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羊耳菊总黄酮的大孔树脂纯化工艺优化



全 文 :羊耳菊总黄酮的大孔树脂纯化工艺优化
陈保红,刘轶华
(漯河医学高等专科学校第二附属医院药剂科,漯河 462300)
摘 要 目的 探讨羊耳菊总黄酮的大孔树脂纯化工艺条件。方法 以静态吸附量和解吸率为考察指标,确定最
佳型号大孔树脂,并对其进行羊耳菊总黄酮的的动态吸附-解吸实验研究,对上样浓度、上样速度、上样 pH、上样量、洗脱
浓度、洗脱流速、洗脱体积进行优化选择。结果 最佳工艺为采用 AB-8 大孔树脂;最佳动态吸附条件为:上柱液浓度
1. 04 mg·mL -1,上柱流速为 2 BV·h -1,pH 为 5. 06。最佳洗脱条件为 4 倍体积的 70%乙醇洗脱,洗脱流速控制在
2 BV·h -1。结论 AB-8 大孔树脂对羊耳菊总黄酮具有良好的吸附和解吸效果。
关键词 羊耳菊;黄酮;大孔树脂;吸附;解吸
中图分类号 R286;R927. 2 文献标识码 B 文章编号 1004 - 0781(2015)02 - 0263 - 04
菊科植物羊耳菊(Inula cappa DC.)分布我国南方
各省区,地上部分和根入药,味辛,性平,具有祛风痰、
散热毒作用,用于治疗哮喘等[1]。主要含有黄酮类、
三萜类、甾体类、糖类等成分[2]。有关羊耳菊总黄酮
的提取工艺等方面报道近年来较多[3],但对总黄酮的
富集纯化方面报道较少。笔者在本实验中主要探讨大
孔树脂对羊耳菊总黄酮纯化工艺。
1 仪器与试药
1. 1 仪器 RE52CS-1 旋转蒸发器(上海亚荣生化仪
器厂),TU-1901 紫外-可见分光光度计(北京普析通用
仪器有限责任公司) ,AE240 型电子天平(瑞士梅特勒-
托利多公司),FD-1C-50 冷冻干燥机(北京博医康实验
仪器有限公司)。
1. 2 试剂与药物 羊耳菊为菊科植物羊耳菊(Inula
cappa DC.)干燥全草,产自贵州六盘水,经漯河医学高
等专科学校药学系赵喜兰副教授鉴定为菊科植物羊耳
菊的干燥全草,粉碎过 60 目筛(筛孔内径 0. 250 mm),
备用。芦丁对照品(中国食品药品检定研究院,纯度
> 98%,批 号:110752-201012 ) ,D101、DM130、
HPD300、HPD826 型大孔树脂(沧州宝恩化工有限公
司,批号:110323,100821,110112,100123) ,D4020 型
大孔树脂(上海试剂一厂,批号:120919) ;AB-8、NKA-9
型大孔树脂 (南开大学化工厂,批号:100911,
110818)。其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2. 1 标准曲线的绘制 用 60% 乙醇溶液配制
0. 24 mg·mL -1芦丁对照品溶液。准确吸取对照品溶
液0. 5,1. 0,2. 0,3. 0,4. 0 mL于 10 mL量瓶,60%乙醇
收稿日期 2014 - 01 - 06 修回日期 2014 - 02 - 15
作者简介 陈保红(1966 -),女,河南漯河人,副主任药
师,学士,研究方向:从事中药活性成分的分离与鉴定。电话:
(0)13721370729,E-mail:cbhonglh@ 163. com。
溶液补至 5 mL,加 5%亚硝酸钠(NaNO2)溶液0. 3 mL,
摇匀,放置 6 min 后加入 10%硝酸铝[Al (NO3)3]溶
液 0. 3 mL,摇匀,放置 6 min 后加入 4% 氢氧化钠
(NaOH)溶液 4 mL,60% 乙醇溶液定容,摇匀,静置
20 min后,在 510 nm 波长处测定吸光度,芦丁质量浓
度(C)为纵坐标,吸光度(A)为横坐标绘制标准曲线,
计算得回归方程为 Y = 1. 107X - 0. 131,r = 0. 999 7。
结果表明芦丁浓度在 0. 012 ~ 0. 096 g·L -1范围内呈
现良好线性关系。
2. 2 黄酮粗提物的制备 取药材 100 g,以料液比
1∶10加入 75%乙醇 1 L,超声波功率为 600 W下萃取
3 次,每次 3 h,滤过,合并,浓缩至 0. 5 g·mL -1原生
药,备用。
2. 3 大孔树脂的预处理 树脂适量,95%乙醇浸泡
24 h,去除杂物,湿法上柱,95%乙醇洗涤至没有白色
浑浊为止,然后纯化水洗至无乙醇味为止。分别采用
5% HCl 和 2% NaOH 溶液以 2 倍树脂床体积(The
resin bed volume,BV)·h -1洗脱,共洗脱 2 BV,纯化水
洗至中性,备用。
2. 4 树脂的筛选
2. 4. 1 吸附量和解析率的测定 称取预处理的树脂各
3. 0 g 于 100 mL 锥形瓶中,精密移取黄酮粗提物20 mL
(浓度 1. 56 mg·mL -1),110 r·min -1震荡 24 h,吸附,过
滤,测定滤液中总黄酮含量,计算各种树脂的静态吸附
量。取吸附饱和后的树脂置于 100 mL锥形瓶,分别精密
加入 75%乙醇 20 mL,110 r·min -1震荡24 h,过滤,测定
平衡液中总黄酮含量,计算静态解吸率。[吸附量(mg·
g -1)=(原液总黄酮含量 ×原液体积 -吸附液总黄酮含
量 ×吸附液体积)/树脂质量;解吸附量 (mg·g -1)=解
析液总黄酮含量 ×解析液体积)/树脂质量;解析率(%)
=解吸附量/吸附量][4]。
2. 4. 2 大孔吸附树脂的静态吸附动力学特性测定
·362·医药导报 2015 年 2 月第 34 卷第 2 期
精密称取预处理的树脂 3. 0 g 于 100 mL锥形瓶,精确
加入样品溶液 20 mL (浓度 1. 56 mg · mL -1) ,
110 r·min -1震荡 12 h,每隔 1 h吸取上清液测定总黄
酮的含量,绘制静态吸附动力学曲线。
2. 5 树脂动态吸附与解吸工艺参数研究 将筛选出
的理想树脂 5 g湿法装入层析柱中(径高比 1∶8) ,考
察上柱液浓度、pH、上样流速对吸附效果的影响以及
洗脱剂浓度、体积、流速对洗脱效果的影响。
2. 6 大孔树脂的筛选
2. 6. 1 不同树脂对羊耳菊总黄酮的静态吸附和解吸
实验 树脂的吸附效果与树脂极性、孔径、比表面积存
在一定的关系[5]。由表 1 可知,非极性 D101、D4020
和弱极性 AB-8 的解吸附能力都较好,非极性
HPD300、氢键 HPD826 吸附量较高,但是解析效率较
低。因此选择 D101、D4020 和 AB-8 进行静态吸附动
力学实验。
2. 6. 2 静态吸附动力学特性测定 图 1 显示,树脂吸
附 4 h后,D101、D4020、AB-8 树脂基本达到吸附平衡,
属于快速平衡型,尤以 AB-8 树脂达到饱和的速度比
其他树脂快,而且吸附量大于其他型号的树脂。
2. 7 AB-8 树脂动态吸附实验
2. 7. 1 上样液浓度的影响 AB-8 树脂 5 g湿法装柱,
将黄酮粗提液(1. 56 mg·mL -1)加纯化水稀释成 1.
33,1. 17,1. 04,0. 93,0. 85,0. 78,0. 67,0. 58 mg·mL -1
的样液各 3 BV,以流速 2 BV·h -1[BV·h -1指柱内单
位时间(h)流经单位体积树脂平均液量]、pH 保存不
变的条件下上样,上样完毕,3 BV纯化水以2 BV·h -1
流速过柱,收集流出液和洗脱液,测定黄酮含量,计算
吸附量。结果见图 2 所示,AB-8 树脂吸附量随浓度的
增大而加大,但浓度达到 1. 04 mg·mL -1,吸附量变化
幅度不大。综合考虑选择 1. 04 mg·mL -1样品液上
样。
2. 7. 2 上 样 速 率 的 考 察 将 3 BV 样 液
(1. 04 mg·mL -1)分别以 1,2,3,4,5 BV·h -1流速进
行上样,上样完毕,3 BV 纯化水以 2 BV·h -1流速过
柱,收集流出液和洗脱液,测定黄酮含量。图 3 显示,
伴随流速的增加,树脂的吸附量在减少,流速过慢时,
吸附量增加,但循环周期延长。因此,综合考虑工作效
率和吸附效果,控制流速 2 BV·h -1较理想。
2. 7. 3 样液的 pH 的确定 用稀氨水和稀盐酸调节
样液(1. 04 mg·mL -1)pH 为 3. 07,4. 06,5. 06,6. 07,
7. 08上柱,流速 2 BV·h -1,上样完毕,3 BV 纯化水以
2 BV·h -1流速过柱,收集流出液和洗脱液,测定黄酮
含量。由图 4 可见,pH5. 06 树脂吸附量最大,这可能
是由于黄酮类化合物多为多羟基酚类化合物,呈弱酸
性,因此酸性条件下吸附量最好。但如果 pH 过低,容
易形成烊盐,吸附效果变差。
2. 7. 4 上样液体积的考察 处理好的 AB-8 大孔树
脂 5 g 湿法装柱,样液(浓度为 1. 04 mg·mL -1)以
2 BV·h -1流速上样,收集流出液,每份 1 BV,检测流
出液黄酮含量。由图 5 结果显示,上样体积 < 3 BV 时
泄漏较少,> 3 BV时样液泄漏明显,体积达 10 BV时,
流出液的总黄酮浓度与上样液接近,此时树脂已基本
吸附饱和。
2. 8 动态洗脱实验
2. 8. 1 洗脱剂乙醇浓度的确定 AB-8 大孔树脂 5 g
湿法装柱,取 1. 04 mg·mL -1样液,以流速 2 BV·h -1
上样,依次采用 3 BV 纯化水,30%,40%,50%,60%,
70%,80%,90%乙醇梯度以 2 BV·h -1流速洗脱,收
集流出液,测定黄酮含量,计算解析率。图 6 显示,当
乙醇浓度达到 70%时,解析率最高,可能与黄酮极性
较弱相关,与 70%乙醇的极性相当。乙醇浓度过大
时,杂质容易洗脱下来。
2. 8. 2 洗脱剂流速的确定 AB-8大孔树脂湿法装柱,
取样液(浓度 1. 04 mg·mL -1)以流速为 2 BV·h -1上
样 ,充分吸附,2BV去离子水冲洗,3BV的70%乙
表 1 7 种树脂静态吸附及解吸性能比较
树脂 极性
粒径 /
mm
比表面积 /
(m2·g -1)
平均孔径 /
nm
吸附量 /
(mg·g -1)
解析率 /
%
D101 非极性 0. 2 ~ 0. 60 400 ~ 600 10. 0 ~ 12. 0 7. 3 89. 8
D4020 非极性 0. 3 ~ 1. 25 540 ~ 580 10. 0 ~ 10. 5 7. 9 88. 4
DM130 中极性 0. 3 ~ 1. 25 500 ~ 550 9. 0 ~ 10. 0 6. 3 72. 4
NKA-9 极性 0. 3 ~ 1. 25 250 ~ 290 15. 5 ~ 16. 5 6. 1 67. 9
AB-8 弱极性 0. 3 ~ 1. 20 480 ~ 520 13. 0 ~ 14. 0 7. 7 90. 7
HPD300 非极性 0. 3 ~ 1. 20 800 ~ 870 5. 0 ~ 5. 5 7. 4 82. 8
HPD826 氢键 0. 3 ~ 1. 25 500 ~ 600 9. 0 ~ 10. 0 7. 1 81. 2
·462· Herald of Medicine Vol. 34 No. 2 February 2015
图 1 树脂静态吸附动力学曲线
图 2 不同上样液浓度的吸附量的变化曲线
图 3 不同流速的吸附量的变化曲线
图 4 不同 pH的吸附量的变化曲线
醇以 1,2,3,4,5 BV·h -1的流速洗脱,收集流出液,测
定黄酮的含量。由图 7 可以看出,伴随流速的增加,黄
酮的解析率逐步减少;若流速过慢则循环周期延长,以
选择流速 2 BV·h -1较理想。
图 5 不同上样体积羊耳菊总黄酮泄漏曲线
图 6 不同乙醇浓度的解析率的变化曲线
图 7 不同洗脱剂流速的解析率的变化曲线
2. 8. 3 洗脱曲线 AB-8 大孔树脂湿法装柱,取样液
(浓度 1. 04 mg·mL -1)以流速 2 BV·h -1上样,充分
吸附,2 BV纯化水洗脱,70%乙醇以 2 BV·h -1流速洗
脱,分段收集洗脱液,每段 1 BV。图 8 显示,当洗脱量
为 4 BV时,树脂上的黄酮基本完全洗脱。故洗脱剂用
量的确定为 4 BV。
3 讨论
7 种树脂中,AB-8 大孔树脂对羊耳菊总黄酮的吸
附量和解析率较好,为快速平衡型,是纯化羊耳菊总黄
酮理想的树脂。
AB-8大孔树脂吸附羊耳菊总黄酮的最佳工艺参
数:上样药液浓度 1. 04 mg·mL -1,流速为2 BV·h -1,
·562·医药导报 2015 年 2 月第 34 卷第 2 期
图 8 黄酮动态洗脱曲线
pH为 5. 06。解析工艺参数:4 BV 的 70%乙醇浓度洗
脱,洗脱流速控制在 2 BV·h -1。
羊耳菊提取液经过 AB-8 大孔树脂分离纯化后,羊
耳菊总黄酮总纯度可以达到 65. 3%。
参考文献
[1] 陈祖云,迟明艳,兰燕宇. 贵州民族药羊耳菊活性成分提
取工艺研究[J].中国实验方剂学杂志,2010,16(8):7 -
10.
[2] 刘卫今,葛婷,刘胜贵,等.羊耳菊黄酮类化合物的提取与
抑菌作用[J].湖北农业科学,2010,49(2) :426 - 429.
[3] 刘胜贵,刘卫今,张祺玲. 超声波提取羊耳菊叶总黄酮优
化工艺研究[J].怀化学院学报,2007,26(11) :56 - 59.
[4] 毕洁,杨庆利,于丽娜,等.大孔树脂纯化碱提花生壳总黄
酮[J].食品科技,2011,36(2):197 - 202.
[5] 刘江波,傅婷婷,吕秀阳.大孔树脂分离纯化三叶青总黄酮
的工艺研究[J].中国药学杂志,2011,46(4) :287 -292.
DOI 10. 3870 /yydb. 2015. 02. 035
正交实验优选羟丙基 -β-环糊精对
右旋龙脑的增溶条件*
缪菊连1,黄照昌2,李红艳2,杨丽娟1
(1.大理学院药学与化学学院药物研究所,大理 671000;2.大理药业股份有限公司,大理 671000)
摘 要 目的 探讨羟丙基-β-环糊精对右旋龙脑溶解度的影响。方法 采用气相色谱法测定右旋龙脑含量,设计
L16(4
5)正交实验优选超声时间、羟丙基-β-环糊精浓度、温度、搅拌时间对右旋龙脑溶解度的影响。结果 超声时间为
60 min,羟丙基-β-环糊精浓度 25%,温度 25 ℃,搅拌时间 8 h,右旋龙脑溶解度为 59. 80 mg·mL -1。结论 羟丙基-β-环
糊精对右旋龙脑溶解度有很大的提高。
关键词 羟丙基-β-环糊精;右旋龙脑;溶解度
中图分类号 R286;TQ460. 1 文献标识码 B 文章编号 1004 - 0781(2015)02 - 0266 - 03
右旋龙脑(bomeolum)原名龙脑香,又称天然冰片,
俗称梅片,分子式为 C10H180,原产于印尼的苏门答腊群
岛,最早是从龙脑香[Dryobalanops arornatica Gaertmer]
的树干经水蒸汽蒸馏的结晶产物,国内现为将樟科植物
樟[Cinnamomun Camphora(L.)Presl]的新鲜枝叶经水
蒸汽蒸馏取其结晶产物即得。其气清香,味苦、辛凉,有
通诸窍、散郁火、消肿止痛、消热解毒、去翳明目、开窍醒
神、化腐生肌、抗癌治癌等药用功效,是名贵珍稀药材和
高级香料[1]。右旋龙脑容易升华,制剂加工过程中损失
较大[2]。为提高其稳定性,20 世纪 80 年代有学者进行
了右旋龙脑的包合研究[3-4]。另一方面,右旋龙脑的水
溶解度小,约为0. 3 mg·mL -1,液体制剂的开发存在一
收稿日期 2014 - 01 - 22 修回日期 2014 - 02 - 25
基金项目 * 大学生科研基金项目(KYSX2013084)
作者简介 缪菊连(1977 -) ,女,云南宣威人,副教授,硕
士,从事药剂学的研究与教学工作。电话:(0)15125282836,
E-mail:582090645@ qq. com。
定困难。如何提高右旋龙脑的溶解度及溶出度,也是
制剂研究者关注的课题。杜松等[5]采用羟丙基-β-环
糊精与 β-环糊精研究相溶解度问题,证明右旋龙脑与
β-环糊精生成不溶性包合物,β-环糊精不能增加右旋
龙脑的溶解度。右旋龙脑与羟丙基-β-环糊精生成可
溶性包合物,羟丙基-β-环糊精可以增加右旋龙脑的溶
解度,但没有对影响溶解度的因素做系统研究。笔者
采用羟丙基-β-环糊精水溶液法,通过正交实验,优选
羟丙基-β-环糊精提高右旋龙脑溶解度较佳的实验条
件,为右旋龙脑的羟丙基-β-环糊精包合物液体制剂的
制备提供参考。
1 仪器与试药
1. 1 仪器 7890A 气相色谱仪(Agilent 公司);
SB5200DT超声清洗机[必能信超声(上海)有限公
司];HZS-H水浴震荡器(哈尔滨市东联电子技术开发
有限公司)。
1. 2 试药 右旋龙脑对照品(中国食品药品检定研
·662· Herald of Medicine Vol. 34 No. 2 February 2015