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Separation and purification technology of main active composition of Hongye Xingtong soft capsules with macroporous resin

荭叶心通软胶囊中主要活性成分的大孔吸附树脂分离纯化工艺研究



全 文 :荭叶心通软胶囊中主要活性成分的大孔吸附树脂
分离纯化工艺研究
马 琳,王永林,王爱民,兰燕宇,李勇军,何 迅,黄 勇
(贵阳医学院 药学院,贵州 贵阳 550004)
[摘要] 目的:采用大孔吸附树脂法,探讨荭叶心通软胶囊中荭草、山楂叶活性成分的提取纯化工艺条件。方
法:以荭草素、异荭草素和金丝桃苷为指标,对5种树脂进行了筛选,并对选定的 D101大孔树脂富集纯化荭草素、异
荭草素及金丝桃苷的工艺条件进行考察。结果:D101型树脂对荭草、山楂叶中荭草素、异荭草素及金丝桃苷的吸附
性能良好,在所确定的工艺条件下,荭草素、异荭草素和金丝桃苷转移率均大于91%,总固体物较树脂处理前减少
60%以上。结论:D101大孔吸附树脂能有效富集纯化荭草、山楂叶中的活性成分。
[关键词] 荭草;山楂叶;荭草素、异荭草素;金丝桃苷;大孔吸附树脂
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)05050504
[收稿日期] 20070615
[基金项目] 国家科技部科技支撑计划项目(2006BAI06A0103);
贵州省中药现代化科技产业项目[黔科合中药专字(2003)12号]
[通讯作者] 王永林,Tel:(0851)6908899,Email:gywyl@
gmc.edu.cn
  荭叶心通软胶囊是由荭草、山楂叶等药材经提
取加工制成的中药,具有活血化瘀,通脉止痛功能,
临床上用于治疗冠心病心绞痛心血瘀阻证。荭草
素、异荭草素和金丝桃苷是荭草和山楂叶中主要活
性成分[1,2]。作者采用大孔吸附树脂对荭草,山楂
叶有效成分的精制纯化工艺进行了研究,对影响大
孔吸附树脂精制纯化工艺的主要因素:树脂型号、上
柱药液浓度、药液 pH及洗脱液种类、用量、流速等
进行考察,并以比上柱量、比吸附量、比洗脱量、转移
率以及大鼠冠脉结扎所致心肌缺血试验对提取纯化
工艺的合理性进行评价。
1 仪器与试药
LC-10ATvp高效液相色谱仪输液泵、SPD-
10Avp紫外检测器(日本岛津),7725i手动进样阀;
WML色谱工作站(广西威玛龙色谱科技公司);超
声波清洗器(北京医疗设备二厂)。
大孔吸附树脂(D3520,AB-8,南开大学化工
厂;DB301,DA201,D101,天津市海光化工有限公
司);荭草采自贵州省惠水县,山楂叶采自贵州省镇
宁县,经贵阳医学院龙庆德副教授鉴定为蓼科植物
荭草PolygonumorientaleL.和蔷薇科植物山楂 Gra
taeguspinnatifidaBge.的干燥叶;乙腈为色谱纯,其
余试剂均为分析纯,水为重蒸水。
2 方法与结果
2.1 含量测定方法
荭草素、异荭草素含量按文献方法测定[3],金
丝桃苷含量按文献方法测定[4]。
2.2 样品溶液的制备
取处方比例量荭草和山楂叶适量,加药材质量
10倍水,煎煮3次,每次1h,滤过,合并滤液,加乙
醇使含醇量为 65%,静置 12h,滤过,滤液回收乙
醇,试验时加适量蒸馏水配制不同的浓度备用。
2.3 大孔吸附树脂型号的选择
2.3.1 静态吸附量考察
精密称取经预处理的树脂 D3520,DB301,
DA201,D101,AB-8各250g,置具塞锥形瓶中,精
密加入已测定含量的样品溶液50mL,每隔30min
振摇1次,持续6h,然后静置24h,使其达到饱和吸
附,滤过,滤液测定荭草素、异荭草素、金丝桃苷含
量。试验前测定树脂含水量,按下式计算树脂静态
比吸附量:静态比吸附量=[(初始浓度 -吸附后浓
度)×50]/干树脂量(mg·g-1)。5种树脂对荭草
素、异荭草素、金丝桃苷的比吸附总量分别为219,
307,421,467,385mg·g-1,提示 D101,DA201
对荭草、异荭草素的吸附较好,故选择 D101,DA201
2种树脂进一步试验。
2.3.2 静态解吸附考察
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称取经预处理的 D101,DA201树脂各750g,
分别置具塞锥形瓶中,精密加入样品溶液150mL,
按上述静态吸附量考察实验方法吸附,滤过,依法测
定并计算吸附量。树脂用滤纸吸干表面水分,均分
为3份,分别准确加入50%,70%,90%乙醇25mL,
每隔30min振摇1次,持续6h,滤过,滤液测定荭
草素、异荭草素、金丝桃苷含量,按下式计算解吸附
率:解吸附率% =(洗脱液浓度 ×25)/饱和吸附
量×100%。试验结果表明,D101树脂的吸附量和解
吸量均高于 DA201,在 D101树脂中70%乙醇对异
荭草素、荭草素和金丝桃苷解吸率最高,分别达
9206%和9184%。表明D101树脂对各指标成分
的吸附解吸效果较好,故选用 D101树脂进行分离
纯化。
2.4 大孔吸附树脂工艺优化[5,6]
2.4.1吸附工艺选择
2.4.1.1 正交试验设计 大孔树脂的吸附性能与
药液上样流速(吸附流速)、药液浓度、药液 pH、径
高比、吸附温度等有关,根据预试验结果,径高比在
1∶5~1∶15、吸附温度在10~60℃时对吸附无明显
影响,药液浓度、药液吸附流速和 pH3个因素对本
品的吸附分离效率影响较大,因此,采用 L9(3
4)正
交表安排试验见表1,对上述吸附流速、药液浓度和
pH3个主要影响因素的不同水平进行考察,筛选最
佳上柱工艺条件。取 D101吸附树脂66g(干树脂
182g、湿柱体积100mL),湿法装柱(径高比1∶8)。
按表1试验,测定上柱液、流穿液及水洗液中荭草素
(H)、异荭草素(Y)浓度之和及金丝桃苷的浓度,以
转移率为评价指标,转移率(%)=[1-(流穿液浓
度×流穿液体积+水洗液浓度 ×水洗液体积)/(上
柱液浓度×上柱液体积)]×100%,(H+Y)转移率
是将荭草素(H)、异荭草素(Y)浓度之和带入上式
计算,结果见表2,3。
表1 因素水平
水平

pH

药液浓度/g·mL-1

吸附流速/BV·h-1
1 480 0125∶1 1
2 580 0250∶1 2
3 680 0500∶1 3
  注:原药液pH580
  从表2,3中的结果分析,各因素对异荭草素、荭
草素吸附均有显著性影响,最佳工艺条件为 A2B2
   表2 正交试验结果
No.
转移率/%
H+Y 金丝桃苷
No.
转移率/%
H+Y 金丝桃苷
1 7011 9194 6 7918 9065
2 9522 9385 7 4871 6433
3 6983 7817 8 8132 8369
4 7640 8975 9 6687 7895
5 8604 8256    
表3 方差分析
组分
方差
来源
离均差
平方和
自由

均方 F P
H+Y A 38949 2 19474 8694 <005
  B 79390 2 39695 17721 <001
  C 20995 2 10498 4687 <005
  D(误差) 447 2 224    
金丝桃苷 A 29606 2 14803 8224 <005
  B 3926 2 1963 1091  
  C 34650 2 17325 9625 <005
  D(误差) 361 2 180    
  注:F005(2,2)=1900;F001(2,2)=9900
C2。吸附流速和上样药液 pH是影响金丝桃苷吸附
的主要因素,最佳工艺条件为 A1B2C1,在 A、C因素
中最佳工艺和次佳工艺的极差较小,从省工、省时的
角度考虑,可选择次佳工艺A2B2C2条件。以A2B2C2
工艺进行重复试验,结果荭草素、异荭草素平均转移
率 9514%,RSD178%,金丝桃苷平均转移率
9372%,RSD254%。
2.4.1.2 吸附泄漏点的确定 取已处理好的D101
吸附树脂66g,湿法装柱,上样,分段收集流出液,每
份50mL,测定荭草素、异荭草素、金丝桃苷含量。
试验结果表明,异荭草素、荭草素与金丝桃苷分别于
3,55BV时开始泄漏。当异荭草素、荭草素达泄漏
点时(0012mg·mL-1),金丝桃苷还未达到吸附饱
和(0009mg·mL-1),可以异荭草素、荭草素为指
标判断泄漏点。
2.4.1.3 树脂柱水洗用量的确定 药液上柱吸附
以后,一部分水溶性杂质成分仍保留在树脂柱中,影
响纯化效果,有必要对树脂柱进行处理。取吸附饱
和的树脂柱,以水进行洗脱,流速2BV·h-1,收集
洗脱液,测定异荭草素、荭草素、金丝桃苷和总固体
物量。当水洗用量达1BV后,总固体物变化较小,
指标成分未出现明显的泄漏,故确定水洗用量为1
BV。
2.4.2 洗脱条件的选择
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2.4.2.1 洗脱溶剂的选择 参考有关文献资料[7]
及静态吸附解吸试验结果,选用不同体积分数乙醇
为洗脱溶剂进行动态解吸试验。取已吸附药液的树
脂柱,依次用水、50%,70%,90%乙醇梯度洗脱,收
集各洗脱液,测定洗脱液中异荭草素、荭草素、金丝
桃苷含量和总固体物重。试验结果表明,70%的乙
醇异洗脱效果最好,占全部洗脱液中异荭草素、荭草
素的6989%,金丝桃苷的6552%,故确定用70%
乙醇洗脱。
2.4.2.2 洗脱溶剂用量和洗脱终点的判定[8] 取
已预处理的 D101吸附树脂按上述试验条件依法上
柱吸附,用70%乙醇洗脱(2BV·h-1)。分段收集
醇洗脱液,测定异荭草素、荭草素、金丝桃苷含量。
结果表明,当用醇量达到3BV时,异荭草素、荭草素
解吸累积量达到9638%,金丝桃达9580%,可认
为洗脱已到终点,故选用3BV70%乙醇洗脱。
2.4.2.3 洗脱流速 取已预处理的D101吸附树脂
按上述试验条件依法上柱吸附、洗脱,洗脱流速分别
为1,2,3,4,5BV·h-1,收集洗脱液,测定异荭草素、
荭草素和金丝桃苷含量。试验结果表明,洗脱流速大
于3BV·h-1时,荭草素、荭草素和金丝桃苷转移率
已低于90%,1,2BV·h-1洗脱流速的解吸量无明显
差异,为提高生产效率,使用2BV·h-1的解吸速度。
2.5 比上柱量、比吸附量和比洗脱量测定[9]
为评价D101吸附树脂吸附承载能力和洗脱效
果,对比上柱量[(M上 -M流穿液)/W]、比吸附量
[(M上 -M流穿液 -M水洗液)/W]和比洗脱量(M洗脱/
W干树脂质量)进行了测定。结果异荭草素、荭草素平均
比上柱量为337mg·g-1,平均比吸附量325mg
·g-1,平均比洗脱量313mg·g-1;金丝桃苷平均
比上柱量为066mg·g-1,平均比吸附量064mg
·g-1,平均比洗脱量060mg·g-1。
2.6 不同提取方法提取物的药效学试验比较
为考察大孔树脂精制纯化工艺的合理性,以荭
草和山楂叶水煮液、水煮醇沉液、大孔树脂精制纯化
物进行大鼠冠脉结扎所致心肌缺血试验比较。
2.6.1 受试药物
荭草和山楂叶水煮液(TF1)、水煮醇沉液(TF2)、
大孔树脂精制纯化物(TF3)。阳性药为复方丹参片。
临用前以生理盐水配制成所需浓度的药液。
2.6.2 试验方法与结果
取SD大鼠60只,雌雄兼用,体重240~280g,
随机分6组,每组10只,为假手术组、模型组、阳性
药物组和3个给药组,灌胃给药,给药容积10mL·
kg-1。每天灌胃1次,连续给药3d,假手术组和模
型组给于等量生理盐水。第3天给药后30min,参
照文献方法[9,10],结扎大鼠左冠状动脉前降支。记
录结扎前、结扎后15,30,60,90,120,180min的Ⅱ
导联心电图,读取J点位移值;结扎后180min股动
脉取血,测心肌酶 LDH,CK;取心脏以 TTC溶液染
色,计算心肌缺血梗死区百分率。
药效学试验表明,各给药组均能不同程度改善
缺血性心肌心电图(P<005,P<001),减轻缺血
心肌酶学改变(P<005),使心肌缺血区百分率降
低(P<005),对急性心肌缺血具有明显保护作用,
组间比较无显著性差异。说明荭草、山楂叶采用大
孔树脂精制纯化后能保持药物疗效,工艺合理。结
果见表4,5。
表4 对大鼠结扎左冠状动脉后ECG的影响(J点位移值)(珋x±s) mV
组别
剂量
/g·kg-1
n 结扎前
结扎后
15min 30min 60min 90min 120min 180min
假手术 - 10 008±002 010±004 011±004 011±004 009±004 009±003 012±004
模型 - 9 010±003 051±015 046±015 050±013 048±014 045±014 051±013
阳性药 15 10 009±003 045±012 031±0141) 035±0161) 035±0091) 042±009 037±018
TF1 50 8 010±004 059±010 032±0101) 034±0101) 032±0151) 031±0111) 041±020
TF2 50 9 010±003 044±012 029±0121) 036±0121) 031±0151) 035±016 044±017
TF3 50 10 009±002 048±015 029±0171) 030±0142) 035±0131) 035±020 044±012
  注:与模型组相比1)P<005,2)P<001
3 讨论
3.1 上样药液浓度的确定
文献资料报道大孔树脂吸附的上样药液浓度对
吸附行为有显著影响[10],上样药液浓度多以生药含
量计算[11]。试验结果表明,上样药液浓度对吸附行
为影响较大,若上样药液浓度以生药计算,则药材含
量的客观差异将影响试验结果,故工艺上柱药液以
指标成分浓度计算,可以消除药材不同产地、不同季
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   表5 对大鼠结扎左冠状动脉后酶学指标及心脏梗死范围的影响(珋x±s)
组别
剂量
/g·kg-1

LDH
/U·L-1
CK
/U·L-1
心室重
/g
梗塞区重
/g
梗塞区∶心室
/%
假手术 - 10 2278±609  902±267 0796±0195 0000±0000 000±000
模型 - 9 3871±1089 1646±571 0795±0163 0163±0057 2008±324
阳性药 15 10 3193±779 1496±635 0821±0110 0120±0034 1488±5081)
TF1 50 8 3271±849 1056±4121) 0803±0181 0123±0059 1516±5231)
TF2 50 9 2626±10091) 1163±3621) 0780±0115 0112±0045 1452±5531)
TF3 50 10 2763±9841) 1179±3121) 0798±0139 0118±0041 1499±5201)
  注:与模型组相比1)P<005,2)P<001
节造成含量差异的影响。上柱药液加水稀释至异荭
草素、荭草素 015~025mg·mL-1,金丝桃苷
003~005mg·mL-1时即可。同时,金丝桃苷质
量浓度对吸附行为影响相对较小,实际生产中主要
控制荭草药材含量,山楂叶药材含量选择范围较大,
能满足实际生产中的需要。
3.2 工艺验证
工艺验证试验结果表明,荭草素、异荭草素上柱
平均转移率为9283%,金丝桃苷上柱平均转移率
为9167%,总固体物上柱平均转移率为3985%。
总固体物较树脂处理前减少60%以上,有效成分得
到充分富集,减少了成品服用量,所得干浸膏松散,
不吸潮,制剂质量稳定性高,中药制剂“粗”、“大”、
“黑”问题得到有效改善。
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Separationandpurificationtechnologyofmain
activecompositionofHongyeXingtongsoftcapsuleswithmacroporousresin
MALin,WANGYonglin,WANGAimin,LANYanyu,LIYongjun,HEXun,HUANGYong
(SchoolofPharmacy,GuiyangMedicalColege,Guiyang550004,China)
[Abstract] Objective:TostudythetechnicalconditionsoftheextractionandpurificationoftheactivecompositionfromPolyg
onumorientaleandCrataeguspinnatifidaBge.inHongyeXingtongsoftcapsuleswiththemacroporousresin.Method:Theorientm,
isorientmandhyperosidewereusedasindextoscreenthefivekindsofresins.Andthetechnicalconditionsoftheenrichmentandpuri
ficationofD101resinselectedoutofabovewerealroundstudied.Result:TheD101wasfitforadsorbingorientm,isorientmandhy
peroside.Undertheoptimalconditions,thetransferrateoforientm,isorientmandhyperosidewasabove91%,andthetotalsolidwas
cutdownbymorethan60%.Conclusion:TheD101isgreatlyefectivefortheenrichmentandpurificationoftheactivecompositionof
PorientaleandCpinnatifidaBge.
[Keywords] Polygonumorientale;Crataeguspinnatifida;orientm;isorientm;hyperoside;marcoporousresin
[责任编辑 鲍 雷]
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