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大孔树脂纯化毛脉酸模乙酸乙酯部位的研究



全 文 :书第 31 卷 第 4 期
2015 年 8 月
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报(自然科学版)
Journal of Harbin University of Commerce (Natural Sciences Edition)
Vol. 31 No. 4
Aug. 2015
收稿日期:2014 - 04 - 04.
基金项目:国家自然科学基金(NO. 30970300)
作者简介:王宗伟(1987 -),男,硕士,研究方向:中药资源开发与生物技术.
通讯作者:王振月(1956 -),男,教授,博士生导师,研究方向:中药资源开发与生物技术.
大孔树脂纯化毛脉酸模乙酸乙酯部位的研究
王宗伟1,郭 美1,王宗权2,贾力维1,王振月1
(1. 黑龙江中医药大学 药学院,哈尔滨 150040;2. 河北以岭医药集团 医药研究院,石家庄 050035)
摘 要:筛选富集纯化毛脉酸模乙酸乙酯部位(白藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄素、芦荟大黄素、大黄酚、
大黄酚苷)成分的最佳树脂,优化大孔树脂纯化目标成分的最佳工艺.以白藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄
素、芦荟大黄素、大黄酚、大黄酚苷的吸附率和解吸率为评价指标,筛选树脂,并优化了吸附和洗脱条
件. D101 树脂对毛脉酸模乙酸乙酯部位成分具有较好的吸附分离性能.最佳工艺条件为,毛脉酸模
乙酸乙酯部位样品溶液 1 BV,吸附流速为 2 BV·h -1,先用 2 BV水洗涤,再用 20%、50%、75%、95%
乙醇各 2. 5、5、2. 5、5 BV 进行梯度洗脱,流速 2 BV·h -1,合并 50%和 95%乙醇洗脱液,即为纯化部
位.纯化后目标成分纯度提高到 49. 85%,说明采用 D101 树脂分离纯化毛脉酸模乙酸乙酯部位成分
是可行的.
关键词:毛脉酸模;大孔树脂;富集纯化;乙酸乙酯部位
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1672 - 0946(2015)04 - 0417 - 04
Study on ethyl acetate extract from Rumex gmelini Turcz purified by macroporous resin
WANG Zong-wei1,GUO Mei1,WANG Zong-quan2,JIA Li-wei1,WANG Zhen-yue1
(1. School of Pharmacy,Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China;
2. Hebei Yiling Pharmaceutical Group,Medicine Institute,Shijiazhuang 050035,China )
Abstract:To choose the optimum macroporous resin for enrichment and purification of ethyl
acetate extract from Rumex gmelini Turcz,the adsorption rate and desorption rate of resvera-
trol,polydatin,rheum emodin,aloe - emodin,chrysophanol and chrysophamol monoglyco-
side were used as evaluation indicators. The adsorption and elution conditions were optimized
at the same time. As a result,D101 macroporous resin was chosed for its better performance
of adsorption and separation and the best process conditions were screened out. The sample
solution of ethyl acetate was 1 BV,adsorption flow rate was 2BV·h -1,after washed by 2BV
water,using 2. 5BV 20% alcohol,5BV 50% alcohol,2. 5BV 75% alcohol and 5BV 95%
alcohol to perform the gradient elute in due order with the flow rate of 2 BV·h -1 . The elute
of 50% alcohol and 95% alcohol were combined to get the depuration that the purity of target
compositions were raised to 49. 85% . This paper illustrated that the D101 macroporous resin
was viable for purification ethyl acetate extract from Rumex gmelini Turcz.
Key words:Rumex gmelini Turcz;macroporous resin;enrichment and purification;ethyl
acetate extract
毛脉酸模为蓼科酸模属植物.现已从毛脉酸模
根中分离得到大黄素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟大黄
素、白藜芦醇、白藜芦醇苷等多种成分[1 - 2].白藜芦
醇、白藜芦醇苷具有抗肿瘤[3]、保肝、抗炎抗氧化
等多种药理作用;大黄素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟
大黄素等蒽醌类化合物具有抗菌消炎、保肝利
胆[4]、泻下、抗癌[5]、抗病毒[6]等药理作用,课题组
前期研究表明毛脉酸模 50%乙醇提取物能明显抑
制 S180实体瘤和 H22实体瘤的生长
[7],毛脉酸模乙
酸乙酯部位具有抗肿瘤活性,毛脉酸模中二苯乙烯
类成分对 HepG2、Hela、MCF - 7 三种肿瘤细胞的
体外生长具有抑制作用[8],通过二苯乙烯类成分
诱导后 HepG2 细胞的 2 474 个肿瘤相关基因中,发
现有 GADD153,HPRG等 5 个基因表达明显上调,
PRL -1,PAI - 1 等 9 个基因明显下调,说明二苯乙
烯类成分能改变细胞周期进程、细胞增殖、细胞凋
亡、血管生成等相关基因的表达来发挥抗肿瘤活
性[9].药效组分学研究表明单一成分不能反映毛
脉酸模功效的有效部位,对于开发新药乙酸乙酯部
位成分十分复杂,制剂体积较大,为进一步减少服
用剂量、便于携带,有必要对有效成分进行富集,制
备其有效部位.本文以白藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄
素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟大黄素 6 种成分作为考
察指标,从 3 种树脂中筛选出富集纯化毛脉酸模乙
酸乙酯部位的最佳树脂并优化大孔树脂纯化目标
成分的最佳工艺条件.
1 仪器、材料和试剂
1. 1 主要仪器
电热鼓风干燥箱(BGZ - 246 型,上海博讯),
粉碎机(WND -200 型,浙江省兰溪市伟能达电器
有限公司),超声波清洗器(KQ - 300E 型,昆山市
超声仪器有限公司),电子天平(LT501E 型,常熟
市天量仪器有限责任公司),分析天平(AL204,梅
特勒 -托利多仪器有限公司),恒温水浴锅(AH -
S6 型,江苏省金坛市医疗仪器厂),高效液相色谱
仪(waters600),waters2487 检测器,Waters 717plus
Autosampler,旋转蒸发仪(R -210 型,BUCHI)等.
1. 2 主要材料与试剂
毛脉酸模根 2012 年采自于黑龙江中医药大学
药用植物园,经黑龙江中医药大学中药资源与开发
教研室主任王振月教授鉴定为毛脉酸模的根,将该
药材用粉碎机粉碎后备用. 正丁醇(AR)沈阳市化
学试剂厂,大孔树脂 D101、AB -8、X -5(天津市汇
达化工有限公司),石油醚(AR)天津市富宇精细
化工有限公系,乙酸乙酯(AR)天津市富宇精细化
工有限公系,无水乙醇(AR)天津永大化学试剂有
限公司.白藜芦醇对照品、白藜芦醇苷对照品、大黄
素对照品、大黄酚对照品、大黄酚苷对照品、芦荟大
黄素对照品(中国科学院成都生物研究所)等.
2 方法与结果
2. 1 6 种成分测定
2. 1. 1 色谱条件
色谱柱为 Gemini C18 5 μm 110A (250 × 4. 6
mm);流动相为色谱甲醇 - 0. 1%磷酸水 50 min,
流速 1. 0 mL /min;检侧波长为 303 nm(用于测定白
藜芦醇和白藜芦醇苷)和 254 nm(用于测定大黄
素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟大黄素),进样量 10
μL.
2. 1. 2 标准曲线的制备
分别精密吸取对照品溶液(白藜芦醇 0. 068 g /
L、白藜芦醇苷 0. 090 g /L、大黄素 0. 110 g /L、大黄
酚 0. 101 g /L、大黄酚苷 0. 198 g /L、芦荟大黄素
0. 105 gL)2、5、10、15、20 μL 进样测定,分别以白
藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄素、大黄酚、大黄酚苷、芦
荟大黄素的进样量(g)为横坐标,峰面积积分值为
纵坐标绘制标准曲线. 回归方程为白藜芦醇 Y =
2 126 872X - 4 190,r = 0. 999 9(n = 5);白藜芦醇
苷 Y = 1 837 899X - 1 732 369,r = 0. 999 8(n = 5);
大黄素 Y = 1 289 995X - 137 050,r = 0. 999 8(n =
5);大黄酚 Y = 1 678 624X - 218 861,r = 0. 999 9(n
= 5);大黄酚苷 Y = 782 251X - 200 028,r = 0. 999 9
(n = 5);芦荟大黄素 Y = 1 629 439X - 14 062,r =
0. 999 9(n = 5)结果表明:白藜芦醇、白藜芦醇苷和
大黄素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟大黄素进样质量分
别在 0. 136 ~ 1. 360、0. 180 ~ 1. 800、0. 220 ~ 2. 200、
0. 202 ~ 2. 020、0. 396 ~ 3. 960、0. 210 ~ 2. 100 μg 与
峰面积积分值呈良好的线性关系.
2. 2 样品溶液的制备
取毛脉酸模药材干燥根,粉碎后加入 8 倍量的
50%乙醇,加热回流提取 3 次(时间为 3、2、1 h),
趁热滤过,合并滤液,蒸干并研成粉末,取 50%乙
醇提取物粉末,加入 60 倍量蒸馏水溶解,依次用石
油醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取,得毛脉酸模乙
酸乙酯部位.取乙酸乙酯部位粉末适量加少量乙醇
助溶并用水稀释到适宜浓度,备用.
2. 3 树脂的筛选
分别取处理后的 D101、AB - 8、X - 5 树脂各
10 g置 250 mL量瓶中,加入取供试品溶液(测定
·814· 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 31 卷
白藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄素、大黄酚、大黄酚苷、
芦荟大黄素的质量浓度分别为 2. 15、1. 33、1. 32、
2. 99、0. 95、1. 55 mg /mL)各 100 mL.振摇,放置 24
h,将吸附后树脂过滤,滤液定容,用 HPLC 法测定
滤液中各成分的含量,计算树脂吸附溶液中各成分
的吸附量;将吸附后的树脂装入树脂柱中,将吸附
的成分用 95%乙醇洗脱至洗脱液近无色,定容,测
定各成分的解吸量,计算解吸率.
表 1 3 种树脂对 6 种成分的吸附性能
树脂
吸附量 /(mg·g - 1)
A B C D E F
AB - 8 18. 67 9. 59 8. 65 17. 59 6. 38 4. 82
X - 5 12. 36 5. 68 12. 03 24. 35 6. 85 12. 58
D101 19. 25 10. 36 11. 24 25. 34 7. 58 13. 67
注:A -白藜芦醇;B -白藜芦醇苷;C -大黄素;D -大黄酚;E
-大黄酚苷;F -芦荟大黄素 (下同)
表 2 3 种树脂对 6 种成分的解析性能
树脂
解析率
A B C D E F
AB - 8 77. 5 79. 2 62. 3 72. 5 74. 6 60. 8
X - 5 59. 6 60. 4 86. 2 88. 1 81. 5 79. 4
D101 79. 6 87. 5 85. 4 89. 2 80. 5 84. 1
由表 1、2 可以看出,综合考虑以上 3 中大孔树
脂的吸附和解析性能,选择 D101 富集纯化毛脉酸
模乙酸乙酯部位(白藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄素、
大黄酚、大黄酚苷、芦荟大黄素)的含量.
2. 4 动态吸附 -洗脱
2. 4. 1 最大上样量的考察
取经预处理的 D101 型湿树脂 20 mL,湿法装
柱,取上柱液(测得白藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄
素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟大黄素的质量浓度分别
为 2. 12、1. 31、1. 28、2. 89、0. 91、1. 52 mg /mL)以 2
BV·h -1的流速上样,按柱体积(每份 20 mL)收集
流出液,依次标号,测定其中流出液(白藜芦醇、白
藜芦醇苷、大黄素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟大黄
素)的量,再绘制泄漏曲线.见图 1.
图 1 6 种成分的泄漏曲线
由结果可知,在第 2 份时已有成分达到泄漏
点,综合考虑(白藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄素、大
黄酚、大黄酚苷、芦荟大黄素)的泄露点,所以确定
最大上样量为 1 BV,即 20 mL.
2. 4. 2 上样速率考察
取经预处理的 D101 型湿树脂 20 mL,湿法装
柱,选择流速分别为 1、2、3 BV·h -1不同流速上样
对树脂吸附量的影响. 结果表明,在 3 BV·h -1流
速时,会使提早泄漏;流速 1 BV·h -1时总上柱量
并没有很明显的提高,考虑到工作效率,选择 2 BV
·h -1进行上样.
2. 4. 3 洗脱剂洗脱体积分数的考察
取经预处理的 D101 型湿树脂 20 mL,湿法装
柱,取上柱液 20 mL 以 2 BV·h -1的流速上样,先
用 2BV 的水、10% 乙醇、20%乙醇洗脱后,再分别
用 6 BV 的 10%、30%、50%、75%、95%乙醇以 2
BV·h -1的速度洗脱,收集洗脱液,测定其中白藜
芦醇、白藜芦醇苷、大黄素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟
大黄素的量,计算洗脱率.
表 3 洗脱液体积分数对动态洗脱性能的影响
乙醇体积分数
%
洗脱剂
BV
洗脱率 /%
白藜芦醇 白藜芦醇苷 大黄素 大黄酚 大黄酚苷 芦荟大黄素
0 2 - - - - - -
10 2 - - - - - -
20 2 - 0. 31 - - - -
30 6 0. 25 45. 35 - - - -
50 6 41. 43 37. 28 0. 32 0. 11 43. 56 30. 51
75 6 - - 0. 05 0. 08 0. 54 3. 25
95 6 - - 71. 34 68. 35 25. 32 23. 65
·914·第 4 期 王宗伟,等:大孔树脂纯化毛脉酸模乙酸乙酯部位的研究
由表 3 可知,各有效成分主要集中在 30%、
50%、95%乙醇洗脱液中.将水、10%、20%、75%乙
醇洗脱液回收溶剂后称重均有一定质量,说明有杂
质被洗脱下来.因此选择水、20%、50%、75%、95%
乙醇进行洗脱,合并 50%、95%乙醇洗脱液为纯化
部分.
2. 4. 4 洗脱溶剂体积的考察
取经预处理的 AB -8 型湿树脂 20 mL,湿法装
柱,取上柱液 20 mL 以 2 BV·h -1的流速上样,先
用 3 BV 的水洗脱后,用 20%乙醇洗脱考察,至杂
志质量无变化后,再用 50%乙醇洗脱,分部收集洗
脱液(每份 20 mL),再用 75%乙醇,至杂志质量无
变化,再用 95%乙醇洗脱,分部收集洗脱液(每份
20 mL),分别以 50%、95%乙醇洗脱液的各成分质
量浓度为考察指标,绘制洗脱曲线.
结果表明 20%、75%洗脱液体积为 2. 5 BV 时
杂志质量无变化,由图 2、3 表明:当洗脱剂用量为
5 BV时 50%、95%目标成分基本洗脱完成;洗脱液
用量为 20%、50%、75%、95%乙醇各 2. 5、5、2. 5、5
BV进行梯度洗脱.
图 2 50%洗脱液的洗脱曲线
图 3 95%洗脱液的洗脱曲线
2. 4. 5 洗脱流速的考察
按上述吸附条件进行动态吸附后,先用 3 BV
水洗涤,再用 20%、50%、75%、95%乙醇各 2. 5、5、
2. 5、5 BV进行梯度洗脱,分别以 1、2、3 BV·h -1的
流速进行洗脱,测定并计算 50%和 95%乙醇洗脱
液中各成分的洗脱率. 结合表 4、5 综合考虑,流速
在 2 BV·h -1,洗脱效率最佳.
表 4 3 种流速对 50%乙醇中 6 种成分洗脱率的影响
洗脱率
/%
50%乙醇洗脱液
1 BV·h -1 2 BV·h -1 3 BV·h -1
白藜芦醇 41. 25 42. 15 40. 86
白藜芦醇苷 68. 58 79. 67 64. 26
大黄素 - - -
大黄酚 - - -
芦荟大黄素 25. 26 26. 24 25. 97
大黄酚苷 32. 24 34. 52 34. 68
表 5 3 种流速对 95%乙醇中 6 种成分洗脱率的影响
洗脱率
/%
95%乙醇洗脱液
1 BV·h -1 2 BV·h -1 3 BV·h -1
白藜芦醇 - - -
白藜芦醇苷 - - -
大黄素 68. 64 69. 58 70. 24
大黄酚 70. 18 71. 24 73. 88
芦荟大黄素 24. 38 26. 57 27. 03
大黄酚苷 33. 24 34. 74 33. 82
2. 5 大孔树脂纯化结果
取 3 份样品溶液,按选择的 D101 大孔树脂最
佳纯化条件,上样,洗脱,洗脱液浓缩,结晶,过滤,
真空干燥得到富集后产物,产物的得率为36. 02%,
产品中白藜芦醇、白藜芦醇苷、大黄素、大黄酚、大
黄酚苷、芦荟大黄素的量从 25. 24% 提高到
49. 85% .
3 结 语
本实验选择 3 种大孔吸附树脂,考察其对白藜
芦醇、白藜芦醇苷、大黄素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟
大黄素的吸附率和解吸率,最终选择 D101 大孔吸
附树脂纯化毛脉酸模乙酸乙酯部位的成分富集.提
取工艺为:样品溶液最大上样量为 1 BV,先用 2 BV
水洗涤,再用 20%,50%,75%,95%乙醇各 2. 5、5、
2. 5、5 BV 进行梯度洗脱,流速 2 BV·h -1,合并
50%和 95%乙醇洗脱液,即为纯化的总有效部位,
经 D101 树脂处理后,毛脉酸模乙酸乙酯部位的质
量降低为处理前的 36. 02%,总有效成分(白藜芦
醇、白藜芦醇苷、大黄素、大黄酚、大黄酚苷、芦荟大
黄素)的量从 25. 24%提高到 49. 85%,纯度提高了
1. 98 倍.
(下转 425 页)
·024· 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 31 卷
K15M比 HPMC K4M 的粘度较适合,释放度较小,
选择 HPMC K4M为亲水凝胶骨架材料. 雅克宜是
水性丙烯酸树脂,具完全配方包衣系统的优点且很
容易配制,能在 30 min内溶于水,并在胃内的常态
及高胃酸 pH 环境中提供肠溶保护. 以水作为溶
剂,无毒害、成膜迅速、均匀、光滑、包衣效果好,综
合考察决定以雅克宜作为包衣材料.在肠溶包衣试
验中,进风温度对包衣质量的影响相对较大,温度
过高,易使包衣液迅速干燥,不易形成连续均匀的
膜;温度过低时,易使干燥太慢,导致粘连及气泡现
象,从而影响包衣外观及质量.
未经包衣处理的槐果碱缓释片芯,在释放度实
验的前 2 h以人工胃液为释放介质,而后的 12 h均
以脱气蒸馏水为释放介质的条件下进行释放度实
验,结果 14 h 累积释放度仅是包衣缓释片累计释
放度的 1 倍,为了使其释放缓慢所以需要对制备的
缓释片芯进行包衣处理.
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·524·第 4 期 商立新,等:槐果碱缓释片的制备及工艺优选