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石韦总黄酮的大孔树脂纯化工艺优选



全 文 :[收稿日期] 20140506(028)
[基金项目] 吉林省高技术产业发展项目(吉发改高技[2009]633 号)
[第一作者] 汪涵源,硕士,主管药师,从事中药学研究,Tel:13578660652,E-mail:ccucmwhy@ 163. com
[通讯作者] * 邱智东,博士,博士生导师,教授,从事中药制剂研究,Tel:0431-86172208,E-mail:yxycczy@ 126. com
石韦总黄酮的大孔树脂纯化工艺优选
汪涵源1,2,董金香1,董雪莲1,邱智东1*
(1. 长春中医药大学,长春 130117;2. 长春市宽城区中医院,长春 130051)
[摘要] 目的:优选石韦总黄酮的大孔树脂纯化工艺条件,为该成分的制剂开发提供参考。方法:采用紫外-可见分光光
度法测定总黄酮含量,检测波长 510 nm。以总黄酮含量为指标,通过静态吸附-洗脱试验筛选大孔树脂型号,利用单因素试验
考察上样量、径高比、洗脱剂用量等因素对石韦总黄酮大孔树脂纯化工艺的影响。结果:D101 型大孔树脂吸附-洗脱性能最
好,最佳纯化工艺条件为树脂柱径高比 1∶ 10 ~ 1∶ 8,树脂-生药(1∶ 2. 73),上样液质量浓度 0. 5 g·mL -1,上样速度 2 BV·h -1,加
水 7 BV洗脱,加 60%乙醇 5 BV以流速 4 BV·h -1洗脱。石韦总黄酮纯度达 59. 06%。结论:D101 型大孔树脂对石韦总黄酮具
有良好的纯化效果,优选的纯化工艺合理、稳定可行。
[关键词] 石韦;总黄酮;大孔树脂;芦丁
[中图分类号] R283. 6;R284. 2 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2015)03-0027-03
[doi] 10. 13422 / j. cnki. syfjx. 2015030027
Optimization of Purification Technology for Total Flavonoids from Pyrrosiae Folium by Macroporous Resin
WANG Han-yuan1,2,DONG Jin-xiang1,DONG Xue-lian1,QIU Zhi-dong1* (1. Changchun Univercity of Chinese
Medicine,Changchun 130117,China;2. Changchun City Kuancheng District Hospital of Traditional Chinese
Medicine,Changchun 130051,China)
[Abstract] Objective:To optimize purification process of total flavonoids from Pyrrosiae Folium by
macroporous resin. Method:The content of total flavonoids was determined by UV-visible spectrophotometry,
detection wavelength was 510 nm. With the content of total flavonoids as index,types of macroporous resin were
screened by static adsorption-elution test,single factor tests were adopted to optimize purification technology with
sample volume,ratio of diameter to height,the amount of eluent and so on. Result:D101 macroporous resin
showed better adsorption-elution effect than others,optimum purification technology was as following:height-
diameter ratio of 6-10,ratio of resin to crude drug 1 ∶ 2. 73,the concentration of sample solution 0. 5 g·mL -1,
absorption velocity 2 BV·h -1,washed impurity with 8 BV of water,then eluted with 5 BV of 60% ethanol at
4 BV·h -1,collected eluent. Under these conditions,purity of total flavonoids was 59. 06% . Conclusion:D101
macroporous resin has good purification effects on total flavonoids from Pyrrosiae Folium,this optimized purification
technology is reasonable,stable and feasible.
[Key words] Pyrrosiae Folium;total flavonoids;macroporous resin;rutin
石韦具有利尿通淋、清肺止咳、凉血止血的功
效,临床用于治疗热淋、血淋、石淋、淋沥涩痛、崩漏
等证[1],含有木犀草素、芒果苷、山柰酚苷、绿原酸、
咖啡酸、蔗糖、挥发油等化学成分[2-4],市场开发前
景良好。大孔吸附树脂是近年发展迅速的分离纯化
技术,结合了吸附性和筛选性,在中药研发及生产中
应用广泛。在前期研究已优选石韦总黄酮提取工艺
的基础上,本实验选取大孔树脂对石韦总黄酮进行
纯化,通过单因素试验优化工艺条件,为石韦的基础
研究和临床应用研究提供参考。
1 材料
UV-9200 型紫外-可见分光光度计(北京瑞利分
析仪器公司),BP211D 型电子分析天平(德国赛多
利斯公司)。石韦药材购自长春宏检药材公司,经
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Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 21,No. 3
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长春中医药大学邓明鲁教授鉴定为水龙骨科植物有
柄石韦 Pyrrosia petiolosa 的干燥叶;芦丁对照品(中
国食品药品检定研究院,批号 100080-200707),
D101 型大孔吸附树脂(天津农药股份有限公司树脂
分公司),AB-8 和 NKA 型大孔吸附树脂(南开大学
化工厂),DM130 和 D312 型大孔吸附树脂(山东鲁
抗股份有限公司树脂分公司),水为蒸馏水,试剂均
为国产分析纯。
2 方法与结果
2. 1 总黄酮的含量测定 精密称取于 120 ℃干燥
至恒重的芦丁对照品 10. 06 mg,置 50 mL 量瓶中,
加甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,得储备液。吸取该
储备液 1,2,3,4,5,6,7 mL,分别置于 25 mL 量瓶
中,加水 6 mL和 5%亚硝酸钠试液 1 mL,摇匀,放置
6 min;加入 10%硝酸铝试液 1 mL,摇匀,放置6 min;
加 4. 3%氢氧化钠试液 10 mL,加水稀释至刻度,摇
匀,放置 15 min。另取相同量甲醇,同法制备空白
液。照紫外分光光度法于 510 nm 处测定吸光度
(A)。以芦丁质量浓度(C)为横坐标,A 为纵坐标,
得回归方程 A = 13. 885C - 0. 007(r = 0. 999 9),表
明芦丁对照品在 8. 048 ~ 56. 336 mg·L -1线性关系
良好。
2. 2 树脂预处理[5-6] 取各型号新树脂适量,加等
量乙醇浸泡 24 h,湿法装柱,加 2 BV乙醇浸泡 4 h,
用乙醇洗至流出液加水不呈白色浑浊为止,加水洗
净乙醇。加 5%盐酸溶液 2 BV浸泡 6 h,以流速 4 ~
6 BV·h -1通过树脂柱,加水洗至中性;加 2%氢氧化
钠溶液 2 BV浸泡 6 h,以流速 4 ~ 6 BV·h -1通过树
脂柱,加水洗至中性,备用。
2. 3 石韦提取液的制备 在前期研究基础上,石韦
药材加 8 倍量 60%乙醇回流提取 3 次,每次 1 h,滤
过,合并滤液,回收乙醇,浓缩至 0. 5 g·mL -1,静置
24 h,抽滤,即得。
2. 4 大孔树脂型号筛选
2. 4. 1 静态吸附试验 分别取经过预处理的
D101,AB-8,NKA,DM130,D312 型大孔树脂 10 g,取
石韦提取液 40 mL浸泡 6 h,每隔 1 h 搅拌 1 次,滤
过,按 2. 1 项下方法测定滤液中总黄酮含量,计算各
树脂的饱和吸附量分别为 203. 576,202. 955,
142. 037,210. 386,125. 649 mg·g -1,说明 D101,
AB-8,DM130 型树脂静态吸附量高于 NKA,D312 型
树脂。
2. 4. 2 动态吸附试验 分别取预处理好的 D101,
AB-8,DM130 型大孔树脂 40 g,各 2 份,湿法装柱
(径高比 1∶ 8),取石韦提取液 100 mL分别加至树脂
柱至吸附饱和,加水和 60%乙醇各 8 BV(1 BV =
25 mL)以流速 4 BV·h -1洗脱,收集乙醇洗脱液,按
2. 1 项下方法测定石韦总黄酮含量。计算吸附量分
别为 116. 354,95. 326,132. 921 mg·g -1,洗脱率分别
为 92. 20%,89. 58%,83. 70%。综合分析,选择
D101 型大孔吸附树脂进行纯化试验。
2. 5 纯化工艺考察
2. 5. 1 树脂柱径高比 取经预处理的 D101 型大
孔树脂 3 份,每份 40 g,湿法装柱,调节径高比分别
为 1∶ 10,1 ∶ 8,1 ∶ 6,吸取石韦提取液 40 mL 以流速
2 BV·h -1上样,吸附 3 h 后加水 8 BV 洗脱,弃去洗
脱液,加 60%乙醇 8 BV以 4 BV·h -1的流速洗脱,收
集乙醇洗脱液,总黄酮收率 =(C × V)/(C1 × V1)×
100%,式中 C 和 V 分别为洗脱液中总黄酮质量浓
度和洗脱液体积,C1 和 V1 分别为吸附前溶液生药
质量浓度和体积。计算总黄酮收率分别为 3. 58%,
3. 59%,3. 46%,在树脂高径比 10 ~ 6 倍间无差异。
2. 5. 2 上样液质量浓度 取 1. 5,1. 0,0. 5 g·mL -1
的上样液 40,60,120 mL,分别以 2 BV·h -1通过预处
理好的 D101 型大孔树脂 40 g,吸附 3 h后加水 8 BV
洗脱,弃去洗脱液,加 60%乙醇 8 BV以 4 BV·h -1流
速洗脱,收集洗脱液。计算总黄酮收率分别为
3. 28%,3. 58%,3. 57%,故选择 0. 5 g·mL -1 上
样液。
2. 5. 3 洗脱剂 取0. 5 g·mL -1石韦提取液40 mL以
2 BV·h -1加至 D101 型树脂柱上,共 4 份,每份 40 g,
各加水 8 BV 洗脱,弃去洗脱液,分别加 20%,40%,
60%,80%的乙醇溶液 4 BV 以 4 BV·h -1流速洗脱,
收集乙醇洗脱液。计算总黄酮质量分别为
475. 992,614. 501,671. 121,673. 633 mg,故选择
60%乙醇为洗脱剂[7]。
2. 5. 4 洗脱流速 取 0. 5 g·mL -1石韦提取液
40 mL以 2 BV·h -1加至 D101 型树脂柱上吸附 3 h,
共 3 份,每份 40 g,各加水 8 BV 洗脱,弃去洗脱液,
加 60%乙醇 8 BV 分别以 2,4,6 BV·h -1洗脱,收集
乙醇洗脱液,计算总黄酮收率分别为 3. 42%,
3. 43%,3. 40%,故选择洗脱速度 4 BV·h -1。
2. 5. 5 水洗用量 取 0. 5 g·mL -1石韦提取液
40 mL,以 2 BV·h -1通过 D101 型树脂柱,吸附 3 h,
加水洗脱,连续收集洗脱液,每 50 mL(2 BV)为
1 份,将洗脱液浓缩并干燥至恒重,结果当收集洗脱
液至第 8 份时,洗脱液近无色,当洗至第 7 份时,干
燥物质量极少,说明已基本洗脱完全,故选择加水
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7 BV洗脱。
2. 5. 6 乙醇用量 取经水 7 BV 洗脱的大孔树脂
柱,用 60%乙醇以 4 BV·h -1洗脱,连续收集洗脱液,
每 50 mL为 1 份,共收集 7 份,按 2. 1 项下方法测定
每份洗脱液中总黄酮含量,结果前 5 份洗脱液中总
黄酮质量 664. 671 mg,第 6 份洗脱下来的总黄酮质
量太少,洗脱意义不大,故 60%乙醇用量选择 5 BV。
2. 5. 7 上样量 D101 型大孔树脂的最大吸附量
116. 354 mg·g -1,换算成生药量 2. 875 g,即 D101 型
大孔干树脂的最大吸附量 2. 875 g·g -1。选择最大吸
附量的 100%,95%,90%,85%(干树脂-生药分别为
1∶ 2. 88,1∶ 2. 73,1∶ 2. 59,1∶ 2. 44)生药提取物溶液上
柱。取经预处理的 D101 型大孔湿树脂40 g,共 4 份,
湿法装柱(径高比 1∶ 8),分别吸取 0. 5 g·mL -1石韦提
取液(总黄酮 20. 234 g·L -1)50,47,44,41 mL 以
2 BV·h -1上样,吸附 3 h,加水 7 BV洗脱,加 60%乙
醇 5 BV以 4 BV·h -1洗脱,收集洗脱液,测定每份洗
脱液中总黄酮含量,结果洗脱率分别为 71. 66%,
74. 62%,74. 75%,76. 21%,说明上柱量越小,洗脱
率越高,结合生产效率考虑,选择最大吸附量的
95%药材提取物溶液上柱,即树脂-生药(1∶ 2. 73)。
2. 6 大孔树脂再生时间 取药材提取液加至处理
好的大孔树脂上,按优选的工艺条件反复应用树脂
纯化,重复 8 次,测定洗脱液中总黄酮含量。结果当
树脂使用 6 个周期后,洗脱下来的总黄酮含量下降
了 10%,且树脂颜色加深,考虑到大孔树脂的重复
利用,提示树脂使用 6 次后应对树脂进行再生处理。
2. 7 验证试验 取经预处理的 D101 型大孔树脂,
按优选的工艺条件进行纯化,收集洗脱液,回收乙
醇,减压干燥,结果石韦总黄酮质量分数分别为
60. 29%,55. 14%,61. 74%,说明该纯化工艺稳定
可行。
3 讨论
曾比较了大孔吸附树脂与聚酰胺的纯化作用,
结果大孔树脂纯化效果优于聚酰胺,故采用大孔树
脂纯化。试验使用的乙醇可回收重复使用,纯化成
本较低,对环境不会造成污染。总黄酮含量采用硝
酸铝络合法,显色试验中考察了 3 种试剂———亚硝
酸钠、硝酸铝、氢氧化钠,其中亚硝酸钠和氢氧化钠
只是提供碱性环境,而起显色作用的是铝离子,铝离
子与黄酮类化合物酚羟基反应产生络合物,经空白
试验及方法学考察,证明该方法准确合理。
研究表明石韦黄酮类化合物具有活性作
用[8-9],但采用大孔树脂纯化石韦总黄酮的研究尚
未见报道。经本文优选的工艺处理后,石韦提取物
中总黄酮纯度 > 50%,一方面可为阐明物质基础的
作用机制提供参考,为发现石韦中含有的新黄酮类
化合物化学结构及其质量控制提供数据支持;另一
方面为疗效确切的石韦复方制剂揭示组方原理、各
化学成分间的相互作用及在人体内的作用机制提供
实验依据。
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[责任编辑 刘德文]
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