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高速逆流色谱法分离白鲜皮中化学成分条件的优化



全 文 :收稿日期:2012-03-05; 修订日期:2012-05-28
基金项目:吉林省发改委资助项目( No.[2010]362) ;
吉林省教育厅资助项目( No.[2012]225)
作者简介:时东方( 1978-) ,男( 汉族) ,山东济宁人,现任长春师范学院讲
师,硕士学位,主要从事天然药物化学研究工作.
* 通讯作者简介:刘春明( 1964-) ,女( 汉族) ,吉林长春人,现任长春师范
学院教授,博士学位,主要从事天然药物化学研究工作.
高速逆流色谱法分离白鲜皮中化学成分条件的优化
时东方1,张红晶2,郑梅竹1,刘春明1*
(1.长春师范学院,吉林 长春 130032; 2.吉林农业大学,吉林 长春 130118)
摘要:目的 优化高速逆流色谱分离白鲜皮中的化学成分。方法 选择正己烷 -醋酸乙酯 -乙醇 -水( 1∶ 1∶ 1∶ 1,V /V)
系统对白鲜皮 85%乙醇提取物进行分离,上相作为固定相,下相作为流动相,流速为 1. 3 ml /min,仪器转速 1 200 r /min。
结果 分离得到两个单体化合物白鲜碱和黄柏酮,经高效液相( HPLC) 检测纯度均达到 99%以上。结论 该方法简单、快
速、容易操作,可为提纯制备高纯度的化学对照品提供新途径。
关键词:高速逆流色谱; 白鲜皮; 分离; 白鲜碱; 黄柏酮
DOI标识:doi: 10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 09. 030
中图分类号:R284. 2 文献标识码:B 文章编号:1008-0805( 2012) 09-2182-02
高速逆流色谱(HPCPC)技术是较新型的液 -液分配色谱
技术,在 20 世纪 80 年代,由美国国立健康研究院 Ito博士最先研
制开发,它是利用溶质在两种互不相溶的溶剂系统中分配系数不
同,从而实现分离的色谱技术。高速逆流色谱法不需要对样品进
行复杂处理,与传统柱层析法相比,它具有分离速度快、样品吸附
低、分离重现性好、无污染且回收率高等优点[1]。根据紫外吸收
色谱图可重复收集样品,若与制备液相色谱结合,则可快速、大量
的制得相应纯度的标准品[2]。高速逆流色谱已经在生物碱、黄
酮、酚类、醌类、苷类、脂肪酸、多肽等化合物分离中得到了广泛的
应用[3,4]。目前,此项技术已被应用于生化、生物工程、医药、天
然产物化学、有机合成、环境分析等领域[5]。
白鲜皮(Dictamnus dasycarpus Turcz.)为芸香科白鲜属植物
白鲜(Dictamnus dasycarpus Turcz.)和狭叶白鲜(D. angus tifoli-
usG. Doc)的干燥根皮,味苦,性寒,有祛风燥湿,清热解毒等功
效[6]。常用于治疗急慢性湿疹,银屑病,脓胞疮[7],皮肤瘙痒症,
黄疸和急慢性肝炎[8]等病。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。白鲜皮的根
和地上部分含有多种化学成分,已分离鉴定出的包括生物碱类、
柠檬苦素类、香豆素和黄酮类、甾体类、倍半萜和倍半萜苷类及多
糖类化合物等成分[9]。其中,梣酮、白鲜碱、黄柏酮为白鲜皮的
主要活性成分,具有多种较强的生物活性。梣酮(fraxinellone)作
为新型的肝病治疗药物,具有良好的保肝降酶及抑制肝纤维化等
活性,并具有抑菌、杀虫等活性[10];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[11,12];
黄柏酮具有降低血糖,抗癌等活性[13,14]。
目前,国内外有关从白鲜皮中分离纯化单体化合物工艺优化
过程的研究报道较少,纯化的方法还基本停留在溶剂提取和常压
柱色谱的水平上[15],未见利用高速逆流色谱分离纯化白鲜皮单
体化合物的报道。本文采用 HPCPC从药用植物白鲜皮提取物中
成功分离、纯化出纯度较高的白鲜碱和黄柏酮单体,以期为制备
白鲜皮有效成分的化学对照品提供一种简捷实用的新方法。
1 器材
1. 1 材料与试剂 白鲜皮,购于北京同仁堂药店(长春分店) ;白
鲜碱标准品(中国药品生物制品检定所) ;黄柏酮标准品(天津马
克生物制品有限公司) ;正己烷、醋酸乙酯、无水乙醇及 95%乙醇
(分析纯,北京化工厂) ;甲醇 (色谱纯,美国 Fisher 公司) ;超纯
水为实验室自制(18. 2ΩPa)。
1. 2 仪器与设备 HPCPC - 80 型高速逆流色谱仪(日本) ,UV检
测器;Waters 2695 - 2998 型高效液相色谱仪(美国) ,PDA 检测
器,C18色谱柱(150 mm × 4. 6 mm,5 μm)和 C18保护柱;S180H 超
声波提取仪(德国 Elma 公司) ;Sanorius BSl10S 分析天平 (北京
赛多利斯有限公司,十万分之一) ;HS - Z11 -Ⅱ电热蒸馏水器
(上海跃进医疗器械厂) ;纯水器(法国 Milli Q公司)。
2 方法
2. 1 白鲜皮粗提物的制备 白鲜皮药材粉碎后过 40 目筛,精确
称取 50. 002 g,用 85%乙醇溶液,料液比 1∶ 20,在 80℃水浴中回
流提取两次,每次提取 1 h,合并滤液,用旋转蒸发仪减压浓缩至
干,置真空干燥器中干燥,保存备用。
2. 2 HPCPC和 HPLC条件
2. 2. 1 高速逆流色谱 溶剂系统为正己烷 -醋酸乙酯 -乙醇 -
水(1∶ 1∶ 1∶ 1,V /V) ,上相作为固定相,下相作为流动相,检测
波长为 228 nm,流速为 1. 3 ml /min,仪器转速 1 200 r /min,运行时
间为 180 min;
2. 2. 2 高效液相色谱 Waters 2695 Sun FireTM C18色谱柱(150
mm ×4. 6 mm,5 μm,美国Waters公司 ) ;柱温 25℃;等度洗脱:流
动相为甲醇 -水(58∶ 42,V /V) ,流速 0. 8 ml·min -1;进样量 10
μl;检测波长 228 nm。
3 结果
3. 1 应用 HPCPC分离白鲜皮中的单体成分 取正己烷,醋酸乙
酯,乙醇,水各 250 ml 置 1 000 ml 分液漏斗中,摇匀,充分振荡,
分层后静置 20 min,振荡 3 次,由下口放出下层;再向上层溶剂中
加入乙醇和水各 250 ml,振荡摇匀,分层后静置 20 min,振荡 3
次,再由下口放出下层,合并下层溶剂。用 0. 45 μm 滤膜分别过
滤上层和下层溶液,室温下超声脱气 30 min。上层溶液和下层溶
液分别作为固定相和流动相,备用。
将上相(固定相)以 3. 0 ml /min的流速泵入并确定充满分离
螺线管后暂停泵的工作,同时按选定的转速启动主机、开启检测
器,在 228 nm波长下进行检测。等待主机转动稳定后将下相(流
动相)以选定的流速泵入,待流动相从管柱出口流出且基线稳定
后将样品溶液由进样圈注入(样品为白鲜皮乙醇提取物用溶剂
系统的上下层溶剂各 1 ml 溶解)。管柱出口处的流出物经紫外
检测器检测,根据 HPCPC 色谱峰接收每段流份,蒸干,待测。
HPCPC条件见“2. 2”项。色谱图如图 1。
3. 2 单体成分的纯度检测 按图 1 中 HPCPC色谱峰接收图中的
每个流份,减压浓缩至干,再用甲醇溶解,过 0. 45 μm 微孔滤膜,
用 HPLC进行纯度检测,高效液相色谱条件见“2. 2”项,样品及各
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时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 9 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL. 23 NO. 9
分离峰液相色谱图如图 2 ~ 6 所示。
图 1 白鲜皮粗提物的高速逆流色谱分离图谱
图 2 白鲜皮样品 HPLC色谱图
图 3 分离得 1 号峰接收液 HPLC 色谱图
图 4 黄柏酮标准品 HPLC 色谱图
图 5 分离得 2 号峰接收液 HPLC 色谱图
图 6 白鲜碱标准品 HPLC 色谱图
白鲜皮粗提物经 HPCPC分离得到两个单体化合物,经 HPLC
检测,用峰面积归一法测得峰 1、峰 2 接收液纯度达到 99%以上。
4 讨论
在使用高速逆流色谱进行分离之前,选择合适的溶剂系统至
关重要。既要保证溶剂混合后能够较为快速、清晰的分层,还要
保证样品在上下两相有合适的分配系数,同时固定相能实现较高
的保留[16,17]。本文采用高效液相色谱对多种溶剂系统进行初
选[18,19],然后再在高速逆流色谱上进一步对经过初选的系统进
行实验,最终得到的较优溶剂系统为正己烷 -醋酸乙酯 -乙醇 -
水(1∶ 1∶ 1∶ 1,V /V) ,检测波长为 228 nm,流速为 1. 3 ml /min,
仪器转速 1 200 r /min,60 min内就可以从白鲜皮粗提物中纯化得
到白鲜碱和黄柏酮的单体,经高效液相色谱检测纯度均高于
99%,足见该方法比传统的柱色谱分离方法具有较大的优势。采
用 HPCPC 制备白鲜碱和黄柏酮单体,具有分离时间短、纯度高等
优势,为白鲜皮中单体成分的高效分离制备提供了一条新的技术
路线。同时,高速逆流色谱在天然药物化学领域的应用,将推动
和加快传统中药现代化研究的步伐。
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