3BV of distilled water, 30% ethanol and 70% ethanol, successively. Most of saponins were collected
in the 70% ethanol eluent. Conclusion Through the absorption and purification by macroporous adsorption resin, the
elution rate of bamboo brier saponins can be 77.0% and the purity can reach 266.6%, which will provide the basis for
the development of antibacterial active site of bamboo brier and supply reference to the purification of other types of
saponins.
Key Words: macroporous adsorption resin;purification;bamboo brier saponins;bacteriostasis
菝葜为百合植物菝葜Smilax china L.的根茎,始
记载于《名医别录》,有利湿去浊、祛风除弊,解毒
散瘀等功能[1],多用于筋骨酸痛,小便淋沥,带下量
多,疔疮痈肿。临床单用或与其他药物配伍用于各种
炎症性疾病,如类风湿关节炎、妇科盆腔炎、附件炎
及炎症性包块及各种肿瘤等。现代研究表明,菝葜皂
苷(bamboo brier saponin)含有丰富的糖苷类物质,
主要为三萜皂苷类、倍半萜糖苷类,有抗菌、杀菌、
消炎等作用[2-3]。因此,分离菝葜皂苷类成分及筛选
研究其药理活性具有重要意义。
大孔吸附树脂是一类新型非离子型高分子化合
物,近年在药学领域(特别是天然药物精制)中广泛
应用,是纯化中药有效成分的一种有效方法。已有利
用大孔吸附树脂纯化中药黄芪、三七、人参等皂苷类
成分的报道[4-6],尚未见有纯化菝葜皂苷类成分及药
理活性的相关报道。影响其纯化效果的主要因素如树
食品与药品 Food and Drug 2012年第 14卷第01期 39
脂类型、吸附容量、洗脱溶剂等常因纯化物质的理
化性质不同而有所不同[6]。本实验以吸附容量、洗脱
率、固形物量、精制度为评价指标,研究大孔吸附树
脂纯化菝葜皂苷的工艺条件与参数,并结合其主要药
效(抑菌活性)予以确证。本研究结果提示优化并经
药理试验验证的菝葜皂苷制备工艺合理可行,为进一
步开发菝葜皂苷有效部位提供了物质保障,亦为研究
其它皂苷类成分的纯化工艺提供了实验参考。
1 仪器与材料
50 Bio紫外-可见分光光度计(美国瓦里安),
BP211D电子天平(德国赛多得斯);菝葜药材为菝
葜(Smilax china L.)的根茎(重庆解放路中药材市
场,经重庆市食品药品检验所姚丽佳副主任中药师
鉴定),薯蓣皂苷元对照品(批号:1539-200001 ,
中国食品药品检定研究院),D101大孔吸附树脂(天
津农药厂),M-H培养基(肉汤)、pH 7.4±0.2(批
号060608,北京三药),M-H培养基(琼脂)、
pH 7.4±0.1(批号0608231),抗生素微生物检定
培养基Ⅱ、pH 7.8~8.0(批号061122,中国食品药
品检定研究院)。金黄色葡萄球菌Staphylococcus
aureus[CMCC(B)26003,中国食品药品检定研究
院],氨苄青霉素(0803221,山东鲁抗辰欣),二甲
基亚砜(DMSO)、N, N-二甲基甲酰胺(DMF)、
牛津杯外径(7.8 mm)。
2 方法与结果
2.1 工艺参数考察与优化
皂苷类成分为本次实验的目标成分,利用香草
醛-高氯酸显色反应原理,可见-紫外分光光度法在
540 nm处测定水解洗脱液中薯蓣皂苷元含量作为菝葜
的总皂苷含量,考察与优化工艺参数。
2.1.1 大孔吸附树脂预处理与再生 称取D101大孔
吸附树脂2.5 g(干重),以乙醇湿法装柱(Φ15
mm×H90 mm),乙醇洗脱,检测流出的乙醇液与
水(2:1)混合不呈白色混浊即可,蒸馏水洗至无醇
味;再生时可先用10 %氢氧化钠溶液或10 %盐酸洗
脱后,再按预处理的方法处理。
2.1.2 洗脱溶媒的确定 精密吸取供试品溶液(生药
0.02 g/mL)14.2 mL依法上柱,依次用蒸馏水3 BV,
30 %,50 %,70 %,95 %乙醇各4 BV洗脱,洗脱速
度1 BV/h,按以1 BV/份收集流份。测定各流份中菝
葜皂苷含量(以薯蓣皂苷元计),计算洗脱率并测定
固形物量(见表1)。以收集流份数为横坐标,以洗
脱率为纵坐标绘制洗脱曲线(见图1)。
结果表明,50 %乙醇和70 %乙醇洗脱部位为皂
苷类成分存在的主要部位,由于70 %乙醇洗脱能力强
于50 %乙醇,故确定以70 %乙醇作为菝葜皂苷类成
分的洗脱溶媒;蒸馏水、30 %乙醇洗脱时均有一定量
的固形物存在,说明蒸馏水、30 %乙醇洗脱达到了除
杂目的,同时蒸馏水洗脱流份Molish反应呈阳性,进
一步证实蒸馏水洗脱可除去糖类成分,纯化了皂苷类
表1 不同浓度乙醇洗脱试验数据
续表1
注:1 “-”表示未检出
2 洗脱率=[洗脱液中皂苷量(mg)/树脂吸附皂苷量(mg)]×100% (下同)
洗脱溶媒
1BV 2BV
固形物/mg 洗脱液中总皂苷量/mg 洗脱率/% 固形物/mg 洗脱液中总皂苷量/mg 洗脱率/%
蒸馏水 48.5 3.29 7.57 12.1 1.33 3.05
30 %乙醇 45.1 - - 48.7 - -
50 %乙醇 51.2 4.29 9.87 59.8 6.47 14.87
70 %乙醇 25.4 7.16 16.47 29.4 7.50 17.25
95 %乙醇 2.4 - - 0.9 - -
洗脱溶媒
3BV 4BV
固形物/mg 洗脱液中总皂苷量/mg 洗脱率/% 固形物/mg 洗脱液中总皂苷量/mg 洗脱率/%
蒸馏水 2.0 - -
30 %乙醇 47.4 - - 65.8 0.97 2.24
50 %乙醇 29.5 3.52 8.1 25.4 2.75 6.32
70 %乙醇 5.7 2.52 5.8 - - -
95 %乙醇 - - - - - -
40 食品与药品 Food and Drug 2012年第 14卷第01期

0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
图1 洗脱率-收集份数曲线图
表3 工艺参数验证性试验结果
图2 洗脱率-收集份数曲线图



/%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19




%

流份编号 流份编号
续表2
表2 洗脱溶媒用量试验数据
洗脱溶媒
1BV 2BV
固形物/mg 洗脱液中总皂苷量/mg 洗脱率/% 固形物/mg 洗脱液中总皂苷量/mg 洗脱率/%
蒸馏水 49.4 3.42 7.87 12.8 1.24 2.84
30%乙醇 48.7 - - 46.7 - -
70%乙醇 81.1 9.18 21.1 102.4 17.14 39.4
95%乙醇 2.7 - - 1.4 - -
洗脱溶媒 3BV 4BV固形物/mg 洗脱液中总皂苷量/mg 洗脱率/% 固形物/mg 洗脱液中总皂苷量/mg 洗脱率/%
蒸馏水 2.2 - -
30%乙醇 45.1 - - 61.7 0.88 2.02
70%乙醇 38.4 6.63 15.25 14.2 - -
95%乙醇 - - - - - -
1-3号蒸馏水洗脱液,4-7号30 %乙醇洗脱液,8-11号50 %乙
醇洗脱液,12-15号70 %乙醇洗脱液,16-19号95 %乙醇洗
脱液
1-3号蒸馏水洗脱液,4-7号30 %乙醇洗脱液,
8-11号70 %乙醇洗脱液,12-15号95 %乙醇洗脱液
成分。
2.1.3 洗脱溶媒用量的确定 精密吸取供试品溶液(生
药0.02 g/mL)14.2 mL依法上柱,依次用蒸馏水3
BV,30 %,70 %,95 %乙醇各4 BV洗脱,洗脱速度
1 BV/h,以1 BV/份收集流份。测定各流份中菝葜皂
苷含量,计算洗脱率并测定固形物量(见表2);以
收集流份数为横坐标,以洗脱率为纵坐标绘制洗脱曲
线(见图2)。
评价指标 试验1 试验2 试验3 平均结果
上柱液中皂苷量/mg 43.50 43.50 43.50 43.50
上柱液中固形物量/mg 821.0 821.0 821.0 821.0
上柱液中总固形物中皂苷含量/% 5.3 5.3 5.3 5.3
水洗脱部位皂苷量/mg - - - -
水洗脱部位总固形物量/mg 65.6 64.4 67.2 65.7
30%乙醇洗脱部位皂苷量/mg - - - -
30%乙醇洗脱部位总固形物量/mg 151.2 149.1 147.5 149.3
70%乙醇洗脱部位皂苷量/mg 32.8 33.5 34.2 33.5
70%乙醇洗脱部位总固形物量/mg 238.8 235.4 237.0 237.1
70%乙醇洗脱部位总固形物中皂苷含量/% 13.7 14.2 14.4 14.1
70%乙醇洗脱部位洗脱率/% 75.4 77.0 78.6 77.0
菝葜皂苷精制度% 258.5 268.5 272.3 266.6
RSD/% 2.7
注:1 “-”表示未检出;
2 洗脱率=[洗脱液中皂苷量(mg)/树脂吸附皂苷量(mg)] ×100%;
3 菝葜皂苷精制度=(70%乙醇洗脱液固形物中皂苷含量/菝葜上柱液固形物中皂苷含量) ×100%。
食品与药品 Food and Drug 2012年第 14卷第01期 41
结果表明,蒸馏水、30 %乙醇洗脱部位均未检
出菝葜皂苷,但有固形物存在,达到除杂、纯化的目
的;70 %乙醇洗脱部位皂苷洗脱率77.0%,为其主要
富集部位,精制度达266.6 %,纯化效果较好,表明
所选工艺条件适宜菝葜皂苷的富集、纯化且重现性良
好。
2.2 抑菌活性试验
2.2.1 菌液和样品液制备
2.2.1.1 实验菌液的制备 将冻干的菌种划线接种于
M-H琼脂培养基上培养24~48 h后,挑选菌落转种于
M-H肉汤培养基中,37 ℃水浴振荡培养4~6 h,置4
℃冰箱保存。
2.2.1.2 样品的配制 取完成图1、图2试验项不同乙醇
浓度洗脱液各适量,挥干洗脱液,加DMSO和蒸馏水
溶解并用蒸馏水稀释至所需相同浓度(图2中70 %乙
醇洗脱部位稀释浓度加倍),流通蒸汽灭菌30 min,
备用;氨苄青霉素加蒸馏水溶解并用磷酸缓冲液
(pH=7.8)稀释不同浓度的溶液,滤过除菌,作试验
参照备用;随即用蒸馏水稀释DMSO,经滤过除菌处
理后作溶媒空白备用。
2.2.2 测定方法 取灭菌后的抗生素微生物鉴定培养基
Ⅱ(培养基厚度3 mm),冷却至48~50 ℃,分别加入
适量菌液(以得清晰的抑菌圈为度),置入水平的培
养平皿,除去气泡,待培养基凝固后,标记需要放牛
津杯的位置。
在培养平皿上间隔2.5~3.0 cm放置牛津杯,注意
与标记位置对应,取相同量的各样品加样,做3~4个
复管,再置入37 ℃培养箱培养16~18 h后,用游标卡
尺准确测量各样品抑菌直径(整个过程无菌操作),
结果见表4。
表4 不同洗脱部位样品对金黄色葡萄球菌的抑菌作用
( )
样品编号 抑菌圈直径/mm
A(F) 15.21±0.45
B(G) 12.91±0.21
C 17.85±0.35
D 19.22±0.14
E(I) 9.01±0.24
H 20.25±0.25
注:A(F)为图1/图2中1-3号蒸馏水洗脱液;B(G)为图
1/图2中30%乙醇洗脱液;C为图1中50%乙醇洗脱液;D为
图1中70%乙醇洗脱液;E(I)为图1/图2中95%乙醇洗脱
液;H为图2中70%乙醇洗脱液
2.2.3 结果分析 由表4可见,图1、图2中50 %和70 %
乙醇洗脱部位是抑菌主要活性部位,且图1中50 %,
70 %乙醇洗脱部位活性强度均低于图2中70 %乙醇洗
脱部位(后者供试品浓度减半)。样品聚类分析上
述数据(图3),由结果可见,95 %乙醇洗脱部位E
(I)几无抑菌活性单独聚为一类;图1、图2中50 %
和70 %乙醇洗脱部位C、D、H与蒸馏水、30 %乙醇
洗脱部位A(F)、B(G)各聚为一类;结合数据直
观分析结果,提示本研究建立的菝葜皂苷制备工艺合
理、可行。
A(F)
B(G)
C
D
H
E(I)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
聚类间平均距离
图3 不同洗脱部位抑菌活性聚类分析结果
3 结论与讨论
3.1 中药菝葜主要含有皂苷类、倍半萜糖苷类、脂肪
油、蛋白质等多种成分,富集、纯化菝葜皂苷有一定
的难度。本实验采用大孔树脂吸附法富集、纯化菝
葜皂苷,得出最佳工艺条件为D101大孔吸附树脂纯化
菝葜皂苷,蒸馏水、30%乙醇、70 %乙醇各3 BV以1
BV/h速度依次洗脱,收集70 %乙醇洗脱部位。以此
工艺条件纯化菝葜皂苷,可取得较好的纯化效果,精
制度达266.6 %,且洗脱率为77.0 %。此外,从抑菌
活性角度验证性地研究了制备工艺,确证了建立的大
孔吸附树脂适于分离、纯化菝葜皂苷。
3.2 大孔吸附树脂是一类新型非离子型高分子化合
物,在生产过程中加入了致孔剂等,形成了有机物残
留的问题。故今后在大规模生产应用中应研究纯化后
的菝葜皂苷有机物残留限量及制订药用级大孔吸附树
脂标准以扩大大孔吸附树脂在药学研究与生产中的作
用。
参考文献
[1] 国家药典委员会. 中国药典[M]. 2010年版一部. 北京:中国医药
科技出版社,2010:290.
x±s
42 食品与药品 Food and Drug 2012年第 14卷第01期

抑制铜绿假单胞菌耐药菌株中药活性的研究
林小静,张瑞凌,刘书花,段文娟,耿岩玲,王 晓
(山东省科学院中药过程控制研究中心,山东省分析测试中心,山东 济南 250014)
摘 要:目的 研究14种中药水提物对铜绿假单胞菌的质控菌株和耐药菌株的体外抑菌作用。方法 先用纸片扩散法验证分
离所得到的铜绿假单胞菌对庆大霉素和丁胺卡那霉素的耐药性,再用平板倍比稀释法测定中药水提物对铜绿假单胞菌质
控菌株和耐药菌株的最低抑菌浓度(MIC)。结果 苦参、石榴皮和鱼腥草对质控菌株和耐药菌株无抑菌作用(MIC>100
mg/mL);金银花、蒲公英和黄芩对耐药菌株的抑菌作用明显优于对质控菌株,其他中药水提物对2种菌株的抑菌作用相
似,其中西青果和石斛的抑菌作用最强(MIC=3.125 mg/mL)。结论 多种中药水提物对铜绿假单胞菌具有显著的抑菌作
用,尤其是对耐药菌株具有抑菌作用,表明中药在对抗细菌耐药性方面具有重要的开发价值。
关键词:铜绿假单胞菌;耐药性;最低抑菌浓度;抑菌作用
中图分类号:R285.1 文献标识码:A 文章编号:1672-979X(2012)01-0042-03
收稿日期:2011-06-21
作者简介:马艳梅(1980-),女,吉林人,讲师,从事食品科学研究 E-mail:meiyanma@126.com
Study on Antimicrobial Activity of Traditional Chinese Medicines against Resistant Pseudomonas
aeruginosa
LIN Xiao-jing, ZHANG Rui-ling, LIU Shu-hua, DUAN Wen-juan,GENG Yan-ling, WANG Xiao
(Process Control Research Center of TCM, Shandong Academy of Sciences, Shandong Analysis and Test Center, Jinan,
250014)
Abstract: Objective To study the antimicrobial activities in vitro of the aqueous extracts from some traditional
Chinese medicines against the standard and resistant Pseudomonas aeruginosa. Methods Firstly, we identified
the resistance of Pseudomonas aeruginosa isolated from sick poultries to gentamycin and amikacin by the disk
diffusion method. And then the minimum inhibitory concentration (MIC) of each extract was determined against
the standard and resistant Pseudomonas aeruginosa by the plate doubling dilution method. Results Three extracts
of Radix Sophorae flavescentis, Pericarpium Granati and Herba Houttuyniae had no inhibition on the two stains of
Pseudomonas aeruginosa (MIC > 100 mg/mL). Flos Lonicerae Japonicae, Herba Taraxaci and Radix Scutellaria
showed stronger inhibition on resistant strain than to standard strain and other aqueous extracts had similar inhibition
on the two trains. Chebulae Fructus Immaturus and Dendrobii Caulis had the strongest inhibition (MIC = 3.125 mg/
mL). Conclusion Some aqueous extracts from traditional Chinese medicines have significant inhibitory effect on
Pseudomonas aeruginosa, especially on the resistant strain, which demonstrates that traditional Chinese medicines
play a potential role against the antimicrobial resistance.
Key Words: Pseudomonas aeruginosa; resistance; minimum inhibitory concentration; antimicrobial activity
抗生素在治疗细菌感染性疾病取得显著疗效的同
时也引起了细菌耐药性。目前全球细菌耐药问题日趋
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1990,12(8):5-7.
[6] 侯世祥,田恒康.大孔吸附树脂在中药复方分离纯化工艺中的应
用[J].中药新药与临床药理,2000,11(3):131.
严重,开发新型抗菌药物的需要也日益迫切。仅依靠
结构修饰现有抗生素来发现新型抗菌药物,已远不能
·技术交流·