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Studies on separation and purification of saponins from Panax notoginseng with strongly polar macroporous adsorption resin

强极性大孔吸附树脂对三七皂苷的分离纯化研究



全 文 :表 3 以积雪草苷为指标方差分析表
Table 3  Var iance analysis with asiaticoside as marker
方差来源 离均差平方和 自由度 方差 F值 显著性
A   0. 086 2 0. 043 774 P < 0. 01
B 0. 023 2 0. 012 207 P < 0. 01
C 0. 01 2 0. 005 90 P < 0. 01
D 0. 001 5 2 0. 008 13. 5 P < 0. 01
误差 Se 0. 000 5 9 0. 000 06
  F 0. 05 ( 2, 9)= 4. 26 F 0. 01 ( 2, 9)= 8. 02
表 4 以黄芪甲苷为指标方差分析表
Table 4  Var iance analysis with astragalosideⅣ as marker
方差来源 离均差平方和 自由度 方差 F值 显著性
A   0. 043 2 0. 021 5 483. 75 P < 0. 01
B 0. 031 2 0. 015 5 348. 75 P < 0. 01
C 0. 036 2 0. 018 405. 00 P < 0. 01
D 0. 030 2 0. 015 337. 50 P < 0. 01
误差 Se 0. 000 4 9 0. 000 04
  F 0. 05 ( 2, 9)= 4. 26 F 0. 01 ( 2, 9)= 8. 02
按最佳工艺条件进行提取 (n= 3) ,提取液滤过 ,滤液
蒸干 ,残渣用甲醇溶解并定容至 100 mL,分别精密
吸取 2 mL,稀释至 10 mL, 0. 45μm微孔滤膜滤过 ,
滤液作为供试品溶液。分别采用 HPLC法按前述色
谱条件测定积雪草苷、黄芪甲苷含量 ,结果积雪草苷
转移率为 65. 2% ,黄芪甲苷为 56. 1%。
3 讨论
  提取溶剂浓度选择是根据积雪草苷、黄芪甲苷
的理化性质 ,分别以水 , 40% , 70% , 95%乙醇溶液 8
倍量 ,提取两次 ,每次 2 h。供试品经处理后 ,以积雪
草苷、黄芪甲苷对照品为对照 ,采用 T LC法 [ 2 ] ,定量
点样 ,以氯仿-甲醇 -水 ( 13∶ 7∶ 2)的下层溶液为展
开剂 , 10%硫酸乙醇溶液显色 ,结果 40% ~ 60%乙
醇斑点明显 ,故设定 30% , 50% , 70%乙醇为提取
溶剂。
References:
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强极性大孔吸附树脂对三七皂苷的分离纯化研究
欧来良 ,史作清* ,施荣富 ,王 重 ,王瑞芳
(南开大学 吸附分离功能高分子材料国家重点实验室 高分子化学研究所 ,天津  300071)
摘 要: 目的 探索一种高效、实用的分离纯化三七皂苷的技术。 方法 根据三七皂苷的结构特征 ,选用强极性吸
附树脂 ADS-2,并对 ADS-2树脂的吸附性能进行了系统研究。 采用 HPLC法对产品中人参皂苷 Rg1 , Re, Rb1和三
七皂苷 R1进行了测定。 结果  ADS-2树脂对三七皂苷具有较高的吸附选择性 , 50%乙醇作为脱附剂 ,产品中有效
成分含量为: 人参皂苷 Rg1 31. 7% , Re 5. 40% , Rb1 5. 79% ,三七皂苷 R1 29. 7% ,产率为 7. 75%。结论 大孔 ADS-
2吸附树脂对三七皂苷的分离纯化简单、高效 ,易于工业化生产。
关键词: ADS-2吸附树脂 ;三七皂苷 ;吸附分离
中图分类号: R284. 2; R286. 02   文献标识码: B   文章编号: 0253 2670( 2003) 10 0905 03
Studies on separation and purification of saponins fromPanax notoginseng
with strongly polar macroporous adsorption resin
OU Lai-liang, SHI Zuo-qing, SHI Rong-fu, W ANG Zhong, WANG Rui-fang
( Sta te Key Labo ra tor y o f Functional Po lymeric Materials for Adso rption and Sepa ration,
Institute of Polyme r Chemistr y, Nankai Univ er sity , Tianjin 300071, China)
Key words: ADS-2 po rous adso rption resin; saponins of Panax notoginseng ( Burk. ) F. H. Chen; ad-
sorption and sepa ra tion
  三七为我国传统中药材 ,具有化瘀止血、活血定 痛之功效 ,主要含有皂苷、黄酮、甾醇、多糖等成分。
·905·中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 10期 2003年 10月
收稿日期: 2002-10-29基金项目:国家自然科学基金资助项目 (29974015)
* 通讯作者  Tel: ( 022) 23503935
三七皂苷是其发挥药效的主要活性成分。 在三七所
含有的 28种皂苷中又以人参皂苷 Rg1 , Re, Rb1和
三七皂苷 R1的生理活性较为明确 [1, 2 ]。近年来随着
吸附分离技术在中药制备中的广泛应用 ,也有有关
应用 D101型大孔吸附树脂富集纯化三七皂苷的报
道 [3 ] ,但较多地局限于三七总皂苷的提取分离 ,同时
建立在以总皂苷含量为质控指标的质量标准 ,也不
能反映三七总皂苷内在组成的变化 ,从而给中药制
剂的稳定性、疗效等带来不确定性。本实验通过强极
性大孔吸附树脂对三七皂苷的分离性能研究 ,确定
了仅通过“吸附-脱附”的简单生产工艺即可得到较
高纯度三七皂苷 ,并利用 HPLC法对提取物中人参
皂苷 Rg1 , Re, Rb1和三七皂苷 R1进行了定量分析。
1 仪器与材料
Waters高效液相色谱仪 (Wa ters公司 ) , BSZ—
100自动部分收集器 , HL— 2恒流泵 , BUCHR— 144
旋转蒸发仪。
  所用三七药材经河北安国市医药公司鉴定系五
加科植物三七 Panax notoginseng ( Burk. ) F. H.
Chen的干燥根 ;人参皂苷 Rg1 , Re, Rb1和三七皂苷
R1对照品 (中国药品生物制品检定所 )。 强极性
ADS-2树脂 (本实验室合成 ) ,工业乙醇、乙腈 (色谱
级 )、纯水 (自制 )。
2 方法与结果
2. 1 三七中皂苷含量测定方法
2. 1. 1 色谱条件:色谱柱为 Alltima Amino 100A
( 5μm, 250 mm× 4. 6 mm) ;流动相:乙腈 -水 ( 85∶
15) ;流速: 1. 0 mL /min;柱温: 室温 ;检测波长: 210
nm。
2. 1. 2 标准曲线的制备: 取人参皂苷 Rg1 , Re, Rb1
和三七皂苷 R1对照品各约 5 mg ,精密称定 ,置 5
m L容量瓶中 ,加甲醇至刻度。分别取 20, 10, 5, 2, 1
μL注入高效液相色谱仪中 ,在上述的条件下进行分
析 ,记录色谱峰面积。 以进样量为横坐标 ,峰面积为
纵坐标绘制标准曲线 ,结果见表 1。
2. 1. 3 供试品溶液的制备: 称取三七粗粉 50 g ,用
70%乙醇 80℃回流提取 2次 ( 300 mL, 3 h; 200
m L, 2 h)。滤过 ,合并滤液 ,减压回收乙醇 ,滤去不溶
物 ,共得滤液 350 mL ( HPLC测定人参皂苷 Rg1为
4. 76 mg /mL)。
2. 1. 4 三七提取物中皂苷成分的分析:精确称取三
七提取物约 20 mg于 10 mL量瓶中 ,甲醇定容。静
置 ,取上清液 20μL,按上述色谱条件进行 HPLC分
析。三七中皂苷定量采用外标法。色谱图见图 1。
表 1 三七中皂苷的标准工作曲线
Table 1  Standard curve equation of saponins
fromP . notoginseng
名 称    回归方程 r 线性范围
/(μg· mL- 1 )
人参皂苷 Rg1 Y= 6 127+ 484 486X 0. 996 38. 5~ 770
人参皂苷 Re Y= - 4 692+ 39 537X 0. 998   20~ 400
人参皂苷 Rb1 Y= 23 389+ 184 410X 0. 991   30~ 600
三七皂苷 R1 Y= - 21 116+ 412 804X 0. 992   20~ 400
1-人参皂苷 Rg1  2-人参皂苷 Re  3-三七皂苷 R1  4-人参皂苷 Rb1
1-gins enosid e Rg1  2-gins en oside Re
3-notoginsenoside R1  4-gins enosid e Rb1
图 1 三七中皂苷对照品 ( A)和三七
提取物 (B)的 HPLC图谱
Fig. 1 HPLC chromatograms of P . notogimseng sapo-
nins (A) andP . notog imseng extraction (B)
2. 2  ADS-2树脂的预处理及再生: 取一定量的
ADS-2树脂 ,湿法装柱 ,用工业乙醇洗至加水不浑
浊 ,大量水洗至无醇 ,分别用 5% HCl和 5% NaOH
处理 ,用水洗至中性 ,备用。用 3~ 4倍床体积 5%
NaOH即可再生。
2. 3  ADS-2树脂对三七中人参皂苷 Rg1的动态吸
附: 精确称取 10 mL上述经预处理的树脂 ,装入交
换柱 ,通入供试样品溶液 ,控制吸附流速为 1 BV /h ,
分别收集流出液。采用 HPLC法测定流出液中人参
皂苷 Rg1的浓度 (因三七中人参皂苷 Rg1的含量最
高 ,本实验以其作为考察 ADS-2树脂的指标 )。树脂
的吸附量按 (原液浓度 -流出液浓度 )×吸附体积 /
树脂体积计算。绘制吸附曲线 ,见图 2。吸附饱和后
的树脂用纯水淋洗至中性 , 50%乙醇解吸 (控制 1
BV /h ) ,分别收集解吸液 ,依次测定人参皂苷 Rg1浓
度 ,绘制解吸曲线。 见图 3。
  可以看出 ,当吸附流速为 1 BV /h时 , ADS-2树
脂可以处理 3倍树脂床体积浓度为 4. 76 mg /mL的
三七提取液而不发生泄露 ,此时树脂床共吸附人参
皂苷 Rg1 142. 8 mg ,相当于三七生药量 4. 28 g,树
脂的工作吸附量为 14. 28 mg /mL。吸附饱和时可处
理 8倍床体积的提取液 ,饱和吸附量达 21. 64
mg /mL。用 50%乙醇作为解吸液 ,当吸附流速为 1
BV /h时 ,解吸峰非常集中 ,无明显的拖尾现象 ,用 4
·906· 中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 10期 2003年 10月
图 2  ADS-2树脂的吸附曲线
Fig. 2  Adsorpt ion curve on ADS-2 porous resin
图 3  ADS-2树脂的解吸曲线
Fig. 3  Desorption curve on ADS-2 porous resin
倍树脂床体积的解吸液即可基本将三七中皂苷成分
从树脂上解吸下来。可见 ADS-2树脂具有良好的解
吸性能。
2. 4  ADS-2树脂分离、纯化三七皂苷
2. 4. 1 洗脱溶剂的选择: ADS-2树脂是一种多功
能吸附树脂 ,有针对性地选择合适的洗脱剂 ,将会达
到良好的分离精制的目的。 三七中所含皂苷均为达
玛烷型 ,不含人参中所特有的齐墩果烷型皂苷 ,因此
三七中的皂苷成分虽具有较大的极性 ,却只能靠范
德华力吸附在树脂上。 实验曾考察了亲水性有机溶
剂甲醇、乙醇、丙酮对三七皂苷的解吸性能 ,结果解
吸率在 95%以上 ,但从价廉、安全和卫生的角度考
虑 ,选用乙醇较佳。本实验对不同浓度的乙醇作为脱
附剂对 ADS-2树脂的脱附性能进行考察。
2. 4. 2 三七皂苷的提取富集和分离:取上述经预处
理的树脂各 20 mL分别装入 3支交换柱 ,根据动态
吸附的实验结果 , 20 mL ADS-2树脂可以处理 60
m L 4. 76 mg /mL的提取液而不发生泄露 ,因此分
别取供试品溶液各 60 mL通入以上 3支交换柱 ,控
制流速 1 BV /h,吸附完毕后 ,用蒸馏水洗至中性 ,然
后分别用 70% , 50% , 30%乙醇解吸 ,收集洗脱液 ,
浓缩、真空干燥、粉碎得白色粉末。分析结果见表 2。
表 2 不同浓度的乙醇对三七提取物中皂苷成分的影响
Table 2  Ef fect of dif ferent ethanol concentrations
on saponins inP . notogiseng extraction
洗脱液 人参皂苷
Rg1 /%
人参皂苷
Re/%
人参皂苷
R1 /%
人参皂苷
Rb1 /%
产率
/%
30%乙醇 30. 2 4. 95 5. 67 20. 1 6. 50
50%乙醇 31. 7 5. 40 5. 79 29. 7 7. 75
70%乙醇 27. 4 4. 09 6. 75 15. 3 9. 95
  由表 2可知 ,随着洗脱液浓度的升高 ,产品的产
率也相应提高。乙醇浓度较低 ,虽然得到的产品纯度
较高 ,但产率却很低 ;浓度太高时有大量的弱极性杂
质一起流出 ,导致有效成分的含量下降 ; 50%乙醇作
为洗脱液 ,相对较理想。
3 讨论
3. 1 带有少量可交换功能基的大孔强极性吸附树
脂 ADS-2是一种多功能吸附树脂 ,各种功能基针对
不同极性的中药成分产生不同的吸附作用 ,根据树
脂结构和所要提取成分的结构特点 ,选用不同极性
的洗脱液 ,可以达到对不同中药成分分离纯化的目
的。 ADS-2用于三七皂苷的分离 , 50%乙醇作为洗
脱液 ,产品纯度人参皂苷 Rg1为 31. 7% , Re为
5. 40% , Rb1为 5. 79% ,三七皂苷 R1为 29. 7% ,产
率为 7. 75% 。
3. 2  ADS-2树脂用于三七皂苷提取较为理想的工
艺路线为: 20倍量的 70%乙醇回流提取两次 ( 3 h, 2
h) ,回收乙醇 ,滤过得澄清水溶液 ,通入 ADS-2树脂
柱 ,控制流速 1 BV /h ,吸附完毕用 50%乙醇洗脱 ,
浓缩、干燥即得白色三七皂苷产品。
3. 3  ADS-2树脂用于三七皂苷类纯化 ,具有产品
色泽好 ,生产过程中不是用毒性有机溶剂 ,对产品、
环境无污染 ,利于工业化生产等优势。
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