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苦豆子种子生物碱离子交换分离的因素研究



全 文 :果见表 2, 3和图 1。
表 2 不同产地蛇足石杉总碱及 Hup A的含量 ( n= 3)
产地 总碱 (% ) Hup A(% )
贵州 0. 418 0. 018
广东 0. 587 0. 021
安徽 0. 576 0. 020
  注:提取溶剂为氯仿
表 3  Hup A在蛇足石杉中的分布
产地 部位 Hup A(% )
广东  根 0. 002 0
南昆山 茎 0. 012 3
叶 0. 012 9
安徽  根 0. 003 5
茎 0. 013 2
叶 0. 006 3
3 结论与讨论
3. 1  HPLC法测定石杉碱甲 ,方法简单 ,线性范围
广 ,灵敏度高 ,是目前测定 Hup A药源的快速灵敏
的一种有效方法。 测定中比较了 3种流动相: 甲醇 -
水 ( 50∶ 50,含 0. 01%三乙胺 )、甲醇 -乙腈-水 ( 40∶
10∶ 50,含 0. 01%三乙胺 )、乙腈 -KH2 PO4 溶液
( 12∶ 88) ,结果乙腈 -KH2 PO4溶液 ( 12∶ 88)为流动
相分离效果最好。 其中三乙胺的浓度对出峰影响较
大 ,浓度增大 ,不出峰。这与周芝芳等 [5 ]对 Hup A胶
囊的测定结果一致。
3. 2 蛇足石杉总碱的几种提取方法结果表明 ,各提
取方法之间并无显著差异。
3. 3  Hup A测定结果表明 ,广东南昆山样品、贵州
1-根  2-茎  3-叶
4-Hup A对照品
图 1 蛇足石杉不同部
位 中 Hup A的
HPLC图
样品和安徽样品的石杉碱
甲含量之间稍有差异。
3. 4  Hup A在两个产地的
蛇足石杉植株中的含量分
布为地上部分大于地下部
分。 但 Hup A在茎和叶中
的分布差别较大 ,对此只有
通过对不同产地蛇足石杉
植株不同部位 Hup A含量
的进一步调查才能解决。同
时也说明 Hup A可能在蛇
足石杉的叶中合成 ,而后通
过茎向地下部根中运输。
3. 5 蛇足石杉广布于全国
各地 ,目前药源产地主要为
云南、四川、贵州 ,作者将进
一步开展对不同产地药源含量的测定工作。
参考文献:
[1 ] 程源深 ,吕传真 ,应智林 ,等 . 石杉碱甲治疗重症肌无力症 128
例 [ J] . 新药与临床 , 1986, 5( 4): 197-199.
[ 2 ] 徐嗣荪 ,高之旭 ,翁 正 ,等 . 石杉碱甲片对阿耳茨海默病记
忆、认知和行为的疗效 [ J ] . 中国药理学报 , 1995, 16( 5): 391-
395.
[3 ] 程丹华 ,戴克敏 . 千层塔的生药学鉴定 [ J ] . 基层中药杂志 ,
1992, 6( 4): 7-9.
[4 ] 肖崇厚 .中药化学 [M ] .上海:上海科学技术出版社 , 1997.
[5 ] 周芝芳 ,林志红 . 高效液相色谱法测定石杉碱甲胶囊的含量
[ J] .药物分析杂志 , 1998, 18( 2): 104-106.
苦豆子种子生物碱离子交换分离的因素研究
王洪新 ,王 键
(江南大学食品学院 天然资源研究室 ,江苏 无锡  214036)
  苦豆子 Sophora alopecuroides L.又名苦甘草、
嘎顺—包日其格 (蒙药名 ) ,是豆科槐属植物 ,在我国
主要分布于西北沙漠地带 ,其种子、根茎及全草都是
我国西北地区常用的中药材 ,有清热解毒、祛风燥
湿、止痛杀虫等作用 [1 ]。研究发现苦豆子富含生物
碱 ,特别是苦豆子种子中的生物碱含量高达
8. 11% 。苦豆子种子中生物碱以氧化苦参碱、氧化槐
果碱、苦参碱、槐定碱、槐果碱等喹喏里西定 (quino-
lizidine)型生物碱为主 [2 ]。由于该类生物碱的极性较
大 ,因此在水中的溶解性较好 [3 ]。因此可以利用离子
交换树脂法 ,经过酸水提取、离子交换与碱化洗脱三
步处理得到纯度较高的总生物碱 ,成本低、操作简
便 ,适于工业生产。本研究利用静态法和动态法进行
了离子交换树脂的筛选 ,并利用加助溶剂的方法改
善了苦豆子生物碱的分离效果。并利用液质联用
( HPLC-M S)仪分析了离子交换洗脱液的成分。
·1080· 中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s  2002年第 33卷第 12期
收稿日期: 2002-07-19作者简介:王洪新 ( 1964-) ,男 , 1991年于无锡轻工大学获食品工程博士学位 ,研究方向为天然资源 ,主持省部级项目 4项 ,发表科技论文 20余篇。 Tel: ( 0510) 5887517
1 材料和仪器
苦豆子的干燥全草 (含种子 )新疆产 ,购自新疆
乌鲁木齐市中药材公司 ,并经生药鉴定。 732, D001,
HZ002树脂来源于上海亚东核极树脂有限公司 ;氧
化苦参碱对照品 (上海市药品检验所 ) ;试剂均为分
析纯。
722分光光度计 (上海分析仪器总厂 ) ; PHS-2型
酸度计 (上海第二分析仪表厂 ) ; 79-1型恒温磁力搅拌
器 ; Wa ters Pla tform ZMD4000液质联用分析仪。
2 方法和结果
2. 1 实验方法
2. 1. 1 树脂的预处理:依次用食盐水、NaOH溶液、
盐酸溶液、 NaOH溶液、盐酸溶液浸泡 ,洗净后备用。
2. 1. 2 静态吸附试验:在具塞三角瓶中加入一定量
的不同类型离子交换树脂和 100 mL一定浓度的生
物碱提取液 ,放在恒温摇床上振荡 ,直至平衡为止 ,
以差减法计算平衡交换容量。
2. 1. 3 动态吸附试验:将一定量的离子交换树脂 ,放
在离子交换柱中 ,通入生物碱提取液 ,直至树脂饱和
为止 ,以去离子水冲去残存液体后 ,再以合适的洗脱
液洗脱 ,分析洗脱液中离子含量 ,换算成树脂吸附量。
2. 1. 4 分析条件: 色谱柱: XTerraTM MS柱 ( 2. 1
mm× 150 mm) ,电喷雾离子化质谱检测器 ,流动相:
碳酸氢铵 -甲醇 ( 20∶ 80) ,温度: 25℃ ,质谱信号采
集范围: 185~ 500,流速: 1 mL /min;进样量: 5μL。
2. 2 分析方法
2. 2. 1 苦豆子种子总生物碱浓度的测定: 利用酸性
染料染色法测定苦豆子中总生物碱含量 [4 ]。 以移液
管吸取一定量浸出液 ,加入溴麝香草酚蓝 pH7. 6的
缓冲液 6. 00 mL,氯仿 6. 00 mL,密塞剧烈振动 2
min,静置 2 h,在 417 nm处测定氯仿层的吸光度
值 ,按标准曲线得生物碱浓度。
2. 2. 2 苦豆子种子生物总碱的 HPLC-M S分析:分
析条件: 色谱柱: XTerraTM MS柱 ( 2. 1 mm× 150
mm) ,检测波长: 200~ 600 nm;流动相: 碳酸氨铵 -
甲醇 ,温度: 25℃ ,流速: 1 m L /min,进样量: 5μL。
将一定量的生物碱溶液按上述条件进行分析。
分析结果由面积归一法算得不同物质的含量。
2. 3 不同树脂的吸附效果: 利用树脂吸附生物碱的制
备方法主要有静态法和动态法。 静态法制备生物碱操
作简单 ,设备要求低且可分批进行。而生产中则以动态
法为主 ,最常用的操作方式为固定床离子交换法。苦豆
子生物碱在水溶液中有较好的溶解性 ,尤其在酸水溶
液可以形成生物碱盐正离子形式。 因此本实验根据它
们溶解性质 ,选用强酸性阳性树脂 732、 D001和
HZ002树脂作为吸附介质。 根据不同温度、不同交换
反应时间时的交换量以及平衡时的交换量计算出交换
容量和吸附率 ,并加以比较。结果见表 1, 2。
表 1 树脂对苦豆子生物碱的静态交换效果
树脂 类型 树脂体积
( m L)
料液体积
( m L)
体积交换容
量 ( mg /m L)
质量交换容
量 ( mg /g )
732  凝胶 10 100 26. 07 64. 41
HZ002 凝胶 10 100 10. 53 27. 04
D001  大孔 10 100 25. 58 60. 18
表 2 树脂对苦豆子生物碱的动态交换结果
树脂 吸附率 (% ) 解吸率 (% )
732 84. 23 67. 4 
D001 78. 13 84. 56
HZ002 38. 67 -
  注: 树脂 -提取液= 1∶ 10,提取液流速: 1. 5 BV /h,洗脱
液浓度: 0. 5 mo l / L,洗脱液流速: 1. 0 BV /h
  由表 1, 2可知 ,吸附效果以 732型树脂最佳 ,但
是其解吸率仅有 67. 4% ,并不适于作为苦豆子种子
生物碱的离子交换剂。 虽然 D001树脂的吸附效果
稍逊于 732型凝胶树脂 ,但是其解吸率较高 ,因此综
合考虑选择该型树脂作为苦豆子生物碱的离子交换
树脂。
2. 4  pH值对固定床离子交换效果的影响:提取液
pH是决定离子交换平衡关系的一个重要因素 [5 ]。提
取液中游离生物碱浓度与生物碱盐浓度处于相对平
衡之中 ,溶液 pH值直接决定了二者的浓度大小 ,从
而影响了生物碱与树脂交换的效果。分别采用不同
pH值的提取液上柱交换 ,收集流出液 ,绘制流出曲
线 ,见图 1。
流出量 /m L
A-pH 2. 5  B-pH 1. 0  C-pH 0. 5
图 1  pH值对离子交换过程的影响
  从图 1中可以看出 ,随着 pH值的降低 ,流出曲
线变陡。 pH 1. 0与 pH 0. 5时流出曲线的形状以及
有效交换容量比较接近 ,这是由于 pH< 1. 0时 ,溶
液中生物碱主要以正离子的状态存在 ,与树脂之间
的交换属优惠平衡 ,树脂相生物碱浓度沿柱高扩散
较慢 ,交换区高度较短 ,因此流出曲线波形陡峭 ,树
·1081·中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s  2002年第 33卷第 12期
脂利用率高。而 pH为 2. 5时 ,树脂柱的交换容量明
显下降 ,穿透时间缩短。这说明 ,此时溶液中生物碱
正离子的比率减少 ,选择吸附性下降 ,导致了其他杂
质离子的吸附 ,从而使交换容量下降。
2. 5 洗脱剂的选择:早期在进行苦参碱型生物碱的
离子交换纯化时 ,由于该型生物碱与树脂上磺酸基
结合较紧密 ,而且该型生物碱的分子半径较大 ,不易
被洗脱下来 ,因此洗脱效率较差 [6 ]。传统的洗脱方法
为先干燥已吸附生物碱的离子交换树脂 ,然后用氨
水碱化 ,最后再以有机溶剂反复洗脱。该方法费时费
力 ,在实际生产中应用不便。因此本实验在选择树脂
的开始阶段 ,就将洗脱效果的优劣作为筛选树脂的
关键指标。在此基础上 ,本实验选用碱性物质作为洗
脱剂。洗脱剂的浓度与洗脱环境的 pH值直接相关 ,
在保持较高的 pH值条件下 ,结合在离子交换树脂
上的生物碱会转化为游离生物碱 ,由树脂上脱落下
来 ,从而被洗脱下来。 为了提高洗脱得率 ,就要选定
合适的洗脱剂浓度。结果见图 2。
洗脱剂浓度 C /mol· L- 1
图 2 洗脱剂浓度对洗脱效果的影响
  由图 2可知 ,洗脱剂的浓度并不是越高越好 ,在
超过 0. 3 mol /L后 ,随着洗脱剂的浓度提高 ,得率持
续下降。 因此使用得率较高的洗脱剂浓度为 0. 3
mol /L。
另外 ,苦豆子种子生物碱在洗脱剂中的溶解度 ,
也会影响到洗脱效果。为了提高解离效果 ,可以加入
合适的有机溶剂作为助溶剂。本实验从价格因素和
毒性来考虑 ,以乙醇作为助溶剂较为适合 ,且其浓度
在 20%左右时最佳。见表 3,图 3。
2. 6 洗脱液中生物碱分析:见图 4, 5。
  由图 4氧化苦参碱的保留时间可知 ,图 5中
6. 602 min出峰的成分应该是氧化苦参碱 ;由图 5
中电喷雾质谱数据可知 8. 883 min出峰的成分相对
分子质量为 262。 迄今为止见诸报道的苦豆子生物
碱中 ,只有氧化槐果碱 ,因此可以初步判断出该成分
应该是氧化槐果碱。根据不同成分的质谱出峰面积 ,
可以知道苦豆子种子生物碱离子交换洗脱液中以氧
化苦参碱和氧化槐果碱为主 ,两者的相对百分含量
为 74. 44%。
表 3 助溶剂浓度对洗脱效果的影响
乙醇含量 (% ) 洗脱液浓度 ( g /L)
       0        1. 565
5 1. 721
10 1. 835
15 1. 873
20 2. 018
25 1. 950
30 1. 912
35 1. 796
40 1. 758
50 2. 240
A-加 20%乙醇助溶剂  B-不加助溶剂
图 3 助溶剂对洗脱曲线的影响
图 4 氧化苦参碱 (A)及苦豆子生物碱洗脱
液 (B)的 HPLC图谱
图 5 洗出液在 6. 602 min( A)和 8. 833 min
(B)时的 HPLC-MS图谱
3 讨论
3. 1 离子交换过程要求互相交换的两种离子都能
够在树脂颗粒内部自由迁移扩散进出。 树脂颗粒内
部孔道的大小决定了离子交换树脂的交换速度和选
择性等性能 [6 ]。 由于生物碱的分子大小远远大于普
通无机离子 ,所以在进行交换生物碱时 ,树脂的孔道
·1082· 中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s  2002年第 33卷第 12期
对于交换效果的好坏起着决定性的作用。 普通的凝
胶离子交换树脂缺点较多 ,尤其是在交换较大离子
或分子时 ,如果上柱和洗脱条件相差较大时 ,其孔道
结构发生改变 ,使较大的物质卡在结构内 ;而大孔树
脂具有微孔永存 ,表面积大 ,交换速度快等优点。因
此 , D001型磺酸型大孔阳离子交换树脂更有利于生
物碱由树脂上被洗脱下来。
3. 2  pH值是影响苦豆子生物碱在离子交换树脂
上吸附效果的关键因素 , pH < 1. 0时 ,上柱液中的
生物碱多以正离子态存在 ,容易与树脂上的磺酸基
团结合 ,从而提高了生物碱吸附率。
3. 3 由于使用碱性洗脱剂洗脱树脂上的生物碱 ,而
在碱性环境下 ,生物碱多以游离态的形式存在 ,降低
了生物碱在水溶液中的溶解性 ,最终影响了离子交
换树脂的洗脱效果。因此本实验将乙醇作为助溶剂 ,
以提高生物碱的在洗脱剂中的溶解度 ,使洗脱效果
得到很大的改善。
参考文献:
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社 , 1997.
[2 ] 张兰珍 ,李家实 ,皮特· 豪佛顿 ,等 . 苦豆子种子生物碱成分研
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[3 ] 肖崇厚 .中药化学 [M ] .上海:上海科学技术出版社 , 1997.
[ 4 ] 张建华 ,乌 云 .苦豆子中生物碱含量测定方法新探 [ J] . 中
草药 , 1997, 28( 8): 465-467.
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社 , 1984.
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INC, 1993.
水飞蓟宾葡甲胺质量标准研究
陈 黎 ,周继勇
(镇江市药品检验所 ,江苏 镇江  212003)
  水飞蓟宾葡甲胺为水飞蓟宾与葡甲胺的加成
物。水飞蓟宾是从菊科植物水飞蓟 Silybum mari-
anum Gaertn. 果实中提取分离而得到的羟苯基色
满酮体。水飞蓟宾葡甲胺属水飞蓟宾的水溶性衍生
物 ,具有保护及稳定肝细胞膜的作用 ,并能促进肝细
胞再生 ,主要用于治疗各种急慢性肝炎、初期肝硬化
和肝中毒等症。为了全面控制水飞蓟宾葡甲胺的质
量 ,本实验以水飞蓟宾为定性指标进行紫外特征吸
收的鉴别 ,以葡甲胺为定性指标进行理化鉴别 ,同时
以水飞蓟宾葡甲胺为定量指标用 HPLC法进行含
量测定。
1 仪器与试药
高效液相色谱仪: 岛津 LC-6A泵 , SPD-6AV紫
外 -可见检测器 , C-R6A数据处理器 ;日本岛津 UV-
265FW 紫外-可见分光光度计 ; 日本岛津 UV-
2401PC紫外-可见分光光度计 ; KQ-250E医用超声
波处理器 (江苏昆山市超声波仪器厂 )。
水飞蓟宾葡甲胺由镇江第三制药厂提供 ;水飞
蓟宾对照品由中国药品生物制品检定所提供 ,批号:
0856-9601;甲醇为色谱纯 ,其余试剂均为分析纯。
2 鉴别试验
2. 1 葡甲胺的鉴别:取本品 0. 2 g ,加水 20 mL,超
声处理 10 min,加稀盐酸 5滴 ,振摇 2 min,滤过 ,取
滤液 1 mL,加 FeCl3试液 0. 5 mL,滴加 20% NaOH
溶液 2 mL,初显棕红色沉淀 ,随即溶解成棕红色溶
液。 同时进行背景试验 ,即取水 1 mL为空白 ,同法
操作。所显棕红色沉淀 ,继续滴加 20% NaOH溶液 ,
沉淀不溶解。故可借此鉴别葡甲胺的存在。
2. 2 水飞蓟宾的紫外特征吸收鉴别:取本品适量 ,
加无水乙醇制成 15μg /mL的溶液 ,照分光光度法
(《中华人民共和国药典》 2000年版二部附录Ⅳ A)
测定 ,在 288 nm波长处有最大吸收 , 252 nm波长处
有最小吸收 ,与文献相同 [1 ] ,故以此为特征吸收鉴别
(图 1)。
3 含量测定
3. 1 色谱条件:色谱柱: Shim-pack CLC-ODS柱 ( 6
mm × 150 mm ); 流 动 相: 甲 醇 -水 -0. 5 mol /L
KH2 PO4 ( 10∶ 10∶ 1,用 0. 2 mol /L H3 PO4调 pH值
至 4. 0) ;流速: 1. 5 mL /min;柱温:室温 ;检测波长:
288 nm。理论板数以水飞蓟宾计为 5 641,相邻峰分
离度为 1. 74。见图 2。
3. 2 供试品溶液的制备:取本品 15 mg ,精密称定 ,
置 50 mL量瓶中 ,加甲醇适量 ,超声处理 20 min,放
冷 ,加甲醇稀释至刻度 ,摇匀 ,精密量取 5 mL,置 25
·1083·中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s  2002年第 33卷第 12期
收稿日期: 2001-12-24