全 文 :第 39卷第 4期 四 川 大 学 学 报 (工 程 科 学 版 ) V o.l 39 No. 4
2007年 7月 JOURNAL OF S ICHUAN UNIVERS ITY (ENGINEERING SC IENCE ED ITION) Ju ly 2007
文章编号:1009-3087(2007)04-0068-05
从白鲜皮中同时制备梣酮 、白鲜碱 、
黄柏酮单体的方法
李 翔 1, 2 ,张新申 1* ,邓 赟2, 3 ,蒋小萍 1
(1. 四川大学 轻工与食品学院 ,四川 成都 610065;2.成都中医药大学药学院 ,四川 成都 610075;
3.华南理工大学资源科学与造纸工程学院 ,广东广州 510641)
摘 要:以 HPLC测定计算的梣酮 、白鲜碱 、黄柏酮 3种单体的总单体得率为指标 ,探讨了提取溶媒 、提取方式 、提取
时间 、液料比和提取次数对提取效果的影响 , 并运用正交试验对提取工艺进行优选;提取得到的浸膏进行一次硅胶
柱层析和重结晶即分离纯化出 3种单体;单体经波谱方法进行结构鉴定 , 经 TLC和 HPLC进行纯度检查和含量测
定。结果显示 , 最佳的提取工艺为加入药材重量 6倍的乙酸乙酯回流提取 3次 , 每次 1 h;分离纯化后的 3种单体纯
度高 , 用其作为对照品对白鲜皮药材进行含量测定结果满意。实验表明提取工艺及分离方法能同时制备 3种单
体 , 方法简单快速 ,单体的纯度和回收率高。
关键词:梣酮;白鲜碱;黄柏酮;白鲜皮;提取;正交试验
中图分类号:TQ164. 2 文献标识码:A
The Smi ultaneous Preparation of Frax inellone, D ictam ine and
Obacunone from D ictamnus Dasycarpus. Turcz
LIX iang
1, 2 , ZHANG X in-shen1 , DENG Yun2, 3 , J IANG X iao-ping1
(1. School of Ligh t Indus try and Food Eng. , S ichu an Univ. , Chengdu610065, Ch ina;
2. Co llege of Ph arm aceu ticals, C hengdu Un iv. of Tradit iona lCh ineseM ed icine, Chengdu 610075, C hina;
3. S chool of Resou rce S c.i and PaperM ak ing Eng. , South Ch ina Univ. of Techno.l , G uangzhou 510641, Ch ina)
Abstract:The e ffec ts o f extraction solvent, extrac tionme thod, extrac tion time, ratio of so lven t to raw material and
number o f times on the to tal y ield of frax inellone, d ictam ine and obacunonew ere studied, and the ex traction condi-
tion w ere op tim ized by o rthogona l expe rimen.t By the method of one time chromatog raphy and recrystallization,
th ree compounds w ere separated from the residue. The structures of the compoundsw ere e lucida ted on the basis o f
spectra l analysis, and the pu rity and concentration w as detected by TLC andHPLC. The resu lts show ed that the op-
timum ex traction condition w as that the raw m aterialw as reflux extrac ted by E toA c (1 h ×3 times), w ith ratio o f
solvent to raw material 6∶1. These compounds can be used as reference substance for the conten t dete rm ination.
Theme thod established can simu ltaneously separated frax ine llone, d ictam ine and obacunone from Dictamnus dasy-
carpus Turcz. , w ith simp le and rap id procedure, high purity and y ie ld o f the th ree compounds.
Key words:frax inellone;dic tam ine;obakunone;D ictamnus dasycarpus Turcz;ex traction;o rthogona l experimen t
收稿日期:2007 - 01 - 23
基金项目:国家科技部中小企业创新基金资助项目(04C26225100815)
作者简介:李翔(1974 -),女 ,博士生.研究方向:天然产物分离提取.
*通讯联系人
传统中药白鲜皮为芸香科植物白鲜 (Dictamnus
dasycarpus Turcz)的干燥根皮 , 具有祛风 , 燥湿 ,清
热 ,解毒等功效 [ 1] 。现代药理学研究表明白鲜皮具
有抗氧化 、抗病毒 、抗细菌 、抗炎 、抗肿瘤等多种活
性 。近年来的研究表明 ,从白鲜皮中分离得到的梣
酮 、白鲜碱 、黄柏酮为白鲜皮的主要药效成份 ,具有
多种较强的生物活性 。其中 ,梣酮作为一种新型肝
病治疗药物 ,具有良好的保肝降酶和抑制肝纤维化
等活性 ,并具有抑菌 、杀虫等活性[ 2] ;白鲜碱具有强
心 ,松弛血管 ,抗皮肤光损害 ,抗血小板聚集 ,抗真菌
和昆虫拒食等作用[ 3 - 4] ;黄柏酮具有降低血糖 ,抗癌
等活性 [ 5 - 6] 。
鉴于这 3种化合物的生物活性 ,国内外正开展
进一步的深入研究 ,已有相关的药物被研制出来 。
但目前 ,国内外尚无大量白鲜碱 、黄柏酮 、梣酮单体
提供 ,且文献检索只有化学成分研究和对照品研究
的报道 ,未见白鲜碱 、黄柏酮 、梣酮 3种单体的制备
工艺研究[ 7 -8] 。这给含白鲜碱 、黄柏酮 、梣酮相关药
物的研发和生产造成极大不便 。作者报道从白鲜皮
中同时制备白鲜碱 、黄柏酮 、梣酮 3种单体的简单 、
快速 、高收率的方法 ,这对于为含 3种单体的药物提
供制药原料 ,为进一步的药效及活性研究提供样品 ,
及相关药物的质量控制具有重要作用 。
1 实验部分
1. 1 仪器与试剂
W ate rs2695型高效液相色谱仪 ,配备 2996 PDA
二极管阵列检测器 ,美国Wate rs公司;迪马钻石 C18
色谱柱 (250×4. 6mm , 5 μm),北京迪马公司;R -
201旋转蒸发器 ,上海申生科技有限公司;XRC - 1
显微熔点测定仪 , 四川大学科仪厂 , 温度未校正;
V arian INOVA - 400核磁共振仪 ,美国 Varian公司。
HPLC分析所用甲醇为色谱纯 ,水为超纯水 ,其
它试剂均为分析纯 。层析硅胶 (200 - 300目 )为青
岛海洋化工厂产品。白鲜皮药材购自成都荷花池中
药材市场 ,经成都中医药大学鉴定 , 符合中国药典
2005年版一部第 72页的规定。
1. 2 含量测定方法及相关计算公式
准确称取 20 g白鲜皮药材(粗粉 ),按实验提取
方法制得提取液 ,离心过滤后减压浓缩 、干燥得干浸
膏 。测定 3种单体的含量 ,称量干浸膏质量 ,按下式
计算总单体得率和出膏率 。
总单体得率 =3种单体的含量原药材质量 ×100%
出膏率 =干浸膏质量原药材质量 ×100%
参考 2005版中国药典和文献 [ 9] ,采用 HPLC
法同时测定 3种单体的含量。 HPLC条件:迪马钻
石 C18柱 (250×4. 6 mm , 5 μm);甲醇 -水(60∶40)
为流动相;检测波长为 228 nm。
1. 3 提取工艺的单因素实验
1)提取溶媒的选择:3份白鲜皮分别加入 6倍
质量乙酸乙酯 、95%乙醇和水后 ,回流 1 h;
2)提取方式的选择:3份白鲜皮加入乙酸乙酯 ,
分别采用冷浸 48 h ,渗漉 12 h ,回流 1 h进行提取;
3)提取时间的选择:白鲜皮加入 6倍质量乙酸
乙酯分别回流 0. 5、1、2、3、5 h ;
4)液料比的选择:白鲜皮分别加入 3 , 5, 7, 9 , 11
倍的乙酸乙酯回流 1 h;
5)提取次数的选择:白鲜皮分别加入 6倍质量
乙酸乙酯回流 1 h提取 1、2、3、4、5次。
1. 4 提取工艺的正交实验设计
在单因素实验的基础上 ,用 L9 (34 )正交实验
(表 1)对提取时间 、液料比和提取次数进行试验 ,考
察其对 3种单体提取效果的影响 ,由此进行条件优
化 ,如表 1。
表 1 正交实验因素水平表
Tab. 2 Fac tor-leve l tab le of or thogonal exper im en t
水平 A提取时间 /h
B
液料比(v /w)
C
提取次数
1 1 6∶1 1
2 2 8∶1 2
3 4 10∶1 3
1. 5 3种单体的分离纯化方法
取 10 kg白鲜皮药材 (粗粉),按实验所得提取
工艺参数制备得干浸膏 271 g;浸膏用 200 ~ 300目
硅胶拌样 ,上硅胶常压柱色谱 (Υ=10 cm , L =100
cm),用石油醚一丙酮 (20∶1至 5∶1)梯度洗脱 ,收集
各洗脱部分 ,每 600 m l洗脱液接收一部分 , TLC检
测;合并第 10 ~ 11部分浓缩析晶得梣酮粗品 ,合并
第 20 ~ 23部分浓缩析晶得白鲜碱粗品 ,合并第 43
~ 47部分浓缩析晶得黄柏酮粗品;3种粗品分别用
丙酮重结晶 ,均得到无色块状晶体 。
69 第 4期 李 翔 , 等:从白鲜皮中同时制备梣酮 、白鲜碱 、黄柏酮单体的方法
2 结果与讨论
2. 1 提取工艺的单因素实验结果
2. 1. 1 不同溶媒对提取效果的影响
如表 2,不同溶媒对总单体得率和出膏率的影
响很大 。水提取得效果很差 ,这是因为这 3种单体
的脂溶性都较强;乙酸乙酯的总单体得率最高 , 95%
乙醇的总单体得率稍次于乙酸乙酯 ,但其出膏率远
大于乙酸乙酯的出膏率 ,这是因为 95%乙醇对于脂
溶性成分和水溶性成份都有较好的溶解性 ,从而将
很多水溶性成份都提取出来 ,提取物中杂质量大大
高于乙酸乙酯提取物 , 使后处理工作量大大增加 。
故选用乙酸乙酯作提取溶媒。
表 2 不同溶媒的提取效果
Tab. 2 Effec ts of d ifferent solven ts on extraction
提取溶媒 总单体得率 /% 出膏率 /%
乙酸乙酯 0. 158 1. 9
95%乙醇 0. 132 6. 8
水 0. 013 8. 7
2. 1. 2 不同提取方式对提取效果的影响
如表 3回流方式效果显著好于渗漉和冷浸方
式 ,不仅总单体得率高 ,而且提取时间短。这是由于
回流方式使溶剂分子热运动大大增加 ,能渗透到药
材内部 ,在药材和溶媒间进行传质加速成分从药材
中溶出 ,同时热乙酸乙酯对成分的溶解度也较高 ,而
且由于 3种单体的化学结构对热较稳定不会因受热
而破坏 。故选用回流方式提取 。
表 3 不同提取方式的提取效果
Tab. 3 Effects of d ifferen tm ethod on extraction
提取方式 总单体得率 /% 出膏率 /%
冷浸 48 h 0. 067 0. 8
渗漉 12 h 0. 104 1. 3
回流 2 h 0. 158 1. 9
2. 1. 3 提取时间对提取效果的影响
从图 1可以看出 ,随着提取时间增加 ,总单体得
率逐渐增加 ,但是时间超过 3 h后 ,检测发现总单体
得率增加不明显 。因此初步确定正交试验的提取时
间范围为 1 - 3 h。
2. 1. 4 液料比对提取效果的影响
适当的液料比不仅能使原料中的成分物质得到
充分提取 ,而且可减少溶剂的浪费和节省提取成本 。
液料比对总单体提取率的影响见图 2。可以看出 ,
随着液料比的增大 ,总单体的提取率呈上升趋势 ,但
图 1 不同提取时间的提取效果
F ig. 1 Effec ts of tim e on extraction
当液料比达到 7∶11(v w/ )后提取率上升的幅度不明
显 ,表明提取物在溶剂中的量趋于饱和 ,因而继续增
大料液比对总单体的提取效果影响不明显 ,所以增
加提取溶剂的用量只会造成溶剂浪费和增加溶剂回
收成本。因此 ,初步确定正交试验的料液比在 6∶11
~ 10∶1之间 。
图 2 不同液料比的提取效果
Fig. 2 Effects of solven t /m ater ia l ratio on extrac tion
2. 1. 5 提取次数对提取效果的影响
从图 3可以看出 ,随着提取次数增加 ,总单体得
率也增加 ,当次数超过 3次以后 ,发现总单体得率增
加趋于平缓 ,从提取效率和成本考虑 ,初步确定正交
实验的提取次数为 1 - 3次。
图 3 不同提取次数的提取效果
Fig. 3 Effect of tim e on extract ion
70 四川大学学报(工程科学版) 第 39卷
2. 2 提取工艺的正交实验结果
根据单因素实验结果 ,采用乙酸乙酯回流提取 ,
以总单体得率为指标 ,进行正交实验 ,结果见表 4。
表 4 正交实验结果
Tab. 4 Resu lts of or thogona l test
实验号 A B C D 总单体得率 /%
1 1 1 1 1 0. 138
2 1 2 2 2 0. 194
3 1 3 3 3 0. 218
4 2 1 2 3 0. 194
5 2 2 3 1 0. 235
6 2 3 1 2 0. 161
7 3 1 3 2 0. 215
8 3 2 1 3 0. 163
9 3 3 2 1 0. 217
K 1 0. 550 0. 547 0. 462 0. 590
K 2 0. 590 0. 592 0. 605 0. 570
K 3 0. 595 0. 596 0. 668 0. 575
R 0. 045 0. 049 0. 206 0. 015
表 5 方差分析表
Tab. 2 Mean standard devia tion analysis of extration
方差来源 离差平方和 自由度 均方 F值 P值
A 4. 1×10 - 4 2 2. 0×10 - 4 5. 615 0. 151
B 4. 1×10 - 4 2 2. 5×10 - 4 6. 834 0. 128
C 7. 4×10 - 3 2 3. 7×10 - 3 102. 8 0. 010
误差 e 7. 2×10 - 5 2 3. 6×10 - 5
由表 4直观分析 ,提取次数 (C)对提取效果的
影响最大 ,提取时间 (A)和液料比 (B)影响较小 。
表 5的方差分析表明 ,提取次数 (C)对提取效果有
显著性影响 (P <0. 05),而提取时间和料液比无显
著影响 。从节约时间和能源考虑 ,采用最短提取时
间 (1h)和最小液料比 (6∶1)。因此确定的最佳工艺
为:A1 B1C3 ,即加入药材重量 6倍的乙酸乙酯回流
提取 3次 ,每次 1 h。
2. 3 制备的 3种单体得率
制得干浸膏经过分离纯化 ,制备得到梣酮单体
10. 1g ,得率为 0. 101%;白鲜碱单体 3. 4g,得率为
0. 034%;黄柏酮单体 7. 4g,得率为 0. 074%。文献
[ 7]报道了采用乙醇提取→乙酸乙酯萃取→酸碱处
理→两次柱色谱分离→重结晶的方法制备梣酮和白
鲜碱对照品 ,文献方法并未对提取工艺进行考察 ,且
未制备黄柏酮。本文报道的制备方法为乙酸乙酯提
取→一次柱色谱分离→重结晶制备三种单体 ,较文
献方法简单快捷 ,得率大为提高 ,文献报道的梣酮和
白鲜碱的得率分别为 0. 085%和 0. 01%。
2. 4 3种单体的结构鉴定
根据理化性质和波谱对 3种单体进行了结构鉴
定 ,数据如下:梣酮 ( fraxine llone),无色块状晶体 ,
mp:115 -117℃, 1H -NMR (CDC l3) δ:7. 47, 7.
44, 6. 34 (H - Furan), 4. 88 (1H - 8, s), 2. 13 , 0.
86 (2×—CH3), 13C -NMR (CDC l3) δ:18. 4 (C
-1), 18. 2 (C - 2), 31. 6 (C - 3), 148. 5 (C -
4), 127. 4 (C -5), 169. 8 (C - 6), 83. 4 (C - 7),
42. 9 (C -8), 32. 0 (C - 9), 20. 3 (C - 10), 120. 6
(C - 11), 143. 4 (C - 12), 108. 5 (C - 13), 139. 7
(C - 14)。以上数据与文献 [ 8]报道的梣酮一致 。
白鲜碱 (dictam ine)无色块状晶体 , Dragend -
o rff反应阳性 , mp:128 ~ 130 ℃, 1H - NMR
(CDC l3) , δ:7. 61 (1H , d , J =2. 5 Hz), 7. 05
(1H , d , J =2. 5 H z), 4. 43 (3H , s), 8. 27 (1H ,
dd , J =0. 9, 8. 1H z), 8. 01(1H , d , J =8. 4H z), 7.
67 (1H , m ), 7. 41(1H , m ), 13C -NMR (CDC l3)
δ:145. 6 (C - 1), 163. 6 (C - 2), 118. 6 (C - 3),
156. 7 (C - 4), 122. 3 (C - 5), 123. 6 (C - 6),
129. 5 (C - 7), 127. 7 (C - 8), 103. 3 (C - 9),
104. 7 (C -10), 143. 6 (C - 11), 58. 9 (—OM e)。
以上数据与文献 [ 8]报道的白鲜碱一致 。
黄柏酮(obacunone)无色块状晶体 , mp:115 -
117 ℃, 1H -NMR (CDC l3) , δ:6. 50 (1H - 1, d , J
=11. 7), 5. 94 (1H - 2, d , J =11. 7), 5. 48 (1H
-17 , s), 7. 40, 7. 42 (α- Furan), 6. 38 (β -Fu-
ran), 3. 65(1H -15 , s), 1. 12 , 1. 24, 1. 45, 1. 51,
1. 52 (5 ×—CH3), 13C -NMR (CDC l3) δ:156. 7
(C - 1), 122. 9 (C - 2), 166. 9 (C - 3), 83. 9 (C
-4), 57. 3 (C - 5), 39. 8 (C - 6), 207. 4 (C -
7), 53. 2 (C -8), 49. 2 (C - 9), 43. 1 (C -10),
16. 9 (C -11), 32. 7 (C - 12), 37. 4 (C -13), 65.
0 (C - 14), 53. 2 (C - 15), 166. 6 (C - 16), 77. 9
(C - 17), 120. 0 (C - 20), 143. 1 (C - 21), 109. 7
(C - 22), 141. 1 (C - 23), 32. 0 (—M e), 26. 6
(—Me), 21. 1 (—Me), 19. 4 (—Me), 16. 4 (—
Me)。以上数据与文献 [ 8]报道的黄柏酮一致。
2. 5 3种单体的纯度检测
2. 5. 1 薄层色谱进行纯度检查
分别取 3种单体 10mg,加 5m l丙酮溶解制成 3
份单体供试品溶液 。按《中国药典》2005年一部附
录 V IB“薄层色谱法 ”,分别吸取供试品溶液 50 μl、
71 第 4期 李 翔 , 等:从白鲜皮中同时制备梣酮 、白鲜碱 、黄柏酮单体的方法
100μl点于同一硅胶 G羧甲基纤维素钠板上 ,分别
用 5种展开体系展开 ,取出 ,溶剂挥干后 ,多种方法
检视(紫外光 、碘蒸气 、硫酸乙醇试液 、D ragendo rff等
方法), 3种单体供试品的各自薄层色谱中均仅显示
一个斑点。
再分别吸取单体供试品液 2 μl、100 μl点于同
一硅胶 G羧甲基纤维素钠板上展开后 ,多种方法检
视 ,薄层色谱中 2 μl主斑点比 100 μl杂质斑点更明
显 。薄层色谱实验表明制得的单体杂质含量很低 ,
符合国家药典的相应要求 。
2. 5. 2 对照品纯度的测定
采用高效液相色谱面积归一法进行 3种单体纯
度的测定。色谱条件见 1. 2. 1。
分别称取 3种单体 5 mg,分别置于 10 m l容量
瓶中 ,加甲醇溶解至刻度 ,摇匀 ,取 20 μl注入液相
色谱仪 ,记录色谱图的时间为主峰保留时间的两倍 。
测定结果根据面积归一化法而得。通过高效液相色
谱面积归一法测得梣酮单体的纯度为:99. 6%,白鲜
碱单体的纯度为:99. 1%,黄柏酮单体的纯度为 :
99. 5%。
2. 6 白鲜皮药材中 3种成分的含量测定
应用本文制备的 3种单体作对照品对白鲜皮药
材中 3种成分的含量进行测定(参照药典 2005的白
鲜皮中梣酮含量的测定方法和本文中的色谱条
件 ), 3批白鲜皮药材中的梣酮 、白鲜碱 、黄柏酮含量
测定结果分别为:0. 113%, 0. 041%, 0. 084%(自编
号:20051224BXP1);0. 097%, 0. 039%, 0. 092%
(自编号 :20060312BXP1);0. 108%, 0. 037%,
0. 072%(自编号:20051224BXP1)。
3 结 论
通过单因素和正交试验 ,对梣酮 、白鲜碱 、黄柏
酮 3种单体的提取工艺进行研究 。优化后的提取工
艺为:白鲜皮中加入药材重量 6倍的乙酸乙酯回流
提取 3次 ,每次 1 h。
提取得到浸膏再经过一次常压硅胶柱层析和重
结晶 ,即可得到 3种单体化合物 。 3种单体经过薄
层色谱和高效液相色谱纯度检测 ,显示纯度高 ,能满
足其作为原料药和对照品的需要 。制备的单体对 3
批白鲜皮药材的相应成分进行含量测定 ,结果满意 。
建立的从白鲜皮中同时制备白鲜碱 、黄柏酮 、梣
酮单体的方法 ,仅用溶剂提取和常压柱色谱就实现
了高纯度白鲜碱 、黄柏酮 、梣酮 3种单体的简单 、快
速 、高收率的方法 。本文讨论的方法对于为含 3种
单体的药物提供原料 ,为进一步的药效及活性研究
提供样品 ,及相关药物的质量控制具有重要作用 。
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(编辑 黄小川)
72 四川大学学报(工程科学版) 第 39卷