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加纳籽中5-羟基色氨酸的树脂纯化研究



全 文 :图 2  洗脱剂体积分数的选择曲线
Fig1 2  Curve of different concentration of eluting agent
需要较大用量才能将吸附的黄芩总黄酮洗脱出来 ,
因此选择 70 %乙醇作为洗脱剂。
21514  洗脱剂用量的选择 :按所确定的吸附条件饱
和 AB28 型大孔吸附树脂 ,用蒸馏水洗至无色 ,然后
用 70 %乙醇洗脱 ,体积流量为 1mL/ min ,每份收集
15 mL (1 个柱体积) ,共收集 10 份 ,以总黄酮质量浓
度为考察指标 ,绘制曲线 ,结果见图 3。结果表明 ,7
BV 的 70 %乙醇能将 98 %以上树脂所吸附的黄芩
总黄酮类成分洗脱下来 ,因此确定洗脱黄芩总黄酮
的洗脱剂的用量为 7 BV。
图 3  洗脱剂用量的选择曲线
Fig13  Curve of volume of eluting agent
21515  树脂重复使用次数的考察 :按照上述所确定
的吸附和洗脱条件 ,取样品液进行上柱、吸附、洗脱 ,
在同一根树脂柱上重复操作 4 次 ,分别计算 4 次总
黄酮吸附量 ,结果第 4 次使用时黄芩总黄酮吸附量
已明显下降 ,说明 AB28 型大孔吸附树脂重复使用 3
次后 ,需要再生才可继续使用。
21516  验证试验 :按照上述所确定的纯化黄芩总黄
酮吸附和洗脱条件 ,取样品液进行上柱、吸附、洗脱 ,
黄芩总黄酮的得率为 18169 % ,总黄酮的质量分数
93189 % ,回收率为 81111 %。可以看出 ,经 AB28 型
大孔吸附树脂纯化后 ,黄芩总黄酮的出膏率明显减
低 ,除杂效果好 ,质量分数达到 90 %以上。
3  讨论
AB28 型大孔吸附树脂对黄芩总黄酮有较大的
静态吸附量 ,其静态吸附黄芩总黄酮量高达 130143
mg/ g (湿质量 ) 树脂 , 也较容易解吸附 (解吸率
58152 %) ,表现出良好的分离纯化能力 ;同时其动态
吸附2洗脱性能也比较稳定 ,即动态吸附黄芩总黄酮
量高达 55113 mg/ g (湿质量)树脂 ,解吸率 84146 %。
AB28 型大孔吸附树脂对黄芩总黄酮有很好的吸附
和解吸作用。
用 70 %乙醇洗脱后 ,能将 98 %以上树脂所吸附
的黄芩总黄酮类成分洗脱下来 ;且黄芩总黄酮的质
量分数较高 ,达 90 %以上 ,因此 ,此工艺可用于生产
黄芩总黄酮 ,而且树脂可以再生 ,成本较低 ,无污染 ,
生产周期短 ,适合大规模生产。
参考文献 :
[ 1 ]  李伯庭1 大孔吸附树脂在天然产物分离中的应用 [J ]1 中草
药 ,1990 ,21 (8) :422441
[ 2 ]  邹节明 ,陆 浩 ,何 斌 ,等1 苦玄参、黄芩与黄柏的大孔树脂
提取研究[J ]1 中草药 ,2003 ,34 (3) :22222261
[ 3 ]  马振山 1 大孔吸附树脂在药学领域中的应用 [J ]1 中成药 ,
1997 ,19 (12) :401
[ 4 ]  刘 颖 ,魏元锋 ,蒋 伟 ,等1 大孔树脂对黄芩黄酮吸附的初步
研究[J ]1 湖北中医学院学报 ,2005 ,7 (2) :282291
加纳籽中 52羟基色氨酸的树脂纯化研究
刘岱琳1 ,2 ,董晋泉1 ,孙华庚1 ,刘  丹1 ,於洪建1

(11 天津尖峰天然产物研究开发有限公司 ,天津  300457 ;21 中国人民武装警察部队医学院 生药教研室 ,天津  300162)
摘  要 :目的  研究不同树脂对加纳籽中 52羟基色氨酸的吸附性能 ,筛选出对 52羟基色氨酸具有较高选择性的树
脂。方法  考察了 6 种树脂对 52羟基色氨酸的静态吸附性能 ,选出最优吸附树脂 G6104 ,考察温度、不同 p H 值对
G6104 的吸附性能的影响以及 G6104 对 52羟基色氨酸静态和动态的吸附性能 ,并采用 HPLC 法分析 52羟基色氨
酸。结果  G6104 型树脂对 52羟基色氨酸的吸附能力最强 ,树脂的处理量为 019 g/ g ,其在 30 ℃、p H 2~3 时对 52
羟基色氨酸吸附效果较好 ;动态洗脱时 ,氨水的浓度对洗脱影响很大 ,30 %氨水为最佳洗脱液。结论  G6104 型树
脂对 52羟基色氨酸具有较强的吸附选择性 ,是一种较为理想的 52羟基色氨酸分离纯化的介质 ,有望利用其进行高
·06· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
①  收稿日期 :2009204206
  作者简介 :刘岱琳 (1973 —) ,女 ,博士 ,主要从事天然产物活性成分的分离及其产业化工艺研究。
Tel : (022) 6623709028026  E2mail :dailinlch @1631com
纯度 52羟基色氨酸的工业化生产。
关键词 :加纳籽 ;52羟基色氨酸 ; G6104 树脂
中图分类号 :R28412 ;R286102    文献标识码 :A    文章编号 :0253 - 2670 (2010) 01 - 0060 - 04
  加纳籽是豆科植物加纳谷物 Gri f f oni a si m2
pl ici f ol i a (Vahl ex DC1 ) Baill1 的干燥种子 ,野生
于非洲加纳、象牙海岸和多哥等西非国家。西非地
区的人们自古就有利用加纳谷物治疗疾病的历史 ,
其叶子以及叶汁可用来治疗伤口和肾病 ,也可用作
灌肠剂和壮阳药 ;捣碎的树皮可做成药膏治疗软下
疳等[1 ] 。加纳谷物的主要活性物质是 52羟基色氨
酸 ,其在种子中的量最高 ,可达到 10 %。52羟基色
氨酸是由人体必需的色氨酸在体内被色氨酸羟化酶
催化而成的 ,是一类重要的神经类药物 ,具有影响睡
眠、抗衰老、抗抑郁、调节免疫功能等多方面的作
用[ 1 ] 。目前仅有利用加热回流提取、超声波提取等
方法考察从加纳籽中提取 52羟基色氨酸的报
道[ 2 , 3 ] 。因此本实验以非洲加纳国特产的加纳籽为
原料 ,考察了多种树脂对 52羟基色氨酸的吸附情
况 ,寻找吸附和分离 52羟基色氨酸较好的树脂 ,并
研究其对 52羟基色氨酸的吸附和洗脱条件 ,旨在改
进 52羟基色氨酸的提取纯化工艺 ,获得高含量的产
品 ,为工业化生产提供重要依据。
1  仪器与材料
日本岛津 L C —10A T 单元泵 ;岛津 SPD —10A
检测器 ;岛津 UV —2401PC 紫外可见光分光光度
计。CSC21、G6104 树脂购自上海华震科技有限公
司 ,AB28 树脂购自沧州宝恩化工有限公司 ,D2101
树脂购自天津农药厂 , YWD203、YWD206 树脂购自
沧州远威化工有限公司。甲醇为色谱纯 ,水为双蒸
水 ,其余试剂均为分析纯。
加纳籽原料直接由非洲加纳国进口 ,由沈阳药科
大学孙启时教授鉴定为豆科植物加纳谷物 G1 sim2
plici f olia (Vahl ex DC1) Baill1 的干燥种子 ;52羟基色
氨酸对照品 (自制 ,HPLC紫外检测单一组分 ,高分辨
质谱、核磁共振鉴定 ,质量分数 99 %以上) 。
2  方法与结果
211 树脂的预处理 :各种树脂湿法装柱 ,用乙醇洗至
加水不混浊 ,然后用蒸馏水洗至无醇 ,备用。
212  52羟基色氨酸的 HPL C 法测定
21211  色谱条件 : YMC2Pack ODS2A 柱 (250 mm ×
416 mm ,5μm) ;流动相 :甲醇2水 (15 ∶85) ;体积流量
为 110 mL/ min ;检测波长为 270 nm ;柱温 :室温 ;进
样体积 :10μL 。
21212  标准曲线的绘制 :精密称取 52羟基色氨酸
对照品适量 ,加入水配制成 01503 mg/ mL 的对照品
溶液 ,摇匀。精密吸取对照品溶液 1、2、3、4、5 mL ,
分别置于 10 mL 量瓶中并用水定容至刻度 ,依次注
入高效液相色谱仪 ,按上述色谱条件测定峰面积。
以峰面积为纵坐标 ,质量浓度为横坐标 ,绘制标准曲
线 ,得回归方程 Y = 3 511 400 X - 14 748 , r = 1。结
果表明 52羟基色氨酸在 015~215μg 与峰面积呈良
好线性关系。
21213  加纳籽中 52羟基色氨酸的测定 :取加纳籽
原料 10 g ,以 1 000 mL 、800 mL 水加热回流提取各
1 次 ,第 1 次 2 h、第 2 次 1 h ,滤过 ,合并两次滤液并
浓缩至 100 mL ,为供试品原液。精密吸取以上溶液
10 mL 至 500 mL 量瓶中 ,加水定容 ,摇匀即得。按
色谱条件测得 52羟基色氨酸的质量浓度为 20318
μg/ mL ,换算得加纳籽原料中 52羟基色氨酸的质量
分数为 1012 %。
213  树脂的筛选
21311  静态吸附试验 : 取经过预处理 CSC21、
G6104、AB28、D101、YWD203、YWD206 树脂各 1 g ,
加入含 52羟基色氨酸 20318μg/ mL 的加纳籽提取
液 30 mL ,室温下置摇床中 ,于 120 r/ min 下振摇 12
h ,使之充分吸附。根据吸附前后溶液中 52羟基色
氨酸质量浓度的差值 ,计算吸附率 ,结果不同型号树
脂吸附 52羟基色氨酸的吸附率分别为 1611 %、
9310 %、2310 %、2317 %、3112 %、4210 %。结果显
示 ,筛选的 6 种树脂中 G6104 树脂对 52羟基色氨酸
的吸附性能最好。
21312  静态解吸率试验 :取经过预处理达到吸附饱
和的 6 种树脂 CSC21、G6104、AB28、D101、YWD2
03、YWD206 各 1 g ,置于具塞的锥形瓶中 ,加入 30
mL 30 %氨水溶液 ,室温下置摇床中 ,于 120 r/ min
下振摇 12 h ,使之充分解吸 ,滤过 ,根据解吸前后溶
液中 52羟基色氨酸质量浓度的差值 ,并结合吸附率
计算解吸率 ,结果不同型号树脂对 52羟基色氨酸的
解吸率分别为 5514 %、9317 %、7813 %、9116 %、
9619 %、8316 %。结果显示碱性溶液对大多数的大
孔吸附树脂均具有很好的解吸效果 , 其中树脂
G6104 的解吸率为 9317 % ,并结合其对 52羟基色氨
酸具有很高的吸附率 ,因此选用 G6104 树脂分离纯
·16·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
化加纳籽中的 52羟基色氨酸。
214  不同温度对吸附的影响 :准确称取 4 份预处理
后的 G6104 树脂 ,每份 1 g ,分别加入供试品溶液 30
mL ,在 20、30、40、50 ℃,120 r/ min 下于恒温摇床内
振摇 6 h ,每隔 30 min 精确吸取具塞锥形瓶中溶液
10μL ,按上述色谱条件测定峰面积。以树脂的吸附
率为纵坐标 ,时间为横坐标作图 ,结果见图 1。可见
G6104 树脂在 30 ℃时可以在较短的时间内达到对
52羟基色氨酸的吸附饱和值 ;温度的不同 ,树脂对于
52羟基色氨酸吸附达到饱和的时间不同 ,但是并不
影响 G6104 树脂对 52羟基色氨酸的最终吸附率。
图 1  不同温度下 G6104 树脂对 52羟基色氨酸的吸附曲线
Fig11  Adsorption curves of G6104 resin for 52HTP
at different temperature
215  不同 p H 值对吸附的影响 :精密吸取供试品原
液 1 mL 置于 50 mL 量瓶中 ,分别加入 p H 值为
212、310、410、510、610、710、810 的磷酸氢二钠2柠
檬酸缓冲液进行定容。精确称取 7 份已处理好的
G6104 树脂 ,每份 1g ,置于具塞锥形瓶中 ,分别加入
相应的供试品溶液。室温下置摇床中 ,于 120 r/ min
下振摇 12 h ,使之充分吸附 ,根据吸附前后溶液中
52羟基色氨酸质量浓度的差值 ,计算吸附率 ,结果分
别为 9515 %、9314 %、8519 %、7119 %、4416 %、
1118 %、4142 %。结果表明 p H 值对 G6104 的吸附性
能影响很大 ,在 p H 值越小的条件下吸附性能越好。
216  洗脱剂的选择 : G6104 是一种大孔型的强酸阳
离子交换树脂 ,为了便于将来的工业化生产 ,首选氨
水作为洗脱溶剂 ,因此对于氨水的解吸浓度进行筛
选。取已经饱和吸附的 G6104 树脂 7 份 ,每份 1 g ,
分别加入体积分数为 2 %、5 %、10 %、20 %、30 %、
40 %、50 %的氨水溶液各 30 mL ,在室温 120 r/ min
的条件下振摇 12 h , HPL C 测定溶液中 52羟基色氨
酸的质量浓度 ,计算洗脱率 ,结果分别为 7103 %、
22143 %、35172 %、62133 %、81177 %、93121 %、
94168 %。结果显示 ,随着氨水体积分数的提高 ,解
吸的能力不断增强。为了便于将来工业化生产 ,选
择洗脱能力较强的 30 %氨水溶液作为洗脱溶剂。
217  G6104 树脂的动态吸附考察和洗脱试验 :精密
称取已处理后的 G6104 树脂 50 g ,湿法装入内径
210 cm 的交换柱 ,供试品原液中加入少许冰醋酸调
节 p H 值至 3 ,以 3 mL/ min 的速度上柱 ,进样量为
1 000 mL (约为 1215 BV) ,吸附结束后先用 2 BV
的水洗柱 ,再用 30 %氨水作为洗脱溶剂 ,体积流量
为 2 mL/ min 进行洗脱 ,流出液分步收集 ,同时对流
份进行 HPL C 法测定 ,结果见图 2、3。
  结果显示 50 g 树脂可吸附 200 mL (约为 215
BV)的供试品原液而基本不泄漏 ,而饱和吸附可处
理约 6 个柱床体积 (450 mL) 的原液 , G6104 树脂对
52羟基色氨酸的吸附量为 019 g/ g。利用 30 %氨水
进行洗脱时 ,10 个柱床体积 (800 mL)就可以将 52羟
基色氨酸基本完全洗脱 ,洗脱率达到 9912 % ,洗脱
高峰后的 5 个柱床体积 (400 mL ) 共洗脱了占总量
018 %的 52羟基色氨酸 ,说明采用 30 %氨水进行洗
脱 52羟基色氨酸 ,可以使 52羟基色氨酸较为集中 ,
洗脱效率很高 , 几乎没有拖尾现象。数据说明
G6104 树脂非常适合 52羟基色氨酸的分离纯化 ,便
于大规模的工业生产。
218  G6104 树脂分离后的样品的测定 :对 G6104
树脂纯化、动态吸附洗脱产物进行 HPL C 分析测
定 ,结果 52羟基色氨酸的质量分数达到 6911 %。
H PL C 图谱见图 4。
3  讨论
吸附容量、吸附选择性、洗脱性能是衡量一种树
·26· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
图 4  加纳籽提取液( A)和 G6104 树脂处理产物( B)的
HPLC图谱
Fig14  HPLC Chromatograms of Ghana seeds
extract solution ( A) and purif ication
of 52HTP by G6104 resin ( B)
脂吸附性能的主要指标 ,本实验对具有不同极性的
大孔吸附树脂( AB28、D2101、YWD203、YWD206) 和
大孔离子交换树脂 (CSC21、G6104)进行静态吸附筛
选 ,发现大孔离子交换树脂 G6104 对加纳籽中的 52 羟基色氨酸具有较强的吸附性能 ,并对其进行了吸附温度、p H 值、洗脱溶剂的选择、动态吸附解吸等多项指标的考察。实验结果表明 G6104 型树脂在 30 ℃下进行吸附效率最高 ,树脂的处理量为 019 g/ g。在p H 2~3 的条件下 ,体积流量 3 mL/ min 上柱 ,吸附效果最佳。树脂吸附饱和后以 30 %氨水溶剂洗脱 ,洗脱率达到 9912 %。利用 G6104 型树脂分离纯化后得到的 52羟基色氨酸样品质量分数由原料中的 1012 %提升到 6911 %。而且生产成本较低 ,生产周期短 ,适合大规模工业化生产。参考文献 :[1 ]  聂利芳 , 李多伟1 加纳籽中 52羟基色氨酸的研究进展[J ]1 氨基酸和生物资源 ,2008 ,30 (1) :472491[ 2 ]  欧 艳 , 肖方青 , 肖艳萍 1 5 2羟基色氨酸的提取和测定方法研究[J ]1 湖南中医杂志 ,2005 ,21 (4) :822831[ 3 ]  许 慧 ,李多伟 ,任 静 ,等1 正交试验法优选 52羟基色氨酸的提取工艺[J ]1 西北药学杂志 ,2006 ,21 (2) : 612631
RP2HPLC法测定竹叶提取物中黄酮类和酚酸类成分
龚金炎 ,吴晓琴 ,夏道宗 ,张  英

(浙江大学生物系统工程与食品科学学院 ,浙江 杭州  310029)
摘  要 :目的  建立一种 RP2HPLC 法同步测定竹叶提取物中特征性的 4 个黄酮碳苷和 4 个酚酸的方法。方法  
采用 RP2HPLC 法。L una C18 ODS 色谱柱 (250 mm ×416 mm ,5μm) ;流动相 :乙腈 (A)21 %乙酸水溶液 (B) ;体积流
量 :110 mL/ min ;进样量 :10μL ;柱温 :40 ℃;检测波长 :330 nm。结果  异荭草苷、荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷、对香
豆酸、绿原酸、咖啡酸和阿魏酸在 11875~29010μg/ mL 线性关系良好 ,回收率在 96113 %~102181 % , RSD 在
1110 %~1166 %。结论  本方法简便、灵敏、准确 ,可普遍应用于竹叶提取物的质量研究和品质控制。
关键词 :竹叶提取物 ;异荭草苷 ;荭草苷 ;牡荆苷 ;异牡荆苷 ;对香豆酸 ;绿原酸 ;咖啡酸 ;阿魏酸 ;高效液相色谱
中图分类号 :R286102    文献标识码 :B    文章编号 :0253 - 2670 (2010) 01 - 0063 - 03
  竹叶提取物又称竹叶黄酮 ,是我国近年来研究和
开发的一种新型植物黄酮制剂 ,其有效成分包括黄酮
和酚酸两大部分。其中 ,黄酮类化合物主要是以荭草
苷、异荭草苷、牡荆苷和异牡荆苷为代表的黄酮碳苷 ,
酚酸类化合物主要是肉桂酸的衍生物 ,包括对香豆酸、
绿原酸、咖啡酸和阿魏酸等。竹叶提取物具有抗自由
基、抗氧化、抗衰老、抗菌、抗病毒及保护心脑血管、防
治老年退行性疾病等生物学功效[1~5] 。通常认为 ,黄酮
类化合物是竹叶提取物发挥抗氧化作用的关键组分 ,
总黄酮的量越高 ,其抗氧化性能就越强。但随着研究
的深入 ,越来越多的数据表明竹叶提取物的抗氧化能
力并不与其总黄酮的量呈严格对应的正相关关系 ,其
中伴随的酚酸类化合物起到了不容忽视的独特贡
献[6 ] 。为了建立科学、合理、全面的竹叶提取物质量评
价体系 ,本实验建立了采用 RP2HPLC法同步测定竹叶
提取物中 8 个特征性成分的检测方法 ,并对目前市面
上流通的两种不同规格的产品进行了验证 ,以期为竹
叶提取物的研究、生产和消费提供科学依据。
1  材料与方法
高效液相色谱仪 : 美国 Waters 2695 , 配置
Waters PDA 2996 检测器。
异荭草苷、荭草苷、异牡荆苷、牡荆苷对照品购
·36·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 1 期 2010 年 1 月
①  收稿日期 :2009204220
  基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (30972486) ;浙江大学曹光彪高科技发展基金资助项目 (2008ZD005)
  作者简介 :龚金炎 (1982 —) ,男 ,博士研究生 ,研究方向为天然产物和功能性食品的研究与开发。E2mail :gongjinyan1982 @1631com
  3 通讯作者 张 英 Tel : (0571) 86049803  E2mail :yzhang @zju1 edu1cn