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大孔吸附树脂纯化金樱根总黄酮的研究



全 文 :大孔吸附树脂纯化金樱根总黄酮的研究
吴功庆1,易运红1,邹梅清1,田素英1* ,赵增阳2
(1.广东药学院中山校区,广东中山 528458;2.中山大学生命科学学院,广东广州 510275)
摘要 [目的]筛选出一种树脂,并优化大孔吸附树脂纯化金樱根总黄酮成分的工艺。[方法]比较 ADS-7、HPD300、AB-8、D-101 型 4 种
大孔吸附树脂对金樱根粗总黄酮提取液的吸附 -解吸效果,考察上样液浓度、洗脱液浓度对解吸效果的影响。[结果]AB-8 型大孔树
脂对金樱根总黄酮成分吸附分离效果最佳;其纯化金樱根最佳条件为以 20. 0 ml浓度为 0. 200 mg /ml的样液进行吸附,用 4 BV 50%乙
醇进行洗脱。最佳工艺下,金樱根总黄酮的精制度为 205. 40%。[结论]通过该研究得到的方法可获得高纯度的金樱根总黄酮。
关键词 金樱根;大孔吸附树脂;总黄酮;分离纯化
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)20 -12143 -02
Study on Purification of Total Flavonoids from Root of Rosa laevigata Michx. by Macroporous Resin
WU Gong-qing et al (Zhongshan Campus,Guangdong Pharmaceutical University,Zhongshan,Guangdong 528458)
Abstract [Objective]To obtain a suitable macroporous resin,and to optimize its purification process for total flavonoids of root of Rosa laevi-
gata Michx. .[Method]The adsorption and desorption effect of four resins like ADS-7,HPD300,AB-8 and D-101 were comparatively studied
and effect of concentration of loading solution and eluent concentration were investigated.[Result]AB-8 resin was the optimum purification
resin for total flavonoids of root of Rosa laevigata Michx.,and the optimum purification conditions were:loading concentration of 0. 200 mg /ml,
loading volume of 20. 0 ml,eluent of 50% ethanol of 4 BV. Under the optimal conditions,the purification rate of total flavonoids of root of Rosa
laevigata Michx. reached as high as 205. 40% .[Conclusion]The high quality total flavonoids from root of Rosa laevigata Michx. was obtained
in this work.
Key words Root of Rosa laevigata Michx.;Macroporous resin;Total flavonoids;Isolation and purification
基金项目 2009 年中山市华南现代中药城专项发展资金(2009H020)。
作者简介 吴功庆(1979 -) ,男,湖北罗田人,讲师,硕士,从事中药提
取分离分析的研究。* 通讯作者,高级实验师,硕士,从事
中药鉴定研究,E-mail:zsxqtsy@ 126. com。
收稿日期 2011-03-16
金樱根为蔷薇科植物金樱子(Rosa laevigata Michx.)的
干燥根或者根皮,其作药用历史悠久,在《本草纲目》、《中华
草本》、《岭南草药志》中均有记载。大量研究表明,黄酮类化
合物有抗癌作用[1]、降血糖 [2 -3]、抗氧化作用[3 -4]等作用。
有关金樱根化学成分的研究已有一些报道[5 -6],但是有关大
孔吸附树脂纯化金樱根总黄酮的研究尚未见报道。笔者通
过比较 ADS-7、HPD300、AB-8、D-101大孔树脂对金樱根总黄
酮吸附量和洗脱率的影响,确定金樱根总黄酮成分分离纯化
的最佳树脂,以期获得高纯度的金樱根总黄酮。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。中药金樱根,购于广州致信中药饮片有
限公司,产自湖南,经鉴定为蔷薇科植物金樱子(Rosa laevi-
gata Michx.)的根或根皮。
1. 1. 2 主要试剂。芦丁对照品(批号:100080-200306) ,购
自中国药品生物制品检定所;其他试剂均为市售分析纯。
1. 1. 3 主要仪器。UV1102紫外可见分光光度计,由上海天
美科学仪器有限公司生产。
1. 2 方法
1. 2. 1 标准曲线的绘制。精密称取芦丁对照品 0. 020 3 g,
加入适量的 60%乙醇超声溶解,放冷,配成浓度为 0. 203
mg /ml的芦丁对照品储备溶液。参考文献[7]中方法采用
紫外 -可见分光光度法在 510 nm处测定对照品吸光度,以
吸光度(A)为纵坐标,浓度(C,mg /ml)为横坐标,绘制芦丁
标准曲线。
1. 2. 2 金樱根总黄酮的提取。以石油醚为脱脂剂,将金樱
根细粉于 78 ℃水浴锅中脱脂 15 h[8 -9],将滤纸包取出,置于
通风橱中挥干溶剂。称取一定量脱脂的金樱根细粉,按料液
比为 1∶150加入 60%乙醇,置于 70 ℃水浴中加热[10 -11],回流
提取 2次,每次 2 h,趁热抽滤提取液。在抽滤液中加入等体
积的石油醚,充分振荡进行二次脱脂,弃去石油醚层,把脱脂
处理后的粗黄酮液置于旋转蒸发仪中挥干溶剂,再于 101 ℃
烘干,得粗黄酮粉。
1. 2. 3 样品含量测定。精密吸取样品溶液 1. 0 ml 3 份,分
别置于 100 ml容量瓶中,加入 5%亚硝酸钠溶液 1. 0 ml,摇
匀,放置 6 min;加入 10%硝酸铝溶液 1. 0 ml,摇匀,放置 6
min;加入 4%氢氧化钠 10. 0 ml,摇匀,加蒸馏水定容至刻度,
摇匀,放置 15 min。以试剂作为空白,用紫外 -可见分光光
度法测定样品吸光度,代入标准曲线回归方程计算样品浓
度,再计算总黄酮含量。
1. 2. 4 大孔树脂预处理[12 -13]。分别称取一定量的大孔吸
附树脂,用 95%乙醇浸泡 24 h,装柱,继续用乙醇洗柱,直至
流出液与水(1∶5,V /V)混合不呈浑浊,然后用蒸馏水洗至无
醇味,再加入 4 BV的 5% HCl浸泡 3 h,用蒸馏水洗至中性,
再加入 4倍床体积的 5% NaOH浸泡 3 h,最后用蒸馏水洗至
中性,备用。
1. 2. 5 树脂纯化条件优化。在室温下,将样品液按一定的
流速通过装有树脂的 1. 8 cm × 30. 0 cm的玻璃层析柱,测定
流出液中总黄酮的浓度,考察样品液浓度、样品液上样量对
树脂吸附性能的影响,绘制树脂的泄漏曲线,确定最佳的吸
附工艺条件。对已吸附样品的树脂进行解吸附试验,考察洗
脱剂浓度、流速等对树脂解吸附性能的影响,绘制解吸附曲
线,确定最佳的解吸附工艺条件。
1. 2. 5. 1 不同树脂的动态吸附 -洗脱效果比较。分别称
取已处理好的 4 种树脂 10. 000 0 g,湿法装柱。精密吸取
10. 0 ml样品液置于各树脂柱上,以 1. 0 ml /min的吸附速率
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(20):12143 - 12144,12146 责任编辑 刘群燕 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.20.205
进行吸附[14]。分别收集吸附余液于 50 ml容量瓶中,先用 3
倍床体积的蒸馏水快速洗柱;收集水洗液于 50 ml 容量瓶
中,再用 4倍床体积的 70%乙醇进行洗脱;收集所有乙醇洗
脱液于 100 ml容量瓶中,显色并定容,测定吸附余液、水洗
脱液和醇洗脱液中总黄酮的浓度,计算树脂的吸附量和解
吸率。
1. 2. 5. 2 上样液浓度的确定。精密吸取浓度为 0. 100、
0. 200、0. 300、0. 400、0. 500 mg /ml的上柱液各 20. 0 ml,上柱,
以 1. 0 ml /min的吸附速率进行吸附,收集所有吸附余液,测
定总黄酮含量,并计算总黄酮的总吸附量与吸附率,确定最
佳的上样液浓度。
1. 2. 5. 3 洗脱溶媒浓度的选择。取经预处理的 AB-8树脂 5
等份,取浓度相同的样品溶液 5等份平行上柱吸附,分别用 4
BV 10%、30%、50%、70%、80%的乙醇溶液进行解吸附,测
定洗脱液中黄酮浓度,确定最佳的洗脱溶媒。
1. 2. 6 泄露曲线的绘制。称取已处理好的 AB-8 型大孔吸
附树脂 12 g,湿法装柱。精密移取 100. 0 ml 0. 200 mg /ml上
样液上柱,以 1. 0 ml /min 的吸附速率进行吸附,收集流出
液,每 5. 0 ml作 1份,标上相应序号,分别测定总黄酮浓度。
以流出液的编号为横坐标,流出液浓度为纵坐标绘制泄露
曲线。
1. 2. 7 纯化工艺验证试验。精密吸取金樱根粗提样品液
20. 0 ml 3份,加入层析柱中,控制流速为 1. 0 ml /min,待上样
液完全流尽后,按照筛选出的最佳工艺条件进行吸附、洗脱,
将所收集的洗脱液减压浓缩,低温烘干至恒重,得棕黄色粉
末(即金樱根总黄酮精品)。各精确称取 10. 0 mg 3 份,定容
至 10 ml,测定总黄酮浓度。
2 结果与分析
2. 1 标准曲线 计算得芦丁对照品的回归方程为 A =
f12. 570 0C -0. 002 1,相关系数 R2 = 0. 999 5。
2. 2 树脂纯化条件游湖
2. 2. 1 树脂的选择。由表 1 可知,AB-8 型树脂对金樱根
总黄酮的分离纯化效果较其他 3 种树脂好,其吸附量最大,
且容易洗脱,得到的总黄酮的纯度也较高。因此,试验中选
用 AB-8 型吸附树脂分离纯化金樱根总黄酮成分。
表 1 4种树脂的动态吸附 -洗脱测定结果
Table 1 Determining results of dynamic adsorption-elution of four res-
ins
树脂型号
Type of resins
总吸附量
Total adsorption
amount∥mg
吸附率
Adsorption
rate∥%
解吸率
Desorption
rate∥%
AB-8 4. 028 97. 77 87. 31
D-101 3. 941 95. 66 86. 42
HPD 300 3. 913 94. 98 83. 39
ADS-7 3. 877 94. 10 0. 85
2. 2. 2 上样浓度的选择。当上样液浓度为 0. 100、0. 200、
0. 300、0. 400、0. 500 mg /ml 时,对应的总黄酮吸附率分别为
94. 18%、95. 44%、94. 13%、94. 11%、94. 02%,故选用浓度为
0. 200 mg /ml的上样液。
2. 2. 3 洗脱溶媒浓度的选择。结果表明,用 4 BV 10%、
30%、50%、70%、80%的乙醇溶液进行解吸附时,洗脱率分别
为 35. 03%、78. 13%、89. 88%、91. 93%、93. 33%。由此可知,
50% ~80%乙醇对总黄酮效果洗脱较好。根据解吸曲线(图
1) ,选用 50%乙醇作为洗脱液。
注:1 ~2号为水洗脱液;3 ~5号为醇洗脱液。
Note:1 -2. water eluent;3 -5 ethanol eluent.
图 1 不同浓度洗脱剂对金樱根总黄酮解吸曲线
Fig. 1 The desorption curve of elution solvent of different con-
centration for total flavonoids from root of Rosa laevigata
Michx.
2. 3 泄露曲线的绘制 由图 2可知,当上样液为 20. 0 ml时
开始泄露,即吸附饱和,所以上样液用量为 20. 0 ml。
图 2 AB-8树脂泄露曲线
Fig. 2 Leak curve of AB-8 macroporous resin
2. 4 纯化工艺验证 验证试验结果表明,总黄酮精品黄酮
含量为 33. 85% (RSD 值为 2. 20%) ,纯化前黄酮含量
16. 48%,精制度为 205. 40%,说明得到的最佳纯化工艺效
果较好。
3 结论
AB-8型大孔树脂对金樱根总黄酮成分吸附分离效果最
佳,因为 AB-8型大孔树脂是弱极性树脂,其纯化金樱根最佳
条件为以 20. 0 ml浓度为 0. 200 mg /ml的样液进行吸附,用 4
BV 50%乙醇进行洗脱。最佳工艺下,金樱根总黄酮的精制
度为 205. 40%。
参考文献
[1]YANG C S,LANDAU J M,NEWMARK H L,et al. Inhibition of Carcino-
genesis by dietary polyphonic compounds[J]. Annu Rev Nutr,1998,11:317
-333.
[2] ROBARDS K,ANTOLOVICH M. Analytical chemistry of fruit bioflavo-
noids:a review[J]. Analyst,1997,112:11 -34.
[3]BRAVO L. Polyphenols:chemistry,dietary sources,metabolism and nutri-
tional significance[J]. Nutr Rev,1998,11:317 -333.
[4]CERUTTI P A. Prooxidant states and tunmlor promotion[J]. Science,1985,
227:375 -381.
[5]邹堂斌,赵永福,解庆林.正交试验优选金樱根鞣质提取工艺[J].安徽
(下转第 12146页)
44121 安徽农业科学 2011 年
(6. 60%)、辛酸(6. 41%)、异丙基乙醚(6. 08%)2-乙氧基戊 烷(5. 08%)、十二烷(4. 93%)和可巴烯(4. 17%)。
表 1 竹节参脂溶性成分的 GC-MS分析结果
Table 1 Analysis results of the fat-soluble components of Panax japonicus C. A. Mey. by GC-MS
序号
No.
保留时间
Retention
time∥min
化学成分名称
Name of chemical com-
positions
分子式
Molecular
formula
分子量
Molecular
weight
相对百分含量
Relative
percentage∥%
1 1. 98 环己烷 Cyclohexane C6H12 84 0. 71
2 2. 09 乙酸 Acetic acid C2H4O2 60 0. 48
3 2. 26 十二烷 Dodecane C12H26 170 4. 93
4 2. 33 异苏氨酸 Homosterine C4H9O3N 119 1. 55
5 2. 51 可巴烯 Copaene C15H24 204 4. 17
6 2. 75 2,3-丁二酮 2,3-Butanedione C4H6O2 86 2. 47
7 2. 80 (E)-2-辛烯醛(E)-2-Octenal C8H14O 74 1. 86
8 2. 89 异丙基乙醚 Propane,2-ethoxy- C5H12O 88 6. 08
9 2. 98 3-甲基丁酸 Butanoic acid,3-methyl- C5H10O2 102 8. 40
10 4. 07 甲酸乙酯 Formic acid,ethyl ester C3H6O2 74 0. 39
11 4. 21 3-甲基-2-丁酮 3-Methyl-2-butanone C5H10O 86 12. 88
12 5. 08 苏子油烯 Perillene C11H18 150 2. 33
13 6. 11 丁二醇缩醛 Pentane,1-(1-ethoxyethoxy)- C9H20O2 160 1. 26
14 6. 82 E-α-香柠檬烯 E-trans-. alpha. -Bergamotene C15H24 204 1. 38
15 7. 86 正己酸 Hexanoic acid C6H12O2 116 6. 60
16 8. 16 环己烷 Cyclohexane C6H12 84 0. 39
17 8. 68 1-十八碳烯 1-Octadecene C18H36 252 18. 06
18 8. 91 对二甲苯 p-xylene C8H10 106 0. 94
19 10. 29 二十二烷 Docosane C22H44 218 3. 97
20 11. 21 2-乙氧基戊烷 2-Ethoxypentane C7H16O 116 5. 08
21 11. 68 辛酸 Caprylic acid C8H16O2 144 6. 41
22 15. 25 3-二十碳烯 3-Eicosene,(E)- C20H40 280 1. 71
23 36. 01 松油烯-4-醇 Tepinene-4-alcohol C10H18O2 170 1. 36
3 结论与讨论
竹节参脂溶性成分主要成分为烯类(29. 01%)、酸类
(21. 89%)、酮类(15. 35%)、烷烃类(15. 08%)和醚类
(6. 08%)化合物。这些化合物在竹节参中的生理作用有待
进一步研究。
参考文献
[1]国家药典委员会.中国药典:一部[S].北京:化学工业出版社,2005:93.
[2]顿耀艳,袁丁.竹节参化学成分的研究进展[J].时珍国医国药,2006,17
(10):1909 -1911.
[3] ZOU K,ZHU S,TOHDA C,et al. Dammarane-type triterpene saponins
from Panax japonicus[J]. Journal of Natural Products,2002,65(3):346 -
351.
[4]左锐,袁丁.竹节参化学成分和药理活性研究进展[J].时珍国医国药,
2005,16(9):838 -840.
[5]文德鉴,张松,张翠兰,等.竹节人参皂苷对小鼠低氧/复氧损伤后抗氧
化功能的影响[J].中国应用生理学杂志,2008,24(3):318 -319.
[6]赵荣飞,刘和,张来.黔竹节参与鄂竹节参精油成分研究[J].北方园
艺,2010(7):181 -184.
[7]张来,赵荣.飞黔产竹节参块茎精油成分分析及抗氧化活性研究[J].
贵州农业科学,2010,38(6):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
44 -46.
(上接第 12144页)
农业科学,2010,38(27):14953 -14954.
[6]易运红,吴功庆,林淑萍,等.金樱子根及茎总黄酮的提取研究[J].广
东农业科学,2010,37(7):121 -123.
[7]徐雅琴,孙艳梅,付红,等.穗醋栗叶片中黄酮类物质的研究[J].天然
产物研究与开发,2000(2):21 -23.
[8]陈乃富,张莉.金樱子黄酮类化合物的初步研究[J].中国林副特产,
2005,18(15):2 -4.
[9]陈乃富.蕨菜黄酮类化合物的提取及其抗氧化作用[J].食品与发酵工
业,2003,29(11):63 -66.
[10]陈乃富,张莉,夏冠军.金樱子黄酮化合物提取条件研究[J].中国林
副特产,2006(4):1 -4.
[11]李尼曼,钟晓红,李丽娜,等.金樱子黄酮类化合物提取工艺研究[J].
湖南农业科学,2009(3):79 -82.
[12]任顺成,丁霄霖.大孔树脂对玉米须类黄酮的吸附分离特性研究[J].
食品与发酵工业,2003,29(12):17 -21.
[13]金向群,刘永刚,随志刚,等. D-140大孔树脂分离纯化淫羊藿黄酮的
研究[J].中成药,2004,26(11):872 -875.
[14]陈乃富,陈科,张莉,等.大孔树脂柱层析法纯化金樱子总黄酮的初步
研究[J].中药材,2007,30(8):1013 -1016.
[15]SONG X D,ZHANG Z X,WANG W W,et al. Determination of isoflavone
from soybean lines cultivated in Jilin Province and correlation analysis be-
tween isoflavone content and soybean quality[J]. Agricultural Science &
Technology,2010,11(1):48 -50.
[16]霍强,王宇,高荣远,等.瑞香狼毒总黄酮的提取及体外抗氧化作用研
究[J].畜牧与饲料科学,2010,31(2):83.
[17]WANG X S. A simple method of isolating algae[J]. Agricultural Science
& Technology,2010,11(2):4,11.
[18]陈毓,饶玉鹏,李锋涛.分光光度法测定小蓟及其小蓟炭总黄酮含量
[J].畜牧与饲料科学,2010,31(8):2 -4.
[19]KONG J,TU G Q,KUANG Z S,et al. Isolating and screening of effective
decomposing strain of silkworm chrysalis protein and study on parts of its
enzymatic properties[J]. Agricultural Science & Technology,2010,11
(2):8 -11.
[20]朱飞娥,田自华,张子义.甘草总黄酮微波法提取工艺的研究[J].畜
牧与饲料科学,2008,29(5):1 -2.
64121 安徽农业科学 2011 年