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甜瓜蒂中总葫芦素的纯化工艺研究



全 文 :\ 2015·24
赵晶丽
(吉林工业职业技术学院,吉林吉林132013)
摘要:葫芦素系葫芦科植物甜瓜(CucumismeloL.)瓜蒂的提取物。纯化工艺方面:通过比较,选择D101大孔吸附树脂对提取物进行
纯化,得到的总葫芦素中含葫芦素B(CUB)约30%,确保了葫芦素提取部位的质量。同时使用大孔树脂吸附树脂的方法,减少了有机溶
剂对药品的污染。
关键词:葫芦素;纯化工艺;研究
基金项目:吉林省教育厅课题项目(吉科教合字〔2014〕第452号)
中图分类号:R284.2 文献标识码:A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.24.038
甜瓜蒂中总葫芦素的纯化工艺研究
实验研究SHIYANYANJIU实验研究 SHIYANYANJIU
甜瓜蒂始载于《本经》,为葫芦科植物甜瓜的干燥果柄[1],
含杂醇,皂苷,氨基酸,葫芦苦素(cu-curbitacin)B、D、E,异葫
芦苦素(isocucurbitacin)B,葫芦苦素 B-2-O-β-D- 吡喃葡萄
糖甙(cucurbitacin B-2-O-β-D-glucopyranosi-de)等。甜瓜蒂
粗提取物中有效成分总葫芦素(CU)含量较低,杂质的存在会
大大降低提取物的药效,同时也不利于葫芦素 B 单一组分的
分离制备。
大孔吸附树脂是一种不含交换基团,具有大孔结构的高
分子吸附剂。大孔吸附树脂与凝胶和天然吸附树脂相比,有表
面积大、吸附量大、选择性好、吸附速度快、易于解吸附、物理
化学稳定性高、再生处理简便、使用周期长、易于构成闭路循
环和节省费用等诸多优点[2]。近年来,在药学领域(尤其天然
药物)中的应用普遍受到重视。
本课题是在确定最佳醇提工艺后,使用大孔吸附树脂对
葫芦素分离工艺进行了系统考察,通过研究大孔吸附树脂对
葫芦素的纯化工艺,确定了一条较为科学合理的纯化工艺路
线。
1 仪器与试药
1.1 仪器
AL204 电子天平:梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司;
SY-8100 型高效液相色谱仪:北京普析通用有限公司;旋转蒸
发仪:上海申生科技有限公司;薄层色谱用硅胶(批号:
140427):青岛海洋化工有限公司。
1.2 试药
葫芦素 B 对照品(98%):成都普菲德生物技术有限公司;
各型号树脂:山东鲁抗立科药业有限公司。
2 上样样品制备
在预实验中,先后比较了活性炭吸附除杂、甲醇溶解后拌
样工艺,通过比较发现:前者虽然可以除去叶绿素等大量杂
质,但同时也吸附了许多有效成分,损失较大且操作繁琐;后
者经甲醇溶解后的液体与树脂拌样,很好的满足了试验的需
要,所以最后确定选择甲醇溶解后拌样的方式作为上样液的
预处理方式。
方法:称取瓜蒂提取物干膏适量,用甲醇溶解,与树脂拌
样,挥干甲醇,作为上样样品,备用。
3 大孔吸附树脂种类的筛选
3.1 不同大孔吸附树脂对总葫芦素静态饱和吸附量的考察
取已处理好的干树脂 (AB-8,DM130,D301,D101) 各约
1.0 克,精密称定,置于 100 毫升锥形瓶中,精密加入甲醇溶解
的醇提物 5.0 毫升(0.5 毫克 /5 毫升),摇匀。间隔 20 分钟振
摇一次,共进行 2 小时,然后静置 24 小时,使其充分吸附,平
行 3 份,进行含量测定,测出吸收度值并计算饱和吸附量,结
果见表 1。
表 1 不同大孔树脂对 CU 的静态吸附性能比较
表 2 不同大孔树脂对 CU 的静态解吸性能比较
从表 1 可以看出,D101 树脂对 CU 的吸附率和静态吸附
量均较高,从静态吸附角度来讲吸附效果较理想。
3.2 不同大孔树脂对葫芦素的静态解吸性能比较
将上述己吸附饱和的大孔吸附树脂滤出,用滤纸吸干上
样液,置于 100 毫升锥形瓶中,精密加入 70%乙醇 20 毫升,摇
匀,超声半小时,然后静置后,含量测定,平行 3 份,测出吸收
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实验研究SHIYANYANJIU实验研究 SHIYANYANJIU
度值并计算静态洗脱率,结果见表 2。
总 CU 的富集和精制是其纯化工艺和质量控制的关键,
CU 为非极性化合物,一般需要选用非极性大孔吸附树脂。本
实验通过比较几种型号的大孔吸附树脂的静态吸附性能和静
态洗脱性能,D101 型大孔吸附树脂无论在饱和吸附量以及洗
脱率都表现最佳,所以最后确定 D101 型大孔吸附树脂作为纯
化树脂。
4 洗脱溶剂的选择
称取已处理好的 D101 型大孔吸附树脂 10.0 克,水充分
溶涨后,装入层析柱中,精密吸取上样液 10.0 毫升(相当于原
药材 5.0 克),拌样上样,以 2BV/h 的流速过柱,上柱后,依次
用蒸馏水、30%乙醇、50%乙醇各 400 毫升梯度洗脱,70%乙醇
1000 毫升和 95%乙醇 400 毫升洗脱,每 200 毫升收集液浓缩
至干,分别以甲醇溶解后移入 10 毫升容量瓶中,以甲醇定容
后,采用高效液相色谱法测出吸收值,计算各部分洗脱率。确
定洗脱溶剂,选取洗脱较集中的洗脱溶剂继续下一步试验。以
洗脱液体积为横坐标,洗脱比例为纵坐标。结果见表 3。洗脱
曲线见图 1。
表 3 洗脱溶剂考察结果
图 1 大孔树脂洗脱曲线
实验结果表明:蒸馏水能够洗脱糖类等杂质,而不会洗脱
葫芦素类成分,因此,可以初步确定洗脱工艺条件为:先以水
30%、50%乙醇洗脱,除去杂质,而后以 70%乙醇作为洗脱剂,
并且确定洗脱剂用量,前三部分均为 4 倍柱体积,70%乙醇为
6 倍柱体积,收集 70%乙醇洗脱部分。
5 最佳洗脱工艺条件考察
表 4因素水平表
本研究选择主要的影响因素树脂——样品比例、洗脱流
速和径高比等,分别选择 3 个水平,采用正交实验 L9(34)表进
行设计,以 70%乙醇洗脱物的干膏量、总葫芦素含量以及薄层
层析结果作为考察指标。因素水平表见表 4,实验安排和结果
见表 5。按照上述实验安排,测定结果,选择最佳大孔树脂纯
化条件。
表 5 正交设计的试验安排和结果
由正交试验分析结果确定各因素水平不具显著性,直观
分析结果可知 B>>D C>>A,洗脱流速影响因素最大,结合前
面所做单因素试验,综合考虑,最终确定最佳工艺是:树脂与
样品 1∶1 比例拌样,径高比为 1∶10,洗脱流速控制在
2BV/h,接收 70%乙醇洗脱液浓缩、干燥,得有效部位,备用。
6 纯化工艺验证及纯度测定
称取已处理好的 D101型大孔吸附树脂 3份,每份约40.0
克,水充分溶涨后,装入层析柱中,精密吸取上样液 10.0 毫升
(相当于原药材 5.0 克),拌样上样,先用蒸馏水 200 毫升
(2BV)、30%乙醇 400 毫升(4BV)、50%乙醇 400 毫升(4BV)、
70%乙醇600毫升(6BV)依次洗脱,洗脱液流速控制在 2BV/h,
弃去蒸馏水和30%乙醇、50%乙醇洗脱部分,收集 70%乙醇洗脱
部分,浓缩干燥至恒重,得干浸膏。取干浸膏 10毫克用甲醇溶
解,定容至 10 毫升,精密吸取 10ul 注入高效液相色谱仪,平行
3份,根据峰面积,计算所含葫芦素B含量。结果见表6。
表 6 D101 大孔树脂纯化结果
从 HPLC 色谱图上可以看到上柱前后两图谱在峰的个数
上就有差异,且在信号强度上,上柱后的葫芦素 B 的信号远
远大于上柱前的物质信号,说明 D101 树脂对 CU 有富集作
用,起到了纯化的效果。
7 结论
结合四环三萜类的性质,以甜瓜蒂醇提物为原料,优选葫
芦素的吸附纯化工艺,同时使用大孔树脂吸附树脂的方法,减
少了有机溶剂对药品的污染,能够得到纯度在 30%左右的总
葫芦素,确保了葫芦素提取部位的质量。
参考文献
[1]南京中医药大学.中药大辞典 2 版[M].上海:上海科学
技术出版社,2006.
[2]北京医学院,北京中医学院主编.中草药成分化学.离子
交换层析[附]大孔吸附树脂.北京:人民卫生出版社,1980.34.
作者简介:赵晶丽,硕士,吉林工业职业技术学院,讲师,
研究方向:中药相关教学与研究。
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