免费文献传递   相关文献

大孔吸附树脂分离纯化葎草总黄酮的工艺研究



全 文 :2008.11 试验研究
摘要:目的研究大孔吸附树脂纯化葎草总黄酮的工艺。 方法 采用 D101、HPD300、HPD400、AB-8
大孔吸附树脂对葎草总黄酮进行吸附纯化。以总黄酮的收率、质量分数为考察指标综合评价。结果
AB-8 大孔吸附树脂具有最佳的吸附洗脱参数, 其动态饱和吸附-洗脱量达 42.3mg/g,5 倍体积蒸
馏水、6倍体积 50%乙醇依次洗脱, 总黄酮收率为 90%,质量分数为 85%。 结论 AB-8 大孔吸附树
脂对总黄酮综合性能较好,适合于葎草总黄酮的分离纯化。
关键词: 葎草;总黄酮;AB-8树脂;分离纯化
Separation and purification of flavonoids from Humulus
scandens (Lour) Merr is by macroporous adsorbtion resin
Wen yong-ju Shen xiu-li Kang yan-ping
Yichun University, Yichun, 336000
Abstract: Objective To study the technology for purification of flavonoids from Humulus scandens
(Lour) Merr is by maeroporus adsorbtion resin。 Methods LD605, D101, DA 201, N KA 29, and
AB28 types of macroporus adsorbtion resins were used to separate and purify the flavonoids from Hu-
mulus scandens (Lour) Merr. The yields and purities of the p roducts were compared as indexes. Re-
sults AB-8 Type m acroporus adsorbtion resin had optimum adsorption and elution parameters with it
sdynamic saturated adsorption ratio up to 42.3mg/g. After eluted with 2 BV of distilled water and 2 BV
40% ethanol, the yields of to flavonoids was 85%, and content was 80%. Conclusion The AB-8 type
macroporu adorsption resin show better comprehensive adsorption property and can be used to separate
and pu rify the flavonoids from Humulus scandens (Lour) Merr.
Key words: Humulus scandens (Lour) Merr ; flavonoids; AB-8 resin; separation and purification
肖道安 1 石秋杰 *2 闻永举 1 申秀丽 1
(宜春学院, 江西宜春,336000;南昌大学化学研究所,南昌,330031)
葎草为一年生或多年生蔓性桑科植物,又名拉拉
藤、拉拉蔓、五瓜龙、拉拉秧、过沟龙,长达数米 ,生于
沟边、路旁、荒地。 我国大部分地区均有分布,生长密
集,极易采收。 葎草具有甘、苦、寒的性能 ,有清热解
毒、消肿、利尿功效,主治肺热咳嗽、肺痈、虚热烦渴、
热淋、水肿、小便不利、湿热泻痢、热毒疮疡、皮肤搔
痒等。 不仅可以作为药用,而且营养丰富,可作蔬菜、
饲料。 葎草叶含木犀草素葡萄糖苷、大波斯菊苷、牡
荆素等黄酮类成分。其黄酮含量在 2.4%,但乙醇提取
浸膏总黄酮含量最高达 13.66%,较为偏低。大孔吸附
树脂是一类新型非离子型高分子化合物, 主要通过
表面吸附、表面电性或形成氢键等作用进行吸附,具
有选择性好、解析容易、可反复利用等特点,目前主
要用于工业脱色、 医药工业的药物生物活性物质和
中药化学成分的提取分离纯化。 本实验在以往的研
究基础上以葎草醇提取液为研究对象, 采用大孔树
脂吸附技术进行了纯化, 同时对大孔吸附树脂进行
了筛选实验, 以找出对葎草总黄酮进行有效分离纯
化的树脂并确定最佳工艺。
1 仪器与试药
大孔吸附树脂分离纯化葎草
总黄酮的工艺研究
* 通讯作者:石秋杰,女(汉族),教授,博士,博士生导师,现南
昌大学化学研究所,主要从事工业催化方向研究。
56- -
试验研究 2008.11
1.1 仪器
旋转蒸发器 RE-2000 (上海亚荣生化仪器厂)、
循环水真空泵 SHZ-Ⅲ型 (上海亚荣生化仪器厂)、
BS224S 电子分析天平 (北京赛多利斯)、T6 紫外分光
光度计(北京普析通用仪器有限公司),UV win5 软件、
WH22震荡仪(上海沪西分析仪器厂)。
1.2 试药
葎草(采自宜春袁州区,80℃干燥)、芦丁对照品
(中国生物制品检验所,批号:0080 9705)、大孔吸附
树脂 D101,乙醇、甲醇、醋酐、三氯醋酸、浓硫酸均为
分析纯。
2 方法与结果
2.1 葎草药材中总黄酮的测定
2.1.1 标准曲线制备 精密称取干燥至恒重的无水
芦丁 20mg,置 100ml的容量瓶中,加 60%的乙醇至刻
度,摇匀,即得 0.20 mg/ml 对照品溶液。 精密吸取该
对照品溶液 2ml,4ml,6ml,8ml,10ml,分别置 25ml 的
容量瓶中, 加 5%亚硝酸钠溶液 1.0ml, 摇匀, 放置
6min, 加 10.0%的硝酸铝溶液 1.0ml, 摇匀, 放置
6min,加 4%的氢氧化钠溶液 10.0ml,用 60%的乙醇
稀释至刻度,摇匀,静置 10min 后于 512nm 处测吸光
度。 以浓度为纵坐标,吸光度值为横坐标进行线性回
归,得回归方程为: A=0.0114 C+0.0257, r=0.9997。 线
性范围:0.4~2.0mg/ml。
2.1.2 供试品溶液的制备 称取葎草叶粉末 500g,
75%乙醇 15 倍回流提取 1h,提取 2 次,合并提取液,
减压回收乙醇,加水稀释,以石油醚脱脂,弃去石油
醚液,水液定容至 500ml,即得供试品溶液。
2.1.3 测定 精密移取葎草水液 1ml, 加 60%乙醇,
定容于 10ml 的容量瓶中,按标准曲线制备项下处理
测定黄酮含量 。 得水液中总黄酮的质量分数为
13.2mg/ml。
2.2 大孔吸附树脂静态吸附和解吸试验
2.2.1 不同树脂对葎草总黄酮的静态吸附量试验
称取不同型号大孔吸附树脂 2.0g, 置 100ml 烧杯中,
加样品溶液 50ml,每隔 5min 振摇 10S,持续 10h,充
分吸附后,滤过,测定吸附前后溶液的吸光度值,计
算静态吸附率。 吸干经静态饱和吸附总黄酮后的各
型号树脂表面水分, 精密加入 75%乙醇 50ml, 每隔
5min 振摇 10s,持续 10h,充分解吸附后,测定洗脱液
中总黄酮的质量浓度,计算饱和吸附量和解吸率。 结
果见表 1。 可以看出 HPD100大孔吸附树脂吸附率和
解吸率均较高。 故选择 HPD100 大孔吸附树脂进行
进一步试验。
q= (P0-P1)Vm
;E= (P0-P1)P0
×100%;D= P2×Vmq ×100%
其中 q 为树脂的吸附容量(mg/g 干树脂);E、D 分
别为吸附率和解吸率;P0 为葎草总黄酮提取液质量
浓度 (mg/ml);P1、P2分别为吸附后和解吸后的滤液质
量浓度 (mg/ml);m 为树脂质量 (g);V 为解吸液体积
(ml)。
2.3 大孔吸附树脂动态吸附和解吸试验考察
2.3.1 动态吸附考察 将葎草提取液分别缓慢加入
装有 HPD100 树脂柱 (2.5cm×40cm)中 ,控制流量为
1BV/h,每 1BV 为 1 个流份,测定所各流份中的总黄
酮的质量浓度,结果见图 1。可以看出,从第 9个流份
开始,葎草总黄酮出现较大量泄漏,增至第 22 个流份
以后,曲线趋于平缓,即此时 HPD100 树脂对葎草总
黄酮的动态吸附趋于饱和,吸附量可达 40.66mg/g。
2.3.2 冲洗杂质用水体积的考察 将经预处理的
HPD100 大孔吸附树脂装入玻璃柱(2.5cm×40cm)中,
用 13.2mg/ml 葎草水溶液上样,以 1BV/h 上柱,上样
8BV,吸附完全后,分别以 1、2、3、4、5、6、7BV 水冲洗
(流量为 2ml/min),每 1BV 为一个流份,测定吸光度,
计算总黄酮的质量分数, 同时测定每一流份的出膏
量,计算总黄酮的的损失率,见表 2。 可以看出,洗脱
表 1 不同树脂对知母总黄酮的静态吸附、解吸附能力
树脂 q(mg/g) E(%) D(%)
D101 44.1 57.6 95.5
HPD100 61.1 79.9 93.4
HPD300 49.1 64.2 96.6
HPD400 63.8 82.4 78.9
图 1 HPD100 大孔吸附树脂量与吸附时间关系
57- -
2008.11 试验研究
图 3 乙醇洗脱用量的考察
水洗体积对吸附总黄酮的影响
水洗体积 总黄酮量(mg) 出膏量(mg) 损失率(%)
1 1.01 185.62 0.96
2 1.08 67.43 1.02
3 0.98 34.19 0.93
4 0.92 12.65 0.87
5 0.52 7.86 0.49
6 0.61 7.45 0.58
7 0.71 7.02 0.67
体积出膏量大于流出的总黄酮的量, 第五个洗脱体
积以后出膏量与总黄酮的量比例基本恒定, 不再减
小,选择 5BV为洗脱杂质用水量。
2.3.3 洗脱剂乙醇体积分数的确定 黄酮类化合物
易溶于甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂中,但由于甲醇
和丙酮的毒性和挥发性,因而选择乙醇作为洗脱剂。
实验选用体积分数为 20%~80%乙醇溶液对吸附饱
和度吸附树脂按照解吸步骤进行解吸,测定解析率,
确定洗脱剂乙醇的体积分数。 结果见图 2可见,乙醇
分数为 60%时,解吸附率最高,即解吸附液中的黄酮
量最高, 表明此体积分数的乙醇极性与提取液中黄
酮的极性相近,易于洗脱。
2.3.4 洗脱剂用量的考察 葎草水提液 8 倍量上
HPD100 树脂柱后, 分别以蒸馏水 5 倍量以 2ml/min
除杂,然后用 60%乙醇,每 20ml 为一个树脂床体积,
分别测定各洗脱液流份中葎草总黄酮的质量浓度,
计算解吸率, 确定洗脱剂的最佳用量, 绘制洗脱曲
线,结果见图 3。 可以看出:随着洗脱剂用量增大,解
吸率提高,但当洗脱剂量大于 6 时,解吸率的增大幅
度已不明显,从节省溶剂的角度考虑,选择洗脱剂的
量与树脂柱床比例为 6︰1。
2.3.5 吸附-洗脱性能稳定性试验 准确量取已处
理好的 AB28 干树脂约 80g,湿法装入玻璃柱(50cm×
4cm)中,葎草提取物溶液 150ml(13.2mg/ml)以 1BV/h
上柱,用蒸馏水洗 5BV 后,用 6BV 60% 乙醇以 1BV/
h洗脱,收集洗脱液。重复以上操作。重复上述操作 2
次,分别将各次洗脱液减压蒸发,浓缩,干燥,测定。
结果总黄酮的量分别为 2.65、2.71、2.68 g, 转移率分
别为 91.44% 、93.15% 、92.13% , 质量分数分别为
84.47%、83.40%、85.12%。
3 结论
通过对 5 种大孔吸附树脂的静态吸附研究发现
HPD100 型大孔吸附树脂是一种比较理想的树脂,吸
附量大, 解吸率高, 较适合葎草中总黄酮的分离纯
化,具有操作简便、重现性好、消耗少等优点,具有较
好的推广应用前景。
葎草中总黄酮的纯化工艺选用 HPD100 大孔吸
附树脂, 上柱药液质量浓度为 0.125~0.20mg/ml,50g
湿态树脂可以处理 15g 生药, 洗脱流量为 1BV/h,以
蒸馏水洗脱 2BV 后,再用 40%乙醇洗脱收集 2BV 即
可。 葎草提取液未纯化之前总黄酮的质量分数为
48%左右,出膏率为 26%,所得纯化物中总黄酮的质
量分数在 80%以上,出膏率为 15%,可见经过大孔吸
附树脂纯化后体积分数提高 30%以上, 出膏率降低
了 10%以上,从而为新药开发提供了选择。
参考文献:
[1] 高秀兰,吕桂兰 . 葎草的民间用药[J]. 中国民间疗法 ,2001,9
(1):59
[2] 董淑敏. 野生蔬菜葎草的营养成分分析 [J]. 畜禽业 ,1999 ,
(4):30~31
[3] 武婷 , 武之新 . 葎草的饲用价值及在三北地区开发利用的
意义[J]. 甘肃畜牧兽医, 2005, 35(6):40~42
[4] 李俊婕, 王晓静, 付义成. 葎草化学成分的研究. 食品与药
品,2008,10(5):5~7
[5] 陈伟光, 盛静, 林霞, 等. 正交设计研究葎草中总黄酮提取
工艺. 时珍国医国药,2007,18(3):551~552
[6] 蒋益花, 陈敏明. 草总黄酮的提取工艺和含量测定, 浙江农
业科学,2007(2)150~154
图 2 不同乙醇体积分数对 HPD100 大孔吸附树脂的影响
58- -