全 文 : 收稿日期:2008-12-18
基金项目:新疆兵团科技支疆计划项目(2008ZJ14)
作者简介:甘永祥 , (1982-),男 ,硕士生 , 研究方向为药物新制剂与新剂型的研究。
通讯作者:陈 文(1967-),男 , 教授 ,从事新药开发与研究;e-mail:chen-wen2000@126.com。
第 27卷 第 5期
2009年 10月
石河子大学学报(自然科学版)
JournalofShiheziUniversity(NaturalScience)
Vol.27 No.5
Oct.2009
文章编号:1007-7383(2009)05-0630-04
D-301大孔树脂富集刺山柑总酚酸工艺研究
甘永祥 ,陈 文 ,张 华 ,卓 越
(新疆特种植物药资源重点实验室 , 石河子 832002)
摘要:研究 D-301大孔树脂富集刺山柑总酚酸的工艺条件及参数。以刺山柑阿魏酸含量为指标建立标准曲线 , 使
用 D-301大孔树脂 ,优选富集刺山柑总酚酸的最优条件。上样液浓度及 pH对总酚酸吸附率有显著影响 , 而洗脱液
的 pH则显著影响解吸率。采用 D-301树脂富集纯化刺山柑总酚酸 ,吸附率达 98.1%,解吸率达 72%。 D-301树脂
交换吸附刺山柑总酚酸的纯化方法可取 ,具有良好的应用前景。
关键词:D-301大孔树脂;刺山柑;总酚酸
中图分类号:R273.733 文献标识码:A
刺山柑 CapparisspinosaL.属白花菜科山柑属 ,
又名老鼠瓜 、野西瓜 、槌果藤 [ 1] ;其叶 、果和根皮均
能入药 ,味辛苦 ,性温 ,可祛风散寒除湿 、止痛 、消
肿 [ 2] 。外用患处可治疗风湿关节炎 、肩周炎和疮
毒 [ 3] 。刺山柑含有丰富的挥发油[ 4] 、黄酮 [ 5] 、生物
碱 [ 6] 、酚酸类 [ 7] 、脂质和糖苷 [ 8]等化学成分 ,其中酚
酸类化学成分具有抗炎镇痛作用 [ 9] 。目前国内还
没有关于刺山柑总酚酸研究的报道 ,本实验采用 D-
301大孔树脂富集总酚酸成分 ,并对其工艺进行优
化 ,提高了总酚酸含量 ,并为进一步深化研究刺山柑
抗炎镇痛活性成分提供基础。
1 材料与方法
1.1 仪器与材料
751型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有
限公司);旋转蒸发仪 、真空干燥箱(上海一恒仪器
有限公司);电子天平(美国奥好斯科技有限公司)。
阿魏酸对照品 (中国药品生物制品检定所 ,批号:
0773-9910),刺山柑(购买于石河子济人堂药店),
D-301型大孔吸附树脂(净品型 ,天津紫环化工厂);
乙醇为色谱纯 ,其余试剂均为分析纯 。
1.2 方法
1.2.1 标准曲线建立 精密吸取阿魏酸对照品溶
液(0.0192mg/mL)0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0mL,
分别置于 25mL容量瓶中 , 加无水乙醇至 5mL,
0.3%十二烷基硫酸钠 2.0mL, 及 0.6%三氯化铁
-0.9%鉄氰化钾(10∶9)混合溶液 1mL,混匀 ,在暗
处放置 5min,加 0.1mol/L盐酸至刻度 ,在暗处放置
20min,以显色剂为空白 ,在 720nm波长下测定吸收
度。以阿魏酸的浓度(μg/mL)为横坐标 ,吸收度为
纵坐标 ,得回归方程为 A=351.28C-0.023, r=
0.9991,结果表明阿魏酸浓度在 0.384 ~ 2.304μg/
mL范围内呈良好线性关系 。
1.2.2 提取液制备 取刺山柑粗粉用 6倍体积
75%乙醇回流提取 3次 ,每次 0.5h,合并提取液 ,过
滤 ,减压蒸馏得稠膏 , 稀释得含总酚酸 0.4686mg/
mL的提取液备用 。
1.2.3 D-301树脂预处理 将 D-301树脂置入水
中浸泡 24h,水洗至加入醇无浑浊;4%氢氧化钠浸
泡 5h,水洗至中性;5%盐酸浸泡 5h,水洗至中性;再
用 4%氢氧化钠浸泡 5h,水洗至中性 ,备用。
2 结果与分析
2.1 交换吸附影响因素考查
2.1.1 最大交换吸附量 取 30g预处理过的 D-
301树脂于玻璃柱中 ,取 300mL0.4686mg/mL提取
液以 2BV/h的流速上样 ,每 30mL收集一次流出液
并测定总酚酸含量 ,计算其吸附量 ,结果为 4BV提
取液以后 ,吸附率开始明显下降 ,到 9BV时已达最
大吸附(表 1)。
表 1 D-301树脂最大交换吸附量测定结果
编号 流出液总酚酸浓度 /mg· mL-1
吸附量
/mg
吸附率
/%
1 0.0364 129.66 92.2
2 0.0875 114.33 81.3
3 0.0938 112.44 80.0
4 0.1039 109.41 77.8
5 0.1875 84.33 60.0
6 0.2207 74.37 52.9
7 0.2935 52.53 37.4
8 0.3782 27.12 19.3
9 0.4325 10.83 7.7
10 0.4337 10.47 7.4
2.1.2 提取液浓度对交换吸附量的影响 制备
0.24mg/mL、0.4686mg/mL(初始提取液), 0.66mg/
mL, 0.94mg/mL四种浓度的药液各 300mL,分别以
2BV/h的流速为 30g填料的 D-301柱上样 ,收集流
出液 ,上样结束用 10BV的蒸馏水洗涤一次 ,收集后
并入流出液作为剩余液 ,测定剩余液中总酚酸含量 ,
计算吸附量(表 2),结果为提取液浓度为 0.66mg/
mL时吸附效果最好 。
表 2 提取液浓度与 D-301树脂交换吸附量关系
编号 上样液浓度/mg· mL-1
吸附量/mg 吸附率/%
1 0.24 59.18 82.2
2 0.47 128.02 90.8
3 0.66 185.13 93.5
4 0.94 204.73 72.6
2.1.3 提取液 pH对交换吸附量的影响(表 3)
表 3 提取液 pH与 D-301树脂交换吸附量关系
编号 pH 吸附量/mg
吸附率
/%
1 2 114.15 81.2
2 3 117.35 83.5
3 4 128.21 91.2
4 4.8 133.83 95.2
5 5 132.84 94.5
6 6 138.61 98.6
7 7 134.68 95.8
将提取液(0.4686mg/mL)300mL分别调至 pH
2、3、4、4.8、5、6、7,分别以 2BV/h流速为 30g填料
的 D-301柱上样 ,收集流出液 ,上样结束用 10BV蒸
馏水洗一次 ,收集后并入流出液作为剩余液 ,测定剩
余液中总酚酸含量 ,计算吸附量(表 3),结果为提取
液 pH6时吸附效果最好。
2.1.4 上样流速对交换吸附量的影响 取 D-301
树脂 3份 ,每份 30g,装柱 ,另取提取液(0.4686mg/
mL)3份 ,每份 300mL,分别以 1BV/h, 2BV/h, 3BV/
h上样 ,接取流出液 ,上样结束 10BV蒸馏水洗一次 ,
并入流出液作为剩余液 ,测定剩余液中总酚酸量 ,计
算吸附率分别为 90.7%、95.2%和 88.7%,即 2BV/
h时吸附效果最佳。
2.1.5 最佳交换吸附条件确定 由 2.1.1 ~ 2.1.4
知最佳吸附条件为最大上样量 9BV,上样浓度 、提取
液 pH、上样流速依次为0.66mg/mL、pH6和 2BV/h。
2.2 洗脱影响因素考查
2.2.1 不同洗脱液对刺山柑总酚酸洗脱效率的影
响 取 5份预处理过的 D-301树脂每份 30g装柱 ,
以 “ 2.1.5”确定的最佳吸附条件上样吸附后用
10BV蒸馏水洗一次 ,在分别用 300mL50%乙醇溶
液 , 0.05mol/LHCl, 0.05mol/LNaOH, 0.05mol/LHCl
的 50%乙醇溶液 , 0.05mol/LNaOH的 50%乙醇溶
液洗脱 ,收集流出液测定其总酚酸含量 ,计算解吸率
(表 4),结果显示 0.05mol/LHCl的 50%乙醇溶液
洗脱效果最好 。
表 4 不同洗脱液与刺山柑总酚酸解吸率的关系
编号 洗脱液 解吸率 /%
1 50%乙醇 36.8
2 0.05mol/LHCl 40.5
3 0.05mol/LNaOH 21.5
4 0.05mol/LHCl50%乙醇溶液 69.5
5 0.05mol/LNaOH50%乙醇溶液 37.2
2.2.2 洗脱液中乙醇含量对刺山柑总酚酸洗脱效
率的影响 取 5份预处理过的 D-301树脂每份 30g
装柱 ,以 “ 2.1.5”确定的最佳吸附条件上样吸附后
用 10BV蒸馏水洗一次 ,再分别用 20%、40%、60%、
80%、95%乙醇洗脱 ,收集流出液测定其总酚酸含
量 ,计算解吸(表 5)率 ,结果显示 80%乙醇洗脱效
果最好。
表 5 洗脱液中乙醇含量与刺山柑总酚酸解吸率的关系 %
测定项目 编号
1 2 3 4 5
洗脱剂浓度 20 40 60 80 95
解吸率 25.4 29.7 35.8 47.5 44.8
2.2.3 洗脱液中盐酸浓度对刺山柑总酚酸洗脱效率
的影响 取 4份预处理过的 D-301树脂每份 30g装柱 ,
以 “2.1.5”确定的最佳吸附条件上样吸附后用 10BV蒸
631 第 5期 甘永祥 ,等:D-301大孔树脂富集刺山柑总酚酸工艺研究
馏水洗一次 ,再分别用 0.01mol/L, 0.025 mol/L, 0.05
mol/L, 0.075mol/L, 0.1mol/L盐酸的 80%乙醇溶液洗
脱 ,收集流出液测定其总酚酸含量 ,计算解吸率(表 6),
结果为 0.05mol/L盐酸的 80%乙醇溶液洗脱效果最
好。
表 6 洗脱液中盐酸的浓度与刺山柑总酚酸解吸率的关系
测定项目 编号
1 2 3 4 5
盐酸浓度 /mol· L-1 0.01 0.025 0.05 0.075 0.1
解吸率 /% 36.8 61.2 71.3 69.5 67.2
2.2.4 洗脱液用量对刺山柑总酚酸洗脱效率的影响
取 5份预处理过的 D-301树脂每份 30g装柱 ,以
“2.1.5”确定的最佳吸附条件上样吸附后用 10BV蒸馏
水洗一次 , 再分别用 5BV、10BV、15BV、 20BV、25BV
0.05mol/L盐酸的 80%乙醇溶液洗脱 ,收集流出液测定
其总酚酸含量 ,计算解吸率 ,结果显示洗脱液用量为
10BV时可达最大解吸。见表 7。
表 7 洗脱液用量与刺山柑总酚酸解吸率的关系
测定项目 编号
1 2 3 4 5
洗脱剂用量 /BV 5 10 15 20 25
解吸率 /% 47.9 67.8 67.3 68.2 66.8
2.2.5 最佳洗脱条件确定 由 2.2.1 ~ 2.2.4知最佳
洗脱条件为 10BV0.05mol/L盐酸的 80%乙醇溶液洗
脱。
2.3 验证试验
分别取预处理过的 D-301树脂 5份 ,每份 50mL,按
优化好的交换吸附条件 , 450mLpH6总酚酸浓度 0.66
mg/mL的提取液 ,流速 2BV/h进行动态吸附 ,然后
10BV去离子水洗至澄清 ,最后按优化好的洗脱条件
10BV的 0.05mol/L盐酸的 80%乙醇溶液洗脱。计算
D-301大孔树脂对刺山柑总酚酸的吸附率和解吸率 ,结
果显示平均吸附率 98.1%,平均解吸率 72%, RSD%分
别为 0.26%和 0.49%,可见 D-301树脂富集纯化刺山
柑总酚酸的工艺是稳定可行的。
表 8 验证试验
编号 吸附率 /% 解吸率 %
1 97.8 71.5
2 98.2 72.1
3 98.1 72.2
4 98.5 71.8
5 98.1 72.4
平均值 98.2 72.0
RSD% 0.26 0.49
3 讨论
酚酸类成分在刺山柑中含量比较高 ,有一定的抗
炎镇痛作用 ,本实验使用 D-301树脂富集总酚酸 ,以便
得到含量尽可能高的总酚酸做进一步研究。D-301树
脂对酚酸有较好的吸附和解吸能力 ,而且在一定条件
下可以使富集液 pH值保持稳定 ,从而保证富集液中酚
酸的稳定性。
在交换吸附过程中 ,吸附率随着 pH增大而有所增
加 ,这是因为提高 pH值可以增加总酚酸溶解度从而增
加吸附率 ,而当 pH过高时会破坏酚酸结构使吸附率下
降。在解吸过程中 ,降低 pH有利于酚酸的游离 ,使酚
酸更容易从 D-301树脂上洗脱下来 ,而当 pH降的过低
时 ,溶液中酸度增大抑制了酚酸的溶解 ,使洗脱率明显
降低。酚酸在水中溶解性不好 ,在洗脱剂中加入适量
的乙醇可以增加酚酸的溶解性 ,进而增大解吸率。
验证实验表明 , D-301树脂对刺山柑总酚酸确有比
较好的富集效果 ,可以作为刺山柑总酚酸的有效富集
方法。
参考文献:
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632 石河子大学学报(自然科学版) 第 27卷
AStudyonEnrichmentofTotalPhenolicAcidsinCapparisSpinosaL.
byD-301MacroPorousResin
GANYongxiang, CHENWen, ZHANGHua, ZHUOYue
(KeyLaboratoryofXinjiangPhytomedicineResources, Shihezi832002, China)
Abstract:TheparametersofabsorptionandpurificationoftotalphenolicacidsinCapparisspinosaL.byD301macropor-
ousresinwereinvestigatedinthispaper.Metheds:UVspectrophotometry.wasusedtoanalyzethecontentoftotalphenol-
icacidsinCapparisspinosaL.withforulicacidascontrol.Results:TheconcentrationandpHofloadingsolutionshad
significantefectonthereservationrateoftotalphenolicacid, thepHofelutionhadsignificantefectonthedesorption
rateoftotalphenolicacid.WiththehelpofD301macroporousresin, thereservationanddesorptionrateoftotalphenolic
acidcouldreach98.1%and72.0%.Conclusion:D301resinprovidedagoodefectontheexchangeandabsorptionofto-
talphenolicacidinCapparisspinosaL.
Keywords:D301resin;CapparisspinosaL;totalphenolicacids
633 第 5期 甘永祥 ,等:D-301大孔树脂富集刺山柑总酚酸工艺研究