全 文 :[收稿日期] 20120511(009)
[第一作者] 程建明,博士,副研究员,从事中药新药研发,Tel:
025-86798011,E-mail:cjm7895 @ 163. com
[通讯作者] * 郑云枫,博士,从事中药成分分析研究,Tel:025-
86798186,E-mail:zyunfeng88@ yahoo. com. cn
大孔吸附树脂法优选荔枝草总黄酮纯化工艺
程建明,葛婷婷,彭国平,郑云枫 *
(南京中医药大学药学院,南京 210029)
[摘要] 目的:优选荔枝草总黄酮的富集纯化工艺。方法:以总黄酮吸附率、解吸率和转移率为评价指标,采用静态吸
附-解吸附法,筛选大孔树脂型号;以总黄酮含量为指标,确定洗脱剂浓度;以除杂率、高车前苷转移率和总黄酮转移率为指标,
优选其纯化工艺。结果:D101 型树脂分离效果较好,其最佳工艺为生药量-树脂体积 1 g·mL - 1,用 7 BV 75%乙醇溶液洗脱,洗
脱流速 6 mL·min - 1。结论:D101 树脂可有效地对荔枝草总黄酮进行富集纯化。
[关键词] 荔枝草总黄酮;大孔吸附树脂;纯化工艺
[中图分类号] R283. 6 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2012)19-0063-03
Optimization of Purification Technology for Total Flavonoids from
Salvia plebeia by Macroporous Adsorption Resin
CHENG Jian-ming,GE Ting-ting,PENG Guo-ping,ZHENG Yun-feng*
(College of Pharmacy,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210029,China)
[Abstract] Objective:To optimize enrichment and purification technology of total flavonoids from Salvia
plebeia. Method:With adsorption-desorption ratio and transfer ratio as indexes,optimum macroporous resin was
selected by static adsorption-desorption ratio tests;The concentration of eluting agent was determined with the
content of total flavonoids as index;Purification technology was optimized with impurity rate, transfer rate of
homoplantaginin and transfer rate of total flavonoids as indexes. Result:D101 was selected for its excellent
adsorption and desorption properties, optimum process was as follows: the amount of crude drugs to D101
macroporous resin 1 g·mL - 1,eluted with 7 BV 75% ethanol,elution flow rate 6 mL·min - 1 . Conclusion:Total
flavonoids from S. plebeia could be effectively purificated and separated by D101 macroporous resin.
[Key words] total flavonoids from Salvia plebeia;macroporous resin;purification technology
荔枝草主产江苏、浙江、安徽,味苦、辛,性凉,具
有清热解毒、止咳平喘、凉血、利尿等功效,主治感冒
发热、咽喉肿痛、肺热咳嗽、咳血等。现代临床上常
用荔枝草及其复方制剂治疗咳嗽﹑咽炎等病症,效
果良好[1]。全草主要含黄酮类化合物,现代药理研
究表明荔枝草黄酮类化合物具有抑菌[2]、止咳平
喘[3]、祛痰及抗组胺[4]、抗肝损[5]等作用。目前,国
内学者对荔枝草总黄酮提取工艺研究居多,但对其
精制工艺研究较少。本文以荔枝草地上部分为原
料,在静态工艺筛选的基础上,采用大孔树脂吸附分
离技术,对荔枝草总黄酮的精制工艺进行动态研究,
确定大孔吸附树脂精制荔枝草总黄酮的最佳工艺,
为荔枝草总黄酮在工业生产中分离提纯提供试验
依据。
1 材料
DW 型调温电热器(上海燃烧设备工程设备工
程技术有限公司) ,745 型紫外-可见分光光度计(上
海光谱仪器有限公司) ,1100 型高效液相色谱仪
(Agilent LC 工 作 站,HT-230A 型 柱 温 箱,美 国
Agilent) ,TGL-16G 型高速离心机(上海安亭科学仪
器厂) ,BP 211D 型电子天平、MP 51001 型电子天平
(上海恒平科学仪器有限公司)。
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第 18 卷第 19 期
2012 年 10 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 19
Oct.,2012
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2012.19.025
芦丁 (中 国 药 品 生 物 制 品 检 定 所,批 号
100080200707) ,AB-8,HPD826,HPD100,D101 型大
孔树脂(河北沧州宝恩化工有限公司) ,水为纯净
水,其余试剂均为分析纯,荔枝草(安徽省亳州市药
材总公司,批号 110310,由南京中医药大学谈献和
教授鉴定为唇形科植物荔枝草 Salvia plebeia R. Br.
的地上部分)。
2 方法与结果[6-8]
2. 1 树脂预处理 取适量树脂,用 95% 乙醇浸泡
24 h,除去树脂碎片和杂物。湿法装柱,用 95%乙醇
洗至流出液与水不产生白色浑浊现象为止,水洗至
无醇味,用 5% HCl 溶液与 2% NaOH 溶液分别浸泡
树脂柱 2 ~ 4 h,水洗至中性,浸泡于蒸馏水中,备用。
2. 2 上柱液的制备 荔枝草药材加 60%乙醇回流
提取 3 次,每次加醇 6 倍,每次煎煮 1 h,滤过,合并
滤液,减压回收乙醇,离心得上清液。
2. 3 总黄酮含量测定 准确称取芦丁 5. 43 mg,
70%乙醇超声溶解,定容至 25 mL,分别精密吸取 0,
0. 5,1,2,3,4,5,6 mL 于 25 mL 量瓶中,分别加 70%
乙醇至 6 mL,加 5%亚硝酸钠溶液 1 mL,摇匀,静置
6 min,加 10%硝酸铝溶液 1 mL,摇匀,静置 6 min,
加 4%氢氧化钠溶液 10 mL,用 70% 乙醇稀释至刻
度,摇匀,静置 15 min,于 510 nm 处测定吸光度
(A) ,以不含芦丁的空白管对照调零做空白对照,用
最小二乘法线性回归,得回归方程 A = 11. 884C -
0. 011(r = 0. 998 7)。按上述方法测定待测液中的
A,由回归方程即可求得质量浓度。
2. 4 高车前苷含量测定 Hedera ODS C18色谱柱
(4. 6 mm × 250 mm,5 μm) ,检测波长 335 nm,柱温
40 ℃,流动相甲醇(A)-0. 5%冰醋酸梯度洗脱(0 ~
15 min,42% ~ 50% A;15 ~ 20 min,50% ~ 90% A;
20 ~ 25 min,90% A) ,流速 1. 0 mL·min - 1,进样量 5
μL。按上述方法测定待测液中高车前苷峰面积,由
外标一点法求得高车前苷质量浓度。
2. 5 大孔树脂型号筛选
2. 5. 1 静态吸附性能比较 将 4 种处理好的树脂
抽滤至不滴水为准,准确称取 5 g 树脂,分别量取
0. 1 g·mL - 1的荔枝草黄酮料液 50 mL 置于 100 mL
具塞三角瓶中,放置 12 h,测定此时溶液中总黄酮含
量,计算吸附率。
吸附率 = (吸附前药液质量浓度 - 吸附后药液质量浓
度)/吸附前药液质量浓度 × 100%。
2. 5. 2 静态解吸附性能比较 将 2. 5. 1 项下充分
吸附后的树脂过滤,置于 100 mL 具塞锥形瓶中,分
别加入 70%乙醇 50 mL,充分解吸 12 h,测定解吸液
总黄酮含量,计算解吸率。结果见表 1。
解吸率 = 解吸液质量浓度 × 解吸液体积 /吸附总
量 × 100%;
解吸液总黄酮转移率 = 吸附率 × 解吸率 × 吸附前药液
中总黄酮质量 /吸附前药液中总黄酮质量 × 100%。
表 1 大孔吸附树脂对总黄酮的静态吸附解吸附试验
树脂型号
总黄酮量 /mg
吸附前 吸附后
吸附率
/%
解吸率
/%
转移率
/%
AB-8 209. 2 68. 2 67. 38 84. 69 57. 06
HPD826 209. 2 62. 4 70. 15 71. 58 50. 21
HPD100 209. 2 71. 4 65. 84 83. 95 55. 27
D101 209. 2 69. 3 66. 88 95. 88 64. 12
由表 1 结果可知,HPD826 型树脂吸附率最高,
AB-8,D101 型树脂次之。从解吸率和总黄酮转移率
角度考虑,D101 型树脂均处于较高水平。故本试验
确定采用 D101 型大孔树脂。
2. 6 荔枝草总黄酮纯化工艺考察
2. 6. 1 乙醇体积分数考察 取 30 mL D101 型树
脂,湿法装柱,加入上样液 120 mL,以 1 mL·min - 1上
样,吸附完全后,加入体积分数为 65%,75%,85%
的乙醇溶液,弃去死体积 7 mL 后,洗脱液每 10 mL
收集 1 管,共收集 10 管,测定其中总黄酮含量,以管
数为横坐标,每管流出液中总黄酮含量为纵坐标绘
制曲线图(图 1)。
图 1 荔枝草总黄酮纯化工艺中洗脱剂考察
由图 1 可知,75%乙醇和 85%乙醇能很快达到
峰值,洗脱能力均比 65%乙醇好,考虑到节约乙醇,
故选择 75%乙醇为洗脱剂。
2. 6. 2 正交试验设计 以生药量 /树脂体积(A)、
洗脱速率(B)、乙醇用量(C)为考察因素,以除杂率
(IR)、总黄酮保留率(FTR)和高车前苷保留率
(HTR)为考核指标,按 L9(3
4)正交表进行试验。取
回收乙醇后的药液,平行 9 份,进行 D101 大孔树脂
纯化试验,上样流速 1 mL·min - 1,树脂用量 30 mL,
水洗体积 2 BV,洗脱剂 75%乙醇。收集洗脱液并定
容至 60 mL,检测,试验安排及结果见表 2,方差分析
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第 18 卷第 19 期
2012 年 10 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 19
Oct.,2012
见表 3。
IR =(纯化前含固量 - 纯化后含固量)/纯化前含固
量 × 100%;
FIR =纯化后总黄酮含量 /纯化前总黄酮含量 × 100%;
HTR = 纯 化 后 高 车 前 苷 含 量 /纯 化 前 高 车 前 苷
含量 × 100%。
表 2 荔枝草总黄酮纯化工艺 L9(3
4)正交试验安排
No. A B C D(空白)
IR
/%
FTR
/%
HTR
/%
综合
评分
1 0. 8 2 3 1 73. 83 56. 37 50. 12 74. 36
2 0. 8 4 5 2 66. 18 79. 74 89. 01 90. 21
3 0. 8 6 7 3 63. 72 86. 11 92. 66 92. 22
4 1. 0 2 5 3 64. 58 77. 01 86. 27 87. 57
5 1. 0 4 7 1 69. 77 74. 46 92. 20 91. 26
6 1. 0 6 3 2 77. 27 50. 25 52. 86 74. 91
7 1. 2 2 7 2 66. 72 84. 55 98. 87 95. 17
8 1. 2 4 3 3 74. 73 51. 41 57. 90 75. 48
9 1. 2 6 5 1 70. 40 74. 86 87. 72 90. 38
K1 256. 80 257. 11 224. 75 256. 01 256. 80 257. 11 224. 75
K2 253. 74 256. 95 268. 17 260. 29 253. 74 256. 95 268. 17
K3 261. 03 257. 51 278. 65 255. 28 261. 03 257. 51 278. 65
R 7. 29 0. 55 53. 90 5. 01 7. 29 0. 55 53. 90
注:综合评分 =(0. 4 × 除杂率 /最大除杂率 + 0. 3 × 总黄酮保留率 /最大
总黄酮保留率 + 0. 3 ×高车前苷保留率 /最大高车前苷保留率)× 100%。
表 3 综合评分方差分析
方差来源 SS f MS F P
A 8. 93 2 4. 46 1. 83
B 0. 05 2 0. 03 0. 01
C 544. 51 2 272. 26 111. 45 < 0. 01
D(误差) 4. 89 2 2. 44
注:F0. 05(2,2)= 19. 00,F0. 01(2,2)= 99. 00。
由表 3 可知,生药量-树脂体积和洗脱流速对结
果无显著性影响,乙醇用量对试验结果有显著性影
响,由直观分析表可知,D101 型树脂的最佳工艺为
A3B3C3。为保证环境条件,同时不影响药液的吸附,
最终树脂纯化工艺定为 A2B3C3,即生药量-树脂体积
1 g·mL - 1,7 BV 75% 乙 醇 洗 脱,洗 脱 流 速 6
mL·min - 1。
2. 7 验证试验 取 D101 大孔树脂 60 mL,加 0. 8
g·mL - 1荔枝草药液 75 mL,上样流速 1 mL·min - 1,
加 2 BV 水洗,加 75%乙醇 7 BV 以 6 mL·min - 1的流
速冲洗,收集流出液定容至 60 mL,取样测含固量、
总黄酮及高车前苷含量。除杂率分别为 65. 95%,
65. 28%,67. 71%;总黄酮保留率依次为 89. 08%,
92. 52%,90. 58%;高 车 前 苷 保 留 率 分 别 为
96. 95%,97. 35%,99. 49%。说明该优选工艺稳定
可行。验证结果表明,样品中总黄酮纯度由精制前
的 30. 45%提高至 82. 65%,高车前苷则由 4. 12%提
高至 11. 76%。
3 讨论
预试验中对药液浓度、药液 pH 进行考察,发现
上样液质量浓度 0. 8 g·mL - 1时,IR,FTR,HTR 均处
于较高水平,故选择上样液质量浓度 0. 8 g·mL - 1;
原液 pH 在 4. 83 左右,经研究发现,pH 对试验结果
无明显影响,因此未对 pH 进行考察。
在试验中发现,树脂吸附样品后应尽快处理,放
置时间太长不利于解吸附,原因可能是某些成分与
树脂形成死吸附,会降低树脂再次使用时的吸附量,
导致树脂重复使用的次数降低,生产成本提高。
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[责任编辑 仝燕]
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程建明,等:大孔吸附树脂法优选荔枝草总黄酮纯化工艺