汪春泉 莫永俊等
摘 要:目的:篩選刺五加總苷的大孔樹脂純化工藝。方法:以紫丁香苷為對照,采用分光光度法,通過刺五加總苷對5種大孔樹脂的靜態(tài)吸附及解析效果考察,篩選出適合純化刺五加總苷的大孔樹脂,進而通過動態(tài)吸附及解析的條件對純化刺五加總苷的工藝進行優(yōu)化。結(jié)果:D-101型大孔樹脂適合純化刺五加總苷,優(yōu)化后的最佳富集工藝條件為:上樣液質(zhì)量濃度為0.3 g·ml-1,上樣量為50 ml/10 g樹脂,依次用7倍樹脂體積量水及75%乙醇進行洗脫,濃縮干燥乙醇洗脫液,得刺五加總苷。刺五加總苷轉(zhuǎn)移率達60%以上。結(jié)論:本方法適合刺五加總苷的富集。
關(guān)鍵詞:刺五加 刺五加總苷 大孔吸附樹脂 工藝優(yōu)化
中圖分類號:R284 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(b)-0226-02
刺五加為五加科植物刺五加Acnthopanax senticosus (Rupr.et Maxim.) Harms的干燥根及根莖,又名五加參、刺拐棒,具有扶正固本、補腎安寧之功效[1]。刺五加中含紫丁香苷,刺五加苷D和異秦皮啶等酚苷類物質(zhì)。藥理學實驗表明,刺五加具有抗心肌缺血[2],抗疲勞[3],改善老年癡呆及帕金森氏癥[4~6]等作用,其主要有效組分為刺五加總苷。本實驗以刺五加總苷為考察指標,采用大孔吸附樹脂法對其進行富集,確定刺五加總苷的最佳富集條件。
目前有關(guān)于應(yīng)用大孔吸附樹脂富集刺五加總苷的報道中,終產(chǎn)品有效物質(zhì)含量都不足20%[7],本研究希望對此有所改進。
1 儀器與試藥
W-2102 PC型紫外可見分光光度計(上海尤尼柯儀器有限公司);LC-20AT高效液相色譜儀(日本島津公司);KQ-250B型超聲波震蕩提取器(昆山市儀器有限公司)。
刺五加生藥購自當?shù)啬乘幍辏óa(chǎn)地:吉林,批號:D0201),由北京藥植所趙曉宏副研究員鑒定為五加科植物刺五加Acnthopanax senticosus (Rupr.et Maxim.) Harms的干燥根及根莖;紫丁香苷(純度≥98%,成都曼思特生物科技有限公司,批號:MUST-11082414),甲醇、乙醇(分析醇),RO反滲透水,D-101型,D-201型,AB-8型,ADS-7型,S-8型大孔樹脂購自滄州寶恩吸附材料科技有限公司。
2 方法與結(jié)果
2.1 刺五加總苷含量測定方法[8]
2.1.1 測定波長的選擇
配制一定濃度的紫丁香苷對照品溶液,在190 nm~1100 nm進行全波長掃描,在265 nm處有最大吸收,因此確定265 nm為測定波長。
2.1.2 標準品溶液的配制
精密稱取紫丁香苷標準品2.51 mg,用甲醇定容于50 ml容量瓶中,配制成濃度為50.2 μg·ml-1的對照品溶液,搖勻,過0.45 μm微孔濾膜,備用。
2.1.3 上柱樣品液的配制
取刺五加生藥材粗粉2 kg,加入10倍量濃度為60%的乙醇溶液,80 ℃熱回流提取2次,每次1 h,合并提取液,過濾,濃縮至干,制成干膏。上樣時加入不同體積的溶劑配制成濃度適宜的上柱樣品液。
2.1.4 標準曲線的制備
分別精密吸取對照品溶液1 ml,1.5 ml, 2 ml,2.5 ml,3 ml,3.5 ml于10 ml容量瓶中,用甲醇定容至刻度,得系列對照品溶液。以甲醇為空白,在265 nm處測定吸光度,以紫丁香苷濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標,做標準曲線,得回歸方程為Y=0.047X-0.003,r2=0.9999,結(jié)果表明紫丁香苷在5~17 μg·ml-1范圍線性良好。
2.1.5 樣品測定
精密秤取刺五加干膏0.13 g,用甲醇定容于25 ml容量瓶中,過濾,取濾液,以甲醇為空白,在265 nm處測定吸光度,帶入回歸方程,經(jīng)計算提取物中刺五加總苷含量為13.0%。
2.2 不同型號大孔吸附樹脂的篩選[9]
2.2.1 靜態(tài)吸附性能考察
精密取5份刺五加干膏0.340 g,分別置250 ml具塞錐形瓶中,加入50 ml水使之充分溶解,順次加入2.000 g已處理好的5種不同樹脂,20 °C恒溫振搖24 h,轉(zhuǎn)速130 r·min-1,使之飽和吸附,將濾液濃縮至干,在265 nm處測定吸光度,按以下公式計算不同型號的大孔吸附樹脂對于刺五加總苷的吸附率:吸附率%=(吸附前上柱樣品液中刺五加總苷量-吸附后濾液中刺五加總苷量)/吸附前上柱樣品液中刺五加總苷量×100%,平行做3次,平均吸附率分別為:D-101:91.17%; D-201:85.21%;AB-8:94.80%;ADS-7:93.98%;S-8:94.80%。
2.2.2 靜態(tài)解析性能考察
吸附刺五加總苷的樹脂用水洗至Molish反應(yīng)為陰性,吸干樹脂表面水分后,分別加入20 ml95%乙醇,20 °C恒溫振搖4 h,轉(zhuǎn)速130 r·min-1。過濾,將濾液濃縮至干,測定紫丁香苷相對含量,并在265 nm處測定吸光度,按以下公式計算不同型號的大孔樹脂對刺五加總苷的解析率:解析率%=解析的刺五加總苷量/(吸附前上柱樣品液中刺五加總苷量-吸附后流出液中刺五加總苷量)×100%,結(jié)果見表1。
由以上可知,D-201型大孔樹脂對刺五加總苷的靜態(tài)吸附量較小,并且解析效果不好,而其他4種型號大孔樹脂對刺五加總苷的吸附量均較好。ADS-7和S-8兩種型號的大孔樹脂吸附刺五加總苷的能力極佳,但是很難洗脫。對于剩余兩種型號的大孔樹脂D-101和AB-8來講,AB-8的吸附能力要稍好于D-101,但是解析刺五加總苷的能力卻稍顯遜色,解析率要低于D-101。綜合考慮,選用D-101型大孔樹脂分離純化刺五加提取物。
2.3 D-101型大孔樹脂動態(tài)吸附及解析條件優(yōu)化
2.3.1 最佳上柱樣品液濃度的考察
精密取2.540 g干膏5份,分別加入400 ml、200 ml、135 ml、100 ml、67 ml水,配制成刺五加總苷濃度為0.85 mg·ml-1,1.65 mg·ml-1,2.45 mg·ml-1,3.25 mg·ml-1,4.85 mg·ml-1的上柱樣品液,分別以1 ml·min-1的流速通過裝有10gD-101型大孔樹脂的層析柱,進行動態(tài)吸附,結(jié)合Molish反應(yīng)用水洗至糖的反應(yīng)為陰性,再分別用10倍樹脂體積(10 BV,下同)濃度為95%乙醇以1 ml·min-1洗脫,收集乙醇洗脫液,濃縮至干,測定總苷含量并計算解析率,結(jié)果見表2。
結(jié)果表明,當上柱樣品液的刺五加總苷濃度為2.45 mg·ml-1時,洗脫下來的總苷含量及解析率均為最高,故采用2.45 g·ml-1為最佳上柱樣品液濃度。
2.3.2 最大上樣量的考察
精密配制刺五加總苷濃度為2.45 mg·ml-1上柱樣品液100 ml,以1 ml·min-1的流速通過裝有10 gD-101型大孔吸附樹脂的層析柱,進行動態(tài)吸附,以1 BV為一個流分接取上樣后的流出液,連續(xù)接取10組,濃縮至干,測定刺五加總苷含量。以每份流出液體積為橫坐標,流出液中刺五加總苷含量為縱坐標,繪制泄漏曲線,結(jié)果見表3。
根據(jù)泄漏曲線可知,當上柱樣品液達到5 BV時刺五加總苷開始明顯泄漏。設(shè)定刺五加總苷未吸附率10%為泄漏點,據(jù)此確定最大上柱樣品液的體積為50 ml,相當于最大上樣量以刺五加總苷含量計為12.34 mg·g-1樹脂。
2.3.3 水洗量的考察
精密配制刺五加總苷濃度為2.45 mg·ml-1的刺五加上樣液50 ml,以1 ml·min-1的流速通過裝有10 gD-101型大孔樹脂的層析柱,進行動態(tài)吸附,然后水洗,以每1 BV為一個流分連續(xù)接取水洗流出液,用Molish反應(yīng)進行檢測。結(jié)果表明,水洗至7 BV時,水溶性雜質(zhì)基本全部被洗出,故確定7 BV蒸餾水為洗脫終點。
2.3.4 洗脫劑濃度的考察
精密配制刺五加總苷濃度為2.45 mg·ml-1的刺五加上樣液50 ml,以1 ml·min-1的流速通過裝有10 gD-101型大孔樹脂的層析柱,進行動態(tài)吸附,用7 BV蒸餾水水洗至糖的反應(yīng)為陰性,再依次加入10 BV15%,35%,55%,75%,95%乙醇以1 ml·min-1分次洗脫,收集各段洗出液,濃縮至干,測定刺五加總苷含量,結(jié)果見表4。
結(jié)果表明,濃度為75%的乙醇可以將98%以上的刺五加總苷洗脫下來,故確定以濃度為75%的乙醇作為洗脫劑較為合適。
2.3.5 洗脫曲線的考察
精密配制刺五加總苷濃度為2.45 mg·ml-1的刺五加上樣液50 ml,以1 ml·min-1的流速通過裝有10 gD-101型大孔吸附樹脂的層析柱,進行動態(tài)吸附,用7 BV蒸餾水水洗至糖的反應(yīng)為陰性,再加入10 BV75%乙醇以1 ml·min-1進行動態(tài)洗脫,以每1 BV為一個流分,連續(xù)接取10組,收集每組的洗脫液,濃縮至干,測定刺五加總苷含量,結(jié)果見表5。
結(jié)果表明,前7BV75%乙醇可將99%的刺五加總苷解吸下來,故確定以7BV為洗脫劑用量。
2.3.6 大孔吸附樹脂工藝的確定
通過上述研究確定D-101型大孔樹脂富集刺五加總苷的工藝為:精密配制刺五加總苷濃度為2.45 mg·ml-1上柱樣品液50 ml,以1 ml·min-1緩慢通過預(yù)處理的D-101型大孔樹脂樹脂柱,用7 BV蒸餾水以1 ml·min-1沖洗,棄去水洗脫液,繼用7 BV75%乙醇以1 ml·min-1洗脫,收集乙醇洗脫液,減壓濃縮至干,即得刺五加提取物。
2.4 驗證試驗
分別精確配制刺五加總苷濃度為2.45 mg·ml-1的上柱樣品液,按照2.3.6方法進行試驗。重復(fù)3次,得刺五加總苷含量及有效成分的回收率。結(jié)果見表6。
2.5 中試實驗
將本實驗擴大40倍生產(chǎn),所得終產(chǎn)品中刺五加總苷含量為24.24%,紫丁香苷相對含量為0.97%,工藝比較穩(wěn)定。
3 討論
針對本研究的大孔吸附樹脂再生,作者建議先用濃度為25%~30%乙醇洗至流出液澄清,再用濃度為90%~95%乙醇洗脫,后采用5%稀HCl和5%NaoH洗脫,其間用水洗至pH值為中性,可達到很好的再生效果。
大孔樹脂法成本低、易操作、效率高得特點,近年來得到廣泛應(yīng)用。通過此方法,本實驗刺五加終產(chǎn)品中刺五加總苷含量可達到20%以上,且紫丁香苷相對含量為0.9%,工藝放大后較為穩(wěn)定,此方法值得深入研究,為以后研究大孔吸附樹脂富集其苷類有效成分打下基礎(chǔ)。
參考文獻
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