全 文 ：大孔树脂在丹参毛状根培养生产
丹参酮过程中的原位富集
曹 琳
（宁波市药品检验所，浙江 宁波３１５０４０）
［摘要］ 目的：考察大孔树脂在丹参毛状根培养生产丹参酮过程中的原位富集。方法：在丹参毛状根培养过程
中添加大孔树脂，利用高效液相色谱法检测根内、培养液和树脂３个不同位点中３种主要丹参酮（隐丹参酮、丹参酮Ⅰ
和丹参酮ⅡＡ）的含量。结果：在选择的３种大孔树脂（Ｘ－５，ＡＢ－８，ＸＡＤ－４）中，树脂Ｘ－５对丹参毛状根培养过程中
生产的丹参酮具有最好的吸附效果，吸附在树脂加入后的４ｈ达到平衡，最大吸附量达到１２ｍｇ·ｇ－１，总丹参酮吸附
率达到９２４％。结论：大孔树脂Ｘ－５可以在丹参毛状根培养生产丹参酮的过程中有效地对丹参酮进行原位富集，
简化了后续的提取分离步骤。
［关键词］ 大孔树脂；吸附作用；丹参酮；丹参毛状根
［中图分类号］Ｒ２８３ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００１５３０２（２００７）１７１７５２０３
［收稿日期］ ２００６１２１５
［通讯作者］ 曹琳，Ｔｅｌ：１３８５８３７８３０６，Ｅｍａｉｌ：ｐｏｒｔｉａ１１０４＠ｙａｈｏｏ．
ｃｏｍ．ｃｎ
丹参ＳａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｈｉｚａＢｕｎｇｅ是我国传统常用中
药，具有抗菌消炎、活血化瘀的功效，现代在治疗心血
管系统疾病中具有重要作用。丹参中主要的一大类
生物活性成分是脂溶性的二萜醌类化合物（各种丹参
酮），供临床使用的总丹参酮是混合物，其中隐丹参酮
（ｃｒｙｐｏｔａｎｓｈｉｎｏｎｅ）、丹参酮Ｉ（ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅⅠ）和丹参酮ⅡＡ
（ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅⅡＡ）３种丹参酮抗炎作用明显。由发根农
杆菌感染植物形成的丹参毛状根系统，生长速度较
快，遗传性稳定，成为了生产丹参药理活性物质的良
好培养系统［１３］。
但是在丹参毛状根培养中，毛状根所产生的大部
分丹参酮类物质主要存在于根内，培养液中的浓度很
低，因此对丹参酮类物质的后续提取分离纯化步骤仍
然比较繁琐。作者利用大孔吸附树脂在丹参毛状根
培养生产丹参酮的过程中进行原位富集的研究，以期
在毛状根合成丹参酮的同时有效地将丹参酮类物质
提取出来，简化后续分离步骤，并且为今后工业化生
产丹参活性成分提供依据和有效的方法。
１ 材料与方法
１．１ 材料与仪器 Ａｇｉｌｅｎｔｌ１００高效液相色谱，美国
安捷伦公司。大孔吸附树脂 ＸＡＤ－４，Ｓｉｇｍａ公司。
大孔吸附树脂ＡＢ－８和Ｘ－５，南开树脂厂。隐丹参
酮（１１０８５２９９０３，丹参酮Ⅰ（１１０８６７２００１０４）和丹参酮
ⅡＡ（１１０７６６２０００１０），从中国药品生物制品检定所购
得。
１．２ 丹参毛状根的培养 丹参毛状根是用发根农杆
菌ＡＴＣＣ１５８３４感染丹参苗获得的［４］，并在无激素的
ＭＳＮ（不含硝酸铵；蔗糖含量３０ｇ·Ｌ－１）液体悬浮培
养基中进行继代培养。将０３ｇ湿根（液体培养３～４
周的嫩根）接种于装有４０ｍＬＭＳＮ液体培养基的
２００ｍＬ摇瓶中作为试验材料。２５℃，１１０～１２０ｒ·
ｍｉｎ－１，黑暗下悬浮培养。
１．３ 大孔吸附树脂的预处理 使用前将大孔树脂用
甲醇在室温下浸泡２４ｈ，然后用纯化水充分清洗并用
布氏漏斗抽干。将干树脂称重，取适量（根据具体试
验 要 求）干 树 脂 用 ３０ μｍ 的 尼 龙 滤 布
（１２ｃｍ×１２ｃｍ）包成小树脂袋。将包好的树脂袋浸
泡在５０ｍＬ培养液中平衡４ｈ后高温高压灭菌（浸泡
在培养液中）备用。
１．４ 毛状根干重和丹参酮含量的测定 将收获的毛
状根用纯化水清洗和过滤３遍，然后用滤纸吸去多余
水分，放入温度为４５～５０℃的烘箱中干燥直至其质
量恒定，测其干重。毛状根中丹参酮的提取方法是：
称取１００ｍｇ干根粉末加入 ８ｍＬ甲醇共同研磨 ５
ｍｉｎ，然后超声萃取１ｈ。提取混合物静置过夜，离心，
将得到的提取液进行真空干燥。培养液中丹参酮的
提取方法是：取５ｍＬ过滤后的培养液，加入同样体积
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第３２卷第１７期
２００７年９月
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的二氯甲烷，充分混匀，静置２ｈ后取出４ｍＬ上清
液；再用同样的方法反复萃取２次，３次得到的萃取
液合并；将得到的萃取液真空干燥。树脂中丹参酮的
解析方法是：树脂袋用１００ｍＬ甲醇浸泡，常温下在转
速为１２０ｒ·ｍｉｎ－１的摇床上解析２４ｈ；将得到的解析
液真空干燥。所有真空干燥得到的残余物均用０５
ｍＬ的色谱甲醇溶解，０４５μｍ的滤膜过滤待测。丹
参酮的含量用 ＨＰＬＣ测定，流动相为乙腈水（６３∶
３７），流速１０ｍＬ·ｍｉｎ－１，检测波长２８０ｎｍ。
１．５ 试验方案 向培养２２ｄ的丹参毛状根中加入
灭好菌的树脂袋，根据具体试验内容定点进行取样测
定。分别测定毛状根的干重，毛状根、树脂和培养液
中丹参酮（隐丹参酮、丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡＡ）的含量。
２ 结果与讨论
２．１ ３种大孔树脂在丹参毛状根合成丹参酮过程
中的原位富集效果比较 从表１可知，３种大孔树
脂（Ｘ－５，ＡＢ－８，ＸＡＤ－４）的加入都对毛状根的生
长产生了一定的抑制作用，这可能是由于树脂吸附
了一定的培养液成分以及阻碍了部分毛状根的生长
空间造成的。但是３种树脂的加入没有对丹参毛状
根中的总丹参酮含量造成抑制，并且树脂 Ｘ－５的
加入明显提高了丹参毛状根中总丹参酮的含量。本
研究的主要目的是考察树脂是否能在丹参毛状根合
成丹参酮的过程中有效地进行原位富集，表１的结
果表明所选用的３种大孔树脂都能有效地吸附丹参
毛状根生产的丹参酮类物质，其中树脂 Ｘ－５对总
丹参酮的吸附率最高，达到９２４％，树脂 ＡＢ－８和
ＸＡＤ－４对总丹参酮的吸附率则分别为 ８３６％和
７６７％。树脂吸附过程中，树脂内部孔径是吸附质
扩散的路径，在比表面积一定的情况下，孔径越大，
吸附质的扩散速度也越大，有利于达到吸附和解吸
平衡［５］。本试验选择的３种大孔吸附树脂具有相近
的比表面积，而孔径则具有较大差别，树脂 Ｘ－５，
ＡＢ－８和 ＸＡＤ－４的孔径大小范围依次为２９～３０
ｎｍ，１３～１４ｎｍ和４ｎｍ。因此 Ｘ－５对总丹参酮吸
附率高的可能原因就是因为其孔径较大，有利于吸
附和解吸过程的进行。因此选择树脂 Ｘ－５作为进
一步研究使用的吸附剂。
２．２ 树脂 Ｘ－５对总丹参酮的静态吸附动力学及
对总丹参酮分布的影响 树脂对目标产物的吸附速
率是考察树脂吸附能力的一个重要指标。图１的结
表１ 不同树脂（Ｘ－５，ＡＢ－８，ＸＡＤ－４）对丹参毛
状根生长、丹参酮生产和原位富集效果的比较
树脂
类别
根干重
／ｇ·Ｌ－１
总丹参酮含
量／ｍｇ·ｇ－１
总丹参酮产
量／ｍｇ·Ｌ－１
总丹参酮
吸附率／％
对照 ８９０±０６２ ０４６±０１３ ４１０±０７４ －
Ｘ－５ ７５９±０３１ ０６２±００３２４７０±０５３ ９２４±２７
ＡＢ－８ ７３６±０３１ ０４８±００１２３５３±０３７ ８３６±１７
ＸＡＤ－４ ７７３±０３５ ０４５±０２２ ３４８±０４４ ７６７±４６
注：总丹参酮含量或产量是指隐丹参酮、丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡＡ
的含量或产量之和；在培养的第３０天（即树脂袋加入后的第８天）
取样进行检测
果显示树脂中吸附的总丹参酮产量在树脂 Ｘ－５加
入丹参毛状根培养体系后迅速增大，在加入后４ｈ
左右吸附达到平衡，表明树脂 Ｘ－５对总丹参酮的
吸附速率是较快的。从图１中还可以看到，在树脂
Ｘ－５加入毛状根培养体系后，随着树脂中吸附的总
丹参酮产量的不断提高，丹参毛状根中总丹参酮的
产量不断下降，在树脂吸附达到平衡的４ｈ左右趋
于稳定；而培养液中总丹参酮产量从树脂 Ｘ－５加
入开始直到吸附达到平衡一直维持在一个很低的浓
度水平，没有发生变化。这一结果说明在树脂Ｘ－５
添加到培养体系中后，由于树脂不断吸附培养液中
的丹参酮，因此丹参毛状根中的丹参酮不断向根外
释放以使毛状根和培养液中的丹参酮产量达到平
衡；而培养液中丹参酮的产量在整个吸附过程中一
直维持在一个很低的水平，这可能是由于丹参酮从
培养液向树脂中传递速率很快的结果。因此，树脂
Ｘ－５的加入改变了总丹参酮在丹参毛状根培养体
系中的分布，大部分丹参酮从毛状根内转移到了树
脂这样一个胞外存贮位点里，有效地简化了后续分
离步骤。
图１ 树脂Ｘ－５对总丹参酮的静吸附动力学及
对总丹参酮分布的影响
２．３ 树脂 Ｘ－５对总丹参酮及单个丹参酮的最大
吸附量 考查树脂吸附能力的另一个重要指标是树
脂对目标产物的最大吸附量。表２是树脂 Ｘ－５对
总丹参酮以及３种主要丹参酮的最大吸附量结果。
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树脂Ｘ－５对总丹参酮的最大吸附量可以达到１２
ｍｇ·ｇ－１，其中隐丹参酮所占比例最高，其次是丹参
酮Ⅰ，丹参酮ⅡＡ所占的比例最低。这一结果表明树
脂Ｘ－５对目标产物总丹参酮具有较高的吸附量，
但是对３种主要丹参酮的吸附量存在较大的差别，
这可能是由于３种主要丹参酮在丹参毛状根中原有
的含量不同以及在培养液中的溶解度不同造成的。
表２ 树脂Ｘ－５对总丹参酮及单个丹参酮的最大吸附量
指标 最大吸附量／ｍｇ·ｇ－１
隐丹参酮 ０５４±００６
丹参酮Ⅰ ０４２±００８
丹参酮ⅡＡ ０２４±００５
总丹参酮 １２０±００７
３ 结论
在丹参毛状根培养生产丹参酮的过程中，添加
大孔树脂Ｘ－５对丹参酮进行原位富集的效果比大
孔树脂ＡＢ－８和ＸＡＤ－４好。
树脂Ｘ－５对丹参毛状根生产的丹参酮具有良
好的原位富集效果，吸附在树脂加入后４ｈ达到平
衡，最大吸附量达到１２ｍｇ·ｇ－１，总丹参酮吸附率
达到９２４％。
在丹参毛状根培养过程中加入大孔吸附树脂Ｘ
－５，可以有效地改变总丹参酮在培养体系中的分
布，使大部分丹参酮在培养的同时就转移到树脂这
一胞外存储位点中，简化了后续提取分离步骤。
［参考文献］
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Ｉｎｓｉｔｕｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｆｅｃｔｏｆｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎｓｏｎｔａｎｓｈｉｎｏｎｅｓｉｎ
Ｓａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａｈａｉｒｙｒｏｏｔｃｕｌｔｕｒｅ
ＣＡＯＬｉｎ
（ＮｉｎｇｂｏＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＤｒｕｇＣｏｎｔｒｏｌ，Ｎｉｎｇｂｏ３１５０４０，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：ＴｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｉｎｓｉｔｕｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｆｅｃｔｏｆｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎｓｏｎｔａｎｓｈｉｎｏｎｅｓｉｎＳａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｈｉｚａ
ｈａｉｒｙｒｏｏｔ．Ｍｅｔｈｏｄ：ＭａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎｓｗｅｒｅａｄｄｅｄｔｏＳ．ｍｉｌｔｉｏｒｈｉｚａｈａｉｒｙｒｏｏｔｃｕｌｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｒｅｅｍａｊｏｒｔａｎｓｈｉｎｏｎｅｓ
（ｃｒｙｐｏｔａｎｓｈｉｎｏｎｅ，ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅⅠ ａｎｄｔａｎｓｈｉｎｏｎｅⅡＡ）ｉｎｒｏｏｔ，ｍｅｄｉｕｍａｎｄｒｅｓｉｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＨＰＬＣ．Ｒｅｓｕｌｔ：Ｔｈｅｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ
ｒｅｓｉｎＸ－５ｈａｄｔｈｅｂｅｓｔａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｅｆｅｃｔｏｎｔｏｔａｌｔａｎｓｈｉｎｏｎｅｓａｍｏｎｇｔｈｒｅｅｃｈｏｓｅｎｒｅｓｉｎｓ（Ｘ－５，ＡＢ－８，ＸＡＤ－４）ｄｕｒｉｎｇｔｈｅＳ．
ｍｉｌｔｉｏｒｈｉｚａｈａｉｒｙｒｏｏｔｃｕｌｔｕｒｅ．ＴｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｒｅａｃｈｅｄｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍａｆｔｅｒｆｏｕｒｈｏｕｒｓｗｉｔｈｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｓｉｎＸ－５．Ｔｈｅｓａｔｕｒａｔｉｏｎ
ｏｆＸ－５ｏｎｔｏｔａｌｔａｎｓｈｉｎｏｎｅｓｗａｓ１２ｍｇ·ｇ－１ｒｅｓｉｎａｎｄｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｉｏｒｅａｃｈｅｄ９２４％．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：ＴｈｅｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎＸ
－５ｃｏｕｌｄｅｘｔｒａｃｔｔａｎｓｈｉｎｏｎｅｓｉｎｓｉｔｕｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｄｕｒｉｎｇＳ．ｍｉｌｔｉｏｒｈｉｚａｈａｉｒｙｒｏｏｔｃｕｌｔｕｒｅａｎｄｓｉｍｐｌｉｆｙｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｔａｎｓｈｉｎｏｎｅｓ；Ｓａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｈｉｚａｈａｉｒｙｒｏｏｔ
［责任编辑 鲍 雷］
更 正
因本刊工作失误，将２００７年第１５期书脊“第十五期”错写成“第十三期”。对于由此给您带来的不便，
本刊表示十分歉意。
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Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２００７