全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 10 期 2011 年 10 月

·1973·
阳离子交换树脂分离纯化钩藤总生物碱的工艺研究
王 信 1，代 龙 1，孙志强 1，高 鹏 1，马志国 2*
1. 山东中医药大学药学院，山东 济南 250355
2. 暨南大学药学院，广东 广州 510632
摘 要：目的 研究阳离子交换树脂分离纯化钩藤总生物碱的工艺条件。方法 分别以钩藤碱、钩藤总生物碱的比吸附量、
洗脱率、产物质量分数为指标，优选钩藤总生物碱的最佳纯化工艺。结果 最佳工艺为钩藤药材提取液以 6 BV/h 的体积流
量通过 001×7 氢型阳离子交换树脂柱（径高比为 1∶8），树脂饱和后，水洗至中性，再用含 5%氯化钠的 50%乙醇溶液以 8
BV/h 的体积流量洗脱，洗脱 10 倍量树脂柱体积。钩藤碱及钩藤总生物碱洗脱率分别为 88.2%和 89.9%，钩藤碱、钩藤总生
物碱的质量分数分别为 13.9%、47.6%。结论 采用 001×7 氢型阳离子交换树脂纯化钩藤总生物碱效率高，易实现管道化、
连续化，具有广阔的工业应用前景。
关键词：钩藤；钩藤碱；总生物碱；阳离子交换树脂；分离纯化
中图分类号：R284.2 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)10 - 1973 - 04
Separation and purification technology for total alkaloids from Uncariae Ramulus
cum Uncis with cation exchange resin
WANG Xin1, DAI Long1, SUN Zhi-qiang1, GAO Peng1, MA Zhi-guo2
1. College of Pharmacy, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China
2. College of Pharmacy, Jinan University, Guangzhou 510632, China
Abstract: Objective To optimize the technology for separation and purification of total alkaloids from Uncariae Ramulus cum Uncis
by cation exchange resin. Methods The elution and absorption rate and content of mitrinermine and total alkaloids were used as
indexes through comparing different elution agents to optimize the purifying conditions of total alkaloids. Results The optimum
condition was passing through the 001×7 hydrogen cation exchange resin column (r:h = 1:8) at the rate of 6 BV/h in reverse direction,
then the resin column was flushed with water at the rate of 6 BV/h to neutral in forward direction. At last, the column was eluted at the
rate of 8 BV/h to obtain alkaloids with 5% NaCl in 50% alcohol, the content of mitrinermine was 13.9% and the content of the total
alkaloids was 47.6%; The elution ratio of mitrinermine was 88.2% and total alkaloids was 89.9%. Conclusion Separation and
purification of the total alkaloids from Uncariae Ramulus cum Uncis with 001×7 hydrogen cation exchange resin could achieve
satisfactory results, and it has wide application prospects in industry.
Key words: Uncariae Ramulus cum Uncis; mitrinermine; total alkaloids; cation exchange resin; separation and purification

钩藤系茜草科植物钩藤 Uncaria rhynchophylla
(Miq.) Miq. ex Havil.、大叶钩藤 U. macrophylla
Wall.、毛钩藤 U.hirsuta Havil.、华钩藤 U.sinensis
(Oliv.) Havil.或无柄果钩藤 U.sessilifructus Roxb.
的干燥带钩茎枝，是一种常用中草药，具有清热平
肝、息风定惊等功效，临床主要用于治疗高血压[1]。
现代研究表明，生物碱类成分是其主要有效成分，
包括钩藤碱、异钩藤碱、去氢钩藤碱、异去氢钩藤
碱等吲哚类亲脂性生物碱[2]。目前对钩藤总生物碱
的分离纯化工艺研究的报道很少，由于离子交换树
脂对离子型化合物选择性高，吸附量大，价格低廉，
在生物碱类成分的分离纯化中应用最为广泛，故本
实验选用阳离子交换树脂对钩藤总生物碱进行分离
纯化，为钩藤总生物碱的工业化生产及同类生物碱

收稿日期：2010-12-20
基金项目：“十一五”国家科技重大专项/重大新药创制项目（2009ZX09103-403）；山东省中医药科技发展计划项目（2009-012）
作者简介：王 信（1986—），男，硕士研究生，主要从事中药制剂工艺及质量标准的研究。
Tel: (0531)82960689 13698604675 E-mail: wangxin470920844@126.com
*通讯作者 马志国 Tel: (020)85223784 E-mail: mzg79@hotmail.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 10 期 2011 年 10 月

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的纯化提供实验依据。
1 仪器与材料
LC—2010A 型高效液相色谱仪（日本岛津公
司）；BT02 型蠕动泵（重庆杰恒蠕动泵有限公司）；
AB135—S 型十万分之一天平（瑞士梅特勒-托利多
仪器有限公司）；UV1100 型紫外可见分光光度计
（上海天美科学仪器有限公司）；PHS—3C 型 pH 计
（上海雷磁仪器厂）；PK—S24型电热恒温水浴锅（上
海精宏实验设备有限公司）。
钩藤碱（质量分数＞98%，批号 10172-080114，
购自南昌贝塔生物科技有限公司）；钩藤药材购自济
南建联中药店，经山东中医药大学药学院生药系周
凤 琴 教 授 鉴 定 为 茜 草 科 植 物 钩 藤 Uncaria
rhynchophylla (Miq.) Miq.ex Havil.的干燥带钩茎
枝。001×2.5、001×7、001×15 型阳离子交换树脂
（购自山东鲁抗树脂厂），甲醇、冰醋酸、三乙胺为
色谱纯，氯化钠、无水乙醇均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 上样液制备
取钩藤粗粉 2 kg，依次加 6、5、4 倍量 0.3%盐
酸水溶液，60 ℃提取 3 次，每次 1 h，滤过，合并
得滤液，即为上样液。
2.2 钩藤碱和钩藤总生物碱的测定
2.2.1 钩藤碱的测定[3] 采用 Merck ODS 柱（150
mm×4.6 mm，5 μm），以甲醇-水（55∶45）（含三
乙胺 10 mmol/L，醋酸调 pH 7.5）为流动相，体积
流量 1.0 mL/min，检测波长 254 nm；柱温 25 ℃。
经测定上样液中钩藤碱为 86.1 μg/mL。
2.2.2 钩藤总生物碱的测定[4] 采用酸碱滴定法测
定钩藤总生物碱，以甲基红-亚甲蓝为指示剂，用
0.02 mol/L 氢氧化钠溶液滴定，由紫红色至蓝绿色
为终点，每毫升 0.01 mol/L 硫酸溶液相当于 7.68 mg
钩藤总生物碱。经测定药材提取液中钩藤总生物碱
为 301.0 μg/mL。
2.3 树脂的预处理
树脂以去离子水浸泡过夜，并洗至去离子水近
无色；先加入 6 倍量树脂体积的 7%盐酸溶液浸泡 1
h 左右，随时搅拌，用去离子水洗至近中性；后加
入 6 倍量树脂体积的 8%氢氧化钠溶液浸泡 1 h 左
右，随时搅拌，再用去离子水洗至近中性；最后加
入 5 倍量树脂体积的 7%盐酸或 8%氢氧化钠溶液浸
泡 2 h 左右，使阳离子交换树脂转为氢型或钠型，
并用去离子水洗至近中性，即可装柱使用。
2.4 树脂的筛选
本实验采用酸水温浸工艺提取钩藤总生物碱，
药液中钩藤生物碱以阳离子形式存在，其可被阳离
子交换树脂的氢离子或钠离子交换而被吸附在树脂
上，由于钩藤总生物碱主要为吲哚类生物碱，碱性
较弱，故选用强酸性阳离子交换树脂进行研究。本
实验以钩藤碱及钩藤总生物碱的比吸附量和洗脱率
为指标，对 001×2.5、001×7、001×15 氢型和钠
型不同阳离子交换树脂的纯化能力进行了比较。取
树脂 100 mL，湿法装柱（柱径与柱高比为 1∶8），
以 4 BV/h 的体积流量逆向通过树脂柱至树脂饱和，
水洗至中性，用含 3%氯化钠的 50%乙醇溶液进行
洗脱，收集 6 倍柱体积洗脱液，计算钩藤碱及钩藤
总生物碱的比吸附量、洗脱率，结果见表 1。结果
表明，相同类型等体积的离子树脂随交联度的增大，
对钩藤碱及钩藤总生物碱的吸附量逐渐减少，但洗
脱率却逐渐增高。氢型离子树脂效果要优于钠型离
子树脂，考虑到生产实际和树脂机械强度等问题，
选择 001×7 氢型阳离子交换树脂进行后续研究。
比吸附量＝（上样液中生物碱量－过柱液中生物碱量）/
树脂体积
洗脱率＝洗脱液中生物碱量/树脂吸附生物碱量

表 1 6 种不同类型阳离子交换树脂对钩藤生物碱的
动态吸附能力
Table 1 Dynamic adsorption capability of total alkaloids
from Uncariae Ramulus cum Uncis by six types
of cation exchange resins
钩藤碱 总生物碱
树脂型号 比吸附量/
(mg·mL−1)
洗脱率/%
比吸附量/
(mg·mL−1)
洗脱率/%
001×2.5 氢型 15.2 34.2 53.2 31.7
001×7 氢型 11.1 48.2 32.9 51.4
001×15 氢型 5.6 56.5 18.8 55.8
001×2.5 钠型 12.2 32.1 45.9 32.0
001×7 钠型 9.3 49.4 28.1 50.9
001×15 钠型 4.1 54.9 16.4 55.1

2.5 树脂纯化工艺的研究
001×7 氢型阳离子交换树脂为强酸性阳离子
交换树脂，钩藤酸水提取液 pH 值约为 1.5，且钩藤
总生物碱的量较低，因此提取液可不经特殊处理直
接上样，并结合生产实际（柱径高比不宜太高）及
后续洗脱情况，最终选定柱径高比为 1∶8，对药液
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上样方式及上样体积流量进行筛选。
2.5.1 药液上样方式的选择 以钩藤碱、钩藤总生
物碱的比吸附量为考察指标，比较逆向和正向上样
对树脂吸附能力的影响。
取 100 mg 树脂，湿法装柱（径高比为 1∶8），
钩藤提取液以 4 BV/h 的体积流量正向或逆向通过
离子树脂柱，计算钩藤碱、钩藤总生物碱的比吸附
量。正向时钩藤碱、钩藤总生物碱的比吸附量分别
为 5.3、18.9 mg/mL，逆向时分别为 10.1、33.4
mg/mL。结果表明，上样方式对树脂的总生物碱吸
附能力影响较大，逆向上样由于药液与树脂接触充
分，边缘效应小，钩藤碱、总生物碱的吸附量较大，
所以选择逆向上样方式。
2.5.2 药液上样体积流量的选择 考察指标同
“2.4”项下，比较不同上样体积流量对树脂吸附能
力的影响。
取 100 mL 树脂，湿法装柱（柱径高比为 1∶8），
钩藤药材提取液以不同体积流量逆向通过离子树脂
柱，计算总生物碱比吸附量，见表 2。结果表明，4、
6 BV/h 上样体积流量对总生物碱的吸附量影响不大，
8 BV/h 上样体积流量偏快，不利于钩藤碱、总生物
碱的吸附，吸附量相对减少，在保证高吸附量和高效
率的前提下，优选 6 BV/h 作为药液上样体积流量。

表 2 不同上样体积流量对总生物碱吸附效果的影响
Table 2 Effects of flowing speed on adsorption rate
of total alkaloids
比吸附量/(mg·mL−1) 上样体积流量/
(BV·h−1) 钩藤碱 总生物碱
4 12.0 37.9
6 11.3 36.5
8 5.7 20.5

2.5.3 洗脱溶剂的选择
（1）不同质量分数氯化钠溶液洗脱效果的比较
树脂柱上样饱和后，分别用不同质量浓度的氯化钠
溶液进行洗脱，洗脱体积流量为 4 BV/h，收集 6 倍
柱体积洗脱液，测定钩藤碱及总生物碱洗脱率，见
表 3。结果表明，不同质量分数的氯化钠溶液对钩
藤生物碱无洗脱能力。
（2）不同质量分数氯化钠-乙醇溶液洗脱效果比
较 树脂柱上样饱和后，分别用不同质量分数氯化
钠-乙醇溶液进行洗脱，洗脱体积流量为 4 BV/h，收
集 6 倍柱体积洗脱液，测定钩藤碱和总生物碱的洗
脱率、质量分数，见表 4。结果表明，5%氯化钠的
50%乙醇洗脱液总生物碱洗脱率相对较高，且钩藤
碱和总生物碱质量分数也较高，最终选择 5%氯化
钠的 50%乙醇溶液为洗脱液。

表 3 不同质量浓度氯化钠溶液对钩藤生物碱洗脱效果的影响
Table 3 Effects of various sodium chloride concentrations
on elution of alkaloids from Uncariae Ramulus
cum Uncis
洗脱率/% 氯化钠/%
钩藤碱 总生物碱
5 0 0.4
10 0 0.2
15 0 0.2

表 4 不同质量分数氯化钠-乙醇溶液对钩藤生物碱洗脱
效果的影响
Table 4 Effects of various sodium chloride and ethanol
concentrations on elution of alkaloids
from Uncariae Ramulus cum Uncis
钩藤碱 总生物碱
洗脱溶剂 洗脱率/
%
质量分数/
%
洗脱率/
%
质量分数/
%
1%氯化钠-30%乙醇 21.2 5.1 25.3 17.3
3%氯化钠-30%乙醇 32.6 6.4 34.7 21.6
5%氯化钠-30%乙醇 35.2 9.3 34.9 30.1
1%氯化钠-50%乙醇 31.5 7.8 24.2 28.8
3%氯化钠-50%乙醇 49.3 12.8 51.4 44.5
5%氯化钠-50%乙醇 52.1 13.9 52.8 47.6
1%氯化钠-70%乙醇 32.6 9.6 23.5 34.7
3%氯化钠-70%乙醇 55.3 12.6 56.4 46.8
5%氯化钠-70%乙醇 57.4 12.4 55.6 41.4

2.5.4 洗脱体积流量的选择 树脂柱上样饱和后，
用 5%氯化钠-50%乙醇溶液以不同洗脱体积流量进
行洗脱，收集 6 BV 洗脱液，测定钩藤碱和钩藤总
生物碱的洗脱率，见表 5。结果表明，洗脱体积流
量越小，生物碱洗脱率越高。4、8 BV/h 洗脱效果
相当，考虑实际生产的效率问题，最终选择 8 BV/h
作为洗脱体积流量。
2.5.5 洗脱剂用量的选择 树脂柱上样饱和后，用
5%氯化钠-50%乙醇溶液进行洗脱，洗脱体积流量为
8 BV/h，分段收集洗脱液，测定钩藤碱和钩藤总生
物碱的洗脱率、质量分数，见表 6。结果表明，用
5%氯化钠-50%乙醇溶液洗脱 10 倍柱体积后，钩藤
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表 5 不同洗脱体积流量对钩藤生物碱洗脱效果的影响
Table 5 Effects of different speeds on elution of alkaloids
from Uncariae Ramulus cum Uncis
洗脱率/% 洗脱体积流量/
(BV·h−1) 钩藤碱 总生物碱
4 53.1 52.2
8 51.9 53.4
12 41.5 42.7

表 6 不同洗脱剂用量对钩藤生物碱洗脱效果的影响
Table 6 Effects of different volumes on elution of alkaloids
from Uncariae Ramulus cum Uncis
钩藤碱 总生物碱 洗脱剂
用量/BV 洗脱率/
%
质量分数/
%
洗脱率/
%
质量分数/
%
6 53.5 12.8 56.1 46.7
8 73.1 13.9 74.6 47.4
10 87.5 14.2 88.9 48.2
12 88.2 13.8 90.9 47.8

碱及钩藤总生物碱的洗脱率、质量分数变化不大，
最终选择洗脱 10 倍柱体积。
2.6 验证试验
通过对 001×7 氢型阳离子树脂纯化钩藤总生
物碱的研究，得出最佳纯化工艺为：钩藤药材提取
液以 6 BV/h 逆向通过 001×7 氢型阳离子交换树脂
柱（柱径高比为 1∶8），树脂饱和后，水洗至中性，
再用 5%氯化钠-50%乙醇溶液以 8 BV/h 洗脱，洗脱
10 倍量树脂柱体积。在最佳吸附和洗脱条件下，重
复试验 3 次，结果见表 7。从结果可以看出，在最
佳实验条件下，钩藤碱和钩藤总生物碱在 001×7
氢型阳离子交换树脂上吸附和洗脱重现性好，说明
此实验条件稳定，结果可靠。

表 7 最佳工艺验证试验
Table 7 Validation of optimum technology
钩藤碱 总生物碱
序号 比吸附量/
(mg·mL−1)
洗脱
率/%
质量分
数/%
收率/
%
比吸附量/
(mg·mL−1)
洗脱
率/%
质量分
数/%
收率/
%
1 10.4 89.1 13.6 86.6 33.9 90.2 48.3 90.5
2 11.5 87.7 14.2 85.7 31.2 89.3 47.3 89.2
3 10.7 87.9 13.9 86.2 32.7 90.1 47.1 91.3
2.7 洗脱液处理及除盐工艺
洗脱液中含有大量的 H＋及氯化钠，需要进行中
和及除盐处理。经考察，确定将洗脱液用 10%氢氧
化钠溶液调至近中性，然后将药液减压浓缩至有大
量氯化钠固体析出，移至烘箱中减压干燥，将干燥
品用无水乙醇加热回流提取 4 次进行脱盐。经脱盐
剩余的氯化钠可循环利用，不仅安全环保，而且降
低了生产成本。最后将所得的乙醇提取液经减压回
收乙醇后，浓缩，干燥，即得钩藤总生物碱提取物。
2.8 离子树脂的再生
树脂每次使用后，用去离子水逆向洗去乙醇及
氯化钠，然后逆向加 7%盐酸浸泡过柱面，浸泡 4～
5 h 后，正向加水冲洗至流出液 pH 值为 5～7 时，
即可进行下一次上柱交换，树脂可多次循环使用，
生产成本低，且不需反复装柱，应用简便。
3 讨论
本实验对不同交联度的离子交换树脂性能进行
了比较研究，发现交联度越大，比吸附量越低，但
洗脱率较高，相反，交联度越小，比吸附量越高，
但洗脱率较低。可能原因是交联度大，机械强度高，
网络结构致密，交换离子不宜进入树脂内部，只是
表面位点的交换吸附，比吸附量就低，但表面吸附
有利于洗脱过程，所以有较高的洗脱率，交联度小
的正好相反。通过对不同质量分数的氯化钠溶液和
氯化钠-乙醇溶液洗脱钩藤生物碱的比较，可以看
出，即使有交换离子能把生物碱交换下来，但不能
破坏生物碱与树脂之间的静电吸引力，同样不能把
生物碱洗脱下来。
传统离子树脂的洗脱溶剂为酸醇、氨醇等，在
预试验中发现这些洗脱剂洗脱率低，易引入毒性树
脂杂质且不适合大规模生产，本实验采用盐醇溶液
为洗脱剂，洗脱率高，总生物碱质量分数高，经济、
安全，适合大规模生产，具有较好的应用前景。
参考文献
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