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川牛膝中杯苋甾酮的提取、分离及纯化工艺研究



全 文 :中甲硝唑的有效含量,从此次试验数据可以看出,这样做一方
面可以有效消除羟苯乙酯的对于测定的干扰,另外一方面,这
种方法可以准确地测定该制剂中甲硝唑的有效含量。在整个
甲硝唑含量测定方法过程中,其操作简便快捷,而且测定结果
准确,稳定性好,可以有效地控制该制剂的质量,值得医院制
剂等相关科室的推广使用。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 陈新谦,金有豫,汤光. 新编药物学[M]. 北京:人民卫生出版
社,2011:103
[2] 金秀英,罗时运,杨宝铃,等. 棘阿米巴角膜炎的诊断和治疗探
讨[J]. 眼科研究,2000,18(2) :143 - 145
[3] 王玉,张俊青,张玉武,等. 复方醋酸洗必太滴眼剂的研制与应
用[J]. 中国医院药学杂志,2001,21(1) :48 - 49
[4] 惠慧,邵珠民,刘腾. 紫外分光光度法测定甲硝唑滴眼液的含量
[J]. 齐齐哈尔医学院学报,2006,27(16) :1980
[5] 钱亚萍,缪华蓉,方兴华. 紫外分光光度法测定甲硝唑漱口液含
量[J]. 中国药事,2001,15(4) :251 - 252
[6] 陈晓莲,刘杏,钟兴武,等. 急性细菌性结膜炎致病菌和药物敏
感性分[J]. 中国实用眼科杂志,2005,23(3) :319 - 322
[7] 国家药内委员会. 中国药典. 二部[M]. 北京:中国医药科技出
版社,2010:154
[收稿日期] 2013 - 01 - 28
川牛膝中杯苋甾酮的提取、分离及纯化工艺研究
孔飞飞1,郭良君1,谭兴起2
(1. 中国人民解放军第九八医院,浙江 湖州 313000;2. 中国人民解放军 102 医院,江苏 常州 213002)
[摘要] 目的 研究从川牛膝中提取分离提纯杯苋甾酮的实用生产工艺。方法 生药材回流提取正交实验,大
孔树脂分离富集最佳条件筛选,硅胶柱层析纯化试验。结果 川牛膝药材用 70%乙醇加热回流提取两次为最佳提取
工艺;大孔树脂分离富集杯苋甾酮工序中,用 50%乙醇以 0. 8 BV /min 的速率洗脱为最佳分离工艺;硅胶柱层析纯化
工序中,以氯仿 - 90%乙醇(10∶ 1)为洗脱液为佳;最后经重结晶可得杯苋甾酮结晶。结论 川牛膝经提取、大孔树脂
分离、硅胶柱层析纯化获得杯苋甾酮的工艺简便、实用、经济,适用于小量生产。
[关键词] 川牛膝;杯苋甾酮;分离和提纯;工艺学
[中图分类号] R284. 2 [文献标识码] B [文章编号] 1008 - 8849(2013)18 - 2023 - 04
川牛膝是苋科植物川牛膝 Cyathula officinalis Kuan 的干
燥根。收载于《中国药典》(2005 版一部) ,具有逐瘀通经、通
利关节、利尿通淋功效。用于经闭癥瘕,胞衣不下,关节痹痛,
足痿筋挛,尿血血淋,跌扑损伤[1]。化学成分主要为甾酮类,
如杯苋甾酮(cyasterone)、头花蒽草甾酮等,其中杯苋甾酮在
川牛膝所含甾酮类成分中含量较大[2],药理作用与功能主治
基本相吻合[3]。文献资料中关于牛膝的提取方法报道较
多[4 - 5],而川牛膝的提取分离提纯工艺研究报道较少。杯苋
甾酮为川牛膝的有效成分(见图 1) ,因此笔者开展了川牛膝
中杯苋甾酮的提取分离和纯化的工艺研究,确定了最佳工艺
方法,现报道如下。
图 1 杯苋甾酮结构式
1 研究资料
1. 1 仪器 UV - 754 型紫外可见分光光度计 GR - 202AND
分析天平 Waters 高效液相色谱仪(515 泵、2487 紫外检测
器) ,7725i手动进样阀,针筒式微孔过滤器(0. 45 μm,天津市
腾达过滤器厂)RE - 201D旋转蒸发仪,SHZ -Ⅲ型循环水真
空泵,AS3120A超声仪,ZF - 1 三用紫外分析仪。
1. 2 药品与试剂 供试药材购于华东医药德清天润中药分
公司,经九八医院谭兴起博士鉴定为中药川牛膝;杯苋甾酮对
照品(自制,纯度为 99. 6%,HPLC - ELSD 归一化法测定) ;
D101 大孔树脂(天津制胶厂) ;色谱用硅胶(烟台江友硅胶开
发有限公司) ,甲醇,氯仿为分析纯,乙腈为色谱纯,95%乙醇
为医用,水为重蒸去离子水。
2 实验部分
2. 1 标准曲线的绘制
2. 1. 1 色谱条件 Symmetry C18 柱(3. 9 mm × 150 mm,4. 6
μm) ,流动相为乙腈 -水 -磷酸二氢钾(22∶ 78∶ 1. 36) ,流速 1
mL /min,检测波长:243 nm,柱温 室温。进样量 10 μL。在此
条件下,样品中杯苋甾酮峰与其对照品峰的保留时间基本一
致,且分离良好,无其他干扰,见图 2 ~图 3。
2. 1. 2 对照品溶液的制备 精密称取杯苋甾酮 11. 30 mg,置
200 mL量瓶中,加 50%甲醇水溶解并稀释至刻度,摇匀。取
上述对照品溶液 5 mL于 50 mL量瓶中,用 50%甲醇水定容,
摇匀,即得(每 1 mL中含杯苋甾酮 5. 65 μg)。
2. 1. 3 供试品溶液的制备 精密称取 100 mg杯苋甾酮粗提
物,用 50%甲醇超声溶解,滤过,并定溶于 1 000 mL 量瓶中,
微孔滤膜过滤取续滤液待测。
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图 2 杯苋甾酮高效液相色谱图
图 3 对照品高效液相色谱图
2. 1. 4 线性关系考察 分别取上述对照品溶液 2,4,8,16,20
μL,进样测定,以对照品的进样量 X(μg)对峰面积积分值 Y
作图,得到一条直线。结果表明:杯苋甾酮在 0. 011 ~ 0. 113
μg范围内线性关系良好,其回归方程为:Y =1. 869 63e +006X -
551. 059(r = 0. 999 9)。见图 4。
图 4 线性回归关系图
2. 1. 5 精密度试验 精密吸取上述对照品溶液,连续进样 5
次(每次 8 μL)进行测定,峰面积分别为:83 794. 3,82 116. 2,
82 814. 3,82 683. 7,83 352. 4,计算 RSD为 0. 7%。
2. 1. 6 重现性试验 取杯苋甾酮粗提物,按供试品溶液制备
方法同时制取 5 份供试溶液,各精密吸取 10 μL进样,峰面积
分别为:58 844. 5,58 773. 5,59 455. 7,58 336. 4,58 824. 2,测定
结果的 RSD为 0. 67%。
2. 1. 7 稳定性试验 对照品及供试品溶液避强光放置,每隔
4 h测定 1 次,结果表明在 24 h内均保持稳定。
2. 1. 8 加样回收率试验 精密称取杯苋甾酮粗提物 5 份,加
入一定量杯苋甾酮,按照样品溶液制备方法制得供试溶液,测
定含量,以杯苋甾酮计算加样回收率,结果加样回收率为 98.
65%,RSD为 1. 2%,n = 5。
2. 2 提取工艺的优化 目前川牛膝中甾酮类成分的提取分
离工艺研究较少,笔者参考牛膝的提取方法[6],通过正交实
验对有机溶剂回流提取的方法进行了研究。
2. 2. 1 确定因素水平表 本试验考察提取用溶媒的量、回流
时间以及溶媒浓度(乙醇水)对浸膏得率的影响。因素水平
见表 1。
表 1 提取因素水平表
水平编号
A溶媒量 /倍
第 1 次 第 2 次
B提取时间 /h
第 1 次 第 2 次
C乙醇浓度 /%
1 8 6 1. 5 1 50
2 10 8 2 1. 5 70
3 12 10 2 2 95
2. 2. 2 具体操作 分别称取 100 g川牛膝药材按表 1 设计的
试验方案进行,选择 L9(33)正交表进行试验,所得提取液经
合并、过滤、浓缩,再置恒温干燥箱 90 ℃烘干,称质量,即得干
膏质量。
2. 2. 3 结果分析 所得样品质量及结果分析见表 2。
2. 2. 4 结论 通过上述试验可以发现,3 个因素对提取效率
的影响由大到小依次为 C > B > A,最优提取工艺的水平选定
为 A3B3C2,即理论上的最优提取方案。川牛膝用 70%乙醇
水加热回流提取 2 次,第 1 次加 12 倍量回流 2 h,第 2 次加 10
倍量回流 2 h。
按上述理论上的最优方案进行验证,以干膏收率为指标
进行考察,得到干膏收率为 30. 2(g /100 g) ,大于正交试验结
果中的最高值 29. 9,说明优化是成功的。
表 2 正交试验结果
试验号
因素
A B C
干膏收率 /
(g /100 g)
1 1 1 1 19. 9
2 1 2 2 26. 1
3 1 3 3 25. 4
4 2 1 2 24. 3
5 2 2 3 26. 0
6 2 3 1 23. 2
7 3 1 3 24. 4
8 3 2 1 26. 6
9 3 3 2 29. 9
∑Ⅰ 71. 4 68. 6 69. 7
∑Ⅱ 73. 5 78. 5 80. 3
∑Ⅲ 80. 9 78. 6 75. 8
极差 9. 5 10. 1 10. 6
2. 3 大孔吸附树脂分离富集杯苋甾酮粗提物最佳条件筛选 大
孔吸附树脂是一种不溶于酸、碱及各种有机溶剂的非离子型
有机高分子聚合物,具有物理化学稳定性高、比表面积大、选
择性好、吸附容量大、易再生、使用寿命长、节省费用等优点,
近年来在天然产物尤其是水溶性化合物的提取分离中应用广
·4202· 现代中西医结合杂志 Modern Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine 2013 Jun,22(18)
泛[7]。笔者采用大孔吸附树脂分离富集杯苋甾酮,得到杯苋
甾酮粗提物,方法方便有效。
2. 3. 1 实验方法 采用 D -101 型大孔吸附树脂分离富集杯
苋甾酮粗提物,对树脂的吸附和解吸工艺参数进行了筛选。
主要研究大孔吸附树脂对杯苋甾酮的动静态吸附容量及 pH
值、吸附流速、洗脱剂等吸附和解吸影响因素,采用 HPLC 法
测定其中杯苋甾酮的含量作为指标。
2. 3. 2 工艺参数筛选
2. 3. 2. 1 树脂预处理 新买大孔吸附树脂先用 95%乙醇漂
洗至无煤油味(加热回流 2 h) ,再用水漂洗至漂洗液无色透
明,装柱。大孔树脂再生时用 2% NaOH 浸泡 24 h 后水洗至
中性,再用 5% HCL浸泡 24 h后用水洗至中性即可。
2. 3. 2. 2 大孔吸附树脂对杯苋甾酮动态吸附容量的测定
采用 TLC法检测大孔吸附树脂是否达到饱和吸附。取川牛
膝药材提取液通过大孔吸附树脂柱后流出液作为供试品溶
液,1 g /L杯苋甾酮溶液作为对照品溶液,各吸取 10 μL 点样
于硅胶 G薄层板上,以氯仿 - 90%乙醇(5∶ 1)混合液为展开
剂,10%硫酸 -乙醇溶液为显色剂。当树脂吸附饱和后,流出
液中会含有杯苋甾酮,供试溶液在与对照品溶液 TLC 图谱相
应的位置上,会显示相同的紫红色斑点。
川牛膝提取液通过吸附树脂柱(树脂量 10 g) ,流速 0. 8
BV /min。TLC 法检测显示,提取液上柱 3. 5 L 吸附饱和。用
水漂洗树脂至流出液澄清透明,用 5 BV 体积分数 50%乙醇
洗脱,流速 0. 5 BV /min,洗脱液烘干至恒重,得杯苋甾酮粗提
物 486. 5 mg,杯苋甾酮质量分数为 9. 3%,约 45. 2 mg。故树
脂对杯苋甾酮动态吸附量为 4. 52 mg /g。
2. 3. 2. 3 大孔吸附树脂对杯苋甾酮静态吸附量的测定 由
于大孔吸附树脂动态吸附时吸附能力强于静态吸附,故树脂
静态吸附饱和量要小于其动态吸附饱和量,即 2. 2 项下最佳
提取条件得到的川牛膝提取液 3. 5 L足以使 10 g树脂静态条
件下达到吸附饱和。
取 10 g经过预处理的树脂置于 3. 5 L 川牛膝提取液中,
不断搅拌 2 g,静置过夜后,从提取液中滤出树脂,按 2. 3. 2. 2
项方法操作,得杯苋甾酮提取物 381. 2 mg,杯苋甾酮质量分数
为 9. 5%,约 36. 2 mg。故树脂对杯苋甾酮静态吸附量为 3. 62
mg /g。
2. 3. 2. 4 pH对大孔吸附树脂吸附杯苋甾酮的影响 取 6 份
500 mL牛膝提取液,调至不同 pH,分别通过装有 10 g预处理
后树脂的树脂柱,吸附流速 0. 8 BV /min,吸附结束后,按
2. 3. 2. 2项方法用 8 BV体积分数 70%乙醇洗脱。结果表明:
pH对树脂吸附杯苋甾酮的影响不大。但酸性条件下,提取液
杂质含量较低,既增加树脂吸附量,又保护树脂,见表 3。
2. 3. 2. 5 吸附流速对大孔吸附树脂吸附杯苋甾酮的影响
取 5 份 10 g处理后的树脂装柱,5 份 500 mL川牛膝提取液分
别以不同吸附流速上柱,按 2. 3. 2. 2 项方法用 8 BV体积分数
70%的乙醇洗脱。结果表明:吸附流速小于 1. 2 BV /min 时,
吸附流速对树脂吸附杯苋甾酮影响不大,为提高实验效率,吸
表 3 pH对大孔吸附树脂吸附杯苋甾酮的影响
项目 2 4 6 7 8 10
提取液色泽 浅褐 浅褐 浅褐 褐色 深褐 褐色
提取液中沉淀   + - - -
杯苋甾酮粗提物 /mg 142. 2 160. 6 196. 4 187. 3 190. 2 201. 5
杯苋甾酮 /mg 10. 5 11. 2 15. 3 15. 1 14. 2 13. 5
注:+表示有沉淀;越多表示沉淀越多;-表示没有沉淀。
附流速可取 1. 2 BV /min,见表 4。
表 4 吸附流速对大孔吸附树脂吸附杯苋甾酮的影响 mg
项目 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 2
杯苋甾酮粗提物 182. 2 160. 6 169. 4 157. 5 148. 5
杯苋甾酮 14. 5 14. 2 13. 5 13. 2 12. 9
2. 3. 2. 6 不同洗脱溶液对杯苋甾酮洗脱的影响 取 8 份 10
g处理后的脂装柱,8 份 500 mL牛膝提取液分别上柱,吸附流
速 0. 8 BV /min,按 2. 3. 2. 2 项方法,分别用不同溶剂与水混合
配成不同体积分数的洗脱溶液 5 BV定量洗脱。结果表明:不
同体积分数的溶剂的洗脱能力不同,体积分数 50%乙醇洗脱
效果都较好,见表 5。
表 5 不同洗脱溶液对杯苋甾酮洗脱的影响 mg
项目 0 10 20 30 40 50 60 70
粗取物 70. 5 80. 1 85. 1 131. 2 140. 5 153. 3 167. 2 163. 5
杯苋甾酮 0 4. 6 7. 2 9. 3 11. 5 13. 5 13. 7 13. 1
2. 3. 2. 7 洗脱溶液用量对杯苋甾酮洗脱的影响 取 8 份 10
g处理后的树脂装柱,8 份 500 mL牛膝提取液分别上柱,吸附
流速 1. 2 BV /min,按 2. 3. 2. 2 项方法,分别用不同体积洗脱溶
液洗脱。结果表明:体积分数 50%乙醇,5 BV 就可以把树脂
吸附的杯苋甾酮全部洗脱下来,见表 6。
表 6 洗脱溶液用量对杯苋甾酮洗脱的影响 mg
项目 2 3 4 5 6 7 8 9
粗取物 80. 5 103. 5 128. 6 145. 5 146. 2 144. 6 145. 2 143. 9
杯苋甾酮 7. 3 9. 7 11. 3 12. 7 12. 4 12. 3 12. 2 12. 1
2. 3. 3 最佳吸附和解吸条件 D101 型大孔吸附树脂彩云对
杯苋甾酮动态吸附量为 28. 9 mg /g,静态吸附量为 21. 2 mg /g。
树脂富集分离杯苋甾酮,pH 6 左右,提取液杂质含量较低,既
增加树脂吸附量,又保护树脂。吸附流速在 1. 2 BV /min以下
对树脂吸附效果影响不大,为提高实验效率,吸附流速可取
1. 2 BV /min。体积分数 50%乙醇洗脱效果较好,4 BV就可以
把树脂吸附的杯苋甾酮全部洗脱下来。由于试验中洗脱流速
太小,最大流速仅为 0. 4 BV /min,故洗脱流速取 0. 4 BV /min。
故 D101 型大孔吸附树脂富集分离杯苋甾酮的最佳条件为:
pH6 左右,吸附流速 1. 2 BV /min,体积分数 50%乙醇 5 BV洗
脱,洗脱流速 0. 4 BV /min。
2. 4 分离与纯化 称取按 2. 3 分离富集工艺后得到的杯苋
甾酮粗提物 100 mg,将粗提物研磨成细粉,加入甲醇超声提取
数次,直到残留固体经 TLC 色谱检测,在与杯苋甾酮色谱相
·5202·现代中西医结合杂志 Modern Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine 2013 Jun,22(18)
同的位置上,不显明显的紫红色斑点,提取液经拌样装硅胶
柱,加压层析,分离得白色结晶约 10 mg,此白色结晶在 TLC
图谱上显示一个斑点,见图 5。
图 5 杯苋甾酮分离图
2. 4. 1 TLC分析方法 分别称取牛膝提取物和蜕皮甾酮适
量,制成 5. 0 g /L供试品溶液和 1. 0 g /L对照品溶液。吸取供
试品溶液和对照品溶液各约 10 μL,在硅胶 G薄层板上点样,
不同展开剂展开,10%硫酸乙醇溶液显色。3 种 TLC 展开剂
分别为:氯仿 - 95%乙醇(10∶ 1)、氯仿 - 95%乙醇(7. 5∶ 1)、
氯仿 - 95%乙醇(5∶ 1) ,Rf 值分别为:0. 19,0. 46,0. 59。因此
笔者采用氯仿 - 95%乙醇(10∶ 1)为流动相。
2. 4. 2 柱层析方法 以硅胶 G 为固定相,氯仿 - 95%乙醇
(10∶ 1)混合液为流动相,称取适量提取物,甲醇拌样,铺于固
定相上层,以流动相为洗脱剂洗脱。经 TLC 检测,收集洗脱
液,回收可得白色结晶性粉末,经鉴定为杯苋甾酮。
2. 4. 3 杯苋甾酮的重结晶 经过甲醇反复重结晶,可得杯苋
甾酮结晶,纯度为 99. 6%,HPLC - ELSD归一化法测定。
3 讨 论
从川牛膝中得到杯苋甾酮的纯品方案为:川牛膝用 70%
乙醇水加热回流提取 2 次,第 1 次加 12 倍量,回流 2 h,第 2
次加 10 倍量回流 2 h,合并提取液,回收乙醇;用水稀释后,过
滤,上大孔吸附树脂吸附,吸附流速 1. 2 BV /min,分别用水
洗、10%乙醇水洗脱,弃去,最后用 50%乙醇水 5 BV 洗脱,洗
脱流速 0. 4 BV /min,回收至干,得杯苋甾酮粗提物;杯苋甾酮
粗提物经柱层析,用氯仿 - 95%乙醇(10 ∶ 1)洗脱,经甲醇反
复重结晶可得纯品。
加热回流提取川牛膝,有效成分提取效率高,乙醇便于回
收,节省成本。大孔树脂法分离川牛膝提取液,具有操作简
便、省时、吸附选择性高,吸附能力强等优点,且树脂可以再生
利用。所得杯苋甾酮粗提物中,杯苋甾酮含量高,便于分离纯
化。加压柱层析,笔者采用氯仿 - 95%乙醇(10 ∶ 1)洗脱剂,
分离效果好。笔者参考文献[8 - 11]资料,采用高效液相色
谱法测定川牛膝提取物中杯苋甾酮的含量,方法简单易行,适
合川牛膝提取物的质量控制。
本研究通过正交试验法对川牛膝的提取工艺进行了优
化,对大孔吸附树脂分离富集杯苋甾酮粗提物最佳条件进行
筛选,最后找到合适的纯化和结晶方法得到杯苋甾酮纯品。
该工艺简单易行,适用于大量制备,为杯苋甾酮的进一步研究
提供了依据。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 国家药典委员会. 中国药典(2005 版一部) [M]. 北京:化学工
业出版社,2005:26
[2] 黎万寿,陈幸,王晓阳,等. 川牛膝的品质研究[J]. 现代中药研
究与实践,2003,17(4) :18 - 20
[3] 黎万寿,陈幸. 川牛膝的品质研究[J]. 现代中药研究与实践,
2003,17(4) :21
[4] 王龙,胥秀英,郑一敏,等. 正交实验法研究牛膝中甾酮的水煮
提取工艺[J]. 时珍国医国药,2005,16(11) :1116 - 1117
[5] 王龙,胥秀英,郑一敏,等. 大孔吸附树脂提取分离牛膝总甾酮
[J]. 精细化工,2004,21(增刊) :131 - 132
[6] 韦松,梁鸿,赵玉英,等. 怀牛膝中化合物的分离鉴定[J]. 中国
中药杂志,1997,22(5) :293 - 295
[7] 吴红,梁恒,吴道澄,等. 大孔吸附树脂法分离纯化山茱萸总皂
苷[J]. 第四军医大学学报,2003,24(8) :689 - 692
[8] 陈幸,黎万寿,崔红,等. 高效液相色谱法测定独活寄生合剂中
杯苋甾酮含量[J]. 中国医院药学杂志,2003,23(8) :451 - 452
[9] 黎万寿,陈幸,王晓阳,等. RP - HPLC 法测定白毛夏枯草中杯
苋甾酮的含量[J]. 中草药,2002,33(10) :898 - 899
[10]马英,毕开顺,王玺,等. HPLC法测定川牛膝中杯苋甾酮的含量
[J]. 中草药,2000,31(6) :427 - 428
[11]陈幸,黎万寿,朱久武,等. RP - HPLC 法测定川牛膝中杯苋甾
酮的含量[J]. 药物分析杂志,2000,20(4) :234 - 235
[收稿日期] 2012 - 12 - 10
·6202· 现代中西医结合杂志 Modern Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine 2013 Jun,22(18)