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南蛇藤中扁蒴藤素提取分离工艺研究



全 文 :中药与天然药物
南蛇藤中扁蒴藤素提取分离工艺研究
冯玉静 ,王定勇 ,陈铭祥
(广东药学院 药科学院 ,广东 广州 510006)
摘要:目的 对南蛇藤中扁蒴藤素提取纯化工艺进行研究。方法 南蛇藤根粉经丙酮冷浸提取后 , 采用聚
酰胺柱层析及硅胶柱层析进行分离纯化;以 HPLC法测定产品中扁蒴藤素的含量 , 并以其为指标对分离
纯化的主要工艺参数进行优化。结果 将待分离的南蛇藤丙酮浸膏和聚酰胺(60 ~ 100目)按物料比
0.02(质量比)装入层析柱中 ,常压下用体积分数 75%的甲醇洗脱至洗脱液近无色 ,收集流分 ,浓缩后得
到粗品 , 经硅胶柱层析进一步纯化 , 再经重结晶后纯度提高到 98.0%以上。结论 该工艺简单 、成本较
低 , 适于工业化。
关键词:南蛇藤;扁蒴藤素;聚酰胺柱层析;硅胶柱层析;分离;纯化
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1006-8783(2009)02-0137-04
IsolationandpurificationofpristimerinfromCelastrusorbiculatusThunb
FENGYu-jing, WANGDing-yong, CHENMing-xiang
(ColegeofPharmacy, GuangdongPharmaceuticalColege, Guangzhou, Guangdong510006, China)
Abstract:ObjectiveTostudytheisolationandpurificationconditionofpristimerinfrom Celastrus
orbiculatusThunb.MethodsPristimerinwasisolatedandpurifiedbypolyamidecolumnchromatography
andsilicagelcolumnchromatography, andthecontentofpristimerinwasdeterminedbyHPLC.Themain
isolationfactorswereoptimized.ResultsTheoptimumisolationconditionswereasfolowing:theweight
ratioofsampletopolymidewas0.02, 75% methanolwasusedforeluent.Undertheconditionsabove,
crudeproductwasobtained, whichwasfurtherpurifiedbysilicagelcolumnchromatographyand
recrystalized.Finaly, thepurityreachedto98%.ConclusionThismethodissimpleandeconomic,
whichcouldbeusedinindustry.
Keywords:CelastrusorbiculatusThunb;pristimerin;polyamidecolumnchromatography;silicagelcolumn
chromatography
收稿日期:2009-02-25;修回日期:2009-04-03
基金项目:广东省中山市科技计划项目(2007J006)
作者简介:冯玉静(1985-),女 , 在读硕士研究生;通讯作者:
王定勇(1967-),男 , 博士 ,教授 ,从事天然产物研
究 , Email:wdingyong@163.com。
  南蛇藤 CelastrusorbiculatusThunb.系卫矛科南
蛇藤属植物 ,又名过山风 、苦树皮等。全草均可入
药 ,有清热 、祛风 、除湿 、活血 、解毒等功效 ,常用于治
疗风湿性关节炎 、腰腿痛等症[ 1] 。目前已从南蛇藤
植物中分离得到 60余种化合物 ,主要为 β-二氢沉香
呋喃倍半萜多醇酯 、生物碱 、三萜类 ,此外还有黄酮
类 、有机酸类 、多元醇类 、甾体类及鞣质 [ 2] 。 1996
年 ,蒋毅[ 3]等从南蛇藤根皮中提取出橙红色结晶扁
蒴藤素 。
扁蒴藤素是一种醌甲基三萜类化合物 ,具有广
谱抗肿瘤 [ 3, 4] 、抗炎[ 5] 、抗氧化 [ 6]等多种药理活性 ,
主要存在于卫矛科和希藤科植物中。有研究发现 ,
在给药初期的 24 h内 ,非致瘤性的人类乳房上皮细
胞菌株 MCF-10A对扁蒴藤素的抵制力是人乳腺癌
细胞(MDA-MB-231)的 2倍 ,表明扁蒴藤素对肿瘤
细胞具有很好的选择性 ,可开发成为高选择性的抗
肿瘤化疗药[ 7] 。 2008年 , Yang等 [ 8] 发现扁蒴藤素
为一种新的蛋白酶体抑制剂 ,使得扁蒴藤素成为抗
肿瘤研究的热点。南蛇藤分布广泛 ,在我国东北 、华
北 、华东 、西北 、西南及湖北 、湖南 、广东等均有分布 ,
资源丰富 ,因此目前的研究常选择南蛇藤作为扁蒴
藤素的来源植物。目前已有一项从粉背南蛇藤
(Celastrushypoleucus)中提取扁蒴藤素的工艺专
137
  广东药学院学报
  JournalofGuangdongPharmaceuticalCollege Apr.2009, 25(2)
利 [ 9] ,本文选择南蛇藤作为来源植物 ,采用聚酰胺
柱层析和硅胶柱层析结合的双柱层析的方法得到高
纯度的扁蒴藤素 。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
南蛇藤根皮采自广东阳春 ,扁蒴藤素对照品为
实验室自制(经 HPLC测定 ,纯度≥98%),甲醇(色
谱纯 ,迪马公司),甲醇 、石油醚 、乙酸乙酯(分析纯 ,
天津市富宇精细化工有限公司),水(自制超纯水 /
蒸馏水),聚酰胺(60 ~ 100目 ,浙江省台州市路桥四
甲生化塑料厂),硅胶(200 ~ 300目 ,青岛海洋化工
厂分厂)。
1.2 仪器
RE52CS旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);
SHZ-D(Ⅲ)循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸
科技有 限公司;LC-10ATvp高 效液相 色谱仪
(SHIMADZU); SPD-M10Avp 紫 外 检 测 器
(SHIMADZU)。
1.3 实验方法
将丙酮提取液过滤 ,浓缩 ,拌入聚酰胺 ,烘干 ,研
磨 ,过筛 ,得粗品 ,经聚酰胺柱层析分离 ,以 HPLC法
测定粗品中扁蒴藤素的含量 ,以产品得率和产品纯
度(质量分数)为指标 ,分别考察洗脱剂 、物料比等
影响因素 ,优化出最佳的分离工艺参数。粗品再通
过硅胶柱层析进一步纯化 ,得到较纯品。再选用不
同的溶剂进行重结晶 ,从中选出最佳的溶剂进行精
制 ,得到扁蒴藤素橙红色针状结晶。
1.4 扁蒴藤素的含量测定方法
1.4.1 对照品溶液的配制 精密称取扁蒴藤素对
照品 5.1 mg,置 25 mL量瓶中 ,加甲醇溶解并定容
至刻度 ,摇匀 ,制得质量浓度为 204.0 μg/mL的对
照品溶液。分别吸取 1、2、3、4、5 mL的对照品溶液
于 10mL的量瓶中 ,加甲醇稀释并定容至刻度 ,得质
量浓度依次为 20.4、40.8、61.2、81.6、102.0 μg/mL
的一系列对照品溶液 。
1.4.2 测定波长的选择 取质量浓度为 61.2 μg/
mL的对照品溶液 ,以甲醇为空白对照 ,在 200 ~ 600
nm的波长范围扫描 ,结果表明扁蒴藤素在 424 nm
有最大吸收 ,在 258 nm有较大吸收;取少量南蛇藤
丙酮浸膏 ,加甲醇溶解 ,用光电二极管阵列紫外检测
器在 200 ~ 600 nm的波长范围测定 ,结果表明丙酮
浸膏在 258 nm有较多的成分有紫外吸收 ,在 424
nm只有很少的成分有紫外吸收 ,见图 1、图 2。为更
好的反映分离纯化效果 ,选择 258nm为测定波长。
1.4.3 色谱条件  色谱柱:迪马公司 DiamonsilTM
C18(5 μm, 250mm×4.6 mm),流动相:甲醇 -0.1%
磷酸(体积比 88∶12),检测波长:258 nm,柱温:室
温 ,流速:1.0 mL/min,进样量:20 μL。
图 1 扁蒴藤素的紫外吸收图谱
Figure1 UVspectrumofpristimerin
图 2 丙酮浸膏的三维 HPLC图谱
Figure2 Three-dimensionalHPLCspectrumofacetoneextract
1.4.4 线性关系考察 取上述系列浓度的对照品
溶液按 “ 1.4.3”项色谱条件测定 ,记录峰面积(A),
并对样品质量浓度(ρ)作图 ,得回归方程 A=1.991
×104 +2.473×104ρ, r=0.999 8(n=5)。结果表明 ,
扁蒴藤素质量浓度在 20 ~ 102 μg/mL范围内与峰
面积呈良好的线性关系 。
2 实验结果
2.1 洗脱溶剂的选择
称取聚酰胺 (60 ~ 100目)10.0 g3份 ,装入 3
根柱长和内径完全相同的柱子 ,分别称取浸膏约
0.1 g,加适量丙酮溶解后拌入适量聚酰胺 ,烘干 ,研
磨 ,过筛 ,装入 3根柱子顶端 ,然后依次用等体积的
不同洗脱剂(甲醇 -水的体积比依次为 3∶1、4∶1、5∶
1)洗脱 ,收集各自的洗脱液 ,至洗脱液近无色 , 合
并 ,浓缩 ,干燥得扁蒴藤素粗品。将扁蒴藤素粗品用
甲醇溶解 ,按 “ 1.4.3”项色谱条件以 HPLC法测定
粗品中扁蒴藤素的含量 ,计算粗品中扁蒴藤素的纯
138 广东药学院学报  第 25卷 
度(质量分数)和收率 ,比较不同洗脱剂比例对扁蒴
藤素的分离提纯效果 。见表 1。
表 1 洗脱剂比例对产品纯度和收率的影响
Table1 Effectsofsolventonproductrecoveryandpurity
洗脱剂比例 纯度 /% 收率 /%
3∶1 23.46 88.88
4∶1 17.50 85.07
5∶1 19.02 90.01
由表 1可见 ,洗脱剂比例为 3∶1时产品的纯度
最高 ,而不同的洗脱比例对产品收率的影响不大 ,所
以选择甲醇 -水(体积比3∶1)作为洗脱溶剂 。
2.2 上样量的考察
称取 10.0g聚酰胺(60 ~ 100目)3份 ,装入 3根
柱长内径完全相同的柱子 ,分别称取 0.1 g、0.2 g、
0.5g浸膏 ,按 “2.1”项下操作 ,使物料比(浸膏与聚
酰胺质量比)分别为 0.01、0.02、0.05, 用甲醇 -水
(体积比 3∶1)洗脱 ,收集洗脱液 ,合并 ,浓缩 ,干燥得
扁蒴藤素粗品 。按 “1.4.3”项下方法进样测定 ,计
算粗品中扁蒴藤素的纯度(质量分数)和收率 ,比较
不同物料比对扁蒴藤素的分离提纯效果。见表 2。
表 2 物料比对产品纯度和收率的影响
Table2 Effectsofrateofcrudepristimerintopolyamideon
productrecoveryandpurity
物料比 纯度 /% 收率 /%
0.01 23.46 88.88
0.02 24.93 88.77
0.05 19.91 81.78
由表 2可见 ,当物料比为 0.02时 ,所得扁蒴藤
素的纯度最高 ,而不同的物料比对产品的收率无明
显影响 。因此 ,选择 0.02为最佳物料比。
2.3 硅胶柱层析
使用 200 ~ 300目硅胶 ,采用石油醚湿法装柱 ,
将粗品用少量丙酮溶解 ,拌入硅胶 ,烘干 ,研磨 ,过
筛 ,加入柱子顶端 ,先以石油醚-乙酸乙酯(体积比
20∶1)洗脱一段时间 ,前沿黄色色带被洗脱下来后 ,
改以石油醚-乙酸乙酯(体积比 10∶1)洗脱 ,至红色
色带被洗脱下来时开始收集洗脱液 ,点板 ,合并 ,浓
缩 ,得到较纯品 ,按 “1.4.3”项色谱条件以 HPLC测
定其纯度为 85.14%(峰面积归一化法)。
2.4 重结晶
将经过 2次柱层析后的较纯品 ,在加热、搅拌的条
件下加入石油醚-乙酸乙酯(体积比 10∶1)至完全溶解 ,
趁热过滤 ,冰箱中放置析晶 ,得到橙红色针状结晶。
2.5 优化工艺
南蛇藤根丙酮浸膏经过聚酰胺柱层析纯化 ,按
物料比 0.02(浸膏与聚酰胺的质量比)装入层析柱
中 ,常压下用甲醇-水(体积比 3∶1)洗脱 ,收集洗脱
液至洗脱液近无色 ,浓缩后得到粗品 ,再经硅胶柱层
析 ,得到纯度为 85.0%的产品 ,此产品经过石油醚 -
乙酸乙酯(体积比 10∶1)重结晶 ,最终得到扁蒴藤素
质量分数达 98.0%以上的产品。
3 扁蒴藤素的纯度及结构鉴定
3.1 纯度测定
取适量扁蒴藤素晶体 ,加甲醇溶解 ,按 “1.4.3”
项色谱条件测定 ,利用峰面积归一化法计算得扁蒴
藤素的纯度为 98.85% 。
图 3 扁蒴藤素产品的 HPLC图谱
Figure3 HPLCspectrumoftheproduct
3.2 结构鉴定
扁蒴藤素 , 橙红色针状结晶 (石油醚-乙酸乙
酯),理化及光谱性质与文献 [ 2, 3]中报道一致 ,结构
式如下:
图 4 扁蒴藤素的结构式
Figure4 Structureofpristimerin
各种波谱数据归属如下:UVMeOHλmax/nm:
204, 258, 424。IRKBrνmax/cm-1:3 350, 2 940, 1 725,
1 650, 1 590, 1 520, 1 435, 1 375, 1 300, 1 245, 1 220, 1 205,
1 185, 1 155, 1 145, 1 095, 1 085 , 990, 870, 860, 850。
ESI-MS(+):487([ M+Na] +), 465([ M+H] +),
263, 202, 201。13 C-NMR(CDCl3)δ:119.5(C-1),
139 第 2期  冯玉静 ,等.南蛇藤中扁蒴藤素提取分离工艺研究
178.2(C-2), 146.0(C-3), 117.2(C-4), 127.4(C-
5), 134.2(C-6), 118.1(C-7), 170.3(C-8), 43.0(C-
9), 164.8(C-10), 33.5(C-11), 29.6(C-12), 39.4
(C-13), 45.0(C-14), 28.6(C-15), 36.4(C-16),
30.5(C-17), 44.3(C-18), 30.9(C-19), 40.4(C-
20), 29.9(C-21), 34.8(C-22), 10.2(C-23), 38.2
(C-25), 21.6(C-26), 18.3(C-27), 31.6(C-28),
178.7(C-29), 32.7(C-30), 51.5(C-31)。1H-NMR
(CDCl3)δ:7.02(1H, d, J=7.1Hz, C6 -H), 6.52
(1H, s, C1 -H), 6.34(1H, d, J=7.1 Hz, C7 -H),
6.96(1H, brs, 经 D2O交换后消失 , —OH), 3.52
(3H, s, C31 -H), 2.23(3H, s, C23 -H), 1.45(3H, s,
C25 -H), 1.25(3H, s, C26-H), 1.17(3H, s, C30 -H),
1.08(3H, s, C28 -H), 0.52(3H, s, C27-H)。
4 讨论
4.1 本方法工艺简单 、成本低 ,主要由丙酮提取 、聚
酰胺柱层析 、硅胶柱层析 3步完成:采用丙酮提取 ,
体积分数 75%甲醇洗脱 ,而且甲醇可以回收后反复
使用 ,大大降低了成本;聚酰胺依次用 5%NaOH、
H2O、10%CH3COOH洗脱后 ,也可以反复使用 ,为扁
蒴藤素的工业化生产奠定了基础。
4.2 本方法不仅优化了提取工艺 ,而且对聚酰胺柱
层析的主要工艺参数如洗脱剂 、物料比等因素进行
了详细的考察 ,使实验达到了低耗 、高效的目的 。
致谢:本文中 13CNMR谱及 1H-NMR谱的测定由
中国科学院南海海洋研究所完成 ,特此致谢 。
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文本挖掘技术用于药物研究
Linguamatics是一家总部位于英国剑桥的高科技公司 , 该公司成立于 2001年 ,一直致力于在大型制药公司建立使用该公
司开发的 I2E信息抽取技术的客户群。
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