全 文 :Central South Pharmacy. October 2015, Vol. 13 No.10 中南药学 2015 年 10 月 第 13 卷 第 10 期
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鱼胆草中獐牙菜苦苷的大孔树脂分离富集研究
杨富茗 1,何珺 2*,郭萍 2 (1.贵州大学药学院,贵阳 550025;2.贵州省生化工程中心,贵阳 550025)
摘要:目的 研究大孔树脂对鱼胆草中獐牙菜苦苷富集作用,并确定其树脂分离纯化工艺参数。方法 采用
高效液相色谱法对獐牙菜苦苷进行分析测定,通过考察 6种大孔树脂对鱼胆草中獐牙菜苦苷的静态吸附及解
吸情况,选择吸附及解吸较好的树脂进行动态柱层析分离参数筛选。结果 6种大孔树脂中 AB-8和 SP825对
鱼胆草中獐牙菜苦苷吸附效果较好,AB-8具有饱和静态吸附量及解吸率,分别为 19.43 mg·g- 1,92.6% ,
并对 AB-8柱动态参数进行筛选,结果树脂动态饱和吸附量为 40.5 mg·g- 1;先采用 2 BV 水洗除杂,3.5 BV
30%乙醇洗脱;树脂柱最佳径高比为 1 :8。 结论 采用 AB-8大孔树脂对鱼胆草中獐牙菜苦苷进行分离纯化,
可以将獐牙菜苦苷从原药的 5.7%提纯至 60%以上,工艺富集作用明显,且生产成本低,适合工业生产应用。
关键词:獐牙菜苦苷;大孔树脂柱层析;鱼胆草;富集;分离
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1672-2981(2015)10-1030-04
doi:10.7539/j.issn.1672-2981.2015.10.004
Separation and enrichment of swertiamarine from Swertia davidii
YANG Fu-ming1, HE Jun2*, GUO Ping2 (1. School of Pharmaceutical Sciences, Guizhou University, Guiyang
550025; 2. Research Center of Biochemistry Engineering in Guizhou, Guiyang 550025)
Abstract:Objective To optimize the enrichment of swertiamarine from Swertia davidii by macroporous resin, and
obtain the optimal conditions for separation and purifi cation. Methods With swertiamarine as the index, the content
of swertiamarine was determined by HPLC. Six macroporous resins were optimized by static adsorption-elution test,
and then the better resin was tested by dynamic column chromatography. Results AB-8 and SP825 showed better
results. AB-8 resin had higher rate of static adsorption and desorption rate. Through dynamic investigation, AB-8 macropo-
rous resin was fi nally chosen. The saturation adsorption was 40.5 mg·g- 1, impurity washed with 2 BV pure water,
and eluted wtih 3.5 BV 30% ethanol. The best diameter-height ratio was 1 :8. Conclusion AB-8 macroporous resin
for Swertia davidii, may purify the content from 5.7% to 60% or more. This process enrichment is obvious, with low
cost suitable for industrial production.
Key words:swertiamarine; macroporous resin chromatography; Swertia davidii; enrichment; separation
作者简介:杨富茗,男,硕士研究生,主要从事天然产物有效成分的提取分离工作,Tel:18660894961,E-mail:851007109@qq.com
* 通讯作者:何珺,女,副教授,主要从事天然产物有效成分的提取分离工作,E-mail:hejun1016@163.com
鱼胆草(Swertia davidii),学名称为川东獐牙菜,
是土家族民间常用的一种民族药,民间称之为青鱼胆草、
水黄连、水灵芝等。其为龙胆科獐牙菜属植物川东獐牙
菜的全草,具有清热解毒作用。民间常用于清肺热、活
黄疽、恶疮疥癣、急性肠炎、菌痢等症 [1]。
獐牙菜苦苷(swertiamarine)是鱼胆草中主要的有效
成分之一,獐牙菜苦苷能抑制酸性磷酸酯酶的释放,可预
防缺氧引起的大鼠肝损伤,体外实验已经证明獐牙菜苦苷
在浓度为 50 μg·mL- 1 时对肝癌细胞有抑制作用 [2],同
时其还具有抗氧化、镇静、镇痛、消除水肿、抗炎及清除
自由基的作用。另还有文献报道:其能改善糖尿病肾病变
状况,抗高血脂,抑制微生物及肿瘤细胞等作用 [3-5]。
但是目前关于鱼胆草中獐牙菜苦苷提取纯化的研究
却报道较少,据现有文献报道:龙胆中用 HP-300提取环
烯萜醚,得到柱洗脱物中獐牙菜苦苷质量分数为 2.44%[6],
当药中用 HPD-100树脂提取獐牙菜苦苷,得到苦苷的
含量为 52.9%[7]。本文以鱼胆草为原料,经提取再选用
AB-8树脂进行吸附富集,得到含量 60%以上的獐牙菜苦
苷,操作简单易行、适用于工艺生产,为能更有效开发
利用鱼胆草中獐牙菜苦苷提供了参考。
1 材料
1.1 仪器
Agilent Technology(1100series) 分析型 HPLC(大
连依利特分析仪器有限公司);DV215CD 电子天平(美
国奥豪斯,精度:1/10万);HH.SY21-Ni6 电热恒温水
浴锅(北京长源实验设备厂);SG2200HE 超声波清洗
器(上海冠特超声仪器公司);其他为一般常规仪器。
1.2 实验树脂
AB-8(沧州宝恩化工有限公司);ADS-17(天津市
海光化工有限公司);BS-75(蚌埠市辽源新材料有限公
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司);D-101(南开大学化工厂);DM-130(安徽三星
树脂科技有限公司);SP850(日本三菱公司,北京慧德
易科技有限责任公司代购)。
1.3 试药
鱼胆草材料(2014年贵州大学农学院任明见教授鉴
定并提供,其中含獐牙菜苦苷含量为 6%),獐牙菜苦苷
(上海同田生物技术股份有限公司,批号:E-0334,纯
度≥ 98.7%);甲醇为色谱纯;其余试剂为分析纯。
2 方法与结果
2.1 对照品以及供试品溶液的制备
2.1.1 对照品溶液制备 准确称取獐牙菜苦苷 4.3 mg于
10 mL量瓶中,加入甲醇超声溶解,并定容至刻度,微
滤(0.45 μm)备用。
2.1.2 供试品溶液的制备 取提取液用超纯水稀释40倍,
超声溶解,微滤备用。
2.2 测定方法
2.2.1 色谱条件及系统适用性 色谱柱:Hypersil C18色谱
柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);流速:0.8 mL·min- 1;
检测器:紫外检测仪;检测波长:254 nm;灵敏度:
0.04AUFS;柱温:35 ℃;进样体积:10 μL;流动相:甲醇 -
水(20 :80)[8]。取“2.1”项下对照品溶液按上述色谱
条件测定,色谱图见图 1。
2.2.2 线性关系考察 精密吸对照品溶液,分别加流动相
稀释成 0.4912、0.2456、0.1228、0.0307、0.015 35 mg ·
mL-1得到獐牙菜苦苷对照品的系列浓度溶液。按“2.2.1”
项下色谱条件,进样 10 μL,测定峰面积,以浓度为横坐
标,峰面积为纵坐标得回归方程:y = 1.63×104x+ 89.68(r
= 0.9997),表明獐牙菜苦苷在浓度为 0.015 35~ 0.4912
mg · mL- 1呈良好线性关系。
2.2.3 精密度试验 精密吸取同一供试品溶液 10 μL,重
复进样 6 次,其峰面积积分值 RSD为 0.43%(n= 6)。
2.2.4 重复性试验 按“2.1.2”项下方法制备供试品溶液
6份,各进样 10 μL,獐牙菜苦苷样品含量的 RSD为 0.65%
(n= 6)。
2.2.5 稳定性试验 分别精密吸取“2.1.2”项下供试品溶
液 10 μL,于 0、2、4、8、12、24 h 进样,测定其峰面
积积分值。结果供试品溶液在 24 h 内峰面积分值 RSD为
1.3%(n= 6)。
2.2.6 回收试验 精密称取已知含量的同批样品(含量为
715.24 mg·g- 1)约 0.1 g,共 6 份,置量瓶中,分别精
密加入獐牙菜苦苷对照品(0.52 mg·mL- 1)80 mL,然
后按 “2.1” 项下方法制备供试品溶液,并测定含量,计
算回收率,结果平均回收率为 98.5%,RSD为 0.95%。
2.3 树脂柱层析分离研究结果
2.3.1 鱼胆草中獐牙菜苦苷提取液的制备 精密称取鱼胆
草叶粉适量,加入 30%乙醇在 70 ℃水浴中提取 2次,
第 1次料液比为 1 :10,第 2次料液比为 1 :8,每次 2
h,过滤提取液,将滤液真空浓缩去除乙醇,冷却后抽滤
至清亮备用 [7,9]。按“2.2.1”项下色谱方法测定,得獐牙
菜苦苷初始浓度为 4.15 mg · mL- 1,转移率为 80%以上,
此方法可行。
2.3.2 獐牙菜苦苷静态吸附率和解吸率考察 分别精确称
量 10 g左右 6种大孔吸附树脂置于具塞锥形瓶中,各加入
20 mL “2.3.1”项下提取液,置于 24 ℃恒温震荡床吸附
24 h,过滤,取滤液过 0.45 μm微滤后测定。将过滤的树脂,
转移至具塞锥形瓶中,加入 20 mL 50%乙醇,置于 24 ℃
恒温震荡床解吸 24 h,取出将解吸液过微滤后HPLC测定,
并用以下计算方法计算出其静态吸附率及解吸率:
初始量(mg)=上样浓度(mg·mL- 1)×上样体
积(mL);
静态吸附量 =初始量(mg)-(吸附后溶液浓度
(mg·mL- 1)×吸附后溶液体积(mL);
静态解析量= 解吸液浓度(mg·mL- 1)×解吸液
体积(mL);
吸附率(%)= [(静态吸附量(mg·g- 1)/ 初始
量(mg)]×100%;
解吸率(%)= [静态解析量(mg)/静态吸附量
(mg)]×100%。
表 1 6种大孔树脂对鱼胆草中獐牙菜苦苷静态吸附率及解吸率
Tab 1 Static adsorption and desorption rate of swertiamarine by 6
macroporous resins
树脂类型
(resin type)
静态吸附量
(saturated
adsorption)
/mg·g- 1
静态解吸量
(static desorption
quantity)
/ mg·g- 1
50%乙醇静态解
吸率(50% ethanol
static desorption
rate)/%
ADS-17 19.24 5.65 29.37
BS-75 9.70 8.30 85.57
D101 7.96 7.71 96.86
DM130 11.76 10.20 86.73
AB-8 19.43 17.99 92.59
SP850 21.60 13.59 62.92
由表 1数据得出,AB-8树脂具有最高的静态吸附量
及解吸率,其静态吸附量为 19.43 mg·g- 1,50%乙醇的
解吸率为 92.59%,其次是 SP850树脂,其静态吸附量为
21.60 mg·g- 1,50%乙醇的解析率为 62.92%,因此选
用 AB-8为分离纯化鱼胆草中獐牙菜苦苷用树脂。
2.3.3 AB-8树脂穿透曲线的考察 将按照“2.3.1”项下方
法制取 200 g鱼胆草提取液,上装有 50 g AB-8大孔树脂
柱(径高比 1 :8),以 1 mL·min- 1的流速每 30 mL
收集一份流出液,共收集 21份,测定其獐牙菜苦苷含量,
作泄漏曲线见图 2。结果表明獐牙菜苦苷在第 15份的时
候开始出现泄漏,在第 19份的时候达到饱和,因此确定
该条件下 AB-8树脂的动态饱和吸附量为 40.5 mg·g- 1。
图 1 獐牙菜苦苷对照品 HPLC图
Fig 1 HPLC chromatogram of swertiamarin
t/min
獐牙菜苦苷
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图 2 AB-8树脂分离獐牙菜苦苷的穿透曲线
Fig 2 Breakthrough curve of swertiamarine by AB-8 resin
2.3.4 溶剂洗脱浓度的考察 按照“2.3.1”项下方法取
45.00 g鱼胆草制备提取液,上 AB-8树脂柱,流出液弃去,
依次用 300 mL水,500 mL的 30%、50%、70%和 90%乙
醇溶液,以 1 mL·min- 1流速洗脱,分别收集不同浓度
的洗脱液,并测定其獐牙菜苦苷的含量,结果见图 3。獐
牙菜苦苷基本没有被水洗脱下来,而 30%乙醇集中洗脱
下绝大多数的獐牙菜苦苷,50%、70%、90%乙醇洗脱液
里獐牙菜苦苷含量很低,因此选用 30%乙醇为洗脱溶剂。
表 2 AB-8树脂分离獐牙菜苦苷径高比考察
Tab 2 Diameter-height ratio of AB-8 resin to separate swertiamarine
径高比(height
-diameter
ratio)
上柱量
(sampling)
/mg
30%乙醇洗脱
量(30% ethanol
elution)/mg
回收率
(recovery)
/%
1 :4 1266.7 913.3 72.1
1 :6 1900.0 1605.5 84.5
1 :8 2533.3 2216.6 87.5
2.3.5 溶剂洗脱量的考察 取已处理好AB-8树脂装柱(柱
体积为 200 mL),将按照“2.3.1”方法取 100 g鱼胆
草制备提取液上 AB-8柱,依次用 300 mL水,1000 mL
30%乙醇溶液,以 2 mL·min- 1流速洗脱,分别测每
100 mL收集洗脱液,并测定獐牙菜苦苷含量,结果见图 4。
由图 4可知,随着 30%乙醇用量的增加,獐牙菜苦苷也
逐渐被洗脱下来,当洗脱剂用量达到 3.5 BV时,即 700
mL用量时,獐牙菜苦苷可从树脂柱中有效地解吸下来。
2.3.6 径高比的考察 取内径都为 3 cm的树脂柱分别以
径高比为 1 :4、1 :6和 1 :8装入树脂,树脂高度分
2.3.7 工艺验证实验 平行称取鱼胆草全草 3份,按料液
比 1 :10加入相应体积的 30%乙醇 70 ℃水浴 2 h,冷却
过滤,真空浓缩去除乙醇,提取液上 AB-8柱,柱床径高
比为 1 :8,采用 2 BV水洗杂,3.5 BV 30%乙醇洗脱,
收集洗脱液,真空浓缩至干得獐牙菜苦苷提取物,记录
重量并测定其纯度,其结果见表 3。3批验证实验中,采
用大孔树脂富集可将獐牙菜苦苷为 6.0%原料提纯到 60%
纯度的提取物,且提取物得率为 5.0%以上,獐牙菜苦苷
的回收率均在 80%左右,工艺重复性好。
表 3 工艺验证实验
Tab 3 Process validation experiments
编号
(No.)
原料重量
(peso grezzo)/g
上柱量獐牙菜苦苷含量
(sampling)/g
得到粗提取物重量
(extract weight)/g
提取物中獐牙菜苦苷含量
(swertiamarine content )/g
提取物纯度
(extract purity)/%
回收率
(recovery)/%
1 49.9 2.8 3.4 2.32 68.2 82.8
2 100.0 5.6 6.4 4.42 69.1 79.0
3 107.1 5.4 6.0 4.00 66.7 74.1
图 3 AB-8树脂分离獐牙菜苦苷的梯度洗脱
Fig 3 Gradient elution of swertiamarine by AB-8 resin
图 4 AB-8树脂分离獐牙菜苦苷的洗脱溶剂用量曲线
Fig 4 Elution solvent dosage curve of swertiamarine by AB-8 resin
别为 12、18、24 cm。按树脂的最大静态吸附量 40.5
mg·g- 1的 80%上相应体积的同浓度苦苷水提液,以 1
mL·min- 1上柱,然后用 2 BV水除杂,最后以 3.5 BV
30%乙醇以 2 mL· min- 1的流速收集洗脱液,分别测洗
下来的獐牙菜苦苷含量、计算解吸率以及回收率,结果
见表 2。结果表明随着径高比的增加獐牙菜苦苷在 AB-8
树脂中吸附及解吸效果更好,径高比为 1 :8时回收率
比其他好,达到 87.5%,故选取树脂柱的径高比为 1 :8。
3 结论
综合了 6种大孔树脂对獐牙菜苦苷的静态吸附率与
解吸率考察结果,表明 AB-8和 SP850树脂对其具有较
高的静态吸附,但是 50%乙醇静态解吸率则 AB-8远高
于 SP850,因此确定 AB-8树脂为分离鱼胆草中獐牙菜苦
苷选用树脂,且从树脂采购上也大大降低生产成本。
对 AB-8大孔树脂的动态层析参数进行了研究,确
定其对獐牙菜苦苷最大吸附量为 40.5 mg·g- 1,树脂柱
最佳径高比为 1 :8,样品上柱后用 2 BV纯水除杂,3.5
BV 30%乙醇洗脱獐牙菜苦苷,富集效果良好,柱洗脱干
燥提取物中獐芽菜苦苷纯度均> 60%,工艺稳定可行。
参考文献
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(收稿日期:2015-05-19;修回日期:2015-07-14)
多指标优选五味子种子中木脂素类成分提取工艺
胡燕 1,窦志华 2*(1.海门市人民医院,江苏 海门 226100;2.南通大学附属南通第三医院,江苏 南通 226006)
摘要:目的 优选五味子中木脂素类成分提取工艺。方法 以五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯甲、五味
子甲素、五味子乙素、五味子丙素及总木脂素提取量为指标,采用正交试验考察回流次数、回流时间、乙醇
浓度、乙醇用量对该指标的影响。结果 优选的工艺为 5倍量 95%乙醇,回流提取 3次,每次 60 min。结论
优选的提取工艺稳定可行,可用于为五味子种子中木脂素类成分的提取。
关键词:五味子种子;五味子醇甲;五味子醇乙;五味子酯甲;五味子甲素;五味子乙素;五味子丙素;提
取工艺;正交试验;多指标
中图分类号:R284,TQ461 文献标识码:A 文章编号:1672-2981(2015)10-1033-04
doi:10.7539/j.issn.1672-2981.2015.10.005
Optimizing extraction of lignans from seed of Schisandra
chinensis by multi-indexes
HU Yan1, DOU Zhi-hua2* (1. Haimen People’s Hospital, Haimen Jiangsu 226100; 2. Nantong Third Affi liated
Hospital of Nantong University, Nantong Jiangsu 226006)
Abstract: Objective To optimize the extraction of lignans from the seed of Schisandra chinensis. Methods The
extraction capacity of schizandrol A, schizandrol B, schisantherin A, deoxyschizandrin, schizandrin B, schizandrin C
and total lignans were taken as evaluation indexes, and orthogonal design was used to investigate the impact of refl ux
times, refl ux time, alcohol concentration, and amount of alcohol on these indexes. Results The preferred process was:
refl ux 3 times with 5 times of 95% alcohol, 60 min each time. Conclusion This optimized extraction is stable and
feasible, which can be used for the extraction of lignanoids from the seed of Schisandra chinensis.
Key words: seed of Schisandra chinensis; schizandrol A; schizandrol B; schisantherin A; deoxyschizandrin; schizan-
drin B; schizandrin C; extraction; orthogonal experiment; multi-indexes
基金项目:江苏省药学会医院药学科研项目(编号:JS2012-04);江苏省南通市应用研究计划项目(编号:K2008027)。
作者简介:胡燕,女,副主任药师,主要从事药事管理及药品质量控制研究,E-mail:ntguwei01@163.com * 通讯作者:窦志华,男,
博士,主任中药师,硕士研究生导师,主要从事中药药效物质基础及质量控制研究,E-mail:zhihuadou@163.com
五味子为木兰科植物五味子 Schisandra chinensis
(Turcz.)Baill.的干燥成熟果实,习称“北五味子”。
木脂素类成分是五味子主要活性成分 [1-3],具有抗肝损伤、
抗氧化等作用 [4-6]。五味子中的木脂素主要为联苯环辛烯