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中亚沙棘保肝有效成分纯化工艺研究



全 文 :236
中亚沙棘保肝有效成分纯化工艺研究
李寅庆1,2,阿布力米提·伊力1,阿吉艾克拜尔·艾萨1,*
( 1.中国科学院干旱区植物资源化学重点实验室,新疆特有药用资源利用省部
共建国家重点实验室培育基地,新疆乌鲁木齐 830011; 2.中国科学院大学,北京 100049)
摘 要:目的:建立中亚沙棘保肝有效部位纯化方法。方法:以总三萜和总酚吸附量和解吸量为指标,通过静态吸附与
解吸实验筛选适宜大孔吸附树脂; 并通过动态吸附和解吸实验考察最优工艺条件。结果:适宜纯化工艺条件为: AB-8
大孔吸附树脂,上样浓度为 0.067g生药 /mL,上样液 pH为 6,上样液流速为 2BV /h,上样量为 9~10BV,洗脱剂为 70%
乙醇,洗脱剂用量为 3.5BV。纯化后总三萜含量 49.3%,总酚含量 36.1%,总有效部位纯度达到 85.4%。
关键词:中亚沙棘,大孔吸附树脂,纯化,总三萜,总酚。
Purification of the hepatoprotective fraction from
Hippophae rhamnoides L.subsp.turkestanica
LI Yin-qing1,2,YILI Abulimit1,AISA Haji-akber1,*
( 1.Key Laboratory of Plant Resources and Chemistry of Arid Zone,State Key Laboratory Basis of
Xinjiang Indigenous Medicinal Plants Resource Utilization,Xinjiang Technical Institute of
Physics and Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Urumqi 830011,China;
2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)
Abstract: Objective: To establish the purification craft of the hepatoprotective fraction from Hippophae rhamnoides
L.subsp. turkestanica.Method : The adsorption and desoption ability of the total triterpenoids and phenolics were
carried out to select the appropriate marcoporous resin.Then,the dynamic adsorption and desoption experiments
were used to study the appropriate purification craft.Result: AB-8 resin was better than other resins.The optimum
purification conditions: sample solution concentration 0.067g /mL,9~10BV sample solution in pH6,flow rate 2BV/h,
Elution solvent 70%,ethanol washing 3.5BV.Under these optimum conditions,the purified product contained total
triterpenoids 49.3% and total phenolic 36.1%,the total effective fraction content was 85.4%。
Key words: Hippophae rhamnoides L. subsp. Turkestanica; macroporous resin; purification; total triterpenoids;
total phenolics
中图分类号:TS201.2 文献标识码:B 文 章 编 号:1002-0306(2014)13-0236-05
doi:10. 13386 / j. issn1002 - 0306. 2014. 13. 042
收稿日期:2013-10-23 * 通讯联系人
作者简介:李寅庆( 1986- ) ,男,博士研究生,研究方向:天然药物化学。
基金项目: 国家自然科学基金国际( 地区) 合作项目 ( 31110103908 ) ;
国家科技支撑计划( 2011BAI05B05) 。
中亚沙棘为胡颓子科沙棘属的亚种,为我国境
内分布的 5 个沙棘亚种之一,在我国仅在新疆地区
分布[1]。中亚沙棘在维吾尔族传统医学中被广泛应
用,其维药名为“吉汉”,具有生干生寒、清热止咳、降
逆止吐、燥湿祛痰、清胃增食、利尿渗湿、软肝消肿、
凉血降压,平喘定心的功效[2]。其中以儿茶酸、绿原
酸、花青素、生育酚和黄酮为主的酚类成分[3]和以齐
墩果酸和熊果酸为主的三萜类成分[4]是中亚沙棘中
含量较多的两类成分。天然酚类成分能够清除脂质
在肝脏代谢过程中产生的过氧化自由基,从而保护
肝细胞免受自由基损伤[5]。同时,三萜类成分不仅具
有抗氧化的作用,还可以诱导肝组织生成具有强效
自由基清除能力的金属硫蛋白,从而避免自由基在
肝脏内过度堆积保护造成的肝细胞损伤[6]。本研究
采用大孔吸附树脂同步对中亚沙棘果实中的总三萜
和总酚两类成分进行纯化,有利于使不同有效组分
作用于多个靶点,通过协同作用更好的发挥沙棘保
肝、抗氧化的药理作用,为相关产品的进一步开发提
供研究基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
中亚沙棘果实 采自新疆乌什县,阴干,粉碎,
备用。
齐墩果酸标准品(110709-201206)、没食子酸标
准品(110831-200302) 均购自于中国药品生物制
品检定所;香草醛、高氯酸、钨酸钠、钼酸钠、磷酸、冰
乙酸 均为分析纯;乙醇 食用级;HPD-100、HPD-
300、HPD-450、HPD-600、HPD-700、AB-8、X-5 大
孔吸附树脂 均购自河北沧州宝恩吸附树脂材料科
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技有限公司;D101、NKA-8 大孔吸附树脂 购自安
徽三星树脂科技有限公司。
UV-2550 型紫外可见分光光度计 岛津公司;
HH-4 恒温水浴锅 巩义予华公司;R-210 旋转蒸发
仪 瑞士 Buchi 公司;DZF-6050B 真空干燥箱 上
海齐欣科学仪器公司;DFY-500 摇摆式高速万能粉
碎机 温岭林大机械公司;MD-5 酶标仪 美国 MD
公司。
1.2 实验方法
1.2.1 沙棘提取液的制备(已有实验基础) 精密称
取阴干沙棘果实 40g,加入 5倍体积 50%乙醇,回流提
取 3次,每次 2h,过滤,合并滤液,浓缩,加入 400mL水
溶解,摇匀,即得沙棘提取液(0.1g生药 /mL)。
1.2.2 齐墩果酸标准曲线的绘制和沙棘总三萜含量
的测定 精密称取齐墩果酸标准品 10.1mg 于 50mL
容量瓶,加乙酸乙酯至刻度,充分溶解,配置成质量
浓度为 0.202mg /mL 的对照品溶液。精密量取 0.1、
0.2、0.4、0.6、0.8、1.0,1.2mL 于 10mL 具塞试管,置于
45℃干燥箱中烘干,依次加入新制 5%香草醛-冰醋
酸试液 0.4mL,高氯酸 1.6mL,摇匀。60℃ 水浴
15min,冰水浴 1 ~ 2min,加入冰乙酸 8mL。在波长
547nm处测定吸光度。以质量浓度(C,μg /mL)为横
坐标、吸光度(A)为纵坐标,建立标准曲线,得回归方
程:A = 0.05438C-0.04306,r = 0.9997。表明齐墩果酸
在 2.02~24.24μg /mL 质量浓度范围内与吸光度具有
良好的线性关系。
精密吸取沙棘供试溶液适量于 10mL 具塞试管
挥去溶剂,依次加入新制 5% 香草醛-冰醋酸试液
0.4mL,高氯酸 1.6mL,摇匀。60℃水浴 15min,冰水浴
1~2min,加入冰乙酸 8mL。在波长 547nm 下测定吸
光度。代入回归方程,计算供试溶液中总三萜
含量[7]。
1.2.3 没食子酸标准曲线的绘制和沙棘总酚含量的
测定 精密称取没食子酸标准品 6.2mg 于 25mL 棕
色容量瓶,加水溶解至刻度。精密量取此溶液 5mL
加入 25mL棕色容量瓶中,用水定容,作为对照品溶
液(0.0496mg /mL)。精密量取 0.5、1、2、3、4、5mL 于
25mL棕色容量瓶,各加入磷钼钨酸试液 1mL,再加
入 11.5、11、10、9、8、7mL水,用饱和 Na2CO3 定容至刻
度,摇匀,放置 30min,在 760nm 处测定吸光度,以质
量浓度(C,μg /mL)为横坐标、吸光度(A)为纵坐标,
建立标准曲线,得回归方程:A = 0.1115C + 0.04626,
r = 0.9994表明没食子酸在 1~10μg /mL 质量浓度范
围内与吸光度具有良好的线性关系。
精密吸取沙棘供试液适量于 10mL 容量瓶,加水
至刻度。取 1mL此溶液于 25mL 棕色容量瓶。依次
加入磷钼钨酸试液 1mL、水 11mL,用饱和 Na2CO3 定
容至刻度,摇匀,放置 30min,在 760nm 处测定吸光
度。代入回归方程,计算供试溶液中总酚含量[8]。
1.2.4 树脂筛选
1.2.4.1 树脂预处理 取不同型号大孔吸附树脂 2g,
真空干燥至恒重,称量干燥后质量,计算树脂含水
量。以干树脂质量计取树脂适量,95%乙醇浸泡过
夜,上柱,乙醇冲洗至澄清,蒸馏水洗至无醇味,
备用。
1.2.5 静态吸附实验
1.2.5.1 不同树脂对沙棘总酚和总三萜的静态吸附
与解吸实验 取预处理过不同型号的相当于 1g干树
脂重量的大孔树脂,分别置于具塞锥形瓶中。分别
装入 50mL 沙棘提取液,常温震荡(250r /min)12h。
过滤,用纯水洗净树脂,合并滤液和洗涤液,按 1.2.2
和 1.2.3 方法测定其吸光度,计算各种树脂对总三萜
和总酚的静态吸附率。将树脂用滤纸吸干,加入
60%乙醇 50mL,常温震荡(250r /min)3h,过滤。同
法再 95%乙醇进行解吸,合并两次滤液,按 1.2.2 和
1.2.3 方法测定其吸光度,计算各种树脂对总三萜和
总酚的静态解吸率。
1.2.5.2 AB-8 树脂对沙棘总酚和总三萜静态吸附动
力学考察 取预处理过 2.8g(相当于 1g 干树脂)
AB-8树脂,置于具塞锥形瓶中。按 1.2.5.1 中的方法
对样液进行静态吸附。分别于第 10、20、30、40、50、
65、80、100、120、180、240、360min 精密吸取 1mL 样
液,分别测定其中的总三萜和总酚的含量。
1.2.6 AB-8 大孔吸附树脂动态吸附实验
1.2.6.1 上样液浓度对动态吸附率的影响 取预处
理过 8.5g(相当于 3g 干树脂)AB-8 树脂,湿法装柱
(高径比为 5) ,将沙棘提取液(0.1g 生药 /mL)
100mL,分别加水稀释到 100、150、200、300、500mL以
2BV /h 的流速分别过柱,用纯水洗树脂至流出液无
色,收集洗脱液,分别测定洗脱液中总酚和总三萜含
量,计算不同上样浓度下 AB-8 树脂的对两类成分的
吸附量。
1.2.6.2 上样液 pH对动态吸附率的影响 取预处理
过 8.5g(相当于 3g干树脂)AB-8 树脂,湿法装柱(高
径比为 5) ,取沙棘提取液 100mL,原液 pH 为 3.1,分
别用 Na2CO3 溶液调节 pH至 4、5、6、7,将原液和调节
pH后的样液分别以 2BV /h上柱,用纯水洗树脂至流
出液无色,收集洗脱液,分别测定洗脱液中总酚和总
三萜含量,计算不同上样 pH 下 AB-8 树脂的对两类
成分的吸附量。
1.2.6.3 上样流速对动态吸附率的影响 取预处理
过 8.5g(相当于 3g 干树脂)AB-8 大孔树脂,湿法装
柱(高径比为 5) ,取沙棘提取液 100mL,以 1.0、2.0、
3.0、4.0BV /h的流速上柱,用纯水以相同流速洗树脂
至流出液无色,收集洗脱液,分别测定洗脱液中总酚
和总三萜含量,计算不同上样流速下 AB-8 树脂对两
类成分的吸附量。
1.2.6.4 泄露曲线的考察 取预处理过 8.5g(相当于
3g干树脂)AB-8 大孔树脂,湿法装柱(高径比为 5) ,
取沙棘提取液稀释 1.5 倍(0.067g 生药 /mL) ,调节
pH至 6,上 AB-8 大孔树脂柱,以 2BV /h流速进行吸
附后,收集洗脱液,测定中总三萜和总酚含量。
1.2.7 动态解吸实验
1.2.7.1 乙醇浓度对解吸率的影响 取预处理过
8.5g(相当于 3g 干树脂)AB-8 大孔树脂,湿法装柱
(高径比为 5) ,取沙棘提取液 100mL 稀释 1.5 倍
(0.067g生药 /mL) ,调节 pH至 6,上 AB-8 大孔树脂
238
表 1 不同大孔树脂含水率
Table 1 The moisture content of different resins
型号 D101 X-5 AB-8 NKA-9 HPD-100 HPD-300 HPD-450 HPD-600 HPD-750
含水率(%) 53.6 60.9 64.9 64.5 73.7 70.5 75.8 66.3 50.2
柱,以 2BV /h流速进行吸附,用纯水洗树脂至洗脱液
无色,再分别用体积分数 10%、30%、50%、70% 和
90%的乙醇溶液以 2BV /h洗柱,收集解吸液,分别测
定其总酚和总三萜含量。
1.2.7.2 动态解吸曲线的考察 取预处理过 8.5g(相
当于 3g 干树脂)AB-8 大孔树脂,湿法装柱(高径比
为 5) ,取沙棘提取液 100mL 稀释 1.5 倍(0.067g 生
药 /mL) ,调节 pH 至 6,上 AB - 8 大孔树脂柱,以
2BV /h流速进行吸附,用纯水洗树脂至洗脱液无色,
以体积分数 70%的乙醇溶液洗脱,每 0.25BV解吸液
收集一次,2.5 倍体积后每 1BV 收集一次,分别测定
洗脱液中总酚和总三萜含量。
2 结果与讨论
2.1 沙棘提取液中总三萜和总酚含量
沙棘提取液(0.1g 生药 /mL)中总三萜含量为
3.47mg /mL,总酚含量为 2.85mg /mL。
2.2 不同大孔树脂含水率
树脂含水量受生产工艺、储存条件、存放时间等
因素的影响,对其含水率进行测定,在称取树脂是以
换算的干树脂量进行称量,有利于排除干扰,得出的
数据更能反映树脂本身的性能。
2.3 不同大孔树脂对总三萜和总酚的静态吸附和静
态解吸结果
9 种大孔树脂中,对沙棘总酚和总三萜吸附量和
解吸量都较高的是同属于弱极性大孔树脂的 AB-8、
HPD-100,HPD-300 和 HPD-450,其中 AB-8 树脂效
果最佳,同时考虑到 AB-8 大孔树脂具有更低的价
格,所以最后选择 AB-8 大孔树脂。
图 1 不同型号大孔树脂对沙棘总三萜
和总酚吸附量和解吸量
Fig.1 Static adsorption and desorption capacities
of different resins for total triterpenoids and phenolics
2.4 AB-8 大孔树脂静态吸附动力学曲线
随着吸附时间增长,沙棘有效成分吸附量随之
增大,总三萜和总酚基本在 2h 内达到饱和吸附。说
明 AB-8 大孔吸附树脂能够较快对有效成分进行
吸附。
2.5 上样液浓度对动态吸附率的影响
图 2 吸附动力学曲线
Fig.2 Adsorption dynamics curve
上样液浓度越小,沙棘总三萜和总酚吸附量越
大,但比较耗时,浓度加大,成分在树脂表面吸附过
多,而难以进入树脂内部,造成吸附率下降。当上样
液稀释到 0.067g生药 /mL后浓度继续减小总三萜和
总酚吸附量基本不再明显升高,所以,选择浓度
0.067g生药 /mL为适宜上样浓度。
图 3 不同上样浓度时的吸附效果
Fig.3 The effect of of sample solution
concentration on adsorption efficiency
2.6 上样溶液 pH对动态吸附的影响
三萜及酚类成分均为弱酸性物质,原液 pH 过
低,使其不易溶解于水中,升高 pH,其极性增大更易
溶解,但 pH过大后三萜和酚类成分将趋于离子态不
易通过氢键作用和范德华力被大孔树脂吸附,吸附
率就会降低。上样液 pH为 6 时,总酚吸附量达到最
大,总三萜吸附量也基本接近最大值,所以选择上样
液 pH为 6。
2.7 上样流速对动态吸附的影响
流速加快,总三萜和总酚来不及被大孔树脂吸
附就会随流动相冲出,造成吸附率降低。流速为
1BV /h 时,总三萜和总酚吸附量最大,1BV /h 和
2BV /h总三萜和总酚吸附量差异较小,但 2BV /h 后
总三萜和总酚吸附量明显下降。考虑到工作效率,
选择吸附流速为 2BV /h。
2.8 泄露曲线的考察
上样量从 10BV 开始,总三萜泄露量剧增,总酚
239
图 4 不同上样溶液 pH时的吸附效果
Fig.4 The effect of of sample solution pH
on adsorption efficiency
图 5 不同上样流速时的吸附效果
Fig.5 The effect of of sample flow rate
on adsorption efficiency
泄漏量也较快上升,确定上样量为 9~10BV 时,树脂
柱达到吸附饱和。
图 6 泄露曲线
Fig.6 Leakage curve
2.9 乙醇浓度对动态解吸的影响
乙醇浓度越高解吸附能力越强,但浓度过高造
成一些极性较大的成分虽然从大孔树脂上解吸,但
是无法溶解到洗脱剂中,从而造成解吸率的下降。
浓度为 70%乙醇洗脱时总三萜含量解吸率最高,达
98.7%,浓度为 50% 乙醇洗脱时总酚含量最高,达
90.9%,但浓度为 70%乙醇洗脱时总酚解吸率也较
高,达到 88%,综合考虑,浓度为 70%乙醇洗脱时总
酚和总三萜都有很好的解吸率,所以选择浓度为
70%乙醇为解吸剂。
2.10 动态解吸曲线的考察
被解吸的总酚和总三萜主要集中于 1.75BV 内,
解吸剂用量为 3.5BV 时,基本无三萜和酚类成分流
出,所以,选择 3.5BV的解吸剂。
图 7 不同乙醇浓度洗脱时的解吸效果
Fig.7 The effect of ethanol concentration
on elution efficiency
图 8 动态解吸曲线
Fig.8 Elution curve
2.10 所得样品总有效成分的纯度测定结果
准确称量 AB-8 大孔树脂 28g(相当于 10g 干树
脂) ,乙醇处理,湿法装柱。按 1.2.1 中的提取工艺进
行提取、浓缩、离心。按 1.2.6 中所选的工艺方法上样
吸附,70%乙醇洗脱 3.5BV。所得样品浓缩,真空干
燥,精密称量烘干粉末 0.3013g,分别按 1.2 中的方法
对总酚和总三萜含量进行测定,总三萜含量为
49.3%,总 酚 含 量 为 36.1%,总 有 效 成 分 含 量
为 85.4%。
3 结论
经过对 9 种大孔树脂的筛选,最终选用 AB-8 大
孔树脂对同步对中亚沙棘总酚和总三萜进行纯化,
其适宜工艺条件为:上样浓度为 0.067g 生药 /mL,上
样液 pH 为 6,吸附速率为 2BV /h,上样量为 9 ~
10BV,洗脱剂为 70%乙醇,洗脱剂用量为 3.5BV。经
上述条件处理后得到的总有效成分含量达到
85.4%。该方法简单易行,树脂可重复利用,成本低,
对中亚沙棘高附加值产品的开发具有一定的指导
意义。
参考文献
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星点设计-效应面法
优化姬松茸多糖分散片的处方
张彦青1,2,乔龙东1,张 婷1,叶媛媛1,张明春1,2,解军波1,2,*
( 1.天津商业大学 生物技术与食品科学学院,天津 300134;
2.天津市食品生物技术重点实验室,天津 300134)
摘 要:采用湿法制粒压片法制备姬松茸多糖分散片,并应用星点设计-效应面法优化其处方。以姬松茸多糖、交联羧
甲基纤维素钠和羟丙纤维素的用量为自变量,以崩解时间为优化指标,对实验数据进行多元线性模型和二次多项式模
型拟合,结果表明二次多项式模型相关系数优于多元线性模型,为最终拟合模型。优化的姬松茸多糖分散片( 片重
200mg) 的处方为:多糖提取物 27.54%,交联羧甲基纤维素钠 7.79%,羟丙纤维素 4.17%,微晶纤维素 59.5%,滑石粉
1%。按照优化处方工艺条件制备 3 批姬松茸多糖分散片,检查结果均符合要求,说明该处方工艺具有良好的可行性。
关键词:姬松茸多糖,分散片,星点设计-效应面优化法,处方
Formulation optimization of Agaricus blazei
polysaccharide immediate release tablets
by central composite design-response surface methodology
ZHANG Yan-qing1,2,QIAO Long-dong1,ZHANG Ting1,YE Yuan-yuan1,ZHANG Ming-chun1,2,XIE Jun-bo1,2,*
( 1.Tianjin University of Commerce,School of Biotechnology and Food Science,Tianjin 300134,China;
2.Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology,Tianjin 300134,China)
Abstract: Agaricus blazei polysaccharide immediate release tablets were prepared through wet granulation and
compression methods. Central composite design - response surface methodology was applied to optimize the
formulation with the amount of Agaricus blazei polysaccharide,croscarmellose sodium and hydroxypropylcellulose
as independent variables,while disintegrating time was the evaluated index.The experimental data were analyzed
to fit multivariate linear equation and second-order polynomial equation.Quadratic multinomial models were better
than multivariate linear models. The optimum formulation ( 200mg tablet weight ) was obtained as 27.54%
polysaccharide,7.79% croscarmellose sodium,4.17% hydroxypropylcellulose,59.5% microcrystalline cellulose and
1% talcum powder.According to the formulation,3 batches of Agaricus blazei polysaccharide immediate release
tablets were prepared successfully with perfect quality,indicating the optimized formulation was reasonable for
preparation of the tablets.
Key words: Agaricus blazei polysaccharide; immediate release tablets; central composite design-response surface
methodology; formulation
中图分类号:TS202.3 文献标识码:B 文 章 编 号:1002-0306(2014)13-0240-04
doi:10. 13386 / j. issn1002 - 0306. 2014. 13. 043
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
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收稿日期:2013-10-31 * 通讯联系人
作者简介:张彦青( 1976- ) ,女,博士,副教授,研究方向: 药食同用物
质资源研究与开发。
基金项目:天津市科技支撑计划重点项目( 12ZCZDNC01400) ;国家星
火重点项目( 2012GA610002) 。
姬松茸(Agaricus blazei Murill),又叫巴西蘑菇,
是一种珍贵的药食兼用真菌[1]。现代研究表明,姬松
茸具有抗氧化[2]、抗肿瘤、免疫调节[3]、抗病毒[4]等多
种生物活性,因此逐渐成为当前国内外食用菌研究
开发的热点品种。姬松茸的化学成分种类多样,包