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Separation and purification of total flavones in Ampelopsis grossedentala by macroporous resins

大孔吸附树脂分离纯化藤茶总黄酮的研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 1 期 2011 年 1 月 • 74 •
大孔吸附树脂分离纯化藤茶总黄酮的研究
易海燕,何桂霞*,欧阳文,李 斌,刘赫男
湖南中医药大学药学院,湖南 长沙 410208
摘 要:目的 研究不同大孔树脂对藤茶总黄酮的吸附及解吸性能,为分离纯化藤茶总黄酮提供选择树脂的依据。方法 以
藤茶总黄酮质量浓度、洗脱率及总黄酮回收率为指标,通过考察静态和动态吸附试验,筛选最佳大孔吸附树脂分离纯化藤茶
总黄酮的工艺条件。结果 HPD-100 大孔树脂对藤茶总黄酮的静态饱和吸附容量为 314.50 mg/g 干树脂,静态洗脱率为
97.81%;最佳动态吸附质量浓度为 1.3~2.0 mg/mL、动态饱和吸附量为 257.6 mg/g 干树脂,吸附速度为 1 mL/min;树脂柱
吸附 30 min 后,先以蒸馏水洗脱至洗脱液无色,再用 80 倍干树脂的 70%乙醇以 1 mL/min 洗脱。结论 HPD-100 大孔树脂
较适合分离纯化藤茶总黄酮,藤茶总黄酮质量分数从 69.09%提高到 83.74%,洗脱率高达 78.20%,总黄酮回收率达 77.23%。
关键词:藤茶;总黄酮;HPD-100 大孔吸附树脂;分离;纯化
中图分类号:R284.2; R286.02 文献标志码:B 文章编号:0253 - 2670(2011)01 - 0074 - 04
Separation and purification of total flavones in Ampelopsis grossedentala
by macroporous resins
YI Hai-yan , HE Gui-xia , OUYANG Wen , LI Bin, LIU He-nan
College of Pharmacy, Hunan University of Traditional Chinese Medicine, Changsha 410208, China
Key words: Ampelopsis grossedentata ( Hand.- Mazz.) W. T. Wang; total flavonoes; HPD-100 macroporous resin; separation;
purification

藤茶又名显齿蛇葡萄 Ampelopsis grossedentata
(Hand.- Mazz.) W. T. Wang,是葡萄科蛇葡萄属的一
种野生藤本植物,主要分布于广东、广西、湖南、
湖北等省区[1-2]。湖南江华县瑶族山乡百姓采集茎
叶,经揉制、干燥,用于防治感冒、中暑、肠胃不
适等,相传已有数百年应用历史。该药性味甘淡,
功效清热解毒,主治黄疸型肝炎、感冒风热、咽喉
肿痛,还具有解酒作用[3-4]。藤茶中主要有效成分为
黄酮类化合物,并以二氢杨梅素的量为最高[5-6]。药
理实验表明,二氢杨梅素具有明显拮抗 Na 和高 K
所致的兔胸主动脉条收缩反应及钙拮抗作用,且毒
性低,可作为抗心律失常、心肌缺血、高血压,护
肝的新型药物[7-9],该药材制成的袋泡剂在临床上用
于高血压及冠心病辅助治疗已取得明显效果。因此
本实验采用大孔吸附树脂对藤茶总黄酮的分离纯化
工艺进行了研究,旨在为新药的研制开发中利用该
技术制备藤茶总黄酮提供帮助。
1 材料与仪器
藤茶药材购于湖南岳阳药材公司,经湖南中医
药大学中药鉴定教研室彭菲教授鉴定为葡萄科蛇葡
萄 属 显 齿 蛇 葡 萄 Ampelopsis grossedentata
(Hand.-Mazz.) W. T. Wang的嫩茎叶;AB-8、NKA-9、
HPD-100、D-101 型大孔吸附树脂(沧州宝恩化工
有限公司),二氢杨梅素对照品(自制,经光谱鉴定
结构,质量分数 98%以上);试剂均为国产分析纯。
Agilent LC—1200 高效液相色谱仪;UV—160 紫外
分光光度计(北京瑞丽分析仪器公司);FA2104 万
分之一电子天平(上海精密科学仪器有限公司天平
仪器厂)。
2 方法与结果
2.1 藤茶总黄酮的测定[10]
2.1.1 对照品溶液的配制 精密称取真空 70 ℃干
燥至恒重的二氢杨梅素对照品 6.6 mg,乙醇溶解并
定容至 25 mL,从中吸取 0.8 mL,定容至 10 mL,
得 21.21 ng/mL 对照品溶液,备用。
2.1.2 标准曲线的绘制 精密吸取 21.21 ng/mL 对
照品溶液 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL,分别置 10 mL
量瓶中,加入 2% ZrOCl2 · 8H2O 甲醇溶液 0.4 mL,

收稿日期:2010-04-12
基金项目:湖南省教育厅科学研究资助项目(07C498);湖南省重点学科中药学资助项目
作者简介:易海燕(1986—),女,湖南省宁乡人,湖南中医药大学药学院 2008 级硕士研究生。
*通讯作者 何桂霞 Tel: (0731)88458240 Fax: (0731)88458227 E-mail: heguixia65@yahoo.cn
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再加 95%乙醇定容至刻度,摇匀,室温避光放置 1 h
后于 318 nm 下测定吸光度。以质量浓度为横坐标,
吸光度为纵坐标,计算得回归方程为 Y=0.051 6 X-
0.000 3,r=0.999 8。
2.1.3 测定 供试品溶液适量,置 10 mL 量瓶中,
精密吸取一定量,分别按“2.1.2”项下方法操作,
测定吸光度,计算供试品溶液中总黄酮的质量浓度。
2.2 上样溶液的制备
取干燥藤茶 50 g,以 70%乙醇 300 mL 回流提
取 2 次,每次 1 h。合并提取液,回收乙醇,得浸膏。
取浸膏适量,加适量蒸馏水进行溶解,收集母液,
作为上样液(总黄酮质量浓度为 4.02 6 mg/mL)。
2.3 树脂的预处理及含水量的测定
取 4 种大孔树脂适量,分别用乙醇浸泡 24 h,
充分溶胀,用 95%乙醇冲洗,至洗出液按 1∶5 加
蒸馏水无白色浑浊现象,再用蒸馏水洗至无醇味,
处理后的树脂密封保存,备用。取少量树脂,抽干
后,测定各树脂的含水量,见表 1。
表 1 大孔树脂性质和含水量
Table 1 Properties and moisture of macroporous resins
树脂类型 极性 含水量/% 孔径/nm 比表面积/(m2·g−1)
D-101 非极性 63.50 10 400
HPD-100 非极性 69.00 9~10 650~700
NKA-9 极性 72.50 1.55~1.65 250~290
AB-8 弱极性 68.00 1.3~1.4 480~520
2.4 藤茶总黄酮的静态吸附性能的考察
2.4.1 树脂比吸附量的测定 精密称取上述处理
好的 4 种吸附树脂(每份相当于干树脂 4 g)置 500
mL 锥形瓶中,分别加入 400 mL 上样液,室温振摇
吸附,于 1、2、4、6、8、10 h 吸取上清液测定吸
光度,计算在各时刻树脂对藤茶总黄酮的比吸附量,
见表 2。可以看出 4 种大孔树脂静态吸附 10 h 后基
本达到饱和,且 HPD-100 的比吸附量最大。
表 2 静态吸附性能
Table 2 Properties of static adsorption
吸附量/(mg·g−1)
树脂类型
0.5 h 1 h 2 h 4 h 6 h 8 h 10 h
AB-8 131.03 212.41 254.22 273.50 280.68 280.92 282.55
NKA-9 138.20 192.52 243.00 274.38 282.05 287.60 289.23
HPD-100 128.90 210.58 264.42 302.97 310.90 313.07 314.50
D-101 125.85 164.49 198.00 214.37 219.60 223.17 221.74

2.4.2 藤茶总黄酮的静态解吸附性能的考察 将 4
种吸附饱和的树脂滤出,水洗,滤纸吸干,每种树
脂等分成 4 份,每份相当于各干树脂 1.0 g,各精密
加入 30%、50%、70%、90%乙醇 40 mL,振摇 6 h,
静置 24 h,收集每份乙醇洗脱液,依法测定吸光度,
测定其总黄酮的量。剩余洗脱液回收乙醇,干燥,
称定质量,计算浸膏中总黄酮的量。结合吸附量计
算解吸率,并与原液的测定结果比较,计算总黄酮
的回收率(总黄酮回收率=过柱后藤茶总黄酮质
量/过柱前藤茶总黄酮质量×100%),结果见表 3。
可以看出 HPD-100 的吸附量、解吸率和总黄酮回收
率均最高,所以 HPD-100 为最佳树脂,70%乙醇为
最佳洗脱剂。
2.5 HPD-100 大孔树脂动态吸附条件的考察
2.5.1 原液质量浓度对吸附的影响 取 5 根已处理
好的 HPD-100 树脂柱(相当于 1 g 干树脂,径高比
为 1∶22),精密量取 5 份总黄酮质量浓度为 4.026
mg/mL 的藤茶水溶液 10 mL,分别加入蒸馏水 0、5、
10、15、20 mL,混匀后上柱,体积流量为 1 mL/min,
分别收集过柱液,测定质量浓度,计算吸附量,结
表 3 静态解吸附性能
Table 3 Properties of static desorption
30%乙醇 50%乙醇 70%乙醇 90%乙醇
树脂类型 解吸率/% 总黄酮回收率/% 解吸率/% 总黄酮回收率/% 解吸率/% 总黄酮回收率/% 解吸率/% 总黄酮回收率/%
AB-8 71.18 49.96 90.60 63.58 92.91 65.21 96.56 67.76
NKA-9 60.27 43.30 91.72 65.89 96.56 69.28 97.98 70.51
HPD-100 70.08 54.74 89.38 69.82 97.81 76.41 97.22 75.94
D-101 84.34 45.91 91.4 50.37 96.17 52.97 97.84 53.89
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果见表 4。结果表明,质量浓度是影响吸附纯化的
重要因素,藤茶总黄酮与大孔树脂间发生了以吸附
为主的作用。实验中上样液质量浓度越小,总黄酮
被吸附量越大。因此选择最佳吸附质量浓度为 1.3~
2.0 mg/mL。
表 4 上样液质量浓度对总黄酮的影响
Table 4 Effect of various sample concentration
on total flavones
上柱液质量浓度/(mg·mL−1) 吸附量/(mg·g−1)
4.026 31.2
2.684 32.8
2.013 34.2
1.610 36.3
1.342 35.8

2.5.2 吸附流量对吸附的影响 取 5 根已处理好的
HPD-100 树脂柱(相当于 1 g 干树脂,径高比为 1∶
22),用 25 mL 总黄酮质量浓度为 1.610 mg/mL 的
藤茶水溶液上样。吸附流量分别为 1、2、3 mL/min。
过柱液定容,测定吸光度,计算得树脂动态吸附量
分别为 36.4、33.3、32.1 mg/g。结果表明,随着流
量的增加吸附量减少,最佳流量为 1 mL/min。
2.5.3 HPD-100大孔树脂动态吸附曲线的绘制及上
样量的确定 取含总黄酮 1.610 mg/mL 的藤茶水溶
液,以流量为 1 mL/min 上样于已处理好的 HPD-100
树脂柱(相当于 1 g 干树脂,径高比为 1∶22)分段
收集洗脱液,每个树脂体积(湿体积 16mL)收集 1
份,共收集 17 份,分别测定吸光度,计算黄酮的质
量浓度,结果见图 1。可知当上样达 10 BV 时,树
脂开始泻漏,上样 14 BV 时达到饱和。从而确定上
样量为 257.6 mg/g 干树脂。

图 1 HPD-100 大孔树脂的动态吸附曲线
Fig. 1 Dynamic adsorption curve of HPD-100
macroporous resin
2.6 HPD-100 大孔树脂动态解吸附条件的考察
2.6.1 洗脱剂的考察 取 4 根达到吸附饱和的
HPD-100 树脂柱,分别用蒸馏水洗脱至洗脱液近无
色,再分别用 30%、50%、70%、90%乙醇以 1 mL/min
洗脱,以 FeCl3 反应为指标,洗脱至反应呈阴性。
收集乙醇洗脱液,测定其总黄酮的量。剩余洗脱液
回收乙醇,干燥称定质量,计算浸膏中总黄酮的质
量分数,并计算总黄酮回收率,结果见表 5。结果
表明,用 70%乙醇作为洗脱剂,总黄酮质量分数和
总黄酮回收率均最高。
2.6.2 洗脱剂流量的考察 取 3 根达到吸附饱和的
HPD-100 树脂柱,分别用蒸馏水洗脱至洗脱液近无
色,再用 70%乙醇分别以 1、2、3 mL/min 洗脱,以
FeCl3 反应为指标,洗脱至反应呈阴性。收集乙醇洗
脱液,测定其总黄酮的量。剩余洗脱液回收乙醇,干
燥称定质量,计算浸膏中总黄酮的质量分数,并计
算总黄酮回收率,结果见表 6。结果表明,流量为
1 mL/min,总黄酮质量分数和总黄酮回收率均最高。
表 5 洗脱剂体积分数对总黄酮的影响
Table 5 Effect of elution concentration on total flavones
乙醇体积
分数/%
乙醇用
量/mL
总黄酮质量
分数/%
总黄酮回收
率/%
30 160 54.55 35.44
50 140 71.64 70.78
70 80 85.43 76.70
90 70 65.02 60.28

表 6 不同洗脱流量的比较
Table 6 Comparison of various current velocities
洗脱流量/
(mL·min−1)
洗脱用量
/mL
总黄酮质
量分数/%
总黄酮回
收率/%
1 80 84.21 76.6
2 160 75.32 61.0
3 160 50.26 36.2

2.6.3 最佳吸附时间的考察 精密吸取 1.610
mg/mL 藤茶溶液 160 mL(按开始泄漏时上样量确
定),分别通过 4 根树脂柱(1 g 干树脂)后,分别
静置 5、15、30、60 min,4 根树脂柱分别用等量蒸
馏水洗脱至洗脱液无色,再用 70%乙醇洗脱,以
FeCl3 反应为指标,洗脱至反应呈阴性。收集乙醇洗
脱液,测定其总黄酮的量。剩余洗脱液回收乙醇,
干燥称定质量,计算浸膏中总黄酮的质量分数,并
计算总黄酮回收率,结果见表 7。结果表明,静置
30 min 后总黄酮质量分数与其回收率均最高,时间
过长或过短均偏低,这可能与时间过长解吸困难,
时间过短吸附不完全有关。故确定最佳吸附时间为
30 min。
0
1
2
0 5 10 15 20
BV



(
m

m
L−
1 )

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表 7 不同吸附时间的比较
Table 7 Comparison of various adsorption times
吸附时间/min 总黄酮质量分数/% 总黄酮回收率/%
5 76.92 94.0
15 72.75 75.6
30 82.34 77.4
60 70.22 69.7

2.6.4 洗脱剂用量的考察 精密量取 1.610 mg/mL
藤茶溶液 160 mL(按开始泻露时上样量确定),通
过已处理好的 HPD-100 树脂柱(相当于 1 g 干树脂,
径高比为 1∶22),以 1 mL/min 过柱,吸附 30 min
后,先用蒸馏水洗脱至无色,再用 70%乙醇,以
1 mL/min 洗脱,每 1 BV(湿体积 16 mL)收集 1
份,共收集 5 份,测定其总黄酮的量。剩余洗脱液
回收乙醇,干燥,称定质量,计算浸膏中总黄酮的
质量分数,结果见表 8。结果表明,第 5 份洗脱液
中总黄酮的量已经很少,可认为树脂上吸附的总黄
酮已经洗脱完全,故确定洗脱剂的用量为 80 mL,
相当于 80 mL/g 干树脂。
表 8 不同流份中总黄酮的比较
Table 8 Comparison of total flavones in various
flowing capacities
流份/BV 洗脱剂中总黄酮/mg 总黄酮质量分数/%
1 119.841 87.32
2 67.221 72.43
3 8.398 70.63
4 4.438 69.78
5 1.286 55.33

2.7 纯化藤茶总黄酮的验证试验
量取 1 280 mL质量浓度为 1.610 mg/mL藤茶溶
液,通过已处理好的 HPD-100 树脂柱(相当于 8 g
干树脂),以 1 mL/min 过柱,吸附 30 min 后,先用
蒸馏水洗脱至无色,再用 70%乙醇,以 1 mL/min
洗脱,洗脱剂用量为 640 mL,收集乙醇洗脱液,测
定其总黄酮的量。剩余洗脱液回收乙醇,干燥,称
定质量,计算浸膏中总黄酮的质量分数,并计算总
黄酮回收率。相同条件的试验重复做 3 次,结果见
表 9。可见 HPD-100 大孔树脂纯化藤茶总黄酮后,
藤茶提取液中总黄酮的质量分数从 69.12%提高到
83.74%,洗脱率达到 78.20%,回收率为 77.23%。
3 讨论
本实验证实了 HPD-100 型大孔吸附树脂纯化
藤茶提取液中总黄酮不仅具有吸附快、解吸率高等
表 9 HPD-100 大孔树脂纯化藤茶总黄酮试验的验证
Table 9 Verification of total flavones in A. grossedentata
purified by HPD-100 macroporous resin
试验号 原液提取物中总黄酮/%
纯化后总
黄酮/% 洗脱率/% 回收率/%
1 68.87 83.94 78.16 77.36
2 69.08 83.10 79.11 77.24
3 69.32 84.20 77.34 77.10
平均值 69.09±0.23 83.74±0.57 78.20±0.88 77.23±0.11
特点,而且具有吸附容量较大、洗脱率高等优点,
具有一定的推广应用价值。
HPD-100型树脂对藤茶总黄酮有良好的吸附性
能,纯化工艺为:总黄酮质量浓度为 2.0~1.3 mg/mL
的藤茶水溶液以 1 mL/min 上 HPD-100 大孔吸附树
脂,吸附饱和 30 min 后用蒸馏水洗脱至溶液无色,
再用 80 倍干树脂的 70%乙醇以 1 mL/min 洗脱。收
集乙醇洗脱液,回收乙醇,干燥,即得大孔树脂纯
化的藤茶总黄酮。在此条件下,用 HPD-100 型树脂
吸附分离总黄酮,藤茶提取液中总黄酮的质量分数
从 69.12%提高到 83.74%,洗脱率达到了 78.20%,
总黄酮回收率达 77.23%以上,工艺基本稳定可行。
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