免费文献传递   相关文献

大孔树脂法分离纯化胆木中短小蛇根草苷



全 文 :大孔树脂应根据具体情况 ,从适应性 、经济性以及生
产的推广性等方面予以综合评价 ,选择吸附与解吸
效果均好的树脂型号。本研究从 6种型号大孔树脂
中筛选的 YWD-09D树脂对于小檗碱的吸附及解吸
率分别为 95.52%和 90.96%,对栀子苷的吸附及解
吸率分别为 89.23%和 90.05%,重现性好 ,具有可
操作性。
3.3 大孔吸附树脂的吸附作用主要是通过表面吸
附 、表面电性或形成氢键等 ,吸附达到饱和时 ,对化
学成分的吸附作用减弱直至消失 ,此时化学成分即
泄露流出 。因此 ,考查树脂的吸附容量是十分必要
的。
3.4 乙醇是大孔吸附树脂常用的解吸剂 。不同中
药品种及不同类型 、性质的中药有效部位或成分 ,一
般均可通过实验寻找最佳解吸效果的乙醇浓度或最
佳梯度洗脱组合。本文通过对不同浓度乙醇的洗脱
实验 ,优选 90%的乙醇作为该提取液的洗脱剂 ,实
验证明是非常适合的 。
3.5  本文对大孔吸附树脂的产物与醇沉法的产物
进行了比较 ,薄层层析结果二者成分基本相同 。从
干浸膏得率上看 ,醇沉法干浸膏得率在 20%左右 ,
其干浸膏易吸湿 、粘结 。大孔吸附树脂在 7% ~ 8%
之间 ,所得干浸膏有效成分含量高 ,且不易吸湿 ,贮
存方便 ,为方剂剂型的改进提供了很好的基础 。实
验室中试放大试验表明 ,结果与小试基本一致 。唯
一不足是大孔树脂操作较醇沉工艺复杂 ,成本提高 。
参 考 文 献
[ 1] 林慧彬 ,张兆旺 , 孙秀梅 ,等 .黄连解毒汤用半仿生法提
取药材组合方式的优选 .中国实验方剂学杂志 , 2004,
10(1):1-5.
[ 2] 王震 ,平其能 , 黄罗生 .大孔吸附树脂对栀子苷西红花
总苷吸附性能的研究 .中成药 , 2004, 26(7):532-533.
(2007-03-19收稿)
大孔树脂法分离纯化胆木中短小蛇根草苷
宣伟东 1 ,卞 俊 1 ,陈海生 2
(1.解放军第四一一医院南京军区药学专科中心 ,上海 200434;2.第二军医大学药学院天然药物化学教研
室 ,上海 200433)
  摘要 目的:考察不同型号大孔树脂分离纯化胆木提取液中短小蛇根草苷(Pumiloside, PML)的工艺条件及参
数。方法:采用水煎法提取 , HPLC法测定含量;以静态饱和吸附量 、洗脱量 、洗脱率为指标比较 5种大孔树脂 , 并对
AB-8树脂的吸附容量 、洗脱溶剂 、洗脱体积进行筛选;采用甲醇重结晶法纯化 PML, 并用波谱方法鉴定其化学结
构。结果:5种树脂中 , AB-8型树脂具有较好的吸附及洗脱参数 ,对 PML的吸附容量为 2.44mg/g干树脂 。适宜的
工艺条件为:6倍柱体积蒸馏水洗脱后 , 再用 4倍柱体积的 30%乙醇以 2BV/h的流速洗脱 , 减压回收溶剂后过滤 ,
沉淀甲醇重结晶。 PML得率为 75.1%, 纯度 >99.5%。结论:AB-8树脂附性能良好 ,适合胆木中 PML的分离纯化。
关键词 大孔吸附树脂;胆木;短小蛇根草苷;分离纯化
中图分类号:R284.2  文献标识码:A  文章编号:1001-4454(2007)10-1301-04
StudiesontheSeparationandPurificatonofPumilosidefrom
NaucleaofficinalisbyMacroreticularResin
XUANWei-dong1 , BIANJun1 , CHENHai-sheng2
(1.CenterofPharmaceutics, 411thHospitalofPLA, Shanghai200434, China;2.DepartmentofNaturalMedicinalChemistry,
SchoolofPharmacy, SecondMilitaryMedicalUniversity, Shanghai200433, China)
Abstract Objective:Toinvestigatethetechnologicalparametersandtheprocessforseparationandpurificationofpumiloside
(PML)fromNaucleaofficinalisPierrcexPitardbymacroreticularresin.Methods:PMLwasextractedbyhotwater, andthecontentof
PMLwasdeterminatedbyHPLCmethod.Thestaticcapacityabsorption, staticelutionratiosoffivetypesofresinwerestudiedrespec-
tively, andwerecomparedtoevaluatetheirabsorptionanddesorptionefecttoPML.Andthentheabsorptioncapacity, elutionsolution
andelutionvolumeoftheAB-8 resinwereresearchedtosetuptheoptimumseparationprocessforPML.Finally, PMLwasrecrysal-
lizedfromMeOHandidentifiedbyspectraanalysis.Results:TheAB-8resinhadthebestabsorptiveandseparativepropertiestoPML.
Thedynamicabsorptionratiowas2.44mg/g.Theapplicableprocesswasasfolows:thewaterextractedsolutionofNaucleaoficinalis
·1301·JournalofChineseMedicinalMaterials  第 30卷第 10期 2007年 10月DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2007.10.035
flowthroughtheresincolumnrepeatedly, afterbeingelutedwith6BVofdistiledwater, theresincolumnwaselutedwith4BV30%
ethanol, the30% ethanolfractionwascombinedandthesolventwasrecoveredinvacuum.Theprecipitationwasfilteredandrecrysal-
lizedfromMeOHtogivepurePML.TheyieldofPMLwas75.1%, andtheproductpuritywasupto99.5%.Conclusion:AB-8 resin
showsbetercomprehensiveabsorptionproperty.ItcanbeusedforseparationandpurificationofPMLfromNaucleaoficinalissuccess-
fully.
Keywords Macroreticularresin;Naucleaoficinalis;Pumiloside;Separationandpurification
  胆木(NaucleaoficinalisPiercexPitard),又名
乌檀 、药乌檀 、黄羊木 ,为茜草科乌檀属乔木。主要
分布广东 、广西和海南等地区 ,为我国重点保护的珍
稀野生植物种之一 。胆木性味苦 、寒 ,具有清热解
毒 ,消肿止痛之功效 。我国南方民间常用于感冒发
热 、肺炎 、肠炎 、痢疾 、湿疹 、皮疹 、脓疡等病的治疗。
临床有 “胆木注射液”和 “胆木浸膏片”用于急性扁
桃腺炎 、急性咽喉炎 、急性结膜炎及上呼吸道感染。
胆木的化学成分主要为吲哚类生物碱〔1、2〕。笔者曾
对胆木的化学成分进行系统的研究 ,分离鉴定了多
个化合物〔3 ~ 5〕。喹啉酮类生物碱短小蛇根草苷
(pumiloside,以下简称 PML)为胆木的主要活性成分
之一 ,含量较高 ,具有抗菌 、抗肿瘤 、抗增殖等多种作
用〔6〕。其作为抗肿瘤药物喜树碱生物合成的重要
中间体〔7〕 ,有较大的研究价值 。本实验采用 AB-8
大孔吸附树脂对胆木药材中的 PML进行分离纯化 ,
建立最佳工艺条件 ,为胆木和该化合物的药用开发
奠定一定的基础。
1 仪器与试药
1.1 仪器与试药 RY-2熔点测定仪(未校正);
BrukerDRX-500核磁共振仪(TMS为内标);Varian
MAT-212高分辨质谱仪;岛津 LC-10A色谱泵 ,岛津
LC-10Avp紫外监测器 , N2000色谱工作站(浙江智
达);MetlerAB104电子天平。 D101大孔吸附树脂
由上海医药工业研究院提供;X-5、AB-8、NK-9、S-8
大孔吸附树脂 ,均为南开大学化工厂产品。乙腈 、甲
醇为色谱纯 ,乙醇 、磷酸等均为分析纯 ,水为注射用
蒸馏水。 PML对照品由第二军医大学药学院天然
药物化学教研室提供。
1.2 药材 胆木带皮茎枝于 2002年 5月采集自
海南省万宁市兴隆地区 ,经自然风干后切片。原植
物由中国医学科学院药用植物研究所海南分所朱平
主任鉴定为茜草科乌檀属乔木乌檀 Naucieaoficina-
lisPierrcexPitard。
2 方法与结果
2.1 PML的含量测定
2.1.1  色谱条件:色谱柱:ODS-C18柱(5 μm, 4.6
×250mm),柱温:20℃,流动相:乙腈∶水(40∶60, V/
V),流速:1.0 ml/min,检测波长:226 nm。
2.1.2 标准曲线的绘制:取干燥至恒重的 PML对
照品 5 mg,精密称定 ,置 25ml量瓶 ,加 70%甲醇溶
解 ,定容 ,配制成 0.2 mg/ml的溶液作为对照品溶
液 。分别精密吸取该对照品溶液 1、2、4、8、10、15、
20 μl进样 ,按上述色谱条件测定。以峰面积为横坐
标 , PML的进样量为纵坐标绘制标准曲线 ,得回归
方程:
Y=X+0.0048, r=0.9998
以上结果表明在 0.2 ~ 4.0 μg范围内 , PML的
进样量与峰面积呈良好线性关系。
2.1.3 样品含量测定:精密称定干燥胆木药材粗
粉 1.0 g,加入 70%甲醇 40 ml,水浴加热回流提取
90 min,放冷 ,过滤 ,滤液转移至 50 ml量瓶 , 70%甲
醇定容 。取上清液适量 , 0.45μm微孔滤膜过滤 ,精
密吸取续滤液适量进样 ,照上述色谱条件测定 ,记录
各样品的峰面积 ,计算 PML的浓度及含量。结果表
明 ,胆木中 PML的含量为 1.071 g/kg(相当于药
材)。胆木水提取液 、大孔树脂柱洗脱液 ,按上述色
谱条件测定 PML的浓度 。
2.2  胆木中 PML的提取方法 采用水煎煮法进
行提取 ,并对水的用量进行考察。精密称定胆木粗
粉各 1 g,共 4份 ,分别每次用水各 5、10、20 ml分 3
次加热回流提取 ,每次 1 h,合并提取液后放冷 ,过
滤 , 100 ml量瓶定容 ,按 2.1.3项下方法测定 PML
含量 ,计算提取率 ,分别为:75.5%、92.2%、93.5%、
94.3%。以上结果表明 ,每 g药材用 30 ml水分 3
次煎煮 1 h,即可以得到满意的提取率 ,增加水的用
量对提取效率的影响不明显。
2.3  上柱液的制备 取胆木茎干燥粗粉 100 g,加
水煎煮 3次 ,每次用水 1L,煎煮 1h,合并提取液 ,放
冷 ,过滤 ,加蒸馏水定容至 3 L。按 2.1.3项下方法
测定 PML的含量为:0.0604 mg/mL。密闭 ,备用 。
2.4 大孔树脂预处理 大孔树脂用 95%医用乙醇
浸泡 24 h,湿法装柱 ,用 95%乙醇洗至洗出液加水
不产生浑浊 ,再用蒸馏水洗至无醇味 ,备用 。
2.5  不同型号大孔树脂的筛选 采用静态吸附试
验考察不同型号不同极性的大孔树脂对 PML的吸
附选择性。称取各型号干大孔树脂各 1.0 g,按 2.4
·1302· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 30卷第 10期 2007年 10月
项下方法预处理 ,置于 100 ml锥形瓶中 ,分别精密
加入 2.3项下上柱液 50 ml(含 PML3.2 mg),每隔
10 min振摇 20s,持续 2 h,静置 24 h后 ,过滤 ,少量
蒸馏水洗涤 ,得吸附后的滤液。将吸附后的树脂分
别另置 100 ml锥形瓶中 ,加入 85%乙醇 50 ml,其余
操作同上 ,得解吸后的滤液。分别测定吸附后滤液
及解吸液中 PML的浓度 、含量 ,计算每一种树脂对
PML的静态饱和吸附量 ,洗脱量及洗脱率。结果见
表 1。
 表 1  5种树脂静态饱和吸附量及静态洗脱率测定结果
树脂类型 树脂极性
吸附前加入量(mg)
吸附后残余量(mg)
饱和吸附量(mg/g)
洗脱量(mg/g) 解吸率(%)
D-101 非极性 3.2 1.27 1.93 1.69 87.6
X-5 非极性 3.2 1.55 1.65 1.32 80.0
AB-8 弱极性 3.2 0.52 2.68 2.46 91.8
NKA-9 极性  3.2 0.33 2.87 1.51 52.6
S-8 极性  3.2 0.36 2.84 1.28 45.1
  由表 1结果可知 ,非极性的树脂对 PML的吸附
量较小 ,但均具有较好的解吸率 ,极性树脂对 PML
具有较大的吸附量 ,但解吸率较差 , PML不易被洗
脱下来。其中弱极性的 AB-8树脂对 PML具有较好
的吸附和解吸附能力 ,因此初步选用 AB-8型树脂
分离纯化 PML。
2.6 AB-8树脂分离纯化胆木提取液中 PML工艺
2.6.1  吸附容量的确定:精密称定干大孔树脂
20.0 g,按 2.4项方法预处理 ,湿法装柱( 18 mm×
80mm),加入 2.3项下药材提取液 1L(含 PML60.4
mg),以 2BV/h的流速过柱 ,过柱液重复上样 2次 ,
静置 6 h,再用 6 BV蒸馏水洗脱至无色 。分别测定
测定过柱液及水洗脱液中 PML的含量 ,按下式计算
吸附容量:
吸附容量 =(上柱液中 PML含量 -过柱液中 PML含量
-水洗液中 PML含量)/干树脂重量
计算得到树脂对 PML的吸附容量为 2.44mg/g
干树脂 ,即相当于 2.28 g药材 /g干树脂 。
2.6.2  洗脱溶剂的选择:预实验表明 ,树脂吸附
后 ,用 30%的乙醇即可将 PML洗脱下来 。取经
2.6.1项下已经吸附完成的树脂柱 ,依次用 2BV的
10%、20%、30%、40%、50%、60%乙醇洗脱 ,收集洗
脱液 ,按 2.1.3项下方法测定各洗脱液中 PML的含
量 ,以 PML洗脱率为纵坐标 ,乙醇浓度为横坐标作
洗脱曲线 ,结果见表 2、图 1。
  结果表明 30%的乙醇溶液即可以将 PML大部
分洗脱下来 ,因此选用 30%乙醇作为洗脱溶剂 。
 表 2  不同浓度乙醇洗脱溶剂对 PML洗脱率的影响
乙醇浓度(%) 0 10 20 30 40 50 60
PML洗脱量(mg) 2.25 3.17 8.33 30.62 4.21 0.22 0
PML洗脱率(%) 4.61 6.50 17.07 62.75 8.63 0.45 0
图 1 PML不同浓度乙醇液洗脱曲线
2.6.3 洗脱体积的确定:精密称定干大孔树脂
20.0g,按 2.4项方法预处理 ,加入 2.3项下药材提
取液 800 ml(含 PML48.32 mg),过柱液重复上样 2
次 。先用 6BV蒸馏水洗至无色 ,再用 30%乙醇以
2BV/h的流速洗脱 ,每一个 BV为收集单位 ,测定各
洗脱液中 PML的含量 ,计算 PML的洗脱率 、转移
率 ,作洗脱曲线 ,结果见表 3、图 2。
 表 3  不同 30%乙醇洗脱体积对 PML洗脱率的影响
洗脱体积(BV) 0 1 2 3 4 5 6
PML洗脱量(mg) 2.12 9.68 13.88 18.55 2.15 1.19 0
PML洗脱率(%) 4.41 20.03 28.73 38.39 4.45 2.46 0
PML转移率(%) 4.41 24.71 53.44 91.83 96.28 98.74 98.74
图 2 PML30%乙醇液洗脱曲线
  以上结果显示 3BV的 30%乙醇即可将大部分
PML从树脂柱上洗脱 ,考虑到收率及成本因素 ,选
择 4BV的洗脱体积 。
2.6.4 PML的纯化与纯度测定:大孔树脂吸附后
的 30%乙醇洗脱液减压回收乙醇至无醇味 ,残液放
冷 ,即析出白色丝状结晶 ,过滤 ,甲醇重结晶 ,得无色
针状结晶。干燥得 PML纯品 ,按 2.1.3项下方法测
定 ,纯度 >99.5%(峰面积归一法)。
2.7  结构鉴定  无色针状结晶 (MeOH), mp>
300℃, Morlishi反应呈阳性 。 ESI-MS显示 [ M+
H] +为 513.77,得出分子式为 C26H28N2O9。1H-NMR
·1303·JournalofChineseMedicinalMaterials  第 30卷第 10期 2007年 10月
(DMSO-d6 , 500MHz)δ:12.09(1H, s, H-1), 8.14
(1H, dd, J=8.0, 1.0Hz, H-9), 7.67(1H, dt, J=8.0,
1.0Hz, H-11), 7.60(1H, d, J=8.0Hz, H-12), 7.35
(1H, t, J=8.0Hz, H-10), 7.06(1H, d, J=3.0Hz, H-
17), 5.80(1H, dt, J=17.0, 10.0Hz, H-19), 5.48
(1H, dd, J=17.0, 2.0Hz, H-18a), 5.40(1H, d, J=
2.0Hz, H-21), 5.36(1H, dd, J=10.0, 2.0Hz, H-
18b), 4.75(1H, br-d, J=12.0Hz, H-3), 4.58(1H, d,
J=8.0Hz, H-1′), 4.79(1H, dd, J=14.0, 2.0Hz, H-
5a), 4.33(1H, d, J=14.0hz, H-5b), 3.72(1H, ddd, J
=8.0, 6.0, 1.0Hz, H-6′a), 3.46(1H, dt, J=12.0,
6.0Hz, H-6′b), 3.21 ~ 3.0(4H, m, H-5′, 3′, 4′, 2′),
3.29(1H, m, H-15), 2.66(1H, m, H-20), 2.50(1H,
dt, J=14.0, 4.0Hz, H-14a), 2.02(1H, dt, J=14.0,
12.0Hz, H-14b)。13 C-NMR(DMSO-d6 , 125MHz)δ:
149.71(C-2), 59.41(C-3), 47.44(C-5), 112.98(C-
6), 172.98(C-7), 125.28(C-86), 124.72(C-9),
123.23(C-10), 131.59(C-11), 118.30(C-12),
140.36(C-13), 28.139 (C-14), 23.66 (C-15),
108.89(C-16), 145.10(C-17), 120.49(C-18),
132.46(C-19), 43.61(C-20), 94.87(C-21), 163.95
(C-22), 97.83(C-1′), 73.17(C-2′), 77.26(C-3′),
70.10(C-4′), 76.49(C-5′), 61.08(C-6′)。以上数
据与文献 〔8〕数据对照 ,确定该化合物为短小蛇根草
苷(pumiloside)。
2.8 方法验证 根据以上结果 ,确定以水煎煮法
提取 , AB-8大孔树脂吸附 , AB-8树脂对 PML的吸
附容量为 2.44 mg/g,相当于 2.28 g药材 /g。上柱
后先用 6BV蒸馏水洗涤 ,后用 4BV的 30%乙醇洗
脱 ,回收溶剂后过滤沉淀 ,甲醇重结晶作为胆木中短
小蛇根草苷的提取 、分离纯化方法 。取已测定含量
的胆木药材粗粉 1kg(含 PML1.071 g),加水 10L,
分 3次煎 ,每次 1 h,合并滤液 ,放冷后过滤。 500 g
AB-8大孔树脂经预处理后湿法装 6 cm×50 cm玻
璃柱 ,提取液上样 ,以 2BV/h的流速过柱 ,过柱液重
复上样 2次。先用蒸馏水洗涤至无色 ,再用 4BV的
30%乙醇以 2BV/h的流速洗脱 ,合并醇洗液 ,减压
回收溶剂 ,残液放冷 24 h,过滤析出的白色丝状沉
淀 ,甲醇重结晶 ,干燥后称重 ,测定产品纯度 ,计算得
率。上述实验平行操作三次 ,结果见表 4。
 表 4  工艺验证结果
实验号
药材
重量(kg)
PML
得量(g)
PML
纯度(%)
得率(%)
平均
得率(%)
1 1.0 0.88 99.52 82.2
2 1.0 0.74 99.67 69.1 75.1
3 1.0 0.79 99.73 73.8
3  讨论
实验结果表明。 AB-8大孔树脂对短小蛇根草
苷具有较好的吸附和解吸附特性 ,通过大孔树脂的
富集 ,利用短小蛇根草溶于热水 、含水的甲醇 、乙醇 ,
而在水 、甲醇 、乙醇中溶解度较差 ,对热稳定 ,易于结
晶的理化性质 ,得到收率和纯度均较高的产品 。本
文采用水煎煮法进行提取 ,实验结果显示该法方便
可行 ,既降低了有机溶剂提取回收带来的成本 ,简化
了操作 ,也有利于大孔树脂的吸附分离。本法既适
合实验室对照品的制备 ,也可应用于该产品中试生
产 。
参 考 文 献
[ 1] LinM, LiuX, YuDQ.AlkaloidsofNaucleaoficinalis.
PlantaMedica, 1984, 50:459-461.
[ 2] 林茂 ,李守珍 , 刘欣 ,等.胆木中两个新生物碱苷的结构
研究.药学学报 , 1989, 24(1):32-36.
[ 3] 宣伟东 ,陈海生 , 袁志仙 ,等 .中药胆木的化学成分 .中
国天然药物 , 2005, 3(1):181-183.
[ 4] 宣伟东 ,陈海生 , 卞俊 .胆木茎中一个新的吲哚生物碱
苷 .药学学报 , 2006, 41(11):1064-1067.
[ 5] 宣伟东 ,卞俊 , 陈海生.胆木生物碱成分研究.中草药 ,
2007, 38(2):170-173.
[ 6] SarahE, O′Connor, MareshJJ.ChemistryandBiologyof
MonoterpeneIndoleAlkaloidBiosynthesis.Nat.Prod,
Rep, 2006, 23:532-547.
[ 7] AimiN, NisimuraM, MiwaA, etal.PumilosideandDe-
oxypumiloside, PlausibleIntermediatesofCamptothecin
Biosynthesis.TetrahedronLet, 1989, 30 (37):4991-
4994.
[ 8] MarikoK, SatoshiY, KyokY, etal.Camptothecin-related
AlkaloidsFromHariryRootsofOphiorrhizapumila.Tetra-
hedron, 2002, 58(45):9169-9178.
(2007-03-19收稿)
《中药材 》杂志为美国 IM/Medline收录期刊 。
·1304· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 30卷第 10期 2007年 10月