曹騁,葉殷殷,王浩龍,江濱
(廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,廣東 廣州 510006)
DM301型大孔吸附樹脂分離純化大黃總蒽醌的研究△
曹騁*,葉殷殷,王浩龍,江濱
(廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,廣東 廣州 510006)
目的:研究DM301大孔樹脂對(duì)大黃總蒽醌的吸附性能及分離純化工藝參數(shù)。方法:以大黃總蒽醌含量為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用紫外分光光度法測(cè)定大黃總蒽醌的含量。結(jié)果:DM301大孔樹脂對(duì)大黃總蒽醌適宜的交換吸附條件為:以10g大孔吸附樹脂為標(biāo)準(zhǔn)量,最大上樣量為3.4g·g-1(生藥材/干樹脂),最佳上柱工藝為藥液濃度含生藥量0.40g·m L-1,pH6,流速為1mL·min-1,90%乙醇洗脫,洗脫液用量為80mL。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明,DM301對(duì)大黃總蒽醌的動(dòng)態(tài)吸附率在70%以上,洗脫率在80%以上。結(jié)論:DM301大孔樹脂交換吸附大黃總蒽醌的純化方法可取,具有良好的應(yīng)用前景。
DM301大孔吸樹脂;大黃;總蒽醌;分離純化
大黃為蓼科植物掌葉大黃Rheum palmatumL.、唐古特大黃Rheum tanguticumMaxim.ex Balf.或藥用大黃Rheum officinaleBaill.的干燥根及根莖。其味苦、性寒,具有瀉下攻積,清熱瀉火,涼血解毒,逐瘀痛經(jīng),利濕退黃的功能[1],為臨床常用中藥之一。大黃的化學(xué)成分較復(fù)雜,其主要成分為蒽醌類衍生物,傳統(tǒng)分離提取大黃總蒽醌有明膠沉淀法、醇沉調(diào)pH值法、聚酰胺法等。近年來(lái),大孔吸附樹脂在中藥的提取、分離、富集方面得到廣泛運(yùn)用,不斷受到藥學(xué)研究者的關(guān)注。金波等[2]以大黃總蒽醌的提取率及洗脫率為考察指標(biāo),考察大黃的提取條件及WLD型大孔吸附樹脂富集、純化大黃總蒽醌的吸附性能和洗脫參數(shù)。通過(guò)大孔吸附樹脂富集與純化,用70%乙醇洗脫,總蒽醌的洗脫收率在80%以上。許漢林等[3]比較了 D301、AB-8、X-5、NKA-2、H1020型號(hào)的5種大孔樹脂對(duì)大黃總蒽醌的吸附性能,該研究認(rèn)為D301樹脂對(duì)大黃總蒽醌的吸附性能較好。DM301型樹脂是一種中等極性的樹脂,對(duì)分離黃酮類、生物堿、蒽醌類等成分有較為明顯的效果,目前應(yīng)用DM301型樹脂純化大黃總蒽醌的研究卻尚未見報(bào)道。本文通過(guò)對(duì)提取液pH、提取液濃度、最大上樣量、洗脫液濃度、洗脫流速、洗脫用量等方面的考察得到DM301樹脂分離純化大黃總蒽醌技術(shù)參數(shù),從而為大黃中蒽醌類有效物質(zhì)的提取和純化提供參考。
Spectronic GENESYSTM2紫外分光光度計(jì)(美國(guó));SHIMADZU CORPORATION AEG-220萬(wàn)分之一電子分析天平(日本島津);Sartorius BP211D十萬(wàn)分之一天平(瑞士);PHB-4型pH計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。
DM301樹脂(天津市海光化工有限公司);1,8-二羥基蒽醌對(duì)照品(購(gòu)自中國(guó)藥品生物制品檢定所,批號(hào)0829-9702)。所用試劑為分析純(天津市富宇精細(xì)化工有限公司),所用水為雙蒸水。
大黃藥材由廣州致信中藥飲片有限公司提供,經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定室黃海波副教授鑒定為四川產(chǎn)藥用大黃Rheum officinaleBaill.的干燥根莖。
取過(guò)一號(hào)篩(10目)的大黃粉末適量,置具塞圓底燒瓶中,加入60%的乙醇溶液12倍量,于恒溫水浴鍋中加熱回流提取3次,每次30min,合并提取液,濾過(guò),濾液減壓濃縮至無(wú)乙醇味,高速離心,3 000 r·min-1。取上清液,調(diào)節(jié)溶液質(zhì)量濃度至0.40g·mL-1,作為母液,母液中總蒽醌含量為0.76mg·mL-1。
2.2.1 供試品溶液的制備 精密量取大黃提取液(或流出液)2mL,置具塞錐形瓶中,蒸干,加入2.5mol·L-1硫酸溶液10mL和三氯甲烷10mL,水浴加熱回流1h,放冷,置分液漏斗中,用少量三氯甲烷洗滌容器,并入分液漏斗中,分取三氯甲烷層,酸液層用三氯甲烷提取至三氯甲烷層不顯黃色,合并三氯甲烷液,三氯甲烷液繼續(xù)用水洗至中性,減壓回收溶劑至干,殘?jiān)?.5%Mg(Ac)2甲醇使溶解,轉(zhuǎn)移至10mL量瓶中,加0.5%Mg(Ac)2甲醇至刻度,搖勻。精密移取上述溶液1.0mL,置10mL容量瓶中,加0.5%Mg(Ac)2甲醇至刻度作為供試品溶液,即得。
2.2.2 對(duì)照品溶液的制備 精密稱取P2O5干燥至恒重的1,8-二羥基蒽醌對(duì)照品適量,加乙醚制成每1mL含0.1mg的溶液,即得。
2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備及線性范圍考察 精密量取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液0.20,0.60,1.00,2.00,3.00mL,分別置于10mL量瓶中,揮干三氯甲烷,殘?jiān)?.5%Mg(Ac)2甲醇溶液溶解,加至刻度,搖勻。以0.5%Mg(Ac)2甲醇溶液為空白對(duì)照,于520nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度,得回歸方程:Y=44.405X+0.037 9,r=0.999 8,線性范圍2.10~31.4μg·mL-1。
2.2.4 顏色穩(wěn)定性試驗(yàn) 取2.3項(xiàng)下3號(hào)試樣,分別在0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0h測(cè)定吸光度,其結(jié)果分別為0.511,0.511,0.510,0.509,0.507,0.502,0.496,表明顯色在2h內(nèi)較穩(wěn)定,2h以后吸光度逐漸變小,故最佳測(cè)定時(shí)間范圍為2h內(nèi)。
2.2.5 精密度試驗(yàn) 取同一份供試品溶液,以0.5%Mg(Ac)2甲醇溶液作為空白對(duì)照,在520nm處連續(xù)測(cè)定吸光度6次,結(jié)果RSD=0.2%,表明方法精密度良好。
DM301樹脂為中等極性樹脂,比表面≥330m2·g-1,平均孔徑為14~17nm,適用于黃酮類、多酚類的分離,為新購(gòu)干凈樹脂。預(yù)處理只需取樹脂適量,乙醇浸泡24h,抽濾至干,上柱,繼續(xù)用乙醇洗至流出液與水混勻不產(chǎn)生混濁,水洗至無(wú)醇味,即可。
吸附量=(母液濃度-濾液濃度)×溶液體積/干樹脂量
吸附率 =(母液濃度 -濾液濃度)/母液濃度×100%
洗脫量=洗脫液濃度×洗脫液體積/干樹脂量
洗脫率=洗脫量/吸附量×100%
2.5.1 pH值對(duì)DM130樹脂靜態(tài)交換吸附大黃提取液的影響 分別稱取吸干其表面水分的活化處理樹脂各1.5g,精密稱定,平行3份。分別置于50mL三角瓶中,各加入15mL大黃提取液,用2mol·L-1NaOH調(diào)節(jié) pH為 6,7,8,9,放置24h,不時(shí)振搖,濾過(guò),取提取液及濾液1mL,按2.2.1項(xiàng)下要求制備供試品溶液,測(cè)定吸光度,計(jì)算吸附量和吸附率(),結(jié)果見表1。
表1 pH值對(duì)DM130樹脂靜態(tài)交換吸附大黃提取液的影響
結(jié)果顯示,pH對(duì)DM301樹脂靜態(tài)交換吸附容量,隨著pH的增加而減少,當(dāng)pH=6時(shí),DM301樹脂對(duì)大黃提取液中總蒽醌吸附性能最好。
2.5.2 提取液濃度對(duì)DM301樹脂交換吸附容量的影響 分別稱取DM301樹脂10g,上柱,分別加入含生藥量為 0.1,0.2,0.3,0.4,0.5g·mL-1的大黃提取液15mL,調(diào)節(jié)流速為1mL·min-1,分別收集流出液,定容至100mL。按2.2.1項(xiàng)下要求制備供試品溶液,測(cè)定吸光度,計(jì)算吸附量和吸附率),結(jié)果見表2。
表2 提取液濃度對(duì)DM301樹脂交換吸附容量的影響
從表2結(jié)果可知,在大黃提取液含量較低時(shí),DM301樹脂交換吸附總蒽醌的能力隨著提取液含量的提高而增加。當(dāng)提取液含量為0.4g·mL-1時(shí),其交換能力最好,為 25.4mg·g-1,其吸附率為73.69%。
2.5.3 最大上樣量的確定 精密稱取DM301樹脂10g,上柱,加入含生藥量為0.4g·mL-1的大黃提取液100mL進(jìn)行交換吸附,調(diào)節(jié)流速為1mL·min-1,收集流出液,每5mL收集1次,共收集20份,編號(hào),取1mL按2.2.1項(xiàng)下要求制備供試品溶液,測(cè)定吸光度。當(dāng)流出液體積為85mL時(shí),流出液中總蒽醌含量與之前相比沒有明顯減少,故認(rèn)為每克干樹脂最大吸附大黃藥材量為3.4g。
2.5.4 不同乙醇含量對(duì)蒽醌類成分動(dòng)態(tài)洗脫率的影響 取DM301樹脂160g,加入含生藥量0.4g·mL-1大黃提取液2 000mL進(jìn)行交換吸附,放置24h,不時(shí)振搖,濾過(guò),抽干水分。分別稱取已交換吸附大黃提取液的大孔樹脂各10g,上柱,平行3份。分別用水洗至洗脫液接近無(wú)色,分別用30%,45%,60%,75%,90%的乙醇各250mL進(jìn)行洗脫,按1mL·min-1的流速進(jìn)行洗脫,收集洗脫液,揮去乙醇,定容為100mL,按2.2.1項(xiàng)下要求制備供試品溶液,測(cè)定吸光度,計(jì)算洗脫量(),結(jié)果見表3。
表3 不同乙醇含量對(duì)蒽醌類成分動(dòng)態(tài)洗脫率的影響
如表3所示,隨著乙醇含量增加,洗脫大黃總蒽醌的能力提高,故認(rèn)為90%乙醇洗脫大黃總蒽醌效果較好。
2.5.5 流速對(duì)洗脫能力的影響 取DM301樹脂160g,加入含生藥量0.4g·mL-1大黃提取液2 000mL進(jìn)行交換吸附,放置24h,不時(shí)振搖,濾過(guò),抽干水分。平行3份,上柱。用水洗至洗脫液接近無(wú)色,用90%乙醇150mL,分別調(diào)節(jié)流速為 0.5,0.75,1,1.25,1.5 mL·min-1進(jìn)行洗脫,收集洗脫液,揮去乙醇,定容為50mL,按2.2.1項(xiàng)下方法制備供試品溶液,測(cè)定吸光度,計(jì)算洗脫量(),結(jié)果見表4。
表4 流速對(duì)洗脫能力的影響
如表4所示,當(dāng)流速為1mL·min-1時(shí),90%乙醇對(duì)大黃總蒽醌洗脫能力最高。
2.5.6 洗脫用量的確定 取DM301樹脂10g上柱,平行3份。分別加入含生藥量0.4g·mL-1大黃提取液15mL,待吸附后,用去離子水洗脫至流出液不呈黃色,用90%乙醇洗脫,收取洗脫液,每10mL收取一次,共收集13份,揮去乙醇,定容至10mL量瓶中,按2.2.1項(xiàng)下要求制備供試品溶液,測(cè)定吸光度。當(dāng)收集到第8份時(shí),洗脫液中總蒽醌含量已降至0.010 5mg·mL-1,故認(rèn)為用90%乙醇洗脫劑80mL能將大黃總蒽醌基本洗脫下來(lái)。
取DM301樹脂10g,上柱,平行3份。分別加入0.4g·mL-1大黃提取液10mL進(jìn)行動(dòng)態(tài)交換吸附,水洗至洗脫液接近無(wú)色后,90%乙醇80mL,調(diào)節(jié)流速1mL·min-1進(jìn)行洗脫,收取洗脫液,揮去乙醇后,定容成25mL,按2.2.1項(xiàng)下要求制備供試品溶液,測(cè)定吸光度,計(jì)算吸附率、解吸附率、RSD,結(jié)果見表5。
表5 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
由表5結(jié)果可知,DM301樹脂分離純化大黃總蒽醌的工藝穩(wěn)定可行。
大孔吸附樹脂是一類不含離子交換基團(tuán)的交聯(lián)聚合物,由于范德華力及氫鍵的作用而具有吸附性,還因具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和很高的比表面積而具有篩選性能。因此,大孔吸附樹脂在中藥的提取、分離、富集方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。但對(duì)于不同型號(hào)的大孔吸附樹脂,其樹脂本身的極性、孔徑、比表面積、孔容以及上柱溶液的濃度、體積、pH值、化學(xué)成分的性質(zhì)等均影響其分離、富集效果。同時(shí),其解吸還受到洗脫劑的種類、濃度、體積、程序、流速的影響。
本研究考察了DM301型大孔樹脂對(duì)大黃總蒽醌類成分吸附純化的工藝,從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面進(jìn)行考察,靜態(tài)交換吸附主要考察了溶液pH對(duì)吸附能力的影響;動(dòng)態(tài)交換吸附則從上樣液的濃度、最大上樣量,洗脫劑的含醇量、洗脫流速、洗脫液的用量進(jìn)行考察,從而得到最佳的純化工藝參數(shù)。
DM301樹脂是苯乙烯型中極性共聚體,具有較大的孔徑,適用于純化有一定弱極性和極性的有機(jī)化合物。蒽醌類物質(zhì)多含有酚羥基,可作為良好的氫鍵供體,有利于被極性樹脂吸附。實(shí)驗(yàn)表明DM301型樹脂對(duì)蒽醌類物質(zhì)具有較強(qiáng)的富集能力。本實(shí)驗(yàn)研究初步確定DM301樹脂對(duì)大黃總蒽醌純化條件為:以10g大孔吸附樹脂為標(biāo)準(zhǔn)量,最大上樣量為3.4g·g-1(生藥量/干樹脂),最佳上柱工藝為藥液濃度含生藥量0.4g·mL-1,pH6,流速為 20d·min-1,90%乙醇解吸效果較好,洗脫用量為80mL。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明,DM301樹脂對(duì)大黃總蒽醌的動(dòng)態(tài)吸附率在70%以上,洗脫率在80%以上,純化效果良好。DM301樹脂純化大黃總蒽醌工藝穩(wěn)定,方法可取,具有良好的應(yīng)用前景。
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《藥用植物栽培學(xué)》
《藥用植物栽培學(xué)》由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)郭巧生教授主編,分總論、各論、附篇及配套光盤四大部分??傉摬糠止卜?章,主要介紹藥用植物栽培學(xué)的基本理論和方法等內(nèi)容。各論部分按入藥部位分為6章,從植物學(xué)形態(tài)、生長(zhǎng)習(xí)性、繁殖方法、田間管理、病蟲害防治、留種技術(shù)、產(chǎn)地加工及貯藏和運(yùn)輸?shù)确矫嬖敱M地介紹了具有地區(qū)和用藥代表性的36種常用藥用植物規(guī)范化栽培技術(shù)。附篇補(bǔ)充收載了34種藥用植物的規(guī)范化栽培技術(shù)內(nèi)容。配套光盤除收載了全書內(nèi)容外,還收錄了國(guó)內(nèi)外有關(guān)藥用植物生產(chǎn)的法規(guī)和條例,以及大量與本書有關(guān)的彩色數(shù)碼圖片,供教學(xué)時(shí)選用。
本書主要作為農(nóng)林和中醫(yī)藥高等院校中藥、藥用植物或相近專業(yè)的教材和教學(xué)參考書,同時(shí)亦可供有關(guān)中藥材生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和中藥資源開發(fā)利用及其他經(jīng)濟(jì)植物研究和生產(chǎn)的專業(yè)技術(shù)人員參考。
Study of the Purification of Total Anthraquinones in Rheum Officinale Baill.by DM301 Macroporous Resin
Cao Cheng,Ye Yinyin,Wang Haolong,Jiangbin
(1.Traditional Chinese Pharmaceutical College of Guangzhou University of Chinese Medicine,Guangzhou Guangdong510006,China)
Objective:Study the property of adsorption and purification technology parameters of total anthraquinones inRheum officinaleBaill.by DM301 macroporous resin.Methods:Using the content of total anthraquinones inRheum officinaleBaill.as the evaluation indicator,the content of total anthraquinones inRheum officinaleBaill.was determined by Ultraviolet spectrophotometry.Results:The content of total anthraquinones inRheum officinaleBaill.was the evaluation indicator and determined by Ultraviolet spectrophotometry.Results:The optimum adsorption condition is:the maximum sample volumes is3.4g·g-1(crude drug/drymacroporous resin)with the 10gmacroporous resin.,the concentration is0.4g crude drug permilliliter,pH6,flow rate 20d·min-1,eluted by 80mL and 90%alcohol,the verification experiment show that the adsorption rate reach more than 70%,the desoption rate reach more than 80%.Conclusion:The method of using DM301 macroporous resin to purificate total anthraquinones inRheum officinaleBaill.is effective,and it can be used more widely.
DM301 macroporous resin;Rheum officinaleBaill.;Total anthraquinones;Purification
國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAI06A14-06)
*曹騁,E-mail:caosir@126.com
2010-03-29)