平 靜， 李 清， 陳曉輝， 畢開順

(沈陽藥科大學(xué)中藥學(xué)院，遼寧沈陽110016)

山藥Dioscoreae Rhizoma為薯蕷科植物薯蕷Dioscorea opposita Thumb的干燥根莖，收載于《中國藥典》2010年版一部，但其項下僅有性狀、鑒別和炮制等項目［1］。山藥藥性甘平，歸脾、肺、腎經(jīng)。具有補脾養(yǎng)胃、生津益肺、補腎澀精之功效，化學(xué)成分主要有蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪酸類化合物、多糖類化合物、微量元素、皂苷類化合物［2-4］。目前國內(nèi)外對山藥的研究以多糖為主要研究對象，而對其皂苷類成分研究報道很少［5-7］，迄今為止尚無對山藥總皂苷的純化工藝研究報道。皂苷類化合物主要含有薯蕷皂苷(dioscin)、原屬于皂苷(protodioscin)，現(xiàn)代研究證實其抗腫瘤、抗炎、心血管保護等活性顯著，具有很高的藥用價值［8-12］。因此，富集純化皂苷類化合物具有廣泛意義。本實驗通過優(yōu)化山藥總皂苷大孔吸附樹脂純化工藝研究，為山藥資源的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 儀器與試藥

UV-265FW紫外可見分光光度計(日本島津公司);HY-4調(diào)速多用振蕩器(大地自動化儀器廠);RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);KQ5200B型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。

山藥飲片(河南省焦作市中藥材飲片廠，經(jīng)沈陽藥科大學(xué)賈英副教授鑒定為正品);薯蕷皂苷對照品(實驗室自制，純度 ＞98%);大孔吸附樹脂 AB-8，HPD100，HPD300，HPD600(滄州寶恩化工有限公司)和D101(天津市瑞金特化學(xué)品有限公司);水為重蒸水，無水乙醇、甲醇、香草醛、冰醋酸、高氯酸均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 山藥總皂苷UV-VIS分光光度法測定方法的建立 取薯蕷皂苷對照品10 mg，精密稱定，置50 mL量瓶中，加甲醇溶解，并稀釋至刻度，搖勻，即得對照品溶液。精密量取對照品溶液1 mL置具塞試管中，揮干溶劑，精密加入新鮮配制的5%香草醛-冰乙酸溶液 0.2 mL，高氯酸0.8 mL，加塞，于60℃水浴中反應(yīng)15 min，取出，冷卻至室溫，精密加入冰乙酸5.0 mL，搖勻，以相應(yīng)試劑為空白，采用島津UV-265FW紫外可見分光光度計在455 nm波長下測定吸光度。精密量取對照品溶液 0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 mL，分別置具塞試管中，按相同方法處理后，在455 nm波長處測定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，質(zhì)量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到回歸方程為y=2.964 x+0.0155，r=0.9997，線性范圍為 0.0612 ～0.3060 mg。

2.2 山藥乙醇粗提物的制備 稱取山藥飲片粉末(過40目篩)200 g，用30倍體積60%乙醇回流提取3次，每次2 h，過濾殘渣，合并濾液，蒸干溶劑，制備成山藥乙醇粗提物，干燥保存，用于以下工藝研究。

式中:C0為吸附前溶液中皂苷初始質(zhì)量濃度(mg/mL);C1為吸附后溶液中皂苷質(zhì)量濃度(mg/mL);C2為解吸液中皂苷質(zhì)量濃度(mg/mL)。

表1 不同型號大孔吸附樹脂對總皂苷的吸附解吸性能

由表1可知，AB-8的吸附率最高，HPD600的解吸率最高，AB-8次之，然而HPD600的吸附率最低，綜合考慮，采用AB-8大孔吸附樹脂純化山藥總皂苷。

2.4 AB-8大孔吸附樹脂上樣吸附時間的考察 分別準(zhǔn)確稱取0.5 g預(yù)處理過的AB-8大孔吸附樹脂置于6個100 mL三角瓶中，分別加入含山藥總皂苷1 mg的粗提物水溶液，靜置 0.5、1、2、4、6、8 h。測定吸附后的皂苷質(zhì)量濃度，計算吸附率。見圖1。

如圖1所示，吸附時間達(dá)4 h前，山藥總皂苷的吸附率明顯提高，而4 h之后則無明顯增加，因此，上樣吸附時間確定為4 h。

2.5 AB-8大孔吸附樹脂動態(tài)吸附量的考察 山藥總皂苷樣品液(0.1176 mg/mL)按體積流量1.5 BV/h不斷加入到預(yù)處理的AB-8大孔吸附樹脂柱，柱體積為40 mL，每10 mL收集1個流份，測定每個流份中山藥總皂苷的量，繪制動態(tài)泄漏曲線。見圖2。

圖1 AB-8大孔吸附樹脂上樣吸附時間的考察

圖2 AB-8大孔吸附樹脂動態(tài)吸附量的考察

如圖2所示，隨著上樣量的增加，流出液中總皂苷的量也隨之增加，當(dāng)加樣量達(dá)到200 mL時，即總皂苷加入23.52 mg時，流出液中總皂苷量達(dá)到穩(wěn)定，即大孔樹脂動態(tài)吸附達(dá)到飽和，繼續(xù)上樣會導(dǎo)致總皂苷隨流出液流出而損失，由此確定動態(tài)最大上樣量。

2.6 AB-8大孔吸附樹脂上樣質(zhì)量濃度的考察 經(jīng)預(yù)處理的AB-8樹脂濕法裝柱，柱體積為40 mL，分別加入山藥總皂苷質(zhì)量濃度為2、4、6、8 mg/mL的粗提物水溶液(總上樣量為20 mg)，上樣吸附時間為4 h，分別測定流出液中總皂苷質(zhì)量濃度，計算吸附率。見圖3。

圖3 AB-8大孔吸附樹脂上樣質(zhì)量濃度的考察

如圖3所示，隨著上樣質(zhì)量濃度的增加，樹脂對山藥總皂苷的吸附能力有所下降，當(dāng)上樣質(zhì)量濃度為4 mg/mL時吸附率最高，因此，上樣質(zhì)量濃度確定為4 mg/mL。

2.7 AB-8大孔吸附樹脂洗脫溶劑的考察 經(jīng)預(yù)處理的AB-8大孔吸附樹脂濕法裝柱，柱體積為40 mL，加入含山藥總皂苷20 mg的粗提物水溶液，上樣吸附時間為4 h，依次用蒸餾水，15%、30%、50%、70%、95%乙醇溶液各4 BV洗脫，每個濃度收集為一個流份，分別測定各洗脫流份中總皂苷的質(zhì)量。見表2。

表2 AB-8大孔吸附樹脂洗脫溶劑的考察 (n=3)

由表2可知，水和15%乙醇幾乎不能把山藥總皂苷洗脫下來，30%，50%，70%乙醇對于山藥總皂苷均有一定的洗脫能力，其中50%的乙醇洗脫能力最強，而且把皂苷基本洗脫完全。因此，確定首先以水和15%乙醇洗去雜質(zhì)，再以50%乙醇進(jìn)行洗脫。

2.8 AB-8大孔吸附樹脂洗脫體積的考察 經(jīng)預(yù)處理的AB-8大孔吸附樹脂濕法裝柱，柱體積為40 mL，加入含山藥總皂苷20 mg的粗提物水溶液，上樣吸附時間為4 h，先用蒸餾水洗至無色，再用15%乙醇洗去雜質(zhì)，然后用50%乙醇進(jìn)行洗脫，洗脫液每40 mL(一個柱體積)為一個收集單位，至流出液無皂苷反應(yīng)，分別測定每份洗脫液中總皂苷的質(zhì)量。見表3。

表3 AB-8大孔吸附樹脂洗脫體積的考察 (n=3)

由表3可知，5 BV即可將皂苷洗脫完全，因此，確定洗脫體積為5 BV。

2.9 AB-8大孔吸附樹脂洗脫體積流量的考察 經(jīng)預(yù)處理的AB-8樹脂濕法裝柱，柱體積為40 mL，加入含山藥總皂苷20 mg的粗提物水溶液，上樣吸附時間為4 h，先用蒸餾水洗至無色，再用15%乙醇出去雜質(zhì)，然后用50%乙醇洗脫5 BV，洗脫體積流量分別為 1.5、3、5、7 BV/h，收集洗脫液，分別測定每份洗脫液中總皂苷的質(zhì)量。見圖4。

圖4 AB-8大孔吸附樹脂洗脫體積流量的考察

由圖4可知，隨著洗脫流速的增加，解吸率有明顯降低，因此，增加流速并不能提高山藥總皂苷的解吸效率，應(yīng)選擇1.5BV/h 較為適宜。

2.10 AB-8大孔吸附樹脂上樣pH值的考察 經(jīng)預(yù)處理的AB-8樹脂濕法裝柱，柱體積為40 mL，加入含山藥總皂苷20 mg的粗提物水溶液，上樣pH分別為4，7，9，上樣吸附時間為4 h，先用蒸餾水洗至無色，再用15%乙醇除去雜質(zhì)，然后用50%乙醇洗脫5 BV，洗脫體積流量為1.5 BV/h，收集洗脫液，分別測定每份洗脫液中總皂苷的質(zhì)量。見圖5。

圖5 AB-8大孔吸附樹脂上樣pH值的考察

由圖5可知，上樣pH對吸附率的影響并不明顯，考慮操作簡便，節(jié)省成本，山藥總皂苷的上樣pH值選為7。

2.11 驗證試驗 按以上工藝優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗證試驗，結(jié)果見表4。結(jié)果表明該工藝穩(wěn)定可行，總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到52.1%。

表4 驗證試驗結(jié)果 (n=3)

3 討論

3.1 山藥中皂苷多為甾體皂苷，由非極性的甾體苷元和極性的糖基組成，整個分子顯示強極性，而在水溶液中苷元部分可通過疏水作用與樹脂的疏水表面相吸附。因此，皂苷類既可以被非極性樹脂吸附，也可以被極性的樹脂吸附。本試驗結(jié)果表明，弱極性樹脂對山藥中皂苷的吸附較強。

4.2 本試驗通過對大孔吸附樹脂純化山藥總皂苷工藝的研究，確定純化工藝為:采用AB-8型大孔吸附樹脂進(jìn)行純化，上樣pH為7，上樣吸附時間為4 h，上樣質(zhì)量濃度為4 mg/mL，洗脫體積流量為1.5 BV/h，經(jīng)水和15%乙醇除去雜質(zhì)，然后用50%乙醇洗脫5 BV。經(jīng)驗證試驗結(jié)果表明，在該工藝下，總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)50%以上。

4.3 中藥成分較復(fù)雜，通過現(xiàn)代中藥純化技術(shù)，可使中藥提取物的純度提高，從而提高療效，降低不良反應(yīng)。大孔吸附樹脂法純化中藥，為進(jìn)一步成型工藝及質(zhì)量控制提供便利形式。本試驗采用AB-8大孔吸附樹脂純化山藥總皂苷吸附效果好、解吸附條件溫和，使有效成分高度富集，穩(wěn)定性好，受pH、溫度和其他因素影響小，容易再生、可以多次反復(fù)使用，具有較廣闊的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用前景。

［1］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典:2010年版一部［S］.北京:中國醫(yī)藥科技出版社，2010:27.

［2］白 冰，劉繡華，王 勇，等.懷山藥化學(xué)成分研究(Ⅱ)［J］.化學(xué)研究，2008，19(3):67-69.

［3］李鋒濤，陳 毓.山藥的研究進(jìn)展［J］.海峽藥學(xué)，2008，20(10):91-93.

［4］孔曉朵，白新鵬.山藥的活性成分及生理功能研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(13):5979-5981.

［5］Song M Y，Lv N，Kim E K，et al.Antiobesity activity of aqueous extracts of Rhizoma Dioscoreae Tokoronis on high-fat diet-induced obesity in mice［J］.Med Food，2009，12(2):304-309.

［6］Graff J C，Kimmel E M，F(xiàn)reedman B，et al.Polysaccharides derived from Yamoa(Funtumia elastica)prime gamma delta T cells in vitro and enhance innate immune responses in vivo［J］.Int Immunopharmacol.2009，9(11):1313-1322.

［7］平 靜，李 清，陳曉輝，等.山藥總皂苷提取工藝研究［J］.中國民族民間醫(yī)藥，2010(11):33-35.

［8］張偉鋒，劉寶山.薯蕷皂苷的藥理作用研究進(jìn)展［J］.世界中西醫(yī)結(jié)合雜志，2010，5(6):543-545.

［9］岳 蕾，陳 玲，寇俊萍，等.薯蕷皂苷元藥理活性及其機制研究進(jìn)展［J］.中國臨床藥理學(xué)與治療學(xué)，2010，15(2):233-237.

［10］Jyothishwaran G，Seetharam Y N.Biotransformation of cholesterol to diosgenin by freely suspended and immobilised cells of Dioscorea bulbifera L［J］.J Asian Nat Prod Res，2008，10(N1-2):139-145.

［11］Hur G Y，Park H J，Kim H A，et al.Identification of dioscorea batatas(sanyak)allergen as an inhalant and oral allergen［J］.J Korean Med Sci，2008，23(1):72-76.

［12］趙 宏，謝曉玲，徐新軍，等.山藥的化學(xué)成分及藥理研究進(jìn)展［J］.今日藥學(xué)，2009，19(3):49-52.