全 文 :基金项目:广州中医药大学省级大学生创新实验项目 (1057213014)。
作者简介:刘思艺 (1993 -) ,广东省广州人,本科在读,研究方向:中药质量控制。E - mail:652361880@ qq. com
大孔树脂纯化飞龙掌血总生物碱的工艺研究
刘思艺
广州中医药大学中药学院,广东 广州 510006
【摘 要】 目的:对大孔树脂纯化飞龙掌血总生物碱的工艺条件进行初步探索。方法:采用紫外 -可见分光光度法,以总生物碱吸
附率、解吸率为评价指标,通过考察树脂类型、原料液质量浓度、pH值、上样体积流量、解吸溶剂及绘制树脂静态吸附平衡曲线、泄露曲
线,综合评判优化工艺。结果:AB -8 树脂富集纯化效果较好,其对飞龙掌血总生物碱的适宜吸附和解吸条件为:吸附原料液质量浓度为
02g /ml,pH 值为 5. 0 ~ 6. 0,上样体积流量为 3BV /h;解吸先用 2BV水除杂,再依次用 5BV 10%、20%、30%、40%、50%、60%乙醇洗
脱。结论:AB -8 树脂可用于飞龙掌血总生物碱的纯化,该方法具有操作简单、成本低廉等特点。
【关键词】 可飞龙掌血;总生物碱;大孔树脂;纯化
【中图分类号】R96 【文献标志码】A 【文章编号】1007 - 8517 (2015)15 - 0013 - 02
飞龙掌血又名见血飞,为芸香科飞龙掌血属植物飞龙掌
血 (Toddalia asiatica Lam)的干燥根或根皮,始载于《植物
名实图考》,是贵州苗族习用药材。其味辛,微苦,性温;
入肝、肺经。临床主要用于感冒、胃气痛、胸胁痛、风湿性
关节炎、跌打损伤、月经不调、劳伤吐血、疮疖肿痛、毒蛇
咬伤、外伤出血等[1 -2]。现代研究表明其具有抗 A型流感病
毒活性、抑制白色念珠菌、痢疾杆菌等细菌、抗心肌缺血等
作用[3 -6],研究前景广阔。总生物碱作为其一个有效部位
群,占药材分离物的 54. 5% [7],有明显的抗炎、镇痛、止
血活性[8 -9],目前尚无优选飞龙掌血总生物碱富集纯化研究
的报道。酸性染料比色法可对总有效部位进行含量测定,已
有用于飞龙掌血提取物中总生物碱含量的测定[10]。本实验
系统考察 7种大孔树脂对飞龙掌血总生物碱的吸附、解吸性
能,并对筛选出的 AB - 8 树脂的纯化工艺做进一步的研究,
确定了适宜的吸附、解吸的工艺条件。
1 材料与仪器
1. 1 仪器 WFZ UV -2100 型紫外 -可见分光光度计 (尤
尼柯仪器有限公司) ;XS225A 型分析天平 (瑞士普利赛斯
公司) ;GKC21CR4 型可控硅恒温水浴锅 (上海锦屏仪器仪
表有限公司) ;MD200 - 2 型氮气吹扫仪 (杭州奥盛仪器有
限公司)。
1. 2 试剂与材料 柠檬酸固体、溴百里香草酚蓝、十二水
磷酸氢二钠 (天津市大茂化学试剂厂) ;乙醇、甲醇 (天
津市百世化工有限公司) ;三氯甲烷 (衡阳市凯信化工试剂
有限公司) ;氢氧化钠 (广州市海珠区化学试剂厂) ;无水
硫酸钠 (天津市致远化学试剂有限公司) ,所用试剂均为分
析纯。DA - 201、NKA - II、DM - 301、DM - 130、NKA -
9、AB - 8、D -101 大孔吸附树脂 (天津市海光化工有限公
司)。
1. 3 药品 盐酸小檗碱对照品 (批号:0713 - 200208,中
国药品生物制品鉴定所) ;飞龙掌血药材购自广州致信中药
饮片有限公司,经广州中医药大学周劲松副教授鉴定为芸
香科植物飞龙掌血 Toddalia asiatica Lam的干燥根。
2 方法与结果
2. 1 分析方法[10]
2. 1. 1 对照品溶液的制备 取小檗碱对照品适量,精密称足,
置称足量瓶中,加甲醇溶解并稀释成每 1ml 含小檗碱 50μg的
对照的溶液。精密吸取浓度为 50μg·ml -1小檗碱对照品溶液
3. 0ml,空气吹干后精密加入酸性染料溶液 4. 0ml及 4. 0ml缓冲
液,用 10. 0ml氯仿萃取,加少量无水硫酸钠吸水。
2. 1. 2 阴性溶液的制备 精密吸取酸性染料溶液 4. 0ml 及
缓冲溶液 4. 0ml,加 10. 0ml 氯仿萃,加少量无水硫酸钠
吸水。
2. 1. 3 供试品溶液的制备 按单因素考察和正交试验得出
的提取方法,取飞龙掌血药粉 (40 目)约 10g,25 倍量
75%乙醇,75℃水浴回流提取 40 min,提取液浓缩至无醇
味,取上清液,稀释至适宜的质量浓度,备用。精密吸取
原液。经静态和动态吸附后药液适量,20ml 量瓶中按对照
品溶液的制备方法项下操作。
2. 1. 4 波长选择 分别取对照品溶液、供试品溶液和阴性
溶液进行全扫描,记录吸收曲线,对照品和供试品的吸收
曲线形状一致,均在波长 418nm 处有最大吸收,阴性溶液
无干扰,故选择 418nm为测定波长。
2. 1. 5 标准曲线的绘制 精密吸取盐酸小檗碱对照品储备
液 (50μg·ml -1)0. 6、1. 2、1. 8、2. 4、3. 0、3. 6ml 于锥
形瓶中,自“空气吹干”按“对照品溶液的制备方法”操
作,418nm处测定吸光度。以吸光度为纵坐标,浓度为横
坐标绘制标准曲线,得回归方程为 Y = 0. 044X + 0. 050,r =
0. 9991。线性范围 2. 87 ~ 22. 91μg·ml -1
2. 1. 6 测定方法 精密吸取原液、经静态和动态吸附后药
液适量,置 20ml 量瓶中,按“标准曲线的绘制”项下操
作,计算总生物碱的量。
2. 2 树脂的筛选
2. 2. 1 树脂的预处理 分别取上述 7 种大孔吸附树脂,在
使用前一晚用蒸馏水浸泡洗至无醇味,备用。
2. 2. 2 碱静态吸附率比较 精密称取各树脂 2. 5g (湿重) ,
置 150ml具塞三角瓶中,加入制备好的样品溶液 (0. 4
g /mL)20ml,置于恒温摇床中振摇 24h 后,测定样品液中
总生物碱含量,计算树脂吸附率。上述 7 种树脂吸附后,
依次加入水 10mL、75%乙醇 25ml × 2 次,置于恒温摇床中
依次振摇 24h,测定各解吸液中总生物碱含量,计算解吸
率。结果见表 1。综合考虑吸附率和解吸率,选用 AB - 8
型大孔树脂作为总生物碱纯化的载体。
2. 3 AB - 8 型大孔树脂纯化飞龙掌血总生物碱工艺参数
2. 3. 1 浓度对树脂吸附率的影响 取预处理树脂适量 (相
当于干树脂约 1. 0g) ,精密称定,分别加入 0. 2、0. 4、0. 6
g /ml的样品液 20. 0ml,置于恒温摇床中振摇 24h,测定树
脂的静态吸附率,吸附率分别为 75. 62%,50. 00%,
54. 52%。因此飞龙掌血总生物碱的最佳吸附浓度为
0. 2g /ml。
·31·中国民族民间医药 2015 年 8 月第 24 卷第 15 期 Chinese Journal of Ethnomedicine and Ethnopharmacy,2015,Vol. 24,No. 15
表 1 不同型号大孔吸附树脂对总生物碱吸附与解析结果
树脂类型
吸附率
/%
水解吸率
/%
75%乙醇解
吸率 /%
DA -201 41. 69 15. 44 41. 86
NKA - II 65. 02 2. 27 50. 12
DM -301 48. 89 9. 59 51. 67
DM -130 50. 76 12. 32 59. 27
NKA -9 62. 61 9. 68 27. 53
AB - 8 72. 27 5. 41 65. 56
D - 101 46. 77 13. 74 44. 48
2. 3. 2 pH值对树脂吸附率的影响 将浓度 0. 2g /ml样品溶
液调成 pH 值为 4. 0、5. 0 (原液)、6. 0、7. 0 和 8. 0 的溶
液,分别精密吸取 20. 0ml,置装有预处理树脂 (相当于干
树脂约 1. 0g)的具塞三角瓶中,恒温摇床中振摇 24h,测
定树 脂 的 静 态 吸 附 率,分 别 是 79. 24%、 82. 94%、
83. 29%、80. 82%、79. 14%,上样液最佳 pH 值为 5. 0 ~
6. 0,用原药液上样即可。
2. 3. 3 树脂静态吸附平衡曲线的测定 取预处理树脂适量
(相当于干树脂约 1. 0g) ,精密称定,加入浓度 0. 2g /ml 样
品液 20ml,置于恒温摇床中振摇,分别于 0. 5、1、2、3、
4、6、8、12、24h取样,测定 AB - 8 大孔树脂对总生物碱
的吸附率,以吸附率对时间作图,绘制 AB - 8 树脂对总生
物碱的静态吸附平衡曲线。由图 1 可知,吸附 4h后树脂对
总生物碱吸附率基本不再变化,说明 AB - 8 型树脂对总生
物碱的吸附速度较快,4h即达到吸附平衡。
2. 3. 4 流速对树脂吸附量的影响 将等量的 0. 2g /ml 样品
液分别以 1. 0、2. 0、3. 0、4. 0、5. 0 BV /h 的流速通过树脂
层析柱,考察不同流速对树脂吸附量的影响。结果吸附量
依次为 88. 34、87. 66、87. 82、84. 95、74. 77mg /g,表明
AB - 8 型树脂对总生物碱的最佳吸附流速为 3BV /h。
2. 3. 5 总生物碱在 AB - 8 树脂上的泄露曲线 将 0. 2g /ml
的样品溶液加到 AB - 8 树脂层析柱中进行动态吸附,流速
3BV /h,按保留体积分段收集流出液,并测定各段流出液
中总生物碱的浓度,以流出液中总生物碱浓度对上样体积
作图,绘制泄露曲线。由图 2 可知,第 9 个保留体积液中
总生物碱明显增多,说明上样至第 8 个保留体积时总生物
碱开始明显泄漏。综合考虑,选择上样量为 8BV。
2. 3. 6 洗脱方法的考察 向充分吸附飞龙掌血提取液后的
AB - 8 大孔树脂中加入 2BV 水,置于恒温摇床中振摇 24 h
后,测定水解析液中总生物碱含量。再向水解吸后树脂中
依次加入各 5BV 不同浓度的乙醇 (10%、20%、30%、
40%、50%、60%、70%) ,同法操作,测定醇解析液中总
生物碱的含量,结果见表 2。考虑成本,确定洗脱方法为水
洗脱后,依次用 5BV 10%、20%、30%、40%、50%、
60%乙醇洗脱。
表 2 不同洗脱液对总生物碱解析率结果
洗脱液 解析率 /% 总解析率 /%
水 5. 48 5. 48
10%乙醇 16. 06 21. 54
20%乙醇 17. 44 38. 98
30%乙醇 15. 39 54. 37
40%乙醇 10. 67 65. 04
50%乙醇 6. 17 71. 21
60%乙醇 1. 59 72. 80
70%乙醇 0. 98 73. 78
2. 4 工艺验证 根据上述确定的树脂类型和工艺条件,
用 3 根树脂柱同时进行纯化试验,初步确定飞龙掌血生物
碱纯化工艺为:采用 AB - 8 大孔树脂,湿法装柱,上样药
材浓度为 0. 2g /ml,pH 值 5. 0 ~ 6. 0,药材与干树脂质量之
比为 2. 3∶1,室温下以 3. 0 BV /h 的体积流速进行吸附饱和。
解吸时,先以 2BV 的水洗脱 (弃去) ,再依次用 5BV 10%、
20%、30%、 40%、 50%、 60% 乙 醇 洗 脱。吸 附 率
80. 27%,解吸率为 72. 87%,生物碱纯度从 9. 15%提高至
为 39. 09%,工艺稳定可行。
3 讨论
本文围绕大孔树脂纯化的“上样 -吸附 -洗脱”步骤
进行考察,设定的工艺参数便于实际操作与应用。醇解吸
前先用水洗脱杂质、色素等,但水对飞龙掌血生物碱有一
定的解吸作用,为了生物碱收率需要控制洗脱用水量。其
结果表明试验方案证可行,对工业生产有一定指导意义。
在酸性染料法测总生物碱含量的操作时应注意避光,
且不同 pH对结果影响较大。在预实验中对缓冲溶液的 pH
值进行了考察,配制 pH 分别为 4、4. 5、5、5. 5 的缓冲溶
液,在其他条件相同时对同提取液进行萃取分离,检测其
含量,结果显示当 pH为 5. 5 时总生物碱的含量最高,所以
严格控制水相 pH为 5. 5。
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(收稿日期:2015. 04. 20)
·41· 中国民族民间医药 2015 年 8 月第 24 卷第 15 期 Chinese Journal of Ethnomedicine and Ethnopharmacy,2015,Vol. 24,No. 15