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Separation and purification of total alkaloid from Rhizoma Coptidis by macroreticular adsorbent resin

大孔吸附树脂分离纯化黄连总生物碱的工艺研究



全 文 :中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月·1167·
序列中所含的丙氨基酸比例占15%,预示着此蛋白
二级序列结构为一个普通的a螺旋结构。
鹿茸蛋白CNTPill对于生长状态不良的细胞
的促生长作用更明显,如处于复苏期的细胞等,但是
平行实验研究表明鹿茸蛋白CNTPI对小鼠海马神
经细胞有微弱增殖作用,蛋白CNTPⅡ则无作用。
电泳实验表明,蛋白CNTPI反复冻融后会少
量分解为蛋白CNTPⅡ和CNTPⅢ。结合激光解析
电离飞行时间质谱所测定的三者的相对分子质量可
以看出,CNTPI的相对分子质量(6.7018×104)为
CNTPⅡ(4.3749×104)与CNTPIII(2.3855×
104)的之和,提示蛋白CNTPⅡ和CNTPⅢ可能为
蛋白CNTPI的两个亚基。
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大孑L吸附树脂分离纯化黄连总生物碱的工艺研究
徐晓宏1,张铁军扩,廖茂梁2,刘可越3,王文芳4,吴延吉4
(1.天津中医药大学,天津300193;2.天津药物研究院中药现代研究部,天津300193;
3.九江学院,江西九江332005;4.天津大学,天津300072)
摘要:目的研究大孔吸附树脂纯化黄连总生物碱的工艺。方法采用LD605、D101、DA201、NKA一9、AB一8大
孑L吸附树脂对黄连总生物碱进行吸附纯化。以总生物碱的收率、质量分数为考察指标综合评价。结果 AB一8大孔
吸附树脂具有最佳的吸附洗脱参数,其动态饱和吸附一洗脱量达1。23mg/g,2倍体积蒸馏水、2倍体积40%乙醇依
次洗脱,总生物碱收率为85%,质量分数为80%。结论AB一8大孔吸附树脂对总生物碱综合性能较好,适合于黄
连总生物碱的分离纯化。
关键词:黄连;总生物碱;AB一8树脂;分离纯化
中图分类号:R286.1 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)08—1167—04
Separationandpurificationof otaIlkaloidfromRhizomaCoptidis
bymacroreticularadsorbentr sin
XUXiao—hon91,ZHANGTie—jun2,LIAOMao—lian92,LIUKe—yue3,WANGWen—fan94,WUYan—ji4
(1.TianjinUn versityofTraditionalChineseMedicine,Tianjin300193,China;2.TianjinInstitute
ofPharmaceuticalResearch,Tianjin300193,China;3。JiujiangUniversity,Jiujiang
332005,China;4.TianjinUniversity,Tianjin300072,China)
Abstract:ObjectiveTostudythetechnologyforpurificationof otal kaloidsfromRhizomaCop—
tidisbymaeroreticularadsorbentsin.MethodsLD605,D101,DA201,NKA一9,andAB一8typesof
macroreticularadsorbentr sinswerreusedtoseparateandpurifythetotalkaloidfromRhizomaCoptidis.
Theyieldsandpuritiesoftheproductswerecomparedasindexes.ResultsAB一8Typemacroreticularad—
sorbentresinhadoptimumadsorptionandelutionparameterswithitsdynamicsaturateddsorptionratio
upto1.23mg/g.Afterelutedwith2BVofdistilledwaterand2BV40%ethanol,theyieldsoftotalka一
收稿日期:2006—10-08
作者简介:徐晓宏,女,在读硕士,主要方向为中药研究与开发。
*通讯作者张铁军Tel:(022)23006848
万方数据
·1168· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月
loidwas85%,andcontentwas80%.ConclusionTheAB一8typemacroreticularresinshowsabetterco n—
prehensiveadsorptionpropertyandcanbeusedtoseparateandpurifythetotal kaloidsfromRhizoma
Coptidis.
Keywords:RhizomaCoptidis;totalalkaloids;AB~8resin;separationndpurification
黄连是毛莨科植物黄连、三角叶黄连或云连的
干燥根茎,性寒、味苦,具清热燥湿、泻火解毒、和胃
止呕之效[1]。黄连中主要含有小檗型生物碱。大孔吸
附树脂是一类新型非离子型高分子化合物,主要通
过表面吸附、表面电性或形成氢键等作用进行吸附,
具有选择性好、解析容易、可反复利用等特点,目前
主要用于工业脱色、医药工业的药物生物活性物质
和中药化学成分的提取分离纯化。罗集鹏等盟3采用
D—101树脂对黄连中小檗碱进行了富集和定量分
析,发现大孑L吸附树脂对黄连生物碱有较好的吸附
作用。候世祥等[31也以小檗碱为指标成分研究了影
响LD605、NKA一Ⅱ型大孑L吸附树脂吸附黄连提取
液中有效成分的一些因素。本实验在以往的研究基
础上以黄连水提取液为研究对象,采用大孔树脂吸
附技术进行了纯化,同时对大孔吸附树脂进行了筛
选实验,以找出对黄连总生物碱进行有效分离纯化
的树脂并确定最佳工艺。
1仪器与材料
UV一1601紫外一可见分光光度计(日本岛津)。
LD605大孔吸附树脂(49工部成都有机硅研究中
心),D一101、DA201大孔吸附树脂(天津海光化工
厂),NKA一9、AB一8大孔吸附树脂(南开大学化工
厂);黄连药材为市售品,经天津药物研究院中药现
代研究部张铁军研究员鉴定,为毛茛科植物黄连
CoptischinensisFranch.的干燥根茎,符合《中国药
典}2005年版一部的有关规定。盐酸小檗碱(批号
110713—200208)、盐酸巴马亭(批号732—8701)、盐酸
药根碱对照品(批号733—8701)由中国药品生物制
品检定所提供,所用试剂为分析纯。
2方法与结果
2.1黄连药材中总生物碱的测定
2.1.1对照品溶液的制备:精密称取干燥至恒重的
盐酸小檗碱对照品10.04mg,置50mL量瓶中,用
0.05mol/LH:SO。溶解并稀释至刻度,摇匀,即得。
同法制备盐酸巴马汀、盐酸药根盐对照品溶液。
2.1.2供试品溶液的制备:取黄连粗粉约0.1g,精
密称定,置100mL量瓶中,加入盐酸一甲醇(1:
100)约95mL,60℃水浴中加热15rain,取出,超声
处理30rain,加甲醇至刻度,摇匀,滤过,即得。
2.1.3检测波长的选择:分别取巴马亭、药根碱、小
檗碱对照品溶液与药材供试品溶液,在200~400
nm波长扫描。结果表明,各对照品溶液与供试品溶
液都在345nm波长处有较大吸收,所以选择345
nm作为检测波长。
2.1.4标准曲线的绘制:精密量取盐酸小檗碱对照
品溶液0.3、1.0、1.5、2.0、、3.0、4.0、5.0mL,分别
置50mL量瓶中,加0.05mol/LH:SO。稀释至刻
度,摇匀,在345nm波长处测定吸光度。以吸光度
为纵坐标,质量浓度为横坐标,进行线性回归。结果
表明在1.205~20.08弘g/mL与吸光度呈良好的线
性关系,其回归方程为y一0.0624X+0.0073,r=
0。9999。
2.1.5测定[4]:分别取对照品溶液和供试品溶液,
采用柱色谱一分光光度法进行测定,得药材中总生物
碱的质量分数为16.28%。
2.2 大孔吸附树脂静态吸附和解吸试验考察
2.2.1 上样溶液的制备:称取黄连药材1kg,粉碎
成粗粉,加入12倍体积水,回流提取3次,每次2h,
合并提取液并浓缩至8L,采用柱色谱一分光光度法
测定药液中总生物碱的质量浓度,备用。
2.2.2树脂预处理:大孔树脂分别用95%药用乙
醇浸泡24h,充分溶胀,用乙醇洗至溶液加适量蒸
馏水无白色浑浊现象时为止,最后用蒸馏水洗至无
醇味,备用。
2.2.3不同树脂对黄连总生物碱的静态吸附量试
验:称取不同型号大孔吸附树脂10g,置250mL
烧杯中,加样品溶液100mL,每隔5min振摇10S,
持续2h,然后静置24h,充分吸附后,滤过,测定吸
附前后溶液的吸光度值,计算静态吸附率。吸干经静
态饱和吸附总生物碱后的各型号树脂表面水分,精
密加入95%乙醇200mL,每隔5min振摇10S,
持续2h,同时采用柱色谱一分光光度法测定洗脱液
中总生物碱的质量浓度,计算饱和吸附量和解吸
率[5]。结果见表1。可以看出除NKA一9、DA201外,
另外3种树脂的静态吸附量很高,同样这3种大孔
吸附树脂的解吸率较高。考虑到吸附率和解吸率,故
选择AB一8、D一101、LD605大孔吸附树脂进行进一步
试验。
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月·1169·
饱和吸附量一(原料液质量浓度x原料液体积一流出液
质量浓度×流出液体积)/湿树脂的量
吸附率一饱和吸附量/原料液中总碱的量×i00%
解吸率一洗脱液质量浓度×洗脱液体积/饱和吸附量×
100%
表1大孔吸附树脂对黄连中总生物碱的静态吸附率
和静态解吸率
Table1 Staticadsorptionandesorptionratesftotal
alkaloidinRhizomaCoptidisbymacroreticular
adsorbentr sins
树脂 极性 饱和吸附量/ 静态吸总解吸量静态解
种类(mg·g-1)附率/%/(rag·g-i)吸率/%
LD605非极性 49.34 51.03 37.08 75.15
D一101 非极性 51.58 56.01 40.30 78.13
NKA一9极性27.86 28.77 15.67 56.33
DA201极性 39.10 40.44 25.15 64.31
AB一8 弱极性 53.70 55.53 41.40 77.11
2.3大孔吸附树脂动态吸附和解吸试验考察
2.3.1大孔吸附树脂动态吸附考察:将黄连提取液
分别缓慢加入装有等量AB一8、LD605、D一101树脂
柱(30cm×1.2cm)中,控制流量为1BV/h,每0.5
BV为1个流份,测定所各流份中的总生物碱的质
量浓度,结果见图1。可以看出,3种大孔吸附树脂
中,AB一8从第11个流份开始,黄连总生物碱出现较
大量泄漏;LD605和D一101均从第7个流份开始出
现泄露;随着流份数的增加,黄连总生物碱的质量浓
度也不断上升,对于AB一8来说增至第22个流份以
后,曲线趋于平缓,即此时AB一8树脂对黄连总生物
碱的动态吸附趋于饱和,吸附量可达40.66mg/g。而
LD605和D一101对总生物碱的吸附量分别是
35.54、32.05mg/g。
p




E



2.5
2.0
o Io 20 30
V/BV
图1 AB一8、LD605和D一101大孔吸附树脂吸附■
与时间曲线的关系
Fig.1Relationshipbetweenadsorbanceandtime
ofAB一8,LD605,andD一101macroreticular
adsorbentresins
2.3.2乙醇不同体积分数和用量对大孔吸附树脂
的动态洗脱考察:黄连水提液20mL(相当于2.5g
生药)上AB一8、LD605、D一101树脂柱后,分别以蒸
馏水和30%、50%、70%乙醇各80mL(相当于4
个树脂床体积)洗脱,每20mL为一个树脂床体积,
分别测定各洗脱液流份中黄连总生物碱的质量浓
度,绘制洗脱曲线,见图2。可以看出,30%、50%乙
醇就可以把绝大部分总生物碱洗脱下来,并且因为
3种大孔吸附树脂的极性相似,对黄连总生物碱的
吸附能力相当,所以有几乎相同的洗脱行为。
V/BV
图2不同体积分数乙醇对黄连总生物碱的影响
Fig.2Effectofdifferentco centrationsofethanol
ontotalkaloidinRhizomaCoptidis
综合考虑3种树脂的吸附和洗脱能力,最终选
用AB一8大孔吸附树脂进行黄连总生物碱的纯化。
2.4 AB一8大孔吸附树脂吸附和解吸试验的考察
2.4.1 上样质量浓度对大孔吸附树脂吸附量的影
响:取相同质量的AB一8型大孔吸附树脂,将黄连提
取液浓缩后分别稀释为含生药0.25、0.20、0.17、
0.125、0.10、0.07、0.03g/mL,进行不同上样质量
浓度对树脂吸附量的研究,结果树脂对不同质量浓
度的药液吸附量分别为66.5、67.8、74.3、75.6、
50.5、39.0、27.2mg/g,结果见图3。可见随着上样
质量浓度的增加,树脂的吸附量也增加,当质量浓度
达到含生药0.125g/mL后,随着质量浓度的增加,
树脂的吸附量反而有所下降,所以上样生药质量浓
度应该控制在0.125~0.20g/mL。
一80
警60
邑40
型20
睽0
上样质量浓度/(g·mL一1)
囝3不同上样质量浓度对吸附量的影响
Fig.3EffectofdifferentcO centratiOns
ofsamplesonadsorbance
一。Jg.暑m)~毯璐卿瞧譬蘧
万方数据
·1170· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月
2.4.2 冲洗杂质用水体积的考察:将经预处理的
AB一8大孑L吸附树脂装入玻璃柱(30cmX1.5cm)
中,用0.125mg/mL黄连水溶液上样(含总碱456
mg),以1BV/h上柱,吸附完全后,分别以1、2、3、
4、5、6、7BV水冲洗(流量为0.5mL/min),每1
BV为一个流份,测定吸光度,计算总生物碱的质量
分数,同时测定每一流份的出膏量,计算总生物碱的
的损失率,见表2。可以看出,前2个洗脱体积出膏
量大于流出的总生物碱的量,第3个洗脱体积以后
出膏量与总生物碱的量相差不大。考虑到树脂的除
杂作用,为了减少洗脱用水,缩短洗脱时间,选择2
BV为洗脱杂质用水量。
表2不同体积水用量对出膏量和总生物碱量的影响
Tahie2 EffectofvariouswateramountsOilextract
水洗体积 总生物碱量/mg 出膏量/rag 损失率/%
2.4.3乙醇体积分数和用量的选择:分别取AB一8树
脂3等份,用95%乙醇充分溶胀,用蒸馏水洗净,装
柱,供试品溶液3等份(含总碱456mg)分别上样(经
计算上样液中所含总碱量小于树脂泄露量),用蒸馏水
洗3BV后,分别用20%、30%、40%乙醇洗脱,收
集洗脱液,每1BV一份,测定每份中总生物碱量,绘
制洗脱曲线,见图4。可以看出,随着乙醇体积分数的
增加,洗脱能力增加,40%乙醇优于20%、30%乙醇,
并且40%乙醇在2BV内将总生物碱的80%以上洗
脱下来,故没有考察其他体积分数的乙醇。
2.4.4吸附一洗脱性能稳定性试验:准确量取已处
理好的AB一8干树脂约80g,湿法装入玻璃柱(100
cm×3cm)中,黄连提取物溶液150mL(o.125g生
药/mL)以1BV/h上柱,用蒸馏水洗2BV后,用2
BV40%乙醇以1BV/h洗脱,收集洗脱液。重复以
上操作。重复上述操作2次,分别将各次洗脱液减压
蒸发,浓缩,干燥,测定。结果总生物碱的量分别为
2.65、2.71、2.68g,转移率分别为91.44%、
93.50%、92.31%,质量分数分别为84.47%、
l Z 3 4 5
y/BV
图4 乙醇体积分数和用量对解吸率的影响
Fig.4Effectofethnolconcentration
andamounto desorptionrate
83.40%、85.12%。
3 结论
通过对5种大孔吸附树脂的静态吸附研究发现
AB一8型大孔吸附树脂是一种比较理想的树脂,吸附
量大,解吸率高,较适合黄连中总生物碱的分离纯
化,具有操作简便、重现性好、消耗少等优点,具有较
好的推广应用前景。
黄连中总生物碱的纯化工艺选用AB一8大孔吸
附树脂,上柱药液质量浓度为0.125~0.20
mg/mL,50g湿态树脂可以处理15g生药,洗脱流
量为1BV/h,以蒸馏水洗脱2BV后,再用40%乙
醇洗脱收集2BV即可。黄连提取液未纯化之前总
生物碱的质量分数为48%左右,出膏率为26%,所
得纯化物中总生物碱的质量分数在80%以上,出膏
率为15%,可见经过大孑L吸附树脂纯化后体积分数
提高30%以上,出膏率降低了10%以上,从而为新
药开发提供了选择。
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万方数据
大孔吸附树脂分离纯化黄连总生物碱的工艺研究
作者: 徐晓宏, 张铁军, 廖茂梁, 刘可越, 王文芳, 吴延吉, XU Xiao-hong, ZHANG Tie-
jun, LIAO Mao-liang, LIU Ke-yue, WANG Wen-fang, WU Yan-ji
作者单位: 徐晓宏,XU Xiao-hong(天津中医药大学,天津,300193), 张铁军,廖茂梁,ZHANG Tie-
jun,LIAO Mao-liang(天津药物研究院,中药现代研究部,天津,300193), 刘可越,LIU Ke-
yue(九江学院,江西,九江,332005), 王文芳,吴延吉,WANG Wen-fang,WU Yan-ji(天津大学
,天津,300072)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(8)
被引用次数: 8次

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