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大孔吸附树脂纯化红茶中茶黄素的研究



全 文 :液中蒽醌类成分检测与尿中其他成分分离良好。本
实验方法适用于脑外伤患者口服大黄汤剂后蒽醌类
成分尿中浓度的测定, 为进一步研究大黄在颅脑损
伤患者尿中蒽醌类药动学, 进一步阐明其在脑外伤
患者体内的代谢情况, 为将吸收的抗颅脑损伤蒽醌
作为大黄质量控制标准奠定了基础。
参考文献:
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大孔吸附树脂纯化红茶中茶黄素的研究
贾振宝, 陈文伟,关荣发,黄光荣, 蒋家新*
(中国计量学院生命科学学院, 浙江 杭州 310018)
摘 要: 目的 研究大孔吸附树脂纯化红茶中茶黄素的工艺。方法 通过静态吸附实验比较不同树脂对茶黄素的
吸附和解吸能力,考察 H PD-300 树脂对茶黄素的吸附性质, 比较不同溶液的动态解吸效果。结果 H PD-300 树脂
具有较高的吸附和解吸能力, 在25 e 和 45 e 下 H PD-300 树脂对茶黄素的吸附等温线符合 F reundlich 方程。经过
动态吸附解吸后茶黄素由 181 4%提高到 671 2% , 回收率达到 731 7%。结论 H PD-300 树脂对茶黄素具有良好的
分离能力,为茶黄素的大规模制备提供了科学参考。
关键词:茶黄素; 大孔吸附树脂;纯化
中图分类号: R2841 2; R2861 02 文献标识码: B 文章编号: 0253-2670( 2010) 07-1106-04
茶黄素是红茶发酵过程中形成的一类具有苯骈
草酚酮结构特征, 易溶于醋酸乙酯的橙黄色物质。
茶黄素在抗氧化、抗癌、改善和治疗心脑血管疾病等
方面具有的重要生理功能, 在某些方面甚至强于儿
茶素,其在医药领域有着广泛的应用前景 [ 1]。目前
茶黄素的分离方法主要有 Sephadex LH-20凝胶柱
色谱法和高速逆流色谱法, 但上述两种方法处理量
小、成本高,不适合工业化生产应用[ 2, 3]。大孔吸附
树脂是一种具有大孔结构的高分子材料, 具有吸附
容量大、吸附速度快、选择性好、再生处理简单、使用
成本低等优点, 特别适合大批量样品的分离制
备[ 4, 5] 。因此本实验对茶黄素的大孔吸附树脂纯化
工艺进行研究。
1 仪器与材料
UV ) 2501PC 紫外-可见分光光度计(日本岛津
公司) ; ZHWY ) 110X50 水浴摇床(上海智城分析
仪器制造有限公司) ; RE ) 52A旋转蒸发仪(上海亚
荣生化仪器厂)。
红碎茶购于杭州福海堂茶业有限公司, 经浙江
省农业科学院陈文烜副研究员鉴定为红茶 Camel-
#1106# 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 7 期 2010 年 7 月
* 收稿日期: 2009- 10-15 基金项目:杭州市科技发展计划项目( 20062413B25)作者简介:贾振宝 ( 1976 ) ) ,男,山东莱阳人,讲师,博士,主要从事天然产物化学研究工作。
T el: ( 0571) 87676258 E-mail: zhenbaojia@ cjlu1 edu1 cn
* 通讯作者 蒋家新 T el: ( 0571) 86836007 E- mail : jjx@ cj lu. edu . cn
l ia sinensi s ( L1 ) O1 Ktze1 的叶; HPD-300、HPD-
100大孔树脂购于河北保恩化工有限公司; AB-8、
NKA-2和 NKA 大孔树脂购于南开大学化工厂。
其他试剂均为分析纯, 购于杭州华东医药股份有限
公司。
2 方法与结果
21 1 茶黄素的提取: 红碎茶 1 kg 粉碎后过 80 目
筛,收集筛下物。加入 50%乙醇溶液 5 L 后, 在 60
e 下浸提 10 h。滤液减压蒸干后,悬浮于 1 L 水中,
等体积醋酸乙酯萃取后收集有机相,减压蒸干后得
到茶黄素提取物。
21 2 茶黄素的测定:参照文献报道的方法 [ 6, 7]。精
确称取少量样品,与 30 mL 水混合后沸水浴 5 m in,
冷却到室温后定溶至 50 mL。滤过后取 20 mL 滤
液加入等体积醋酸乙酯萃取, 静置分层后取 15 mL
醋酸乙酯萃取液,加入等体积 21 5% NaHCO 3 溶液
再进行萃取,静置分层后取 4 mL 醋酸乙酯萃取液,
利用甲醇稀释至 25 mL, 以甲醇作对照, 在 380 nm
下测吸光度值, 通过比色法测定提取物中茶黄素的
质量分数为 181 4%。
21 3 大孔树脂的筛选:准确称取树脂 2g 于锥形瓶
中,加入 20mL 茶黄素提取液(茶黄素质量浓度为
50 mg/ mL) ,于室温震荡吸附 24 h, 测定溶液中茶
黄素的质量浓度;吸附结束后除去水相, 用滤纸吸干
树脂表面液体后将其置于锥形瓶中加入 95% 乙醇
溶液 20 mL,于室温震荡解吸, 24 h后测定解吸液中
茶黄素的质量浓度, 并计算树脂的吸附量和解吸率。
吸附量= (原料液质量浓度- 吸附后溶液质量浓度) @
溶液体积/树脂质量
解吸率= 解吸后溶液质量浓度@ 解吸液体积/树脂吸附
量@ 100%
选择极性、弱极性和非极性大孔树脂,考察其对
茶黄素的吸附作用, 所选树脂的性质见表 1。不同
树脂对茶黄素的静态吸附与解吸实验结果见表 2。
可知非极性树脂 HPD-300、H PD-100、NKA 具有较
高的吸附能力, 其中 HPD-300 的吸附量最大, 达到
1201 8 mg/ g 树脂; 同上述 3 种非极性树脂相比,
AB-8和 NKA-2 的吸附量较低, 分别为 801 6、741 5
mg/ g 树脂。由解吸试验结果可知, 5种大孔树脂均
具有较高的解吸效率。由于 HPD-300 树脂具有较
高的吸附量和解吸率,选择 HPD-300树脂作为分离
介质,对其吸附解吸性能进行研究。
21 4 静态吸附速率的测定: 分别称取 HPD-300 树
脂2g于不同锥形瓶中, 各加入20mL茶黄素提取
表 1 不同大孔树脂的性质表征
Table 1 Characterization of different macroporous resins
树脂名称 极性 比表面积/ ( m2 # g- 1 ) 平均孔径/ nm
AB-8 弱极性 480- 520 13~ 14
HPD-300 非极性 800- 870 51 0~ 51 5
HPD-100 非极性 650- 700 81 5~ 91 0
NKA-2 极性 160- 200 141 5~ 151 5
NKA 非极性 570- 590 20~ 22
表 2 不同树脂对茶黄素的静态吸附和解吸能力
Table 2 Static adsorption and desorption capacity
of diff erent resins on theaflavins
树脂名称 吸附量/ ( mg # g- 1) 解吸率/ %
AB- 8 871 6 931 6
HPD- 300 1201 8 911 7
HPD- 100 1001 7 921 6
NKA- 2 741 5 921 4
NKA 901 5 911 5
液(茶黄素质量浓度为 50 mg/ mL)于室温震荡至不
同时间后,测定溶液中茶黄素的浓度,计算树脂的吸
附量。HPD-300树脂对茶黄素的静态吸附速率测
定结果见图 1。实验结果表明, HPD-300树脂在 60
m in内的吸附速度较快, 60 m in 时的吸附量为平衡
吸附量的 87% ,达到平衡吸附的时间为 100 min。
图 1 HPD-300 树脂对茶黄素的静态吸附速率曲线
Fig. 1 Static adsorption velocity curve of HPD-300
resin on theaflavins
21 5 吸附等温线的测定:分别称取 HPD-300树脂
2 g 于锥形瓶中, 各加入 20 mL 不同质量浓度的茶
黄素提取液, 分别在 25 e 和 45 e 下震荡吸附至平
衡,测定溶液中茶黄素的浓度, 计算平衡吸附量。
HPD-300树脂对茶黄素的吸附平衡实验数据见图
2。可以看出随着平衡质量浓度的增大, HPD-300
树脂对茶黄素的吸附量逐渐增大,且随温度的增加,
其吸附量降低,说明该吸附过程为放热反应。
采用经典的 Freundlich 吸附经验方程式对上
述实验数据进行拟合:
Qe = kC e n
式中, Qe 为平衡吸附量( mg/ g ) , C e 为平衡浓度( mg/ mL ) , k
为平衡吸附常数, n为特征常数
表3列出了拟合方程和相关系数R2 , 可以看
#1107#中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 7 期 2010 年 7 月
图 2 HPD300 树脂对茶黄素的吸附等温线
Fig. 2 Adsorption isotherm curve of HPD-300
resin on theaflavins
到,拟合方程与实验实测数据之间的相关系数 R2
均大于 01 98,表明 HPD-300 对茶黄素的吸附等温
线符合 Freundlich 方程。方程的特征参数 n< 1, 表
明是优惠吸附[ 8] 。从 k 值可以看出, 降低温度有利
于吸附。
表 3 茶黄素在 HPD-300 树脂上的吸附等温线拟合参数
Table 3 Parameters for adsorption isotherm equation
of HPD-300 resin on theaflavins
温度/ e 拟合方程 R 2
25 Q e= 6. 21Ce
0. 805 3 0. 981
45 Q e= 5. 46Ce 0. 727 2 0. 987
21 6 HPD-300树脂的吸附穿透曲线:将HPD-300大
孔树脂悬浮于水中后装填于色谱柱中(内径 216 cm,
长度 36 cm) ,将 50 mg/ mL 茶黄素提取液通过色谱
柱,流速为 2 BV/ h,分部收集流出液( 30 mL/份) , 检
测每份流出液中茶黄素质量浓度,以流出液质量浓
度( C)与进样浓度 ( C0 )的比值为纵坐标, 流出液体
积为横坐标绘制穿透曲线。HPD-300树脂对茶黄
素的吸附穿透曲线见图 3。当料液通过吸附柱时,
流出液中吸附质质量浓度达到进样液质量浓度的
10%时, 可认为吸附柱已穿透, 该点即为穿透点, 对
应的流出体积可称为穿透体积 [ 9]。在本实验条件下
茶黄素溶液的穿透体积为 420 mL,此时树脂的吸附
量为 1761 3 mg / g。
21 7 动态解吸试验: 进行装柱和进样, 达到穿透点
后,通入 1 BV 水顶出料液, 依次通入不同体积分数
乙醇溶液进行阶段解吸, 每种解吸溶液的洗脱体积
为 2 BV,体积流量为 2 BV / h。收集洗脱液减压干
燥后测定其中茶黄素的质量分数, 并计算回吸率。
不同体积分数乙醇溶液的解吸效果见表 4。可知
30%乙醇溶液解吸能力较弱, 只有少量茶黄素被解
吸, 60%乙醇溶液解吸能力较强,回收率达到 731 7%,
解吸物中茶黄素质量分数达到 671 2%。根据以上实
图 3 茶黄素提取液的穿透曲线
Fig. 3 Breakthrough curve of theaflavins
extracting solution
验结果,选择先用 30%乙醇溶液洗脱除去杂质,再用
60%乙醇溶液洗脱解吸茶黄素。60%乙醇洗脱液浓
缩干燥后得到黄色粉末即为茶黄素样品。
表 4 不同洗脱液的解吸效果
Table 4 Desorption capacities of different eluate
乙醇体积分数/ % 茶黄素/ % 回收率/ %
30 71 3 71 6
60 671 2 731 7
90 231 5 81 9
3 讨论
大孔吸附树脂分离技术已作为常用的分离纯化
手段, 用于中药有效成分的制备。茶黄素为儿茶素
氧化聚合而成的酚性化合物,显弱酸性,在碱性条件
下会发生电离,从而降低分子与树脂功能基团间的
相互作用,考虑到极端酸性条件可能对茶黄素稳定
性产生影响, 故本实验将茶黄素提取液调节至 pH
31 5,进行吸附试验。
大孔树脂的吸附能力受多种因素影响,如极性、
比表面积和孔径大小等,其中吸附剂与吸附质之间的
极性匹配是影响吸附的主要因素[ 10] 。本实验的结果
表明,非极性大孔树脂吸附茶黄素的能力高于极性和
弱极性树脂,可能是由于茶黄素是弱极性物质, 因而
与非极性树脂之间的作用力较强。在本实验所选择
的 3种非极性树脂中, HPD-300对茶黄素的吸附能力
最强,这可能是由于 HPD-300具有较小的孔径,可以
排阻其他杂质在树脂内部的扩散分配, 减少竞争性吸
附;同时 HPD-300具有较大的比表面积, 具有更多的
吸附位点,所以 HPD-300树脂表现出较高的吸附能
力。为了提高树脂对茶黄素的分离效率和可操作性,
对其动态吸附解吸进行了初步研究,结果表明动态洗
脱物中茶黄素的含量达到了 671 2%。实验结果为茶
黄素的大规模制备提供了科学参考。
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HPLC法测定伤痛宁胶囊中延胡索乙素
闫小青1 , 董林毅2*
( 11 天津市天津医院, 天津 300180; 21 天津大学, 天津 300072)
摘 要: 目的 建立用高效液相色谱法测定伤痛宁胶囊中延胡索乙素的方法。方法 采用高效液相色谱法。Kro-
masil C18色谱柱( 250 mm @ 41 6 mm, 5Lm) ;以甲醇-水-三乙胺 ( 65B 35B 01 5)为流动相;检测波长为 280 nm;体积
流量为 01 80 mL/ min;柱温为室温; 进样量为 20LL。结果 延胡索乙素在 01 250~ 81 00 Lg/ mL 线性良好,平均回
收率为 1001 24% , RSD为 21 43%。结论 本方法操作简便,准确, 灵敏,为伤痛宁胶囊的质量控制建立了方法。
关键词:伤痛宁胶囊; 延胡索乙素;高效液相色谱
中图分类号: R2861 02 文献标识码: A 文章编号: 0253-2670( 2010) 07-1109-02
伤痛宁胶囊由延胡索(醋制)、白芷、乳香(制)、
没药(制)、山柰、细辛、香附(制)、甘松 8味中药精制
而成,主要用于各种急慢性软组织损伤所致的疼痛、
肿胀、功能障碍; 因闪腰挫气或陈伤所致的局部疼
痛、关节痛、腰腿痛、肩背痛等;对骨折患者可促进骨
痂生长,缩短骨折愈合时间;对因气滞血瘀所致的胸
痹心痛、脉管炎、乳腺炎、痔疮等有疗效。为了完善
其质量控制方法,笔者选取了延胡索作为质量控制
对象之一进行研究。有关延胡索乙素的测定方法主
要有高效液相色谱法、紫外分光光度法、薄层扫描
法、高效毛细管电泳法 [ 1~ 5] 。本实验采用高效液相
色谱法测定伤痛宁胶囊中延胡索乙素, 方法学考察
结果表明, 该方法简便、准确、重现性好。
1 仪器与试药
高效液相色谱仪(美国科美特科学仪器公司, 包
括 LDI ) 6000色谱输液泵, PVW I ) 6000紫外检测
器, ANSTAR色谱工作站) ; PB153 I ) S 型电子分
析天平 (梅特勒-托利多公司) ; Milipore I ) Q 超纯
水装置(美国密理博公司) , M SE 台式高速离心机
(三洋电器公司) , HU I ) 10260B超声波清洗器(天
津市恒奥科技发展有限公司) , YKH I ) 1型液体快
速混合器(江西医疗器械厂)。
延胡索乙素对照品(中国药品生物制品检定所
提供,批号 0726-9605) ; 伤痛宁胶囊(长沙市恒石医
药科技有限公司, 批号分别为 091022、090908、
090810) ;延胡索(醋制)、白芷、乳香(制)、没药(制)、
山柰、细辛、香附(制)、甘松药材由天津市天津医院
提供;甲醇为色谱纯(天津市协和吴鹏色谱科技有限
公司提供,批号 090812) ; 三乙胺为分析纯, 其他试
剂均为分析纯,实验室用水为超纯水。
2 方法与结果
21 1 色谱条件: Kromasil C18色谱柱 ( 250 mm @ 41 6
mm, 5 Lm) ;以甲醇-水-三乙胺( 65 B35B 01 5)为流动
相;检测波长 280 nm; 体积流量 0180 mL/ min;柱温室
温;进样量 20 LL。理论塔板数不低于 5 000。在上述
条件下伤痛宁胶囊中延胡索乙素与其他组分达到基线
分离,与相邻的杂质峰分离度大于 215。
21 2 对照品溶液的制备:精密称取延胡索乙素对照
品 2 mg ,置 25 mL 量瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻
度,振荡,摇匀, 即得对照品储备液(质量浓度为 80
Lg/ mL) ,冰箱保存,临用时用甲醇稀释。
21 3 供试品溶液的制备: 取伤痛宁胶囊 10粒分别
精密称定质量后, 将胶囊中药物取出混匀, 精密称取
相当 4粒胶囊所含药物,置于 100 mL 量瓶中,加适
#1109#中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 7 期 2010 年 7 月
* 收稿日期: 2009- 12-23 作者简介:闫小青,主管药师,从事专业:药物分析。
* 通讯作者 董林毅 T el: 13682164749 E-m ail: dongw l119@ 1631 com