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Optimization technique in purification of araloside A from Aralia chinensis with macroporous resin

大孔吸附树脂纯化楤木总皂苷的工艺研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月 ·694·
大孔吸附树脂纯化楤木总皂苷的工艺研究
刘 艳,田 吉,何 兵,肖顺汉*
泸州医学院 药物及功能性食品研究中心,四川 泸州 646000
摘 要:目的 筛选分离楤木总皂苷的最佳树脂,并对影响分离的各种因素进行系统研究,使分离工艺达到最优化。方法 采
用静态与动态的吸附-解吸两种方法,以高效液相色谱法测定楤木皂苷 A 的量为评价指标,进行工艺筛选。结果 AB-8 分离
效果最好,其最佳工艺为药液质量浓度 0.1 g/mL(相当于原生药)、上样量为 6 BV(树脂床体积),以 2.5 BV/h 的吸附速率
进行吸附,50%乙醇 4 BV、2 BV/h 进行洗脱效果最佳。经 AB-8 处理后的楤木皂苷 A 收率达 30%,楤木总皂苷可达 80%以
上。结论 该方法简单可行,分离效果好,能满足于大生产的要求。
关键词:楤木;大孔树脂;楤木皂苷 A;高效液相色谱;吸附率
中图分类号:R284.2 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)04 - 0694 - 04
Optimization technique in purification of araloside A from Aralia chinensis
with macroporous resin
LIU Yan, TIAN Ji, HE Bin, XIAO Shun-han
Research Center for Drug and Functional Food, Luzhou Medical College, Luzhou 646000, China
Abstract: Objective To explore the optimal separation of the araloside A from Aralia chinensis by selecting appropriate
macroporous resins and to systematically study the factors which affect the separation. Methods Static and dynamic
adsoption-desorption methods were adopted and evaluated for separating efficiency by measuring the concentration of araloside A in A.
chinensis with HPLC. Results Macroporous resin AB-8 had the best separating efficiency when the content in A. chinensis liquid
was 0.1 g/mL equivalent to raw materia1. The volume of drug is 6 BV (resin bed volume) with the adsorption-power 2.5 BV/h and the
volume of 50% ethanol as eluant 4 BV with desorption-power 2 BV/h. After the treatment of AB-8 resin, the purity of araloside A
could reach 30% and total araloside to 80%. Conclusion This method is simple and feasible with good effect of separation, which can
meet the industrial requirements.
Key words: Aralia chinensis L; macroporous resin; araloside A; HPLC; adsorption rate

楤木又称楤木白皮,为五加科楤木属植物楤木
Aralia chinensis L. 的根皮,具有祛风湿、利小便、
散瘀血、消肿毒的功效[1]。楤木属植物的有效部位
为楤木皂苷类[2]。药理实验研究表明楤木总皂苷为
抗肿瘤活性成分。大孔树脂为一种有机高聚吸附剂,
具有选择性吸附有机化合物的能力,应用于皂苷类
成分的富集纯化有较好的效果。因此本实验对大孔
树脂富集、纯化楤木总皂苷工艺条件及有关参数进
行研究,旨在获得一种无有机溶剂残留,成本低,
洗脱率、得率和精制度较高的楤木总皂苷精制方法。
1 仪器与材料
戴安高效液相色谱系统。辽东楤木,产地黑龙
江哈尔滨,经泸州医学院生药教研室税丕先副教授
鉴定为楤木 Aralia chinensis L. 的根皮。楤木皂苷 A
对照品由沈阳药科大学宋少江教授提供,经 HPLC
峰面积归一化法计算质量分数在 98%以上。
DM-301、D-101、DA-201、AB-8、NKA-9 大孔吸
附树脂(天津市海光化工有限公司)。乙腈为色谱纯,
水为重蒸馏水,其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果

收稿日期:2010-07-02
基金项目:四川省教育厅重点项目(2005A76)
作者简介:刘 艳(1981—),女,四川宜宾人,硕士学位,助理研究员,主要从事中药制剂研究工作。
Tel: 15283007251 E-mail: liuyanlucky@126.com
*通讯作者 肖顺汉 E-mail: xiaoshunhan@126.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月 ·695·
2.1 上柱液的制备
取楤木药材粗粉 500 g,加 6 倍量 75%乙醇渗
滤提取,放置过夜,1.5 mL/min 的滴速收集渗滤液,
减压浓缩至 500 mL,即得 1 g/mL 的供试品溶液。
2.2 楤木皂苷 A 的测定[3-4]
2.2.1 色谱条件 Kromasil C18 色谱柱(250 mm×
4.6 mm,5 μm),流动相为乙腈-0.05%磷酸溶液
(35∶65),检测波长 205 nm,柱温 30 ℃,体积流
量 0.8 mL/min。
2.2.2 对照品溶液的配制 精密称取楤木皂苷A对
照品 12.65 mg,加 35%乙腈 10 mL制成 1.265 mg/mL
对照品溶液。
2.2.3 供试品溶液的配制 根据每次实验中楤木皂
苷的质量浓度,精密量取一定量的过柱液,加水稀
释至适当质量浓度,摇匀,即得供试品溶液。
2.2.4 标准曲线的绘制 精密吸取楤木皂苷A对照
品溶液稀释 5 倍,进样 2.5 μL,再吸取对照品溶液
5.0、7.5、10.0、15.0、20.0 μL 注入液相色谱仪,测
定。以峰面积对进样量进行线性回归,得回归方程
A=833.671 C-0.283,r=0.999 9,线性范围 0.632 5~
25.300 0 μg。
2.2.5 楤木皂苷A的测定 精密吸取楤木皂苷A对
照品溶液和供试品溶液各 20 μL 进样,计算得上柱
液中楤木皂苷 A 的质量分数为 4.53%。
2.3 工艺参数考察与优化
2.3.1 树脂对楤木皂苷A的静态吸附性能测定 取
已处理好的净品级大孔树脂各 1 g,分别加入楤木提
取溶液 0.1 g/mL(相当于原生药)10 mL,每 10 min
振摇 1 次,2 h 后分别吸取树脂吸附后的溶液 1 mL,
测定楤木皂苷A,计算树脂对楤木皂苷A的吸附率。
将静态吸附的树脂抽干,加 20 mL 70%乙醇解吸,
每 10 min 振摇 1 次,2 h 后分别各取解吸液 1 mL,
测定楤木皂苷A,计算树脂对楤木皂苷A的解吸率,
结果见表 1。可知 AB-8 树脂的吸附率和解吸率都最
大,因此选择 AB-8 树脂。
2.3.2 AB-8 树脂对楤木皂苷 A 的动态吸附性能测
定 取 0.1 g/mL 楤木提取溶液适量,缓慢加入装好
的 AB-8 树脂柱中,控制体积流量为 1 mL/min,每
17 mL(即 1 倍柱体积,以 1 BV 表示)收集 1 个流
份,共 20 个流份。以流出液体积为横坐标,楤木皂
苷 A 质量浓度为纵坐标,作动态吸附曲线,确定
AB-8 树脂对楤木皂苷 A 的动态吸附性能。见图 1。
可知开始时流份中的楤木皂苷 A 质量浓度较低,说
明树脂的吸附量大,随着流份数的增加,楤木皂苷
A 质量浓度不断上升,从第 6 流份开始,楤木总皂
苷出现较大量泄漏,因此确定树脂上样量为 6 BV
(即 102 mL)。
表 1 大孔树脂对楤木皂苷 A 的吸附率与解吸率
Table 1 Adsorption and desorption rate of araloside A
on various macroporous resins
树脂种类 吸附率/% 解吸率/%
AB-8 55.92 54.88
D-101 54.14 43.88
DM-301 40.47 48.79
DA-201 53.83 42.01
NKA-9 36.18 47.77




图 1 AB-8 树脂对楤木皂苷的吸附曲线
Fig. 1 Adsorption curve of araloside A on AB-8 resin

2.3.3 洗脱溶媒的选择 0.1 g/mL 楤木提取溶液 6
BV 上 AB-8 树脂柱后,首先用蒸馏水 4 BV 洗去杂
质,然后依次用 30%、50%、70%乙醇各 3 BV 洗脱,
每 1 BV 收集 1 个流份,分别测定各流份中楤木皂
苷 A 的质量浓度,绘制洗脱曲线。见图 2。洗脱曲
线显示,蒸馏水洗脱的皂苷量前 3 BV 的洗脱量稍
大,因为进行洗脱前有少量皂苷未被吸附,至第 4
BV 时蒸馏水中几乎无皂苷,因此确定用 4 BV 的蒸
馏水洗脱杂质。洗脱皂苷的能力随着乙醇体积分数
不同有差别,50%乙醇溶液洗脱量明显大于其他体
积分数的乙醇溶液。因此,应先用 4 BV 的蒸馏水
洗去杂质,再以 50%乙醇溶液作为洗脱剂。
2.3.4 洗脱体积的选择 0.1 g/mL 楤木提取溶液 6
BV 上 AB-8 树脂柱后,首先用蒸馏水 4 BV 洗去杂
质,然后用 50%乙醇溶液 5 BV 洗脱,每 1 BV 收集
1 个流份,分别测定各流份中楤木皂苷 A 的质量浓
度,绘制洗脱曲线。见图 3。可知,50%乙醇洗脱
液中皂苷量随洗脱体积的增大逐渐减少,至第 5 BV
时,洗脱液中几乎已无皂苷,因此选择 50%乙醇 4
BV 作为洗脱溶媒。
0 5 10 15 20
上样体积/ BV




A
/(
m

m
L−
1 )
5
4
3
2
1
0
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图 2 不同体积分数乙醇洗脱楤木皂苷 A 曲线
Fig. 2 Eluting curve of araloside A with alcohol
at different concentration




图 3 洗脱体积对洗脱效果的影响
Fig. 3 Effect of volume on eluting results

2.3.5 pH 值对吸附量的影响 取 3 份经预处理的
AB-8 树脂各 10 g,分别装柱,以 10%盐酸溶液和
1%NaOH 溶液将各等分原料液(0.1 g/mL)的 pH
值分别调为 5.0、7.0、9.0,再分别上柱,体积流量
为 2.5 BV/h。检测原料液的质量浓度及各柱流出液
的量与质量浓度,计算吸附量。结果表明 pH 值对
吸附量无明显影响,药材原料液的 pH 值为 4.9,因
此直接以药材原液上柱。
2.3.6 上样体积流量对吸附量的影响 取 0.1 g/mL
楤木提取溶液 6 BV 以不同体积(1.5、2.5、3.5 BV)
通过树脂柱,测定流出液中楤木皂苷 A 的量,计算
树脂吸附量。以上样体积流量为横坐标,树脂吸附
量为纵坐标,考察上样体积流量对树脂吸附量的影
响,结果见图 4。可知,较低体积流量时,树脂具
有较大的吸附量,随着体积流量的增加,树脂吸附
量呈降低趋势,考虑到缩短时间,选择体积流量为
2.5 BV/h。
2.3.7 样品液质量浓度对吸附的影响 以含楤木药
材计的质量浓度分别为 0.05、0.1、0.2、0.4 g/mL 供
试品溶液分别上树脂柱,进行吸附试验,体积流量
为 2.5 BV/h,测定流出液中楤木皂苷 A 的量,计算
各质量浓度条件下的吸附量,结果见图 5。结果显
示,样品溶液越稀,吸附量越大,考虑生产过程中
如样品质量浓度过稀,上柱时间就需要延长,故确
定样品液质量浓度为 0.1 g/mL。




图 4 上样体积流量对吸附量的影响
Fig. 4 Effect of flow rate on absorption




图 5 样品液浓度对吸附量的影响
Fig. 5 Effect of sample concentration on absorption

2.3.8 洗脱速度的影响 取 0.1 g/mL楤木提取溶液
6 BV,3 份,以 2.5 BV/h 上样,依次用蒸馏水 4 BV
洗脱,再用 50%乙醇 4 BV 以不同洗脱速度(1、2、
3 BV/h)洗脱,分别测定 50%乙醇洗脱液中楤木皂
苷 A 的量。以洗脱速度为横坐标,楤木皂苷 A 的量
为纵坐标,考察洗脱速度的影响,结果见图 6。结
果显示,2 BV/h 时洗脱液中皂苷 A 达到最大质量浓
度,因此选择 2 BV/h 作为 50%乙醇洗脱速度。
2.4 验证试验
根据上述试验结果,按最佳条件操作,取 0.1



图 6 洗脱速度对楤木皂苷 A 的影响
Fig. 6 Effect of eluting velocity on araloside A




A
/(
m

m
L−
1 )

4

3

2

1

0
0 5 10 15
洗脱体积/ BV




A
/(
m

m
L−
1 )

6

4

2

0
0 1 2 3 4 5
洗脱体积/ BV



/(
m

m
L−
1 )
3
2
1
0
0 1 2 3 4
上样体积流量/(BV·h−1)
3
2
1
0吸


/(
m

m
L−
1 )

0 0.2 0.4
质量浓度/(mg·mL−1)
3

2

1

0




A
/(
m

m
L−
1 )

0 2 4
洗脱速度/(BV·h−1)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月 ·697·
g/mL 楤木提取溶液 102 mL 以 2.5 BV/h 上样,依次
用蒸馏水 4 BV、50%乙醇 4 BV 洗脱,收集水洗脱
液和 50%乙醇洗脱液,平行 3 份,测定 50%乙醇洗
脱液中皂苷 A 量,楤木上柱样品液、蒸馏水洗脱液
及 50%乙醇洗脱液水浴挥干,烘箱恒重,计算总固
物。结果楤木皂苷 A 收率达 30%,紫外分光光度法
测定楤木总皂苷可达 80%,表明 AB-8 对楤木总皂
苷有较好的分离纯化效果。
3 讨论
在利用大孔树脂纯化时,应尽量除去上样液中
沉淀,上样液澄清度较好时,能提高总皂苷纯化率,
同时也能提高树脂使用寿命。
楤木所含化学成分复杂,含有楤木皂苷、挥发
油等。经药理实验证明,其主要成分皂苷类有显著
的抗癌效果,而目前还未见大孔树脂分离该皂苷的
报道,本实验采用大孔树脂纯化楤木总皂苷,从精
制度和皂苷量方面分析,大孔树脂适宜于楤木总皂
苷的分离、纯化。
参考文献
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