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Separation and purification technology of ferulic acid in Angelica sinensis by macroporous adsorption resin

大孔吸附树脂法分离纯化当归中阿魏酸的工艺研究



全 文 :·1324· 中草秀ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第9期2008年9月
大孔吸附树脂法分离纯化当归中阿魏酸的工艺研究
金汝城1,李贵文2,马素丽3
(1.兰州理工大学生命科学与工程学院,甘肃兰州730050t2.兰州理工大学石油化工学院,
甘肃兰州 730050,3.兰州理工大学理学院,甘肃兰州730050)
摘要:目的选择较合适的大孔吸附树脂,对当归中阿魏酸进行富集纯化,提高产品质量。方法采用大孔吸附
树脂对阿魏酸进行吸附及洗脱性能试验,同时采用HPLC法进行分析检测。结果筛选出较合适的吸附树脂
DA201,得到了最佳的工艺参数,使阿魏酸的质量分数由原材料中的0.15%富集提高到25.1%。结论该工艺成
本低,效果好,树脂可重复使用,对于当归中阿魏酸的纯化有很好的应用前景。
关键词:当归;阿魏酸;大孔吸附树脂;高效液相色谱
中图分类号:R296.02;R286.2文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2008)09—1324—04
Separationandpurificationtech ologyofferulicacidinAngelicasinensis
bymacroporousadsorptionresi
JINRu—chen91,LIGui—wen2,MASu—li3
(1.SchoolofLifeScienceandTechnology,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China;2.School
ofPetrochemicalTechnology,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China,
3.SchoolfScience,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China)
Abstract:ObjectiveToselectthesuitablemacroporousadsorptionresi sforenrichmentandpurifi—
cationferulicacidfromAngelicasinensisSOa toimprovetheproductquality.MethodsMacroporousad—
sorptionresinswereusedtOstudytheadsorptionandesorptioncharacteristicsofferulicacid.Atthesame
timeHPLCwasusedindetection.ResultsThebestresinDA201waschosenandtheoptimumparameters
wereobtained.Thecont ntofferulicacidwasincreasedfrom0.15%intherawmaterialto25.1%.Con—
clusion-1‘hematerialh salowcOStandtheoperationiSeasy.Theadsorptionresi scanbeusedagain,
whichhasagoodappliedforeground.
Keywords:Angelicasinensis(Oliv.)Diels;ferulicacid macroporousadsorptionresin;HPLC
当归是伞形科植物当归Angelicasinensis
(Oliv.)Diels的干燥根,有补血、和血、调经止痛、润
肠通便之功效,为医家所常用。其主要活性成分阿魏
酸是公认的天然抗氧化剂,有很好的抗氧化活性,能
够清除自由基、调节免疫、调血脂和改善动脉粥样硬
化、抗血栓、抗心肌缺血及抗肝损伤[1]。传统醇提法
得到的当归提取液中阿魏酸的量较低,不能很好的
发挥阿魏酸的药用价值。大孔吸附树脂具有吸附性
强,解吸附容易,机械强度好,可反复使用和流体阻
力小等优点。近年来大孔吸附树脂在天然药物化学
成分的提取、分离纯化、制剂工艺改革、制剂质量分
析等方面有了较广泛的应用研究[z]。因此本实验采
用不同型号的大孔吸附树脂研究当归中阿魏酸的吸
附和解吸性能,筛选出最佳的树脂,并对影响阿魏酸
吸附和解吸的工艺参数进行了研究。
1仪器与试药
日本分光公司JASCOLC一2000高效液相色谱
仪,UV一2075紫外检测器;玻璃色谱柱(300mm×
10mm)美国AmershamBiosciences公司;D一101、
AB一8、NKA一9、S一8和DA一201大孔吸附树脂(天津
市海光化工有限公司);ME235S电子分析天平(德
国Sartorius公司);PHS一4CT型精密酸度计(上
海大普仪器有限公司)。当归产地为岷县梅川,购于
甘肃岷县岷海药材有限公司,经西北师范大学生命
科学院孙坤教授鉴定为伞形科植物当归A.sinensis
(0liv.)Diels的干燥根;阿魏酸对照品(中国药品生
物制品检定所,批号0773—9910)。色谱纯甲醇,三蒸
水,其他试剂均为分析纯。
2方法与结果
2.1阿魏酸的HPLC法测定[31
收稿日期:2007—12—01
作者简介:金汝城.男,甘肃人,博士后,1982年毕业于兰州大学化学系,先后工作于美国加州大学伯克利学校、加拿大卑斯省大学、香港
浸会大学,研究方向为天然产物药物与生物药物,非处方药物及相关生物材料。
Tel:(0931)2973706E—mail:jinruchen8@lut.cn
万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第9期2008年9月·1325·
2.1.1色谱条件:色谱柱HiQsilC。8W(150mm×
4.6mm);流动相为甲醇一1%冰醋酸(35t 65);体
积流量:1mL/min;检测波长:315am;柱温20℃。
2.1.2标准曲线的制备:精密称取阿魏酸对照品
1.87mg,置于250mL量瓶中,加人流动相溶解并
稀释至刻度,摇匀即得含阿魏酸7.48/xg/mL的对
照品溶液。阿魏酸对照品溶液经微孔滤膜滤过,分别
精密吸取5、7.5、10、12.5、15弘L注入高效液相色谱
仪,测定阿魏酸峰面积积分值。以峰面积积分值为纵
坐标,阿魏酸进样量为横坐标进行线性回归,得回归
方程Y=4×106X一14117,r=0.9998,表明阿魏
酸在0.0374~0.1122肛g具有良好的线性关系。色
谱图见图1。
10 15 0 5 lO 15
t/min
*一刚魏酸
*一ferulicacid
图1 阿魏酸对照品(A)和当归样品(B)的HPLC色谱图
Fig.1HPLCChromatogramsfferulicacidreference
substance(A)andA.sine sis(B)
2.1.3测定:精密吸取一定量的样品溶液于量瓶
中,流动相定容,0.45弘m微孔滤膜滤过,取继滤液
作为供试品溶液,进样10pL,测定阿魏酸峰面积积
分值,代人回归方程计算阿魏酸的质量浓度。
2.2样品中阿魏酸的测定:称取约5g的当归粉,
加入一定量的1%醋酸甲醇溶液,浸泡8h后超声提
取30min,滤过,滤渣继续多次提取,直至最后检测
不到阿魏酸为止。滤液合并浓缩定容至250mL,测
定。平行进行3组试验,结果阿魏酸的质量分数分别
为0.155%、0.149%、0.163%,均值为0.156%。
2.3上柱溶液的制备:将当归粉碎过50目筛,加入
8倍量的95%乙醇溶液,浸泡12h,水浴回流提取。
提取液滤过,滤渣按上述操作继续提取1次。合并提
取液,减压回收乙醇后加入少许蒸馏水,离心除去不
溶物等杂质(防止树脂中毒)。测定阿魏酸后加入一
定量的蒸馏水稀释,得到上柱液。
2.4树脂预处理:在玻璃柱内加入高于树脂层10~
20cm的乙醇浸泡3---4h,放净洗涤液。同样方法反
复洗至出口洗涤液在试管中加3倍量水不出现浑浊
为止,再用清水充分淋洗至无醇味,即可使用。
2.5静态吸附解吸试验
2.5.1吸附量的测定:将湿树脂低温烘干,分别称
取1g,处理后加入具塞锥形瓶中。精密加入含阿魏
酸293.2mg/L的上柱液100mL,室温下震荡吸附
24h,取样分析,计算吸附量(Q)。
Q=(C。一(乙)×V/Ⅳ
co-起始上样液中阿魏酸的质量浓度,C。一平衡吸附后溶液中
阿魏酸的质量浓度,y一吸附液体积,Ⅳ一树脂质量
2.5.2洗脱率的测定:选择适当的洗脱剂对树脂进
行洗脱,计算洗脱率(D)。
D=CDVD/((Co—C,)×y)×100%
C。一洗脱液中阿魏酸的质量浓度,y。一洗脱液体积,Co一起始
上样液中阿魏酸的质量浓度,C。-平衡吸附后溶液中阿魏酸
的质量浓度,y一吸附液体积
2.5.3树脂的筛选:5种树脂在相同条件下对当归
提取液中阿魏酸的吸附量和解吸率见表1。可知
DA一201树脂的吸附量高于其他树脂,这与树脂的
性质和阿魏酸的性质密切相关,DA一201树脂是苯
乙烯型极性共聚体,对具有一定极性的酚类物质有
很强的吸附能力,而阿魏酸本身就带有酚羟基,因而
很适于树脂的吸附。且其解吸率也明显高于其他树
脂,故选择DA一201树脂进行进一步的试验。
2.6 DA一201树脂对阿魏酸的动态吸附性能
2.6.1静态吸附动力学过程:将一定量树脂放入上
柱液中,使其充分吸附达到饱和。以吸附时间为横坐
标,吸附量为纵坐标,作出阿魏酸在DA一201树脂上
的吸附动力学曲线,见图2。可见初始阶段吸附速率
较快,100rain后吸附量增加缓慢,160min后已基
本达最大吸附量。
裹1树脂的主要特征及静态吸附解吸结果
Table1 Charactersofmacroporousadsorptionresi sandtheirstateadsorptionandesorption
万方数据
·1326· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第9期2008年9月
0 40 80 120 160 200
tlmin
图2阿魏酸吸附■随时间的变化
Fig.2Changeofferulicacidonadsorption
quantityatdifferenttimes
2.6.2上柱液浓度对吸附性能的影响:取相同量的
树脂,分别放入含阿魏酸不同质量浓度的上柱液中
使吸附达饱和,见图3。可见阿魏酸质量浓度过低、
过高都不利于吸附的进行,过低时的树脂处理量大,
但需时较长,效率低;过高时不利于吸附的进行,阿
魏酸质量浓度在250~300mg/L吸附量达最大值。
22
18

点14


螫10
6
150 250 350 450
阿魏酸/(mg.L-‘)
图3阿魏酸吸附■随上柱征质■浓度的变化
Fig.3Changeofferulicacidonadsorptionquantity
atdifferentco centration
2.6.3上柱液pH值对吸附性能的影响:称取相同
量的树脂,分别放入不同pH值的上柱液中使吸附
达到饱和,结果见图4。可知在pH4.0左右吸附量
最大,pH值过低可能会引起阿魏酸的水解,不利于
其吸附,过高则其水溶性增强也不利于吸附的进行,
20
16
逞12

莲8

4
O
l 2 3 4 5 6
pH值
图4阿魏酸吸附量随上柱液pH值的变化
Fig.4Changeofferulicacidonadsorption
quantitybyvariouspHvalues
故选择pH4.0作为最佳pH值。
2.6.4上柱液流速对吸附的影响:在最佳上柱液质
量浓度和pH值条件下分别以1、2、3BV/h的流速
进行动态吸附,定时取样测定流出液中阿魏酸的质
量浓度,结果见图5。表明流速越慢越有利于吸附的
进行,树脂的处理量越大,但流速过慢需时较长,效
率低。在上柱液中含阿魏酸质量浓度293.2mg/L
下,1BV/h的上柱流速可处理的上柱液是18BV,2
BV/h可处理16BV,而3BV/h只能处理11BV,1
BV/h和2BV/h处理的量相差不是太大,考虑到经
济性,选择2BV/h作为最佳上柱流速。
彳、200


键100


0 4 5 12 16 2U Z4
床体积/By
a.1BV/hb一2BV/hc一3BV/h
图5流出液中阿魏酸质量浓度随床体积的变化
Fig.5Changeofferulicacidoncontenti solution
withdifferentb dvolumes
2.7 DA一201树脂对阿魏酸的动态解吸性能
2.7.1洗脱液质量浓度对解吸性能的影响:配制含
阿魏酸不同质量浓度的洗脱液,先水洗已吸附达饱
和的树脂至还原糖反应为阴性,再用15%乙醇将极
性杂质洗下,然后以相同洗脱流速对树脂进行动态
洗脱,测定洗脱液中阿魏酸的质量浓度,计算洗脱
率,见图6。表明在乙醇体积分数为35%时洗脱率
已接近最大值,体积分数过低不利于洗脱的进行,过
高则会将色素等杂质一并洗下,影响产品质量,故选
择最佳乙醇体积分数为35%。
20 25 30 35 40 45 50
乙醇体积分数,%
图6阿魏酸解吸率随乙醇体积分数的变化
Fig.6Changeofferulicacidondesorptionrate
withdifferentethanolc ntents

M

8
4
o
∞E、嘲莲薛





0
辞、哥督驻
万方数据
中草焉 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第9期2008年9月·1327·
2.7.2 洗脱流速对解吸性能的影响:分别采用
0.5、1、2BV/h的洗脱流速对已吸附达饱和的树脂
进行洗脱,定量取样,测定流出液中阿魏酸的质量浓
度,见图7。结果表明,流速越慢洗脱效果越好,这主
要是因为流速越慢越有利于阿魏酸在树脂和洗脱液
间进行相扩散和膜扩散,从而达到溶解平衡。在0.5
BV/h的流速下,洗脱峰比较集中,4.5BV的洗脱
液就可达到洗脱完全,而1、2BV/h流速的则分别
为5BV和8BV,因而选择0.5BV/h作为最佳洗
脱流速。
l 200
毛800
i

藿400
0
U j O 9
床体积/By
a.0.5BV/hb一1BV/hc一2BV/h
图7洗脱液中阿魏酸质量浓度随床体积的变化
Fig.7Changeofferulicacidoncontentsineluent
withdifferentb dvolumes
2.8产品的制备:在最佳的吸附和解吸条件下(含
阿魏酸质量浓度为293.2mg/L,pH4.0,吸附流速
2BV/h下,可处理样品溶液16BV。在洗脱剂乙醇
体积分数35%,洗脱流速0.5BV/h的流速下,4.5
BV就可将阿魏酸充分洗脱下,过柱得率达到
89.2%)对阿魏酸进行吸附和解吸,解吸液浓缩,真
空低温干燥后取样测定阿魏酸的量。平行进行3次
试验,结果产品中阿魏酸的平均质量分数为
25.1%,而原料中仅为0.156%,见图8。可见所得产
品与当归药材相比杂质峰明显减少,说明采用大孔
树脂吸附法显著富集,纯化产品的效果良好。

nJl¨II.I L
O 5 lO 15
t/rain
图8纯化后产品的HPLC色谱图
Fig.8HPLCChromatogramofpu ifiedproduct
3讨论
虽然大孔树脂吸附作用的根本因素是吸附剂与
树脂间的范德华力作用,但是具有酚羟基结构的阿
魏酸易形成氢键,更有利于与极性树脂吸附[4]。此外
大孑L树脂在实际应用中还有许多的问题需要解决,
如大孔吸附树脂中残留物的去除、实际应用中树脂
吸附能力下降或降解的问题、废弃树脂的处理等均
需要更多的改进与研究。
实验中发现阿魏酸溶液在加入少量醋酸后能够
抑制其分解,在乙醇或水溶液中不稳定,此外低温可
使其稳定性增加,因此其提取液及纯化后产品要低
温保存。
当归化学成分复杂,吸附阿魏酸后的流出液中
还有许多药效成分,选择其他适宜型号的树脂对其
他药效成分进行吸附纯化,以充分利用药材资源应
该作为今后研究工作的重点。
参考文献:
[1]王芳.李东.当归的化学及药理研究进展EJ].中国药房,
2003,14(10):630—631.
[23 李作平,霍长虹.大孔吸附树脂在水溶性天然药物化学成分
提取分离中的应用EJ].河北医科大学学报,2002,23(2):121—
123.
E33于森,于治国,李昕吴.等.高效液相色谱法测定当归中阿魏
酸的含量[J].中国冶金工业医学杂志.2004,21(2):96—97.
[43李家政,孙江晓,史作清.氢键吸附及其展望EJ].离子交换与
吸附.2001,17(6):561—566.
大孔吸附树脂富集刺五加中紫丁香苷和刺五加总苷的研究
杨书良,杨 渡,田 凤,孙婷
(哈尔滨商业大学药学院,黑龙江哈尔滨 150076)
摘要:目的富集刺五加中紫丁香苷和刺五加总苷。方法 以紫丁香苷和刺五加总苷为指标,考察D一101大孔吸
附树脂分离纯化紫丁香苷和刺五加总苷的最佳吸附及洗脱条件。结果 富集紫丁香苷和刺五加总苷的工艺为样品
溶液(o.2g药材/mL)以1mL/min的上柱速度上柱,最大上样量为1g药材/g树脂,弃去水洗脱液,收集5BV
75%乙醇洗脱液,回收乙醇,浓缩干燥,即得。经D一101大孔吸附树脂处理后紫丁香苷和刺五加总苷提取率可达
收稿日期:2007—12-10
万方数据
大孔吸附树脂法分离纯化当归中阿魏酸的工艺研究
作者: 金汝城, 李贵文, 马素丽, JIN Ru-cheng, LI Gui-wen, MA Su-li
作者单位: 金汝城,JIN Ru-cheng(兰州理工大学生命科学与工程学院,甘肃兰州,730050), 李贵文,LI
Gui-wen(兰州理工大学石油化工学院,甘肃,兰州,730050), 马素丽,MA Su-li(兰州理工大
学理学院,甘肃,兰州,730050)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2008,39(9)
被引用次数: 7次

参考文献(4条)
1.王芳;李东 当归的化学及药理研究进展[期刊论文]-中国药房 2003(10)
2.李作平;霍长虹 大孔吸附树脂在水溶性天然药物化学成分提取分离中的应用[期刊论文]-河北医科大学学报
2002(02)
3.于森;于治国;李昕吴 高效液相色谱法测定当归中阿魏酸的含量[期刊论文]-中国冶金工业医学杂志 2004(02)
4.李家政;孙江晓;史作清 氢键吸附及其展望[期刊论文]-离子交换与吸附 2001(06)

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生物合成及调控[期刊论文]-中草药2008,39(12)
3. 李文兰.范玉奇.季宇彬.王艳萍.赵瑛.LI Wen-lan.FAN Yu-qi.JI Yu-bin.WANG Yan-ping.ZHAO Ying 大孔吸附
树脂对川芎中阿魏酸及总酚酸的分离纯化[期刊论文]-中国新药杂志2007,16(9)

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1.刘树兴.王蓓.朱莉莉 大孔吸附树脂分离纯化麦麸中阿魏酸的研究[期刊论文]-食品工程 2011(3)
2.刘树兴.王蓓 大孔吸附树脂分离纯化小麦麸皮阿魏酸研究[期刊论文]-粮食与油脂 2011(9)
3.邢建国.翟科峰.何承辉.魏改芹 大孔吸附树脂纯化天山雪莲中有效成分的研究[期刊论文]-中草药 2009(7)
4.王梓.李伟.李月茹.刘文丛.郑毅男.张晶 大孔吸附树脂纯化桔梗皂苷的研究[期刊论文]-中草药 2011(9)
5.张志清.姚艳艳.白冰.杨雪.顾容.杨雪飞 响应面法优化大孔树脂纯化阿魏酸粗提液工艺研究[期刊论文]-粮食与
油脂 2011(2)
6.刘雪平 当归有效成分分离纯化工艺的研究进展[期刊论文]-内蒙古中医药 2011(13)
7.杨雪.姚艳艳.张志清 麦麸中阿魏酸提取纯化工艺的研究进展[期刊论文]-农产品加工·创新版 2010(7)


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