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Purification on total astragalosides by macroporous adsorptive resin

大孔吸附树脂纯化黄芪总皂苷的研究



全 文 :·1322· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第9期2005年9月
保留率低、热原、鞣质等杂质去除不彻底、长期保存
时易产生絮状物问题,影响产品的质量和临床用药
安全。在传统工艺中采用活性炭吸附虽然可去除内
毒素、色素、蛋白质等杂质,然后会导致生物碱的大
量损失。随着活性炭量增加,生物碱损失就越多,当
加入量为0.5%时,原阿片碱损失接过50%。
膜分离技术是以浓度差和压力差为驱动力的操
作单元,当采用相同质量浓度的药液和操作参数时,
分离效果完全取决于膜组件的性能。正交试验结果
分析表明,要通过所考察3个膜设备操作参数的改
变来提高原阿片碱膜透过率和干膏中原阿片碱的质
量分数两个指标并不能取得很理想的效果,但对膜
通量的影响却极为显著。因此,为了提高工作效率,
根据膜组件的性能和药液的特性,应尽量选择较高
的压力、体积流量及温度。原阿片碱膜透过率较低主
要与膜设备导管与膜组件中滞留的浓缩液体积较大
有关,不过这可以通过增加初始药液的体积和浓缩
液较少时加入注射用水冲洗的方法解决。与膜分离
前的药液相比,膜透过液干膏中原阿片碱质量分数
增加。表明通过膜分离步骤药液得到了纯化,而且也
大大高于传统工艺产品,外观、药效都有很大的改
善。需要特别指出的是,采用6×103~1.0×104截
留相对分子质量的超滤膜分离不仅可以除去鞣质等
大分子杂质,而且可以很好地清除热原,大大提高了
产品的依从性和安全性。TLC实验结果显示,膜分
离工艺与传统工艺药液的斑点颜色及位置相同,
HPLC图谱的特征峰位置也基本一致,表明含有的
成分基本相似。
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大孔吸附树脂纯化黄芪总皂苷的研究
石忠峰1,陈蔚文1’¨,李卫民1,高英2
(1.广州中医药大学脾胃研究所消化室,广东广州510405;2.广州中医药大学新药开发研究中心,
广东广州 510405;3.上海中医药大学上海市高校中医内科学E一研究院,上海201203)
摘 要:目的研究黄芪总皂苷的大孔吸附树脂分离纯化工艺,为黄芪总皂苷的工业化生产提供参考。方法采用
AB一8大孑L吸附树脂对黄芪总皂苷进行吸附纯化,以黄芪总皂苷的收率、质量分数为考察指标综合评价。结果
60%乙醇提取树脂吸附后用不同体积分数乙醇洗脱,黄芪总皂苷主要集中在40%~80%乙醇部位。树脂对黄芪总
皂苷的动态吸附率为10.78mg/mL树脂;不同浓度NaOH溶液对杂质的洗脱效果不同,以0.1%NaOH溶液洗脱
效果较好。结论黄芪提取物上AB一8树脂柱,以水和0.1%NaOH洗脱后以80%乙醇洗脱黄芪总皂苷部位可使黄
芪总皂苷的收率和质量分数达到较满意效果。
收稿日期:2004—11-25
基金项目:广东省教育厅资助课题(BOL039);上海市教委E一研究院建设计划项目资助(E03008)
作者简介:石忠峰(1975一),男,在读博士生,中西医结合临床专业,研究方向为调理脾胃中药新药开发研究。
Tel:(020)33611027E—mail:shizhongfeng@hotmail.corn
*通讯作者陈蔚文
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第9期2005年9月·1323·
关键词:黄芪;黄芪总皂苷;树脂吸附
中图分类号:R286.02 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)09—1322—04
Purificationon otalstragalosidesbymacroporousadsorptiveresin
SHIZhong—fen91,CHENWei—wenl,LIWei—rainl,GAOYin92
(1.DigestingDepartment,InstituteofSpleenandStomach,GuangzhouUniversityofTraditionalChineseMedicine,
Guangzhou510405,China;2.NewDrugDevelopmentCenter,GuangzhouU iversityofTraditionalChinese
Medicine,Guangzhou510405,China;3.ShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine,TraditionalCh nese
MedicineInt rnalMedicineE-AcademyofShanghaiHigherEducationCollege,Shanghai201203,China)
Abstract:ObjectiveStudyonpurificationof otalstragalosidesbymacroporousadsorptiveresinto
provideevidencefortheirndustrializedproduction.MethodsTotalstragalosideswerepurifiedbyAB一8
macroporousadsorptiveresina devaluatedbyyieldandpurity.ResultsTotala tragalosidesweremainly
in40%一80%ethanolp rtselutedbydifferentco centrationethan01.Theresindynamicadsorptionrate
was1O.78mg/mL:differentconcentrationNaOHsolutionhadifferenteffecttoeluteimpuritiesand
O.1%NaOHhadbettereffect.ConclusionThetotalstragalosidesarea sorbedbyAB一8resincollumn,
elutedwithwater,0.1%NaOH,then20%ethanolinorder,atlastboththetotalstragalosidesyieland
purityhavedesirablehigherlevelin80%ethan01elution.
Keywords:RadixAstragali;totalastragalosides;resinad orption
黄芪是多年生草本豆科植物蒙古黄芪
Astragalusmembranceus(Fisch.)Bungevar.
mongholicus(Bunge)Hsiao或膜荚黄芪A.
membranaceus(Fisch.)Bunge的干燥根。黄芪中含
多糖、皂苷、黄酮等,其中包括黄芪甲苷在内的黄芪
总皂苷是黄芪中的主要有效部位。黄芪总皂苷不但
具有消炎、降血压、抗心肌缺氧、中枢镇痛、镇静的作
用,而且具有影响血清和肝脏蛋白质的合成、影响血
浆cAMP和再生肝DNA的合成,以及促进NK(自
然杀伤细胞)细胞活性和抗肝损伤等作用[1]。目前,
黄芪总皂苷的提取分离方法有水提法、醇提法、萃取
法精制、树脂吸附法精制和超临界CO。法等,其中
树脂吸附精制法具有操作简便,无污染,成本较低等
优点,因此本实验对用醇提加树脂吸附法提取分离
黄芪总皂苷的工艺进行了考察。
1材料与装置
黄芪购自广州中医药大学大药房有限公司,经
广州中医药大学药植鉴定教研室李薇教授鉴定为蒙
古黄芪。
紫外可见光分光光度计(ThermoElectron
Corporation);电子控温电热套;D型水浴锅(河北
黄骅市航天仪器厂);AB204一B型电子分析天平
(瑞士梅特勒公司);DHF--6050型电热恒温真空干
燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。
AB一8树脂(药用级),南开大学化工厂生产;蒸
馏水,实验室自制;黄芪甲苷对照品,购自中国药品
生物制品检定所,批号:781—200410;乙醇、香草醛、
高氯酸、冰醋酸均为AR级。
2方法及结果分析
2.1 黄芪总皂苷的测定盈]:精密称取干燥至恒重的
黄芪甲苷对照品2.5mg,置于lOml。量瓶中,用无
水乙醇溶解并稀释至刻度。精密吸取0、0.2、0.3、
0.4、0.5、0.6、0.7mL黄芪甲苷对照品溶液,分别注
入具塞试管中,水浴蒸干,各加入5%香草醛溶液
0.2mL和高氯酸0.8mL,65℃水浴中加热15min
后取出,冷却至室温,各加冰醋酸至5mL,30min
内以0mL黄芪甲苷对照品溶液作为空白对照,在
560nm处测定吸光度。以吸光度为纵坐标,质量浓
度为横坐标绘制标准曲线,得线性回归方程Y一
0.0296x一0.021,R2—0.9992,表明黄芪甲苷
在10~35/-g/mL与吸光度线性关系良好。
2.2样品溶液的制备:称取黄芪提取物(自制,含黄
芪总皂苷52.14%)置烧杯中,加适量蒸馏水,充分
搅拌,超声处理10min,使其充分溶解,滤过,即得。
2.3不同吸附树脂对黄芪总皂苷的静态吸附量试
验[3]:精密称取已处理好的干树脂约1g,置100mL
烧杯中,加样品溶液20mL,每隔5min振摇10s,持
续2h,然后静置24h,使其达到饱和吸附,吸取上层
液测定黄芪总皂苷的质量浓度。按下式计算树脂饱和
吸附量:饱和吸附量一[(初始质量浓度~吸附后质量
浓度)×吸附液体积]/树脂质量,结果见表1。
2.4不同树脂对黄芪总皂苷静态吸附一洗脱性能试
验:将已处理好的干树脂lg,经静态饱和吸附总皂
苷后滤出,吸干表面水分,精密加入80%乙醇20
万方数据
·1324· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第9期2005年9月
mL,每隔5min振摇10S,持续2h,测定洗脱液的质
量浓度,计算洗脱率:洗脱率一(洗脱液质量浓度×洗
脱液体积)/饱和吸附量×100%,结果见表2。
表1 3种树脂静态饱和吸附量测定结果(甩一3)
Table1 Resultofstaticsaturationadsorption
bythreekindsofresins(万一3)
表2 3种树脂静态洗脱测定结果(一一3)
Table2 Resultofstaticsaturationelution
bythreekindsofresins(捍一3)
结果说明除D一101对黄芪总皂苷的静态吸附
量较zb夕f,,另外两种树脂的吸附量均在40mg/g以
上,能用于黄芪总皂苷的吸附分离工艺。在静态洗脱
中,AB一8型树脂吸附的黄芪总皂苷较易洗脱,D一
201型树脂的洗脱率相对较低,AB一8型树脂表现出
最佳的综合性能。因而,选用AB一8型树脂分离纯化
黄芪总皂苷。
2.5 AB一8树脂对黄芪总皂苷的动态吸附性能的测
定[4]:将黄芪总皂苷质量浓度为0.841mg/mL的样
品溶液分别缓慢加入装有AB一8树脂柱(20cm×
1.2cm)中,控制体积流量为1.2mL/min,每10mL
收集1个流份,将每次所收集流份过相同的大孔树
脂柱,先以40mL蒸馏水洗脱,继以40mL95%乙
醇洗脱黄芪总皂苷部位,测定乙醇洗脱部位中黄芪
总皂苷,绘制黄芪总皂苷在AB一8树脂柱上的动态
吸附曲线,确定AB一8树脂对黄芪总皂苷的动态吸
附性能,结果见图1。
可见,从第10流份开始,黄芪总皂苷出现较大
量泄漏;随着流份数的增加,黄芪总皂苷质量浓度也
不断上升,增至第30流份以后,曲线趋于平缓,即此
时AB一8树脂对黄芪总皂苷的动态吸附趋于饱和,
吸附量可达240.3mg。动态吸附率为10.78mg/
mL树脂。因此考虑实际生产工艺中上样量不超过
黄芪生药0.44g/mI。树脂,以免造成黄芪总皂苷的
大量泄漏,损失得率。
2.6不同体积分数乙醇及用量对黄芪总皂苷洗脱
性能的考察[5]:黄芪提取物水溶液500mL(50g生
药)上AB一8树脂柱后分别以蒸馏水及20%、40%、











图1 AB一8树脂对黄芪总皂苷的动态吸附曲线
Fig.1DynamicadsorptioncurveofAB一8resin
t0totalstragalOsides
60%、80%、95%乙醇各100mL洗脱,25mL收集1
个流份,分别测定各洗脱液流份中黄芪总皂苷的质
量浓度,绘制洗脱曲线,见图2。
图2不同体积分数乙醇及用量对黄芪总
皂苷洗脱性能的影响
Fig.2Elutingefficiencyofdifferentco centration
andvolumeof thanolt totalstragalOsides
可以看出,蒸馏水和20%洗脱液中黄芪总皂苷
很少,而主要集中在40%乙醇到80%乙醇洗脱部
分,95%乙醇洗脱部位中黄芪总皂苷也很少。因此考
虑洗脱工艺为上样后先以蒸馏水和20%乙醇洗脱
杂质后,继以80%乙醇洗脱黄芪总皂苷部位,用量
各为4倍量树脂柱体积。
2.7验证性试验:根据以上研究及分析,确定黄芪
总皂苷分离工艺为黄芪提取物加10倍量蒸馏水溶
解,滤过,弃去沉淀,上清液过AB一8树脂柱(55
cm×4cm),分别各以4倍量蒸馏水、20%乙醇、
80%乙醇洗脱,收集富含黄芪总皂苷的80%乙醇洗
脱部位,减压回收乙醇,浓缩物在60。C真空干燥。各
取50g黄芪粗粉,根据以上工艺条件进行验证性试
验,并跟踪检测黄芪总皂苷收率和质量分数,结果见
表3。
根据以上结果可以看出,经过该工艺处理后的
黄芪总皂苷质量浓度仍然不是很高,达不到有效部
位的要求,因此在该工艺基础上仍需要继续精制处
理。继续增加乙醇体积分数虽然可以达到精制目的,
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第9期2005年9月·1325·
但黄芪总皂苷损失亦相应增大,故考虑其他方法。由
于树脂所吸附的杂质主要为黄酮类等酸性有色物
质,而黄芪总皂苷为中性,所以考虑以稀碱溶液洗脱
杂质,对黄芪总皂苷影响较小。因此分别取50g黄
芪粗粉,在以上工艺基础上,水洗后以不同浓度的氢
氧化钠溶液进行洗脱,结果见图3。
表3工艺条件验证结果
Table3 Verificationresultf echnologicalcondition




廿






珀j






图3不同质量浓度的氢氯化钠溶液对黄芪
总皂苷收率(A)和质量分数(B)的影响
Fig.3InfluenceofNaOHsolutionatdifferent
concentrationony eld(A)andpurity
coefficient(B)ofas ragaloside
可以看出,随着NaOH溶液质量浓度的升高,
所得黄芪总皂苷的收率逐渐下降,而质量分数却逐
渐升高,综合考虑以0.1%NaoH溶液较为合适,既
可以保证黄芪总皂苷的质量分数在50%以上,又不
至于使黄芪总皂苷损失过多。
3讨论
AB一8树脂是一种球形弱极性聚合物吸附剂,该
树脂对皂苷类成分有特殊的选择性,适合从水溶液
中提取皂苷类成分和某些有机物质。吸附树脂粒可
通过再生反复使用。本实验对用不同柱长的AB一8
树脂柱,以及不同体积分数的乙醇洗脱和提取时对
黄芪总皂苷得率和质量分数的影响等进行了研究,
证实醇提后经过AB一8树脂的精制处理,可以使黄
芪总皂苷的得率和质量分数均达到较高水平。
由于黄芪醇提取物中含有较多黄酮类物质,而
AB一8树脂对黄酮类成分也有一定吸附能力,因此在
精制过程中需要先用稀醇洗脱极性较大的黄酮类杂
质。一般而言,酸性化合物在碱性溶液中易被解吸
附,碱性化合物在酸性溶液中易被解吸附。黄芪总皂
苷为中性化合物,而植物提取物中的色素成分多为
酸性化合物。因此,本研究采用稀碱溶液对大孔树脂
进行洗脱,可最大限度的将色素杂质洗脱,而黄芪总
皂苷受影响较小,提高了产品的纯度。
综合以上研究结果,黄芪总皂苷的最终精制工
艺为黄芪提取物加10倍量蒸馏水溶解,滤过,弃去
沉淀,上清液过AB一8树脂柱,分别以蒸馏水、0.1%
NaOH溶液,20%乙醇、80%乙醇洗脱,收集富含黄
苠总皂苷的80%乙醇洗脱部位,回收乙醇,浓缩物
60℃真空干燥得黄芪总皂苷提取物。
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三相流化床蒸发浓缩更年安提取物的研究
刘明言1,聂万达2,凌宁生2
(1.天津大学化工学院,天津,300072;2.天津中新药业集团股份有限公司,天津300122)
摘 要:目的 使用三相流化床蒸发浓缩中试装置用于更年安提取物的浓缩,探索最佳浓缩工艺。方法 以浓缩器
收稿日期:2004—11-15
基金项目:天津市中药现代化专项基金资助(0131086112)
作者简介:刘明言(1966一),男,河南禹州人,博士,教授,研究方向为多相流及传热工程、多相反应器工程和中药现代化工程。
E~mail:myliu@tju.edu.en
万方数据
大孔吸附树脂纯化黄芪总皂苷的研究
作者: 石忠峰, 陈蔚文, 李卫民, 高英, SHI Zhong-feng, CHEN Wei-wen, LI Wei-min,
GAO Ying
作者单位: 石忠峰,李卫民,SHI Zhong-feng,LI Wei-min(广州中医药大学脾胃研究所,消化室,广东,广
州,510405), 陈蔚文,CHEN Wei-wen(广州中医药大学脾胃研究所,消化室,广东,广州
,510405;上海中医药大学上海市高校中医内科学E-研究院,上海,201203), 高英,GAO
Ying(广州中医药大学新药开发研究中心,广东,广州,510405)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2005,36(9)
被引用次数: 28次

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