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薯莨中鞣质纯化工艺优选



全 文 :[收稿日期] 20121019(008)
[基金项目] 江西省卫生厅中医药科研基金重点课题
(2009Z11)
[通讯作者] * 王小平,硕士,副教授,从事教学与中药炮制研
究与新药开发,Tel:0794-8239328,E-mail:jxrcwxp
@ 163. com
薯莨中鞣质纯化工艺优选
王小平1* ,王进1,汤灿辉1,王芳2
( 1. 江西中医药高等专科学校,江西 抚州 344000; 2. 江西中医学院,南昌 330004)
[摘要] 目的:优选薯莨中鞣质的纯化工艺条件。方法:以鞣质含量和保留率为指标,采用静态吸附法考察不同大孔树
脂的吸附、洗脱性能,通过单因素试验和 L9(3
4)正交试验对薯莨中鞣质的纯化工艺条件进行优化。结果:选用 AB-8 型大孔吸
附树脂,其最佳纯化工艺条件为上样量以每克树脂儿茶素不超过 17. 25 mg为宜,加 3 BV水洗除杂,用 1. 5 BV 40%乙醇以 0. 5
BV·h -1洗脱,收集洗脱液,鞣质保留率 82. 02%,鞣质纯度 64. 39%。结论:优选的纯化工艺合理、稳定可行,可为薯莨中鞣质的
工业化纯化提供实验依据。
[关键词] 薯莨;AB-8 型大孔吸附树脂;纯化工艺;正交试验;鞣质
[中图分类号] R283. 6 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2013)07-0024-04
[doi] 10. 11653 /zgsyfjxzz2013070024
Optimization of Purification Technology of Tannin in Diascorea cirrhosa
WANG Xiao-ping1* ,WANG Jin1,TANG Can-hui1,WANG Fang2
(1. Jiangxi College of Traditional Chinese Medicine (TCM) ,Fuzhou 344000,China;
2. Jiangxi University of TCM,Nanchang 330004,China)
[Abstract] Objective:To optimize purification technology conditions of tannin from Diascorea cirrhosa.
Method:With the content and retention rate of tannin as indexes,different macroporous resin properties of
absorption and desorption were observed by static absorption method,purification technology conditions of tannin
from D. cirrhosa was optimized by single factor test and L9 (3
4) orthgonal design. Result:AB-8 type
macroporous resin was chosen,its optimum purification technology conditions were as followings:sample amount
no more than 17. 25 mg per gram of resin,washed impurity with 3 BV water,and eluted by 1. 5 BV 40% ethanol
with flow rate of 0. 5 BV·h -1,collected the eluent. The content and retention rate of tannin were 82. 02%,
64. 39%,respectively. Conclusion:This optimized technology was stable, feasible and reasonable, it could
provide experimental basis for industrial purification of tannin in D. cirrhosa.
[Key words] Diascorea cirrhosa;AB-8 type macroporous resini; purification process; orthogonal
design;tannin
妇科经、带、产等病引起的出血证为临床常见
病,约占妇科门诊、住院病例的 1 /3,是导致妇女慢
性贫血和不孕不育症的重要原因[1-2]。目前,虽然
临床可用的止血药品种较多,但鉴于妇科出血与多
种因素有关,单纯应用西药止血药的疗效并不尽如
人意。因此,选用具有多靶点、多成分、多环节作用
特点的有效中药制剂治疗妇科出血证有较大的市场
需求。薯莨主要含鞣质、酚类成分,在民间广泛用于
治疗出血症[2]。现代药理研究表明,其可有效缩短
出血时间和凝血时间[3-5]。20 世纪 70 年代,中国人
民解放军第 175 医院曾在临床试用薯莨治疗各种出
血性疾病,治疗率达 85%[6]。由薯莨水提浸膏制备
的薯莨片,收载于《卫生部部颁标准》,每天服用量
12 片,主要用于治疗月经过多、功能性子宫出血及
产后出血[7]。本课题组前期研究表明,薯莨中所含
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2013 年 4 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 7
Apr.,2013
鞣质类型主要为缩合鞣质,采用水煎煮提取工艺,在
加热过程中缩合鞣质易被氧化、脱水缩合为不溶于
水的鞣酐沉淀,同时浸膏收率高而导致服用量大。
在采用渗漉提取工艺基础上,本实验选用大孔吸附
树脂对薯莨中主要有效成分鞣质进行纯化,为薯莨
片的二次开发提供参考。
1 材料
Tu-1901 型紫外-可见分光光度计(北京普析通
用分析仪器有限公司) ,AB265-S 型电子分析天平
(瑞士梅特勒-托利多仪器公司) ,FST-Ⅲ-10 型精密
型超纯水机(上海富诗特仪器设备有限公司)。
薯莨购自抚州市临川区医药公司,经江西中医
药高等专科学校李秀英副教授鉴定为薯蓣科植物薯
莨 Diascorea cirrhosa Lour.的块茎;AB-8,HPD-400A,
HPD-826 型大孔吸附树脂均购自沧州宝恩化工有限
公司;儿茶素对照品(中国药品生物制品检定所,批
号 110877-200001) ,试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2. 1 鞣质的含量测定
2. 1. 1 对照品溶液的制备 精密称取儿茶素对照
品 15. 09 mg,置 25 mL 量瓶中,用甲醇溶解并稀释
至刻度,摇匀,即得。
2. 1. 2 标准曲线的绘制 精密称取儿茶素对照品
溶液 0. 5,1,2,3,4,5 mL,分别置于 10 mL 量瓶中,
加甲醇定容。精密量取各溶液 0. 5 mL,分别加至包
有锡箔的试管中,加 3%香草醛甲醇溶液 2. 5 mL 和
30%浓硫酸甲醇溶液2. 5 mL,摇匀,避光显色 20
min。以相应的试剂为空白,照紫外-可见分光光度
法,于 500 nm处测定吸光度(A)。以 A为横坐标,对
照品质量浓度为纵坐标,得回归方程 A =22. 026 6C -
0. 253 8(r = 0. 999 8) ,表明儿茶素在 2. 74 ~ 27. 44
mg·L -1与 A呈良好线性关系。
2. 1. 3 供试品溶液的制备 取薯莨粉末约 0. 1 g,
精密称定,置 50 mL 棕色量瓶中,加甲醇至刻度,超
声处理 30 min,滤过,弃去初滤液,精密量取续滤液
1 mL,置 10 mL棕色量瓶中,用甲醇定容。
2. 1. 4 精密度试验 精密量取对照品溶液适量,依
法连续测定 6 次 A,结果 RSD 0. 27%,表明仪器精密
度良好。
2. 1. 5 稳定性试验 称取薯莨粉末 0. 1 g,精密称
定,依 2. 1. 3 项下方法制备供试品溶液,分别于 1,
2,3,5,7,9 h 按 2. 1. 2 项下方法测定 A,结果 RSD
2. 61%,表明供试品溶液在 9 h内稳定性良好。
2. 1. 6 重复性试验 分别称取同一批次薯莨粉末
6 份,每份 0. 1 g,精密称定,依法制备供试品溶液并
测定 A。结果鞣质平均含量(以儿茶素计)411. 45
mg·g -1,RSD 2. 80%,表明该方法重复性良好。
2. 1. 7 加样回收率试验 分别称取已知鞣质含量
的薯莨粉末 6 份,每份 0. 05 g,精密称定,各加入儿
茶素对照品 20 mg,依法制备供试品溶液并测定含
量。结果平均回收率 98. 12%,RSD 2. 09%,表明儿
茶素含量测定方法的回收率良好。
2. 2 上柱前样品溶液的制备 取薯莨粗粉 2. 5 kg,
以流速 4 mL·kg -1·min -1,80%乙醇为溶媒进行渗
漉,收集 8 倍量渗漉液,回收乙醇,加水适量稀释,搅
拌,滤过,精密测定体积。精密量取样品溶液
0. 5 mL,按 2. 1. 2 项下方法测定 A,计算样品溶液中
鞣质含量,备用。
2. 3 不同型号大孔树脂的吸附、洗脱能力比较 称
取预处理好的 AB-8,HPD-400A,HPD-826 型大孔吸
附树脂各 10 g,分别置于 100 mL 锥形瓶中,各加入
30 mL样品溶液,浸渍 24 h,不时振摇,滤取溶液,精
密测定体积并依法测定含量。取吸附饱和的大孔吸
附树脂,加入乙醇不断振摇,滤取乙醇液,精密测定
体积并依法测定含量。根据下述公式计算吸附量依
次为 20. 56,16. 41,19. 09 mg·g -1;洗脱量分别为
17. 80,13. 06,16. 02 mg· g -1;洗 脱 率 分 别 为
86. 57%,79. 61%,83. 92%。表明最佳大孔吸附树
脂型号为 AB-8。
Qa = (Co - Ce)× V /W;Qd = Cd × V /W;Ed = Qd /
Qa × 100%
式中 Qa表示吸附量,Co 为吸附液起始质量浓
度,Ce为吸附液平衡质量浓度,V 为溶液体积,W 为
树脂质量,Cd 为洗脱液平衡质量浓度,Qd 为洗脱
量,Ed为洗脱率。
2. 4 单因素试验考察
2. 4. 1 上样量 将已预处理的树脂 30 g,湿法装
柱,取上样液 30 mL,分成 30 份,依次上样,用水以
0. 5 BV·h -1洗脱,分段收集(每份 1 mL) ,采用 5%
FeCl3 溶液进行显色检识。结果表明,收集到第 24
份时,鞣质泄露明显。故上样量以每克树脂不超过
儿茶素 17. 25 mg为宜。
2. 4. 2 水洗除杂用量 在上样液吸附平衡后,确定
水洗流速 0. 5 BV·h -1。用 5 BV水洗脱,每 1 BV收
集 1 份。结果表明水洗脱液中鞣质含量低。分别将
5 份水洗脱液干燥,得浸出物,称定质量,结果第 4
份水洗脱液中浸膏收率很低,表明 3 BV水洗已基本
除去杂质。因此,确定用 3 BV水洗除杂。
·52·
王小平,等:薯莨中鞣质纯化工艺优选
2. 4. 3 洗脱溶剂 称取已预处理的树脂 5 份,每份
30 g,均湿法装柱,分别精密量取上样液 23 mL 上
样,用 3 BV水以 0. 5 BV·h -1洗脱,洗脱液弃去,分
别用体积分数为 20%,40%,60%,80%,95%的乙
醇溶液以 0. 5 BV·h -1洗脱,收集洗脱液至不与 5%
FeCl3 溶液发生显色反应为止,依法测定洗脱液中鞣
质含量,计算洗脱率分别为 63. 57%,82. 61%,
85. 79%,86. 85%,87. 21%。从经济性与安全性角
度考虑,取前 3 个体积分数乙醇进行优化试验。
2. 4. 4 洗脱溶剂用量 称取已预处理的树脂 3 份,
每份 30 g,湿法装柱,分别精密量取上样液 23 mL上
样,用 3 BV水以 0. 5 BV·h -1洗脱,洗脱液弃去,再
分别用体积分数为的 20%,40%,60%乙醇溶液以
0. 5 BV·h -1洗脱,每 1 BV 洗脱液为 1 份,共收集 4
份,分别水浴蒸干,称定质量。结果发现,前 2 BV洗
脱液的干膏质量依次占其全部干膏质量的
89. 08%,94. 70%,95. 36%。从经济性角度考虑,选
取收集不超过 2 BV洗脱液进行优化试验。
2. 5 纯化工艺优化 在预试验及单因素试验基础
上,采用 L9(3
4)正交试验设计,以鞣质保留率与鞣
质纯度为指标,考察乙醇体积分数、乙醇用量、洗脱
流速对纯化工艺的影响,因素水平见表 1。取已处
理好的 AB-8 型大孔树脂,按相同径高比湿法装柱,
分别取上样液 9 份,每份 50 mL,上样,用 3 BV水以
0. 5 BV·h -1洗脱,洗脱液弃去,之后按 L9(3
4)正交
表进行试验,收集乙醇洗脱液,摇匀,精确测定体积,
测定鞣质含量并计算其保留率;将洗脱液减压浓缩,
低温干燥,称定质量,依法测定鞣质含量。试验安排
及结果见表 2,方差分析见表 3 ~ 4。
表 1 薯莨中鞣质的纯化工艺正交试验因素水平
水平 A乙醇体积分数 /% B乙醇用量 /BV C洗脱流速 /BV·h -1
1 20 1 0. 5
2 40 1. 5 0. 75
3 60 2 1. 0
由表 3 ~ 5 结果可知,各因素对鞣质保留率的影
响顺序为 A > B > C,其中因素 A 有极显著性影响,
因素 B 有显著性影响,最佳工艺条件为 A3B3C1;各
因素对鞣质质量分数的影响依次为 A > B > C,其中
因素 A 有显著性影响,其他因素均无显著影响,最
佳工艺条件为 A2B2C3。综合考虑,确定最佳纯化工
艺为 A2B2C1,即以 40%乙醇为洗脱溶媒,洗脱溶媒
用量 1. 5 BV,洗脱流速 0. 5 BV·h -1。
表 2 薯莨中鞣质的纯化工艺正交试验安排
No. A B C
D
(空白)
鞣质 /%
保留率 质量分数
1 1 1 1 1 40. 20 40. 28
2 1 2 2 2 42. 15 47. 55
3 1 3 3 3 43. 58 42. 83
4 2 1 2 3 72. 32 65. 19
5 2 2 3 1 79. 14 67. 44
6 2 3 1 2 82. 89 66. 10
7 3 1 3 2 72. 06 63. 67
8 3 2 1 3 83. 04 64. 34
9 3 3 2 1 83. 27 60. 02
保留率 K1 125. 93 184. 58 206. 13 202. 61
K2 234. 35 204. 33 197. 74 197. 1
K3 238. 37 209. 74 194. 78 198. 94
R 37. 48 8. 39 3. 78 1. 84
鞣质质 K1 130. 66 169. 14 170. 72 167. 74
K2 198. 73 179. 33 172. 76 177. 32
量分数 K3 188. 03 168. 95 173. 94 172. 36
R 22. 69 3. 46 1. 07 3. 19
表 3 鞣质保留率方差分析
方差来源 SS f MS F P
A 2 712. 646 2 1 356. 323 517. 082 < 0. 01
B 116. 928 2 58. 464 22. 289 < 0. 05
C 23. 108 2 11. 554 4. 405 > 0. 05
D(误差) 5. 246 2 2. 623
注:F0. 0l(2,2)= 99. 00,F0. 05(2,2)= 19. 00(表 4 同)。
表 4 鞣质质量分数方差分析
方差来源 SS f MS F P
A 893. 259 2 446. 629 58. 373 < 0. 05
B 23. 513 2 11. 756 1. 536 > 0. 05
C 1. 769 2 0. 884 0. 116 > 0. 05
D(误差) 15. 302 2 7. 651
2. 6 验证试验 为进一步考察上述优选工艺的稳
定性和合理性,按该工艺条件进行重复性试验 3 次,
依法测定鞣质含量并计算保留率。结果保留率分别
为 80. 73%,83. 49%,81. 85%;鞣质纯度依次为
66. 27%,61. 54%,65. 36%;表明该工艺重复性好,
且稳定可行。
3 讨论
据文献报道[8],采用渗漉法提取薯莨中鞣质,
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中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 7
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檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶
提取溶剂为 90%乙醇,渗漉速率 2 mL·kg -1·min -1。
在前期研究工作中,本课题组采用 L9(3
4)正交试验
设计对薯莨的渗漉提取工艺进行优化,结果确定为
以 80%乙醇为溶媒,收集 8 倍量渗漉液,流速 4 mL·
kg -1·min -1。
本试验曾对大孔吸附树脂纯化鞣质的耐用性进
行考察,结果表明经 6 次动态吸附洗脱过程后,树脂
色泽明显加深,吸附率下降,需进行酸碱处理后才能
重复使用。曾与薯莨水提取浸膏比较,按本方法制
备的浸膏收率 14. 00%(按原药材折算) ,仅为水提
取浸膏收率的 1 /2,鞣质平均含量比水提取浸膏高 1
倍多。
[参考文献]
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[责任编辑 仝燕]
[收稿日期] 20121019(011)
[基金项目] 湖南省教育厅科研项目(12C1190)
[通讯作者] * 刘颖新,讲师,硕士,从事中药物质基础研究,Tel:15886357041,E-mail:liuyx412@ 163. com
星点设计-响应面法优化厚朴提取工艺
刘颖新* ,刘利利,喻祖文,李飞艳
( 湖南中医药高等专科学校,湖南 株洲 412012)
[摘要] 目的:通过星点设计-响应面法优化厚朴的提取工艺。方法:以乙醇体积分数、提取时间、溶媒比为自变量,以浸
膏得率、厚朴酚及和厚朴酚含量的总评“归一值”为因变量,通过对自变量各水平进行多元线性回归及二项式拟合,采用响应
面法优选提取工艺,并进行预测分析。结果:最佳提取工艺为佳 10 倍量 60%乙醇提取 3 次,每次 95 min。结论:星点设计-响
应面法优选的厚朴提取工艺简便、合理可行,具有较高的精确度,可推广于大生产应用。
[关键词] 厚朴;星点设计;响应面法;厚朴酚;和厚朴酚;浸膏
[中图分类号] R283. 6 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2013)07-0027-04
[doi] 10. 11653 /zgsyfjxzz2013070027
Optimization of Extraction Technology for Magnolia officinalis
by Central Composite Design /Response Surface Methodology
LIU Ying-xin* ,LIU Li-li,YU Zu-wen,LI Fei-yan
(Hunan Traditional Chinese Medical College,Zhuzhou 412012,China)
[Abstract] Objective:To optimize extraction process of Magnolia officinalis by central composite design /
response surface methodology. Method:Taking ethanol concentration,extraction time and the amount of solvent
·72·
第 19 卷第 7 期
2013 年 4 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 7
Apr.,2013