全 文 ：大孔树脂纯化紫花地丁中 γ-氨基丁酸的研究
黄美娥1， 董爱文1， 郭小玲2， 林永慧2
(1. 吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室，湖南 张家界 427000;2. 吉首大学生物资源与环境学院，
湖南 吉首 416000)
收稿日期:2012-05-06
基金项目:湖南省科学技术厅项目 (2011TP4014-3 2011NK3043) ;湖南省教育厅项目 (11C1043) ;林产化工工程湖南省重点实验室开放
基金项目 (JDZ201004) ;湖南省高校科技创新团队支持计划资助“林产资源化学林化产品开发”(林产化工工程湖南省重点实验室，2010年)
作者简介:黄美娥 (1974—) ，女，硕士，副教授，研究方向:天然产物研究与开发。Tel: (0744)8231386
摘要:目的 研究树脂分离纯化紫花地丁中 γ-氨基丁酸的工艺条件。方法 通过研究 7 种树脂对紫花地丁 γ-氨基丁酸
的静态吸附和动态吸附试验，筛选出较优的紫花地丁 γ-氨基丁酸吸附剂。结果 LX-17 树脂对紫花地丁 γ-氨基丁酸纯
化效果最优，最佳纯化参数为上样液质量浓度 0. 123 mg /mL，pH值 3. 0，上样流速 0. 5 BV /10 min;以 3 倍树脂床体
积 pH值 8. 5 的 NaOH洗脱剂，以 1. 0 BV /10 min流速洗脱。该工艺生产的紫花地丁 γ-氨基丁酸纯度达到 15. 22%。结
论 LX-17 树脂综合性能最好，适合于 γ-氨基丁酸的分离纯化。
关键词:紫花地丁;γ-氨基丁酸;纯化;树脂
中图分类号:R284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2012)12-2432-04
紫花地丁 Viola yedoensis Makino，又名光萼堇菜、地丁
菜等，为堇菜科堇菜属植物［1-2］，是我国传统中药材，其野
生资源丰富。紫花地丁中含有大量生物活性成分［2-9］，其中
γ-氨基丁酸 (γ-aminobutyric acid)是一种重要的功能性非
蛋白组成氨基酸，参与体内的多种代谢活动，具有很高的
生理活性，γ-氨基丁酸在医药、食品、饲料中具有广阔的
应用前景，2009 年 9 月 29 日已被中华人民共和国卫生部批
准为可用于食品生产加工的新资源。开发 γ-氨基丁酸产品
及其功能性食品、保健品是当前食品及医药领域的研究热
点之一。本实验拟采用大孔树脂法分离纯化紫花地丁中 γ-
氨基丁酸，提高其含有量，为进一步开发紫花地丁资源奠
定基础。
大孔树脂具有高效、低毒的特点，被广泛应用于中药
材活性成分的提取纯化。本实验首次采用大孔树脂法对紫
花地丁中 γ-氨基丁酸进行纯化，比较 7 种不同型号树脂吸
附特性，筛选出最佳树脂。考察了上样质量浓度、洗脱剂
用量、洗脱剂体积流量等工艺参数，确定了最佳纯化工艺
条件。
1 材料与仪器
紫花地丁鲜样采于湖南省张家界市沙堤紫花地丁种植
基地，将其洗净后沥干，置恒温干燥箱中50 ℃干燥，粉碎
过筛，密封保存备用。
γ-氨基丁酸对照品 SIGMA 公司，批号 BCBC3246V;
乙醇、苯酚、硼酸、硼砂、氢氧化钠等均为分析纯;
D941、LX—17 树脂由西安蓝晓科技有限公司提供;SA—
2、732、001 × 16、AB—8、330 树脂由安徽三星树脂科技
有限公司提供。AEG—220 分析天平，日本 SHIMADZU 公
司;UV757 紫外可见分光光度计，上海精密科学仪器有限
公司;R—215 旋转蒸发仪 瑞士 BUCH公司。
2 方法与结果
2. 1 γ-氨基丁酸的测定
2. 1. 1 对照品溶液的配制 取 γ-氨基丁酸对照品 50. 0
mg，精密称定，置于 50 mL量瓶中，用 60%乙醇溶解并定
容至刻度，摇匀，制成 1. 0 mg /mL的对照品溶液，备用。
2. 1. 2 供试品溶液的制备 称取紫花地丁样品粉末 1 kg，
加 15 倍量 60%乙醇溶液于40 ℃浸提 2 h，过滤;重提一
次，合并滤液，减压浓缩，备用。
2. 1. 3 检测波长的确定 取对照品溶液于紫外分光光度计
上，自 200 ～ 800 nm 范围内自动扫描，γ-氨基丁酸溶液在
600 ～ 700 nm区间有很强的吸收，最大吸收波长为 644 nm，
故选择 644 nm作为测定波长。
2. 1. 4 标准曲线的绘制 分别吸取 1. 0 mg /mL对照品溶液
0、2、4、6、8、10 mL至 10 mL 量瓶中，定容至刻度，配
成 0. 0、0. 2、0. 4、0. 6、0. 8、1. 0 mg /mL 的对照品溶液。
分别吸取 0. 0、0. 2、0. 4、0. 8、1. 0 mg /mL γ-氨基丁酸对
照品溶液 600 μL，加入硼酸缓冲液 (pH9. 0)400 μL，6%
重蒸酚1 000 μL，混匀，再加入 5% NaClO溶液混匀，沸水
水浴 10 min，冰水冷却 20 min，加入 60%乙醇 4. 0 mL，混
匀，于 644 nm下测定吸光度，以质量浓度为横坐标，吸光
度为纵坐标，绘制标准曲线，试验重复进行 3 次，得回归
方程 A = 0. 709 6C + 0. 004 5，R2 = 0. 999 6，表明 γ-氨基丁
酸质量浓度在 0. 2 ～ 1. 0 mg /mL范围内呈良好线性关系［10］。
2. 1. 5 紫花地丁中 γ-氨基丁酸的测定 取 2. 1. 2 项中供试
品溶液，按标准曲线绘制方法，测定紫花地丁供试品液吸
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光度，试验重复进行 3 次，计算样液中 γ-氨基丁酸的质量
分数得 0. 298%。
2. 2 树脂的预处理 取一定体积的树脂，先以蒸馏水浸泡
12 h，再用 40%的 NaCl 溶液浸泡 12 h，然后用 2% NaOH
搅拌浸泡 5 h，水洗至中性，再用 5% HCl 搅拌浸泡 5 h，
水洗至中性，最后用 70% 乙醇浸泡 12 h，水洗至无絮
状物。
2. 3 树脂对紫花地丁 γ-氨基丁酸的静态实验
2. 3. 1 静态吸附试验 准确称取预处理好的 7 种树脂各
1. 00 g，装入具塞磨口三角瓶中，准确加入 0. 5 mg /mL 的
紫花地丁提取液 20 mL，于25 ℃恒温振荡 24 h，充分吸附
后，过滤，测定滤液中 γ-氨基丁酸的浓度，按下列公式计
算各树脂在室温条件下的吸附量和吸附率。
Q =(C0V0 － C1V1)/W ;
E% =(C0V0 － C1V1)/C0V0* 100%
式中:Q为吸附量 (mg /g) ;E为吸附率 (%) ;C0 为吸附
前溶液的质量浓度 (mg /mL) ;C1 为吸附后溶液的质量浓
度 (mg /mL) ;V0 为吸附前溶液的质量体积 (mL) ;V1 为
吸附后溶液的体积 (mL) ;W为树脂质量 (g)。
2. 3. 2 静态解吸试验 取按 2. 3. 1 项方法吸附饱和的树
脂，用 pH值 8. 5 的 NaOH溶液 10 mL解析 24 h后，过滤，
测定滤液中 γ-氨基丁酸的含有量，按下列公式计算解
吸率。
D% = C2V2 /(C0V0 － C1V1)* 100%
式中:D 为解吸率 (%) ;C0 为吸附前溶液的质量浓度
(mg /mL) ;C1 为吸附后溶液的质量浓度 (mg /mL) ;C2 为
解吸后溶液的质量浓度 (mg /mL) ;V0 为吸附前溶液的体
积 (mL) ;V1 为吸附后溶液的体积 (mL) ;V2 为解吸后溶
液的体积 (mL)［11］。见表 1。
表 1 7 种树脂对紫花地丁 γ-氨基丁酸的吸附率和解吸率
(n =3)
树脂型号 吸附率 /% 解吸率 /%
D941 24. 60 32. 71
001 × 7 18. 45 24. 92
001 × 16 17. 22 26. 70
SA-2 18. 45 12. 46
AB-8 88. 56 58. 41
330 23. 37 0
LX-17 87. 33 85. 57
由表 1 通过比较 7 种树脂对紫花地丁中 γ-氨基丁酸吸
附率和解吸率的差异可以看出，LX-17 树脂对紫花地丁中
γ-氨基丁酸有较好的吸附率和解吸率。故选用 LX-17 树脂
为紫花地丁 γ-氨基丁酸纯化用吸附剂。
2. 4 LX-17 树脂对紫花地丁中 γ-氨基丁酸吸附动力学试验
在静态吸附的基础上选择 LX-17 树脂进行吸附动力学试
验。精密量取 10 mL LX-17 树脂湿法装柱，以 1. 0 BV /10
min流速将质量浓度为 0. 123 mg /mL 的紫花地丁提取液上
柱，吸附后开始收集流出液，每份收集 10 mL，共收集 8
份，重复 3 次，以流出液体积为横坐标，吸附率为纵坐标，
作 LX-17 树脂对紫花地丁中 γ-氨基丁酸的动态吸附曲线。
见图 1。
图 1 动态吸附曲线图
由图 1 的动态吸附曲线可以看出，LX-17 树脂对紫花
地丁 γ-氨基丁酸的吸附较快，当收集第二管时吸附率达
94%以上，从吸附达饱和的时间和吸附率考虑，LX-17 树
脂适宜对紫花地丁 γ-氨基丁酸进行纯化。
2. 5 LX-17 树脂对紫花地丁中 γ-氨基丁酸动态吸附条件的
选择
2. 5. 1 样液质量浓度的选择 准确量取 10 mL 处理好的
LX-17 树脂湿法装柱，分别将质量浓度为 0. 123、0. 133、
0. 156、0. 189、0. 216、0. 257 mg /mL 的紫花地丁提取液，
以 1. 0 BV /10 min上样，重复 3 次，考察不同上样液质量浓
度时，LX-17 树脂对紫花地丁 γ-氨基丁酸吸附性能的影
响［12］。见图 2。
图 2 样液质量浓度对吸附率的影响
由图 2 可见，上样液质量浓度对吸附率有影响，随着
样液质量浓度的增大，LX-17 树脂对紫花地丁 γ-氨基丁酸
的吸附率逐渐降低，当样液质量浓度为 0. 123 mg /mL 时，
吸附率较大，吸附效果较好，故选择上样液质量浓度为
0. 123 mg /mL。
2. 5. 2 上柱样液 pH值的选择 准确量取 10 mL 处理好的
LX-17 树脂湿法装柱，分别将质量浓度为 0. 123 mg /mL 不
同 pH值的紫花地丁提取液，以 1. 0 BV /10 min上样吸附流
速上样，重复 3 次，考察不同 pH值时，LX-17 树脂对紫花
地丁中 γ-氨基丁酸吸附性能的影响［13］。见图 3。
由图 3 可见，上样液的 pH值对吸附率有影响，当样液
pH为 3. 0 时，吸附率较大，吸附效果较好，故选择上样液
的 pH值为 3。
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图 3 样液 pH值对吸附率的影响
2. 5. 3 上柱样液流速的选择 准确量取 10 mL 处理好的
LX-17 树脂湿法装柱，将质量浓度为 0. 123 mg /mL 的紫花
地丁提取液，分别以 0. 5、1. 0、1. 5、2. 0 BV /10 min 的流
速上柱，重复 3 次，考察不同上柱流速时，LX-17 树脂对
紫花地丁中 γ-氨基丁酸吸附性能的影响。见图 4。
图 4 上柱体积流量对吸附率的影响
由图 4 可见，随着上柱流速的增加，吸附率逐渐下降。
由于流速过快目标成分分子来不及扩散并吸附到树脂内表
面就已流出，因此上柱流速慢有利于吸附，故选取上样吸
附流速为 0. 5 BV /10 min。
2. 6 紫花地丁中 γ-氨基丁酸动态洗脱效果的影响
2. 6. 1 洗脱剂 pH值对洗脱效果的影响 按照最优动态吸
附条件上柱，充分吸附达饱和后，依次用 pH 值为 7. 5、
8. 0、8. 5、9. 0 的 NaOH溶液洗脱，重复 3 次，根据解吸率
的大小确定洗脱剂的最佳 pH值。见图 5。
图 5 洗脱剂 pH值对解吸的影响
由图 5 可见，洗脱剂 pH值对洗脱效果有影响，洗脱剂
pH值在 7. 5 ～ 8. 5 的范围内，随着洗脱剂 pH值的升高，洗
脱液吸光度值逐渐升高，当洗脱剂 pH值为 8. 5 时，吸光度
值达最大值，超过 8. 5 以后，随着洗脱剂 pH值的升高，吸
光度值又降低，故选择洗脱剂 pH值为 8. 5。
2. 6. 2 不同洗脱流速对洗脱效果的影响 按照最优动态吸
附条件上柱，充分吸附达饱和后，用 pH8. 5 的 NaOH 溶液
分别以 0. 5 BV /10 min、1. 0 BV /10 min、1. 5 BV /10 min、
2. 0 BV /10 min的流速进行洗脱，重复 3 次，根据解吸率的
大小确定最佳洗脱流速。见图 6。
图 6 洗脱流速对解吸的影响
由图 6 可见，当洗脱流速为 1. 0 BV /10 min时，洗脱液
吸光度值过最大值，故选择洗脱剂流速为 1. 0 BV /10 min。
2. 6. 3 洗脱曲线的制作 按照最优动态吸附条件上柱，充
分吸附达饱和后，让树脂充分吸附 γ-氨基丁酸。用 pH =
8. 5 的 NaOH溶液以 1. 0 BV /10 min流速洗脱，每份收集 10
mL，共收集 8 份，重复 3 次。以流出液体积为横坐标，γ-
氨基丁酸浓度为纵坐标，作洗脱曲线图。见图 7。
图 7 洗脱曲线图
由图 7 可见，当收集第一管洗脱液时，洗脱液吸光度
值最大。随着洗脱液体积的增加，吸光度值逐渐降低。用
3倍树脂床体积的洗脱剂基本上可将 γ-氨基丁酸洗脱下来，
且洗脱峰较集中。
2. 7 验证实验 量取 LX-17 树脂 50 mL 共 3 份，预处理
后，装柱。调整上样液 pH值 3. 0 后，以 0. 5 BV /10 min的
流速上样 500 mL，用 pH 值 8. 5 的 NaOH 溶液洗脱 3 BV，
洗脱流速 1. 0 BV /10 min，收集洗脱液，减压浓缩，50 ℃
干燥得 γ-氨基丁酸质量分数分别为 15. 16%、15. 21%、
15. 30%的产品。以此提取纯化工艺制备 γ-氨基丁酸平均收
率为 5. 34%。
3 讨论
大孔树脂技术在中药研究中已日趋成熟，应用前景日
益广泛。紫花地丁中含有大量生物活性成分，所以 γ-氨基
丁酸的富集纯化存在一定的困难。本实验首先通过静态试
验，比较了 7 种大孔树脂对 γ-氨基丁酸的吸附和解吸特性，
随后通过单因素对比试验，考察了最佳动态吸附和洗脱条
件。验证试验结果表明，LX-17 树脂适宜紫花地丁中 γ-氨
基丁酸的纯化，按最佳条件进行紫花地丁中 γ-氨基丁酸的
纯化可得质量分数为 15. 22%的产品，为后续精制高纯度
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的 γ-氨基丁酸产品打下了重要基础。
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大孔吸附树脂法纯化痹痛灵软膏的工艺研究
徐 伟1， 林静瑜2， 褚克丹1， 陈立典1* ， 李 煌1， 倪 峰3， 张小琴1
(1. 福建中医药大学，福建 福州 350108;2. 福建省中医药研究院，福建 福州 350108;3. 福建卫生职业技
术学院，福建 福州 350108)
收稿日期:2011-11-17
基金项目:福建省科技厅重大专项 (2009YZ0001-1-1) ;“十二五”国家科技支撑计划项目 (2011BAI01B05) ;福建省科技计划项目
(2009R10007-5) ;福建省科技厅科技创新平台项目 (2010Y2004)
作者简介:徐 伟 (1975—) ，男，博士生，讲师，研究方向:中药化学及质量标准。E-mail:xwfjtcm@ sina. com
* 通信作者:陈立典 (1963—) ，男，教授，博士生导师。E-mail:Lidianchen@ yahoo. com
摘要:目的 对痹痛灵软膏 (雷公藤等)的纯化工艺进行研究。方法 以雷公藤中的总二萜内酯的含有量为指标，
对大孔吸附树脂纯化工艺参数进行优选。结果 选用 D101 型大孔吸附树脂，上样液质量浓度为 0. 4 g /mL，以 2 BV /h
体积流量上样，分别用 5BV蒸馏水洗除杂质，然后用 50%乙醇 8 BV洗脱有效成分，洗脱体积流量为 2 BV /h。结论
采用此方法能有效去除痹痛灵提取物中的糖类成分等杂质，提取物易于制剂成型，纯化工艺可行。
关键词:痹痛灵软膏;大孔吸附树脂;纯化工艺;总二萜内酯
中图分类号:R284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2012)12-2435-04
痹痛灵软膏主要由雷公藤、青风藤、穿山龙、甘草四
味药物组成，为福建中医药大学附属人民医院院内制剂痹
痛灵酊［1］改剂型而成，临床用于治疗风湿痹阻所致的痹
病，症见关节疼痛、腰腿疼痛、屈伸不利等，目前已申请
专利 (专利申请号:201110347820. 4)。但在制备痹痛灵软
膏时，由于浸膏率大，且提取物中含有较多糖类以及其他
杂质，不利于制剂成型。与其他常规纯化方法相比，大孔
吸附树脂纯化方法可明显提高中药制剂中有效成分的相对
含有量，同时除去大量的杂质，克服传统中成药“粗、大、
黑”的缺点，有利于制剂成型且美观［2］。因此，本实验选
择通过大孔吸附树脂纯化痹痛灵提取物，用蒸馏水洗去糖
类等杂质，再用一定浓度的乙醇将有效成分洗脱下来，并
以雷公藤总二萜内酯的含有量为指标，对大孔吸附树脂的
纯化工艺参数进行优选。
1 仪器与试药
1. 1 仪器 WFZ800—D3B紫外 /可见分光光度计 (北京瑞
利分析仪器公司) ;SHY—2A 水浴恒温振荡器 (江苏金伟
实验仪器厂) ;XS105 电子分析天平 (梅特勒—托利多仪器
(上海)有限公司)。
1. 2 试药 雷公藤内酯醇对照品 (中国药品生物制品检定
所，批号:111567-200502) ;雷公藤药材 (购自福建省汉
堂生物制药股份有限公司) ;D101、X-5、HPD100、DA-
5342
2012 年 12 月
第 34 卷 第 12 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
December 2012
Vol. 34 No. 12