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大孔吸附树脂纯化藤梨根中总黄酮工艺优选



全 文 :·药物制剂与药品质量控制·
大孔吸附树脂纯化藤梨根中总黄酮工艺优选*
滕坤1,阮洪生2,武子敬1,赵蕊2,赵竹青2
(1.通化师范学院制药与食品科学学院,吉林 134000;2.黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院,黑龙江大庆
163319)
摘 要 目的 筛选大孔吸附树脂纯化藤梨根中总黄酮的工艺条件。方法 通过动态吸附和解吸的方法,以总黄
酮的吸附率、解吸率为评价指标确定树脂型号;通过最佳上样量、上样速度、水洗用量、乙醇洗脱流速、乙醇解析浓度选
择、乙醇解析用量等的筛选实验,确定纯化工艺条件。结果 AB-8型大孔吸附树脂分离纯化藤梨根中总黄酮效果最好,
其吸附率为 84. 76%,解析率为 95. 51%。其最佳工艺条件为:30 mL藤梨根提取液以 3 BV·h-1 的流速通过树脂柱,先
用水 8 BV洗涤,洗脱流速为 4 BV·h-1,再用 70%乙醇 4 BV解析,洗脱流速为 3 BV·h-1。结论 AB-8型大孔树脂在所
确定的优化工艺条件下,可较好地吸附分离藤梨根中总黄酮。
关键词 藤梨根;总黄酮;大孔吸附树脂;纯化
中图分类号 R284. 2 文献标识码 A 文章编号 1004-0781(2013)01-0063-03
Optimization of Process for Total Flavonoids Purification from Tengligen with
Macroporous Adsorption Resin
TENG Kun1,RUAN Hong-sheng2,WU Zi-jing1,ZHAO Rui2,ZHAO Zhu-qing2(1. Department of Pharmacy
and Food Science,Tonghua Normal University ,Jilin134000,China;2. Life Science and Technology College,
Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,China)
ABSTRACT Objective To study the purification process for total flavonoids from Tengligen with macroporous adsorption
resin. Methods Dynamic adsorption-desorption was adopted to screen the optimal type of resin by measuring the adsorption
ratio,eluting ratio of total flavonoids. The purification procedure was confirmed via determination of optimal loading volume and
velocity,water-eluting amount,eluting rate,desorption concentration and volume of ethanol. Results The AB-8 macroporous
adsorption resin presented the best separating efficiency,the rate of adsorption was 84. 76%,the rate of desorption was
95. 51%,loading 30 mL extracts,flowing at 3 BV·h-1,with eluting agent as 8 BV purity water eluting at 4 BV·h-1,and 4
BV 70% ethanol,and eluting at 3 BV·h-1 . Conclusion Total flavonoids from Tengligen can be well adsorbed and separated
under the optimized conditions with AB-8 macroporous absorbent resin.
KEY WORDS Tengligen;Total flavonoids;Macroporous adsorption resin;Purification
藤梨根为猕猴桃科软枣猕猴桃 Actinidia arguta
(Sieb. et Zucc.)Planch 的根,具清热解毒、活血消肿、
祛风利湿功效[1]。现代药理学研究表明,藤梨根具有
抑制肿瘤生长的作用[2-4],皂苷和黄酮类化合物是其药
效物质基础。大孔吸附树脂具有吸附容量大、吸附速
度快、选择性好、再生简便等优点,已广泛运用于中药
有效成分及其他植物活性成分的分离纯化过程[5-7],
但笔者尚未见采用大孔吸附树脂分离纯化藤梨根总黄
收稿日期 2012-07-09 修回日期 2012-07-29
基金项 目 * 国 家 自 然 科 学 基 金 青 年 基 金 项 目
(31100254)
作者简介 滕坤(1975-) ,女,吉林辽源人,副教授,硕士,
研究方向:中药炮制及新药研究。电话: (0)13500951237,E-
mail:tengkun1975999@ 163. com。
通讯作者 阮洪生(1973-) ,男,吉林前郭人,副教授,硕士
生导师,在读博士,研究方向:中药药效物质基础及新药研究。
电话:(0)13936859781,E-mail:ruan_hongsheng@ yahoo. com. cn。
酮的研究报道。本实验在前期星点设计-响应面法优
选藤梨根中总黄酮的工艺研究的基础上,对 6 种大孔
吸附树脂进行筛选,并着重考察 AB-8 型大孔吸附树
脂富集藤梨根中总黄酮的工艺条件与参数,探索切实
可行的纯化藤梨根总黄酮的新工艺。
1 仪器与试药
1. 1 仪器 TU-1800 紫外-可见分光光度计(北京普
析通用仪器有限责任公司) ;FA2004N电子天平(上海
精密科学仪器有限公司) ;RE-52A 旋转蒸发仪(上海
亚荣生化仪器厂) ;HZQ-QX 全温振荡器(哈尔滨市东
联电子技术开发有限公司)。
1. 2 试药 藤梨根药材采于吉林省通化市,经黑龙江
八一农垦大学孙跃春副教授鉴定为猕猴桃科软枣猕猴
桃 Actinidia arguta(Sieb. et Zucc.)Planch 的干燥根;
芦丁对照品(中国食品药品检定研究院,批号:
100080-200707,供含量测定用) ;大孔吸附树脂 AB-8、
·36·医药导报 2013 年 1 月第 32 卷第 1 期
NKA-9、DM-301、X-5(天津南开大学化工厂) ;D-101、
HPD-100(河北沧州宝恩化工有限公司) ;其他试剂为
分析纯;水为纯化水。
2 方法与结果
2. 1 样品制备与总黄酮含量测定 采用星点设计-响
应面法提取藤梨根药材中总黄酮。在微波功
率 203. 56 W,乙醇浓度 80. 34 %,料液比 1∶13. 28,
提取时间 9. 78 min 的最佳因素下,提取 2 次,合并滤
液,回收乙醇,浸膏加水溶解,制成藤梨根总黄酮提取
液(每毫升含生药 0. 5 g) ,冷藏备用。总黄酮含量的
测定采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠光度法[8]。以干
燥至恒重的无水芦丁对照品绘制标准曲线,回归方程
为 Y =0. 015 2A-0. 001 4,r =0. 999 1,线性范围为 10
~ 50 μg·mL-1,测 得 提 取 液 中 总 黄 酮 含 量
为 80. 40 mg·g-1。
2. 2 大孔吸附树脂的预处理 称取筛选合格的 AB-
8、NKA-9、DM-301、X-5、D-101、HPD-100 大孔吸附树
脂各 50 g,置三角瓶中,95%乙醇浸泡 24 h,溶胀,纯化
水洗至无醇味,备用。
2. 3 树脂型号筛选 精确称取已处理好的含少量去
离子水的 AB-8、NKA-9、DM-301、X-5、D-101、HPD-100
大孔吸附树脂各 3 份,每份 5 g,分别置于 100 mL已做
标记的具塞磨口锥形瓶中,加入浓度为 0. 5 g·mL-1
样品液 25 mL,放于全温振荡器中,220 r·min-1、25 ℃
恒温振荡 24 h,进行吸附实验,24 h 后抽滤并收集滤
液;将树脂浸泡在 95%乙醇 50 mL 中,25 ℃振荡解吸
24 h,抽滤并收集滤液。分别测定两次滤液中即吸附
上清液和解吸液中总黄酮的含量,计算吸附率、解析
率。吸附率(%)= (吸附前总黄酮含量-吸附后总黄
酮含量)/ 吸附前总黄酮含量×100%,解析率(%)=解
吸液中总黄酮含量 /(吸附前总黄酮含量-吸附后总黄
酮含量)×100%。结果见表 1。表 1 结果可知,6 种大
孔吸附树脂中 AB-8 型的吸附率和解吸率均最高,因
此本实验选定 AB-8 型树脂,并进一步考察该树脂分
离富集藤梨根中总黄酮的工艺条件与参数。
2. 4 AB-8型大孔吸附树脂吸附工艺参数筛选
2. 4. 1 上样量选择 上样量对树脂的吸附效果和再
生利用有很大的影响,如果上样量过大,会导致树脂超
出其饱和吸附量,出现树脂局部中毒现象,影响树脂的
再生和重复利用[9]。取 0. 5 g·mL-1 的藤梨根提取液
缓缓通过已处理好的 AB-8 大孔吸附树脂柱(树脂柱
床容积约为 10 mL) ,流速为 3 BV·h-1,收集上样流出
液,每份 5 mL,共收集 20 份,测定每份流出液中总黄
酮的含量,绘制总黄酮动态吸附曲线,结果见图 1。当
流出药液超过 30 mL,即 3 BV时,总黄酮开始泄漏,超
过 35 mL时总黄酮明显泄露,故上样液体积确定为 3
BV。
表 1 大孔树脂筛选实验结果
Tab. 1 The screen result for macroporous resin
树脂型号
总黄酮含量 / g
吸附前 吸附后
吸附率 /
%
解吸液中总
黄酮含量 / g
解析率 /
%
AB-8 1. 05 0. 16 84. 76 0. 85 95. 51
NKA-9 1. 05 0. 28 73. 33 0. 69 89. 61
DM-301 1. 05 0. 19 81. 90 0. 81 94. 19
X-5 1. 05 0. 21 80. 00 0. 79 94. 05
D-101 1. 05 0. 17 83. 81 0. 82 93. 18
HPD-100 1. 05 0. 29 73. 28 0. 64 84. 21
图 1 总黄酮动态吸附曲线图
Fig. 1 Dynamic adsorption curve of total flavonoids
2. 4. 2 上样速度选择 取藤梨根提取液 3 份,每份
30 mL(0. 5 g·mL-1) ,加入已处理好的 AB-8大孔吸附
树脂柱中,分别以流速为 2,3,4 BV·h-1 上样,收集上
样流出液,定容于 100 mL 量瓶中,测定总黄酮含量。
当上样流速超过 3 BV·h-1 时,流出液中就含有少量
总黄酮,为了保证吸附完全和节省时间,选择上样流速
为 3 BV·h-1。
2. 4. 3 水洗流速选择 取藤梨根提取液 3 份,每份
30 mL(0. 5 g·mL-1) ,加入已处理好的 AB-8大孔吸附
树脂柱中,以流速为 3 BV·h-1 上样,再分别用 80 mL
水以流速为 2,4,6 BV·h-1 洗脱,水液定容于 100 mL
量瓶中,测定总黄酮含量。结果水洗脱液中均未检出
总黄酮,为节省时间和保证除杂质效果,水洗流速选择
为 4 BV·h-1。
2. 4. 4 水洗用量选择 取 0. 5 g·mL-1 藤梨根提取
液 30 mL,加入已处理好的 AB-8 大孔吸附树脂柱中,
以流速为 3 BV·h-1 上样,用水洗脱,根据黄酮类化合
物与氯化铝溶液反应显黄色且有荧光的特性,对水洗
·46· Herald of Medicine Vol. 32 No. 1 January 2013
脱液进行监测,结果水洗液达 10 BV时,呈现微弱的荧
光反应,为避免黄酮类化合物的损失,水洗脱用量选择
为 8 BV。
2. 4. 5 乙醇解析浓度选择 取藤梨根提取液 4 份,每
份 30 mL(0. 5 g·mL-1) ,加入已处理好的 AB-8 大孔
吸附树脂柱中,进行动态吸附,收集上样流出液,定容
于 100 mL 量瓶中,先用水洗脱至无色,再分别用
30%,50%,70%,90%乙醇各 100 mL 解析,分别收集
解析液,测定不同浓度解析液中总黄酮含量。结果
70%乙醇对总黄酮的解析率高于其他浓度的解析剂,
因此 70%乙醇为最佳的解析浓度。
2. 4. 6 乙醇洗脱流速选择 取藤梨根提取液 3 份,
每份 30 mL(0. 5 g·mL-1) ,加入已处理好的 AB-8 大
孔吸附树脂柱中,以流速为 3 BV·h-1 上样,用 80 mL
水以流速为 4 BV· h-1 洗脱,再分别用 70% 乙
醇 100 mL以流速为 1,3,5 BV·h-1 洗脱,收集乙醇洗
脱液,定容于 100 mL 量瓶中,测定总黄酮含量。结果
不同洗脱流速下解析液中总黄酮含量差异无统计学意
义,根据实际情况,乙醇洗脱流速选择 3 BV·h-1。
2. 4. 7 乙醇解析用量选择 取藤梨根提取液 30 mL
(0. 5 g·mL-1) ,加入已处理好的 AB-8大孔吸附树脂
柱中,进行动态吸附,收集上样流出液,定容于 100 mL
量瓶中;用水洗脱至无色,再用 70% 乙醇洗脱,每
份 5 mL,共收集 30 份,测定每份洗脱液中的总黄酮含
量,绘制动态洗脱曲线,结果见图 2。70%乙醇解析用
量为 40 mL,即达到 4 BV时,总黄酮洗脱完全。因此,
乙醇解析时用量选择为 40 mL,相当于 4 BV。
图 2 总黄酮动态洗脱曲线图
Fig. 2 Dynamic desorption curve of total flavonoids
2. 4. 8 AB-8 型大孔吸附树脂分离纯化工艺验证
实验 取 0. 5 g·mL-1 藤梨根提取液 3 份,每份 300
mL,加入已处理好的 AB-8 大孔吸附树脂柱中,
以 3 BV·h-1 的流速通过树脂柱,先用水 8 BV 洗涤,
洗脱流速为 3 BV·h-1,再用 70%乙醇 4 BV 解析,洗
脱流速为 3 BV·h-1,收集乙醇解析液,蒸干,测定解
析率。通过 AB-8 型树脂﹑最佳工艺条件进行洗脱,
总黄酮含量有较大提高。见表 2。
表 2 工艺验证结果
Tab. 2 Result of process validation
树脂型号
总黄酮含量 / g
吸附前 吸附后
吸附率 /
%
解吸液中总
黄酮含量 / g
解析率 /
%
1 12. 02 1. 61 86. 61 10. 13 97. 31
2 11. 94 1. 35 88. 69 10. 27 96. 98
3 11. 98 1. 16 90. 32 10. 58 97. 78
3 讨论
通过 AB-8等 6 种大孔吸附树脂对藤梨根中总黄
酮吸附和解吸性能的筛选,从吸附率、解析率角度确定
AB-8型树脂为藤梨根中总黄酮的吸附剂。AB-8型树
脂吸附分离藤梨根中总黄酮的工艺条件为 30 mL藤梨
根提取液(0. 5 g·mL-1) ,加入已处理好的 AB-8大孔
吸附树脂柱中,以 3 BV·h-1 的流速通过树脂柱,先用
水 8 BV 洗涤,洗脱流速为 4 BV·h-1,再用 70% 乙
醇 4 BV解析,洗脱流速为 3 BV·h-1。在此条件下,
藤梨根中总黄酮吸附率达到约为 90%,解析率>95%。
本方法简单、可行,为藤梨根进一步应用与开发奠定了
基础。
参考文献
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