全 文 ：用大孔吸附树脂分离菝葜总皂苷的条件优化
舒孝顺 3 o高中洪 o杨祥良
k华中科技大学 生命科学与技术学院 药物研究所 o湖北 武汉 wvsszwl
≈摘要 目的 }开发一种高效 !实用的提取 !分离菝葜总皂苷的技术 ∀方法 }以总皂苷吸附量和解吸率为指标 o
对 w种树脂进行了筛选 o并研究吸附与解吸优化条件 ∀结果 }所选出的非极性大孔树脂 °⁄tss o在实验条件下对菝
葜总皂苷的吸附量和解吸率分别达到 ty °ª#°pt和 |s h ∀结论 }°⁄tss型树脂能很好地用于吸附 !分离菝葜总
皂苷 ∀
≈关键词 菝葜 ~总皂苷 ~大孔树脂 ~吸附分离
≈中图分类号 u{w1u ≈文献标识码 ≈文章编号 tsst2xvsukussxlst2ssvs2sw
≈收稿日期 ussv2tt2tx
≈通讯作者 3舒孝顺 oר¯ }ksuzl{zxxvywv o∞2°¤¬¯}¶¬¶zvu ¶²2
«∏1¦²°
菝葜为百合科植物菝葜 Σµιλαξ χηινα 1 的根
茎 o具有消肿止痛 !祛风利湿 !活血化瘀及抗肿瘤等
作用≈t2w o对于中草药中的总皂苷 o通常的提取 !分离
和纯化方法为 ys h ∗ zs h的乙醇加热回流 o回流液
浓缩后再用正丁醇萃取 ∀但正丁醇沸点高 !回收难 o
整个操作过程繁琐费时 !成本高 o加上有乳化等因素
常导致萃取效率较低 o而中草药本身总皂苷含量较
低 o上述方法难以进行大规模生产 ∀大孔吸附树脂
分离 !纯化中草药有效成分优势显著≈x oy ∀用大孔
树脂分离 !纯化总皂苷 o可很好地解决溶剂法提取皂
苷时遇到的这些问题 ∀目前 o用大孔树脂分离 !纯化
菝葜总皂苷的研究尚未见报道 ∀本实验以总皂苷吸
附量和解吸率为指标 o筛选了 w种植化分离中常用
的树脂 o并研究其吸附与解吸优化条件 o发现
°⁄tss树脂能很好地分离 !纯化菝葜总皂苷 o且该
方法具有操作简单 o周期短的优点 ∀
1 仪器与试剂
zxss紫外2可见分光光度计k上海天美科学仪器
有限公司 o德国 °∞公司生产l ∀菝葜根茎 o产于湖
南邵阳地区 o粉碎干燥备用 ~香草醛 o高氯酸 o冰醋
酸 o氢氧化钠和甲醇 o均为分析纯 ~正丁醇和乙醇为
化学纯 ~甾体总皂苷对照品k含量 |x h o中国药品生
物制品检定所l ∀
°⁄tss ovss oyss v种大孔树脂k沧州宝恩化工
有限公司l o⁄tst大孔树脂k天津南开大学化工厂l o
树脂柱k玻璃柱 w根 ov ¦° ≅ vs ¦°l ∀吸附液k原料
液l为本实验室提取的浓缩液 ∀
2 树脂筛选
211 总皂苷标准曲线的制备≈z o{ 精密称取甾体总
皂苷对照品 o用甲醇配成 uw{ Λª#°pt的对照品溶
液 o分别精密吸取 s1ts os1tx os1us os1ux os1vs os1vx o
s1ws °对照品溶液及 s1ws °甲醇于 {支 ts °
试管中 o于 zs ε 恒温水浴锅上蒸干 o各试管再分别
加入 s1us °的 x h香草醛冰醋酸溶液及 s1{s °
高氯酸 o摇匀后置于 zs ε 恒温水浴锅中保温 tx
°¬±o取出迅速加入 w °冰醋酸摇匀 o在 wyu ±° 处
测定吸光度 o以加甲醇管为空白对照 o以浓度k Χl对
Α回归 o得回归方程 }Α s1st{ tΧ p s1ssw v oρ
s1||| o样品在 x ∗ us Λª#°pt线性良好 ∀
212 准备 仔细量取已充分溶胀的 w种树脂各 ty
°o分别装柱 o按常规方法对树脂进行预处理 o洗脱
液为 zs h乙醇 ∀
213 吸附 吸附流速一般为 w ∗ y
∂k树脂床层体
积l#«pt o解吸流速为其 tru ∀以平均流速 x
∂ #
«pt o自上而下分别通过吸附液 ∀再以 tss °蒸馏
水以平均流速 x
∂#«pt洗柱 o洗脱未被吸附的皂苷
及杂质 o对吸附原料液和 w根树脂柱流出液k包括水
洗液l分别取样 o以备测定 ∀
214 解吸 以平均 u1x
∂ #«pt的流速 o以 uss °
zs h乙醇解吸液洗脱 w根吸附量确定的树脂柱 ∀收
集解吸洗脱液备测 ∀
215 浓度测定 吸附液 !收集的各柱吸附流出液
k包括水洗液l及解吸洗脱液 o分别在旋转蒸发仪上
sv
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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¤±∏¤µ¼oussx
减压真空回收至干 o再加 us °热水溶解 o以正丁醇
tus °o分 v次萃取 o合并正丁醇液 o在旋转蒸发仪
上减压真空回收至干 o再用甲醇定容到 xs °o从中
取 t °用甲醇稀释 !定容到 ts °o吸取 s1us °稀
释液 o按总皂苷标准曲线的制备项下测其吸光度 o根
据回归方程计算其浓度 ∀
216 实验结果 依次按下面公式分别计算各树脂
的吸附量及解吸率 o结果见表 t ∀
吸附量k Θl
原料液浓度 ≅原料液体积 p流出液浓度 ≅流出液体积
湿树脂体积
解吸率kΑl 解吸液中总皂苷含量k°ªl吸附量k°ªl ≅ tss h
表 t w种大孔树脂的主要特性和对菝葜总皂苷的吸附量k Θl !解吸率kΑl
树脂 粒径r°° 比面积r°u#ªpt 孔径r±° 吸附量r°ª#°pt 解吸率r h
⁄tst s1v ∗ s1ys wss tss tu1wz {w1u
°⁄tss s1v ∗ t1ux xxs ∗ yxs |s ∗ tss tu1{{ {x1z
°⁄vss s1v ∗ t1ux {xs ∗ |ss xs ∗ ys tv1s{ zz1u
°⁄xss s1v ∗ t1ux xss ∗ yss ws ∗ xs tv1uy zv1|
从表中数据可以看出 o°⁄tss树脂的吸附量与
其他树脂的吸附量差别不大 o但其解吸率高于其他
树脂的解吸率 o故选择这种非极性大孔吸附树脂 ∀
3 吸附条件优化
一般认为影响吸附效率的主要因素有吸附液浓
度 !盐离子浓度 !吸附液流速及吸附温度 ∀对于实际
生产过程 o通常的温度变化对吸附效果影响不大 o实
际吸附过程的温度控制也不易实施 ∀对于流速 o常
规是较低的流速有利于吸附与解吸 o但生产率低 o故
取中间值 x
∂ #«pt为吸附流速 ∀本实验只就吸附
液的 ³ !添加 ¤≤¯ 的浓度对吸附效率的影响进行
实验考察与优化 ∀
311 ³对吸附量的影响 仔细量取经预处理的
°⁄tss树脂 yw °o分成 w等份 o分别装入 w根玻璃
柱中 o以 ts h ≤¯ 溶液将各等分原料液的 ³值分别
调为 w1s ox1s oy1s oz1s o再分别上柱 o流速为 x
∂ #
«pt ∀
检测原料液的浓度及各柱流出液的量与浓度 o
计算各柱吸附量 o结果见图 t ∀
图 t ³对吸附量的影响
由图 t可见吸附量随 ³增大而减小 o³为 w1s
吸附液的吸附量明显高于其他 ³ 吸附液的吸附
量 o但与 ³为 x1s吸附液的吸附量差别不大 o因该
种树脂规定使用的 ³为 x1s ∗ {1s o过低的 ³会影
响 !甚至破坏树脂 o故实际生产中使用的最适 ³宜
选为 x1s ∀
312 ¤≤¯ 浓度对吸附量的影响 取 ³ x1s的吸
附液 y等份 o依次加 ¤≤¯ 使其浓度分别为 s1x ot1s o
t1x ou1s ou1x ov1s °²¯#pt o其他条件与 211 同 o不同
¤≤¯ 浓度吸附液的吸附量如图 u ∀
图 u ¤≤¯ 浓度对吸附量的影响
从图 u可以看出 o¤≤¯ 浓度从 s1x ∗ t1x °²¯ #
pt o总皂苷吸附量随 ¤≤¯ 浓度增加而增加 o尤其是
从 t1s ∗ t1x °²¯#pt总皂苷吸附量增加十分明显 o
两者之间近乎呈线性关系 ∀但当 ¤≤¯ 浓度大于 t1x
°²¯#pt时 o单位体积树脂的总皂苷吸附量增加较
小 o再添加 ¤≤¯ 对吸附量的影响已经很小 o故吸附
液的 ¤≤¯ 浓度以 t1x °²¯ #pt为宜 ∀因该树脂对
¤n o≤¯ p均不吸附 o洗脱前再先经水洗后即可彻底
除去 ¤n o≤¯ p ∀故添加 ¤≤¯ o对于总皂苷纯度及活
性不会产生影响 ∀
4 解吸条件优化
411 不同浓度乙醇的解吸效果 从经济及环境的
角度考虑 o作者在此仅选择乙醇与水作为洗脱剂 o比
较不同乙醇浓度的解吸效果 ∀
用去离子水将 |x h乙醇分别调成含乙醇 ws h o
xs h oys h ozs h o{s h o|s h 浓度的溶液 o再分别解
吸同样条件k³ x1s o¤≤¯ 浓度 t1x °²¯#ptl吸附饱
tv
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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¤±∏¤µ¼oussx
和的 y根树脂柱 o流速均为 u1x
∂#«pt o其解吸率见
图 v ∀
图 v 不同浓度乙醇对解吸效果的影响
图 v表明 o解吸率随乙醇浓度增大而增大 o但乙
醇浓度超过 zs h以后 o其解吸率增加很小 o用 {s h
乙醇比用 zs h乙醇增加的值较小 o影响不明显 o而
增加乙醇浓度会洗脱更多的杂质 o例如色素 !树脂
等 o降低总皂苷纯度 o所以宜选用 zs h乙醇为洗脱
液 ∀
412 不同 ³ zs h 乙醇的解吸效果 用 ts h 的
¤溶液 o将 w等份的 zs h乙醇洗脱液依次调 ³
为 z1s o{1s o|1s ots1s o进行脱附效果比较实验k其中
zs h乙醇洗脱液本身的 ³为 z1s ozs h乙醇即为 ³
z1s的解吸液 o不需要再用 ts h ¤溶液调 ³ o即
加 s °的 ¤溶液即可l o解吸同样条件k³ x1s o
¤≤¯ 浓度 t1x °²¯#ptl吸附饱和的 w根树脂柱 o流
速均为 u1x
∂#«pt o其解吸率见图 w ~洗脱液颜色依
次为亮黄色 o棕色透明 o棕红色不透明 !有沉淀 o黑红
色不透明 !多沉淀 ∀
图 w 洗脱液的 ³值对解吸效果的影响
图 w结果表明 o洗脱液的 ³愈高 o其解吸率也
愈高 o但从洗脱液的颜色及沉淀多少可以看出 o³
愈高 o洗脱的杂质及色素也愈多 o随着 ³ 增加 o同
时带来了更多的 !本应该需要除去的杂质及色素等 ∀
杂质过多必然严重影响总皂苷纯度 o而且碱度过大 o
又可能对工艺设备 !树脂及总皂苷产品造成不同程
度的损害 ∀从图 w可见 o³为 z1s与 {1s时 o两者解
吸率差别也不大 o而且 ³为 z1s时洗脱液的颜色较
浅 !透明 o提示其杂质 !色素较少 o故综合考虑 o³还
是以 z1s为宜 ∀
5 小结
本研究从 w 种大孔吸附树脂中筛选出的
°⁄tss非极性树脂 o在室温 !吸附液 ³为 x1s o¤≤¯
浓度为 t1x °²¯#pt和吸附流速为 x
∂#«pt条件下 o
总皂苷的吸附量可达到 ty1tx °ª#°pt以上 o在室
温 !流速为 u1x
∂#«pt的解吸条件下 o以 ³ z1s的
zs h乙醇为解吸液 o可使解吸率达到 |s h以上 o并
能较好地与色素等杂质分离 o而且该树脂对于本体
系中的总皂苷具有吸附快 !解吸较易 !流体流动性能
好 !操作简单和周期短等优势 o因而有利于规模化生
产 ∀
≈参考文献
≈t 王学江 o文朝阳 o丰 平 o等 1 复方菝葜的抑瘤机理 1 中国病理
生理杂志 ot||y otukwl }ytw1
≈u 张玉良 o陈华庭 o彭方林 1 三种提取物对小白鼠角叉菜胶型关
节炎的抗炎作用比较 1 新兴医药 ot||y otkyl }uwu1
≈v 吕永宁 o陈东生 o付 磊 o等 1 菝葜三种提取物活血化瘀药理作
用研究 1 中国药科大学报 ousst ovukyl }ww{1
≈w 吕永宁 o陈东生 o徐楚鸿 1 菝葜活血化瘀药理作用研究 1 中国
医院药学杂志 oussu ouuk|l }xv{1
≈x 皮文霞 o蔡宝昌 o潘 扬 o等 1 大孔树脂与活性炭富集山茱萸总
苷的实验研究 1 中国中药杂志 oussu ouzk{l }x{v1
≈y 周 萍 o廖庆文 o杨 瑛 o等 1 大孔树脂富集枸骨叶总皂苷的研
究 1 湖南中医杂志 oussu ot{ktl }xt1
≈z 谢红星 o潘忠平 o余世春 1 金刚藤质量标准的研究 1 安徽中医
学院学报 ot||| ot{kxl }yt1
≈{ 张阿慧 o安彩贤 o侯仁军 1 正交实验优选绞股蓝总皂苷的提取
方法 1 西北药学杂志 ousst otykyl }uxu1
Οπτιµιζατιον οφ πυριφιχατιον χονδιτιονσφορ ωιτη µαχροπορουσ αδσορπτιον ρεσιν
τοταλσαπονινσφροµ Σµιλαξ χηινα
≥ ÷¬¤²2¶«∏±o «²±ª2«²±ªo≠ ÷¬¤±ª2¯¬¤±ª
(Ινστιτυτε οφ Ματερια Μεδιχα , Ηυαζηονγ Υνιϖερσιτψ οφ Σχιενχε ανδ Τεχηνολογψ, Ωυηαν wvsszw , Χηινα)
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[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε : ײ §¨ √¨¯²³¤º¬·««¬ª« ©¨©¬¦¬¨±¦¼ ¤±§³µ¤¦·¬¦¤¯¬·¼©²µ¶¨³¤µ¤·¬±ª¤±§³∏µ¬©¼¬±ª·²·¤¯ ¶·¨µ²¬§¤¯ ¶¤³²±¬±¶©µ²° Σµι2
λαξ χηινα1 Μετηοδ : ¶¬±ª¤§¶²µ³·¬²± ¦¤³¤¦¬·¼ ¤±§§¨¶²µ³·¬²±µ¤·¨ ²©·²·¤¯ ¶·¨µ²¬§¤¯ ¶¤³²±¬±¶¤¶·«¨ ³µ¬°¤µ¼ ¶¦µ¨ ±¨¬±ª¬±§¨¬o©²∏µµ¨¶¬±¶º µ¨¨
¶∏µ√ ¼¨¨ §o¤±§·«¨ ²³·¬°¬½¨ §¦²±§¬·¬²±¶²©¤§¶²µ³·¬²± ¤±§§¨¶²µ³·¬²± ²©·²·¤¯ ¶·¨µ²¬§¤¯ ¶¤³²±¬±¶º µ¨¨ ¶·∏§¬¨§1 Ρεσυλτ : ׫¨ ¤§¶²µ³·¬²± ¦¤³¤¦¬·¼
¤±§§¨¶²µ³·¬²±µ¤·¨ ²©·²·¤¯ ¶·¨µ²¬§¤¯ ¶¤³²±¬±¶µ¨¤¦«¨ §ty °ª#°pt ¤±§|s h µ¨¶³¨¦·¬√¨¯¼©²µ°¤¦µ²³²µ²∏¶µ¨¶¬± °⁄tss ¦«²¶¨±1 Χονχλυσιον :
¤¦µ²³²µ²∏¶µ¨¶¬± °⁄tss ¦²∏¯§¥¨ º¨¯¯ ∏¶¨§¬± ¶¨³¤µ¤·¬±ª¤±§³∏µ¬©¼¬±ª·²·¤¯ ¶·¨µ²¬§¤¯ ¶¤³²±¬±¶©µ²° Σ1 χηινα1
[ Κεψ ωορδσ] Σµιλαξ χηινα ~·²·¤¯ ¶·¨µ²¬§¤¯ ¶¤³²±¬±¶~ °¤¦µ²³²µ²∏¶¤§¶²µ³·¬²± µ¨¶¬±~³∏µ¬©¬¦¤·¬²±
≈责任编辑 刘
超临界 ≤u萃取鼎突多刺蚁蚁油的
正交试验和 ≤2≥分析
沈立荣t o任玉翠u o冯凤琴t o杜孟浩t
kt1 浙江大学 生物系统工程与食品科学学院 o浙江 杭州 vtssu| ~
u1 浙江省医学科学院 o浙江 杭州 vtssutl
≈摘要 目的 }研究鼎突多刺蚁蚁油萃取的最佳工艺条件和蚁油的化学成分 ∀方法 }超临界 ≤u 萃取蚁油正
交试验 o≤2≥作成分鉴定与各种成分相对含量测定 o等离子发射光谱法测定铅 !锌 !锰含量 ∀结果 }鼎突多刺蚁蚁
油的超临界 ≤u萃取最佳条件为萃取温度 xs ε !压力 vs °¤!时间 u «o蚁油得率 tt1w h ∗ tw1v h ∀蚁油含≈ Ε 2|2
十八碳烯酸 !|2烯油酸乙脂 !胆甾醇 !棕榈酸等 xt种成分 o含不饱和脂肪酸 yw1x{ h o含铅 s1{s Λª#ªp t o含微量元素锌
s1xw Λª#ªp t !锰 s1tx Λª1ªp t ∀结论 }该法具有收率高 o萃取时间短 o蚁油品质好 o无溶剂残留等优点 ∀
≈关键词 鼎突多刺蚁 ~超临界 ≤u萃取 ~蚁油 ~正交试验 ~≤2≥分析
≈中图分类号 u{w1u ≈文献标识码 ≈文章编号 tsst2xvsukussxlst2ssvv2sw
≈收稿日期 ussw2st2tx
≈通讯作者 3沈立荣 oר¯ }ksxztl{y|ztty{ o∞2°¤¬¯}¶«¨ ±¯¬µ²±ª
½∏1 §¨∏1¦±
鼎突多刺蚁 o别名拟黑多刺蚁 !大黑蚂蚁 o为蚁
科药用昆虫鼎突多刺蚁 Πολψρηαχηισϖιχινα ²ª¨µ的干
燥虫体 o已列入浙江 !广西等地中药材标准 o用于类
风湿性关节炎 !乙型肝炎等疾病治疗 o也是近年批准
的中药新药复方玄驹口服液 !玄七通痹胶囊的主要
原料≈t2v ~并经国家卫生部批准为食品新资源 o已广
泛用于具有免疫调节 !抗疲劳 !抗衰老等功效的保健
食品生产≈w ox ∀蚁油是该蚁的一类重要活性成分 o
但以往蚁油的萃取都采用有机溶剂法≈y2{ o尚未见采
用超临界 ≤u 萃取法k≥ƒ∞2≤ul的报道 ∀本研究用
≤2≥对萃取物进行了成分分析 o为进一步研究利
用提供科学依据 ∀
1 材料与方法
111 试验原料 蚂蚁干由杭州天马经济动植物开
发有限公司提供 o经本校唐觉教授鉴定为鼎突多刺
蚁 Π1 ϖιχινα∀将蚁干烘干 o粉碎 o过 {s目筛 ∀ ≤u
气体为食品级 ∀所用试剂均为分析纯 ∀
112 试验仪器 p trvu p xs°¤半连续 ≥ƒ∞2≤u
装置k杭州华黎泵业有限公司生产 ot 萃取釜l ∀
ª¬¯¨ ±·y{|s 型色谱和 x|zv 型质谱联用仪k≤2
≥l o谱库为 ≥× |{ ∀≥ ±·µ¨³¬§型全谱等离子
发射光谱仪 ∀
113 蚁油 ≥ƒ∞2≤u萃取方法 萃取工艺设计 }试验
选定 v个因素 v个水平 o据正交设计法按表 |kvwl
安排试验 o以蚁油收率为考察指标 o因素水平安排见
表 t ∀根据预备试验情况 o统一设定 ≤u 流量为 t{
®ª#«pt o分离釜 温度为 wx ε !压力 { °¤o分离釜
µ温度为 ws ε !压力 y °¤o分离釜 ¶温度为 vv ε !
压力为 x °¤∀萃取釜每次装 vxs ª蚁粉 o先对萃取
釜 ψ分离釜进行预热 o贮罐进行冷却 o达到预定温度
时 o打开 ≤u气瓶送气 o并打开高压泵升压 o达到预
vv
第 vs卷第 t期
ussx年 t月
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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