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Separation and purification of resveratrol from Polygonum cuspidatum by macroporous adsorption resin

大孔吸附树脂法分离纯化虎杖中白藜芦醇的研究



全 文 :中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第2期2005年2月·207·
溶液状态下很不稳定,所以在保存时需要选取一个
合适的条件,比如在高质量浓度、低pH值、低温条
件下基本稳定。
随着丹参酚酸B作为一种具有心脑血管疾病
治疗效果的药物的开发和应用,如何保持其在生产
处理过程中的稳定性是一个越来越急迫的问题。本
实验对影响溶液中丹参酚酸B稳定性的因素进行
了初步探讨,所得结果虽然可满足丹参酚酸B提取
分离过程中的技术要求,但对于其水溶液制剂如何
保持丹参酚酸B的稳定性还需进一步探索。
Reference$:
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药现代研究)[M].Beijing:BeijingMedicalUn versityand
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大孔吸附树脂法分离纯化虎杖中自藜芦醇的研究
向海艳,周春山‘,杜邵龙
(中南大学化学化工学院,湖南长沙410083)
摘 要:目的 研究大孔吸附树脂分离纯化虎杖中自藜芦醇的工艺条件及参数。方法 以白藜芦醇的吸附量和解
吸率为考察指标,从中筛选树脂,并研究大孔吸附树脂分离纯化白藜芦醇的吸附性能和洗脱参数。结果 NKA一Ⅱ
树脂对白藜芦醇有较好的吸附分离效果,适合于虎杖中白藜芦醇的提纯,经该树脂吸附解吸,饱和吸附量可达31.6
mg/g,解吸率达91.7%。结论通过大孔树脂分离纯化后,终产品中自藜芦醇的纯度可达31.28%,而上柱前粗提
物中自藜芦醇纯度为4.35%。说明采用本法分离纯化虎杖中白藜芦醇是可行的。
关键词:虎杖;自藜芦醇;大孔吸附树脂;分离纯化
中图分类号:R286.02 文献标识码:B 文章编号:0253—2670(2005)02—0207—04
SeparationandpurificationofresveratrolfromPolygonumcuspidatum
bymacroporousadsorptionresi
XIANGHai—yan,ZHOUChun—shan+,DUShao—long
(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,CertralSouthUniversity,Changsha410083,China)
Keywords:PolygonumcuspidatumSieb.etZucc.;resveratrol;macroporousadsorptionresi ;
isolationandpurification
虎杖系蓼科属多年生草本植物虎杖Polygonum
cuspidatumSieb.etZucc.的干燥根茎和根,收载于
《中华人民共和国药典))2000年版一部,具有祛风利
湿、散瘀定痛、止咳化痰的作用。主要含有蒽醌类和
芪类化合物,其中芪类成分白藜芦醇具有抗菌、抗
癌、抗炎、抗过敏、降血脂和抗氧化等多方面的药理
活性,是目前最有希望的抗癌剂之一[1~3]。
大孔吸附树脂具有吸附快、解吸快、吸附容量
大、易于再生、使用寿命长等优点,现已广泛应用于
天然产物的分离和富集。但虎杖中白藜芦醇的大孔
吸附树脂提取分离方面尚未见报道。有文献报道采
用有机溶剂萃取法纯化虎杖中自藜芦醇[4],但该法
存在有机试剂和能量消耗大,对环境污染严重等问
题。本实验采用大孔树脂法取代传统的液一液萃取分
离提取工艺,取得了令人满意的效果。
1材料与方法
1.1仪器与试剂:BiotronikBT8100高效液相色谱
仪(德国);DSY一1—2恒温水浴锅(北京东震科学
仪器厂);冷冻干燥机(上海);ZD一2型调速多用振
荡器(江苏);玻璃色谱柱(280mm×20mm);树脂
均购自南开大学化工厂;色谱分析用甲醇为色谱纯,
其余试剂为分析纯。白藜芦醇(纯度>98%)对照品
购自美国Sigma公司。虎杖药材购自湖南省九芝堂
药材公司,经鉴定符合《中华人民共和国药典>>2000
收稿日期:2004—06—04
基金项目:湖南省重点科技攻关项目(00NKYl010)
作者简介:向海艳(1974一),女,土家族,中南大学博士研究生,主要从事天然产物活性成分的提取与分离研究。
*通讯作者Tel:(0731)8879672Fax:(0 31)8879672E—mail:xhaiyan329@21cn.eom
万方数据
·208· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第2期2005年2月
年版一部虎杖项下规定。
1.2树脂的预处理:将吸附树脂用无水乙醇浸泡
24h,倾倒掉上层乙醇,然后加入吸附柱中;待树脂
装好后,用乙醇2BV/h通过树脂层,至流出液加水
不呈白色浑浊为止,并用水以同样流速洗净乙醇;然
后用2BV0.5%HCl溶液以2.3mL/min通过树
脂层,并浸泡2~4h后用水以同样流速洗至流出液
pH值呈中性;最后用2BV2%NaOH溶液以2.3
mL/min通过树脂层,并浸泡2~4h后,用水以同
样流速洗至流出液pH呈中性。从预处理的树脂中
取少量样品于65℃下真空干燥24h备用。
1.3上柱液的制备:虎杖粗粉用80%乙醇于85℃
下浸提2h,滤出溶液,再加入提取剂提取1h,滤
过,合并两次提取液。减压浓缩,回收溶剂。即得。
1.4分析方法
1.4.1色谱条件:色谱柱:ODSC,。(200mm×4.6
mm,5肛m);流动相:甲醇一水(41:49);体积流量:
0.6mL/min;检测波长:303nm;柱温:室温。
1.4.2标准曲线的绘制:精密称取白藜芦醇2.5
mg,置25mL量瓶中,用甲醇溶解并稀释至刻度,得
0.10mg/mL白藜芦醇对照品储备液,备用。精密吸
取对照品储备液1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mL,置25
mL量瓶中,甲醇稀释至刻度。依次取6pL进样,每
个浓度重复3次。按上述色谱条件测定,以y表示
峰面积积分值,以X(肛g)表示对照品进样量,绘制
标准曲线,并计算回归方程,其线性回归方程及相关
系数为:Y一3618260X一83481.6,,.=0.9998。
结果表明,白藜芦醇在0.036~0.360,ag与峰面积
呈良好的线性关系。
1.5树脂的筛选:测定8种树脂静态吸附量、吸附
率和解吸率,以筛选树脂。在带塞的锥形瓶中,加入
一定量预处理好的大孔吸附树脂和浸出液于室温下
振荡,每隔1h测定吸附前后自藜芦醇浓度的变化,
按下式计算各树脂的静态吸附容量和吸附率,然后
加入60%乙醇水溶液进行洗脱,测定脱附液中白藜
芦醇的含量,按下式计算脱附率。
吸附量(mg/g干树脂)一(co—c。)×VA/W
吸附率一(C。--C。)/co×100%
脱附率一cD×VD/[(C。-c。)×VA]×100%
式中c。为吸附液起始浓度,c。为吸附平衡浓度,n为吸附
液体积,Ⅳ为树脂质量,co为脱附液浓度,y。为脱附液体积
1.6静态吸附实验:吸附动力学曲线:取1g树脂
加入40mL0.80mg/mL白藜芦醇溶液,在不同时
刻取不量溶液分析自藜芦醇质量浓度,绘制吸附动
力学曲线。等温吸附曲线:取1g树脂加入40mL一
系列质量浓度的白藜芦醇溶液,进行吸附试验。测定
吸附前后的溶液中自藜芦醇质量浓度,计算树脂吸
附量,得等温吸附曲线。
1.7洗脱剂及洗脱条件的选择:对已经吸附样品的
树脂进行脱附试验,作出脱附曲线。考察脱附剂的种
类、浓度、流速等因素对树脂脱附性能的影响,确定
最佳的脱附工艺。
1.8产品的制备:将白藜芦醇洗脱液收集浓缩,去
除溶剂,并冷冻干燥,得到白藜芦醇初产品,采用高
效液相色谱法测定其含量,并按下式计算产品纯度。
纯度=W/W。×100%
式中Ⅳ为最终产物中自藜芦醇的量(g);W。为最终产物的
总质量(g)
2结果与讨论
2.1树脂的筛选结果:在相同试验条件下,测得各
树脂的静态吸附及脱附结果见表1。
表1 8种树脂的物理结构参数及对自藜芦醇的吸附、脱附性能
TableConstructionparameterofeightresinsandtheiradsorptionandesorptionpropertiesonr veratrol
树脂型号 粒径/mm 比表i面gt/(m2·g-1)平均孔径_/nm外观 极性 吸附l/(mg·91)吸附率/%脱附率/%
s一8 0.3~1.25 100~120 28.o~30.0微黄色 极性 30.1 83.4 43.8
聚酰胺0 120~360 白色 极性 21.2 63.2 58.6
NKA一9 0.3--1.25 250~290 15.o~16.5乳白色 极性 27.0 57.9 46.1
NKA—1 0.3~1.25 160~200 14.5~15.5红棕色 极性 31.6 84.3 91.7
AB一8 0.3~1.25 480~520 13.0~14.0乳白色 弱极性 20.4 58.6 50.7
x一5 0.3~1.25 500~600 29.o~30.0乳白色 非极性 22.3 72.1 80.3
D一140 0.1~o.3 490~600 一 白色 非极性 12.7 60.5 83.4
D一101 0.2~o.6 400~600 10.O~12.0白色 非极性 10.6 64.1 79.2
树脂的吸附性能对白藜芦醇的纯化影响很大,
大孔吸附树脂的吸附原理主要是物理吸附,本质是
吸附剂与吸附质问的范德华力。树脂吸附性能的优
劣是由其化学和物理结构决定的,树脂的极性和空
间结构(主要指孔径、比表面积及孔容等)是影响吸
附性能的重要因素。一般来讲,极性稍强的树脂对极
性强的分子有较强的吸附作用;非极性树脂对非极
性分子的吸附作用较强;孑L径较大的树脂易于吸附
分子体积较大的物质;树脂的比表面积越大,其吸附
容量也越大。白藜芦醇分子带有3个酚羟基,具有多
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第2期2005年2月‘209‘
酚的结构,显弱极性,可以作为一个良好的氢键供
体,有利于弱极性和极性树脂的吸附。相对来说,非
极性树脂对白藜芦醇的吸附偏小。另外,在某些情况
下,吸附作用力强,解吸起来就会困难,因此,生产上
希望树脂不仅吸附量大,还要求解吸率高,以保证有
效成分最大限度回收。由此可见,解吸率测定是树脂
实验的重要环境。如S一8、NKA一9树脂吸附量大,但
解吸率很低,树脂不易再生,不适用于分离;聚酰胺
树脂不易再生。综合考虑吸附与解吸性能,选用
NKA一Ⅱ树脂来分离纯化虎杖中白藜芦醇。
2.2 NKA一Ⅱ树脂静态吸附速率曲线:取1g树脂
加人40mL0.8mg/mL白藜芦醇溶液,在不同时刻
取少量溶液分析白藜芦醇浓度,绘制吸附动力学曲
线,见图1。可见,NKA一Ⅱ树脂在起始阶段吸附速率
较大,150min开始,吸附量增加缓慢。

bD



豳】

§
25
15
100 200 300
时间,/rain
图1 白藜芦醇静态吸附速率曲线
Fig.1Staticadsorptionratecurveofresveratrol
2.3 NKA一Ⅱ树脂吸附等温线:分别配制不同浓度
的白藜芦醇上柱液,称取一定量的NKA一Ⅱ树脂在
常温下作吸附等温线,见图2。可见,随着溶液中自
藜芦醇浓度的增加,树脂的吸附量首先增加很快,但
当浓度达800mg/L后,增长缓慢。

h



Ⅲ脚


0 200 400 600 800 l 000
平衡质量浓度/(mg.L。1)
图2 白藜芦醇等温吸附曲线
Fig.2IsothermaladsorptionCurveofresveratrol
2.4洗脱体系的确定:最常用的洗脱剂是水、甲醇、
乙醇、丙酮、醋酸乙酯以及它们的混合液等。实验表
明,采用甲醇一水、乙醇一水、丙酮体系对白藜芦醇均
有较好的洗脱效果。考虑到甲醇的毒性,丙酮的易挥
发性等因素,以及实际工作中的安全、成本等问题,
确定以乙醇一水体系作为洗脱剂。先以大量水洗脱除
去元机盐、蛋白质、多糖等杂质,再用不同体积分数
的乙醇一水进行洗脱。
2.5洗脱剂浓度对NKA一Ⅱ树脂动态脱附性能的
影响:将已吸附好样品的树脂用一系列不同体积分
数的乙醇一水进行洗脱,测洗脱液浓度,计算洗脱率。
结果见表2。可见,10%、30%乙醇洗脱率很低,并且
洗脱剂用量较大;50%乙醇洗脱,洗脱率不高;60%
~95%乙醇的洗脱率较高,且洗脱剂用量少,起到了
浓缩的效果。考虑到随着洗脱剂浓度的增加,洗脱液
洗下脂溶性杂质也会增多,故选择60%乙醇作为洗
脱剂。
表2洗脱剂浓度对动态脱附性能的影响
Table2 Effectsofeluentconcentration
ondynamicalelutionproperty
洗脱剂浓度/% 10 30 50 60 80 95
床体积 10 9 6 4 4 3
洗脱率/% 31.9 42.6 65.3 91.7 92.4 93.6
2.6 最佳脱附条件下的洗脱曲线:在常温下,用
60%乙醇作为脱附剂,以0.2mL/min的洗脱速率
对已吸附了样品的树脂进行洗脱,得到洗脱曲线,见
图3。
葫600
蜊400

咖】
匿200

器 。
万方数据
·210· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第2期2005年2月
表3 NKA一Ⅱ树脂使用次数对吸附率的影响
Table3 EffectsofusagetimesofNKA一11resin
onitsadsorptionefficiency
使用次数 吸附率/%
84.3
83.8
83.2
83.0
75.3
72.1
61.4
3 结论
3.1 采用大孔吸附树脂分离提纯虎杖提取液中白
藜芦醇是可行的。NKA~Ⅱ树脂是良好的吸附树脂,
对白藜芦醇的吸附量可达31.6mg/g;4.5倍床体
积的60%乙醇可将吸附在树脂上的样品洗下,解吸
率达91.7%。
3.2吸附树脂用于虎杖中自藜芦醇的分离,省去了
传统溶剂萃取法的烦琐工艺,仅吸附一脱附一步工艺
即可得到高含量的白藜芦醇,并且收率高、成本低
(树脂可再生,溶媒用量少)、操作简便、可推广应用。
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苦芩粉针剂的冷冻干燥工艺研究
程建明,郭 萌+
(南京中医药大学,江苏南京210029)
摘要:目的研究苦芩粉针剂的冷冻干燥制备工艺。方法 以产品的外观、溶化时间、含水量为指标,对预冻方
法、冻干添加剂及其用量、升华温度、解析干燥时间等工艺参数进行优选。结果最佳工艺为采用快冻法,加入6%
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关键词:苦芩粉针剂;冷冻干燥;制备工艺
中图分类号:R286.02 文献标识码:B 文章编号:0253—2670(2005)02—0210—03
LyophilizingprocedureofKuqinPowderInjection
CHENGJian—ming,GUOMeng
(NanjingUniversityofTraditionalChineseMedicine,Nanjing210029,China)
Keywords:KuqinPowderInjection;lyophilization;preparationpr cedure
苦芩冻干粉针是以苦参、黄芩为主药经提取、分
离、精制而制成的注射用冻干粉针,具有清热燥湿、
保肝降酶作用,临床用于治疗急慢性肝炎。苦芩冻干
粉针采用冷冻干燥法,因此本实验以产品的外观、溶
化时间、含水量为指标,对预冻方法、冻干添加剂及
其用量、升华温度、解析干燥时间等工艺参数进行优
选,并根据结果绘制了产品的冻干曲线图,为日后批
量生产提供了可靠的依据。
1仪器与试剂
美国Labconco公司77530—01型冷冻干燥机,
AET--40SM型十万分之一电子天平。乳糖、甘露
醇、葡萄糖(南京中医药大学植物药研究与新药开发
中心),羟丙基一p环糊精(HP—pCD)江苏泰兴新鑫
辅料有限公司,批号:010805。
2方法与结果
2.1 冻干添加剂及其用量的选择:由于注射液浓度
偏低,如将注射液直接冷冻干燥,则不易成型,需添
加适宜的赋形剂[1]。根据粉针剂对赋形剂的要求,选
收稿日期:2004—04—04
作者简介;程建明(1966--),男,江苏淮安人,硕士,助理研究员,主要从事中药制备工艺研究。
Tel:(025)86798393E—mail:min95666@sina.corn
*南京中医药大学中药专业97级实习生
万方数据
大孔吸附树脂法分离纯化虎杖中白藜芦醇的研究
作者: 向海艳, 周春山, 杜邵龙, XIANG Hai-yan, ZHOU Chun-shan, DU Shao-long
作者单位: 中南大学化学化工学院,湖南,长沙,410083
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2005,36(2)
被引用次数: 9次

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本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zcy200502020.aspx