席國(guó)萍,宋國(guó)斌
(山西大同大學(xué)醫(yī)學(xué)院,山西大同 037009)
大孔吸附樹脂分離純化黃連小檗堿研究
席國(guó)萍,宋國(guó)斌
(山西大同大學(xué)醫(yī)學(xué)院,山西大同 037009)
目的:篩選適用于分離純化黃連小檗堿的大孔吸附樹脂。方法:本文考察了10種大孔吸附樹脂,篩選出了適用于分離純化黃連小檗堿的D101大孔吸附樹脂,其靜態(tài)吸附量為18.08 mg/g,靜態(tài)和動(dòng)態(tài)解吸率均為95%以上。結(jié)果:選用D101大孔吸附樹脂,先水洗除雜,再用4~5倍樹脂體積的60%乙醇洗脫,濃縮干燥,產(chǎn)品中小檗堿的含量為30.02%,產(chǎn)品收率為9.12%。結(jié)論:本法簡(jiǎn)單、易行,適合黃連小檗堿的提取。
黃連;小檗堿;分離;純化
黃連為毛茛科多年生草本植物,主要分布于川、黔、滇、鄂等省高寒陰暗潮濕的局部山區(qū),為我國(guó)西南部著名的中藥材[1]。黃連根莖主要含有小檗堿,其次為黃連堿、甲基黃連堿、藥根堿等,由于結(jié)構(gòu)相似,統(tǒng)稱為黃連生物堿[2]。小檗堿有明顯抗心律失常、降血糖、抗腫瘤等重要作用[3]。本文采用孔徑、極性等有顯著性差異,廣泛應(yīng)用于中草藥化學(xué)成分分離與富集[4],選擇吸附性較好的大孔吸附樹脂對(duì)黃連小檗堿進(jìn)行分離純化研究。
黃連,購(gòu)于貴陽(yáng)市花溪區(qū)中西藥結(jié)合第四藥店,經(jīng)鑒定為毛茛科植物黃連;鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品,中國(guó)藥品生物制品檢定所;大孔吸附樹脂,天津南開大學(xué)化工廠;FA1004電子天平,青島揚(yáng)中儀器有限公司;UNICO UV-2000型紫外-可見分光光度計(jì),上??蠌?qiáng)儀器有限公司;RE-200型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上??婆d儀器有限公司;KS康氏振蕩器,上海圣科儀器設(shè)備有限公司;LGJ-10冷凍干燥機(jī),河南兄弟儀器設(shè)備有限公司。
2.1.1 黃連的前處理
將黃連放入50℃烘箱中烘烤變脆,粉碎,放入冰箱保存。
2.1.2 黃連小檗堿浸出液的制備
稱取適量處理好的黃連,用9倍體積60%乙醇(W/V),60℃回流提取2次,每次提取1 h,合并提取液,50℃減壓濃縮,備用。
2.1.3 大孔吸附樹脂柱層析
2.1.3.1 樹脂的預(yù)處理 樹脂先用蒸餾水浸泡24 h,充分溶脹,濾去浮在表面的樹脂顆粒,然后用4 mol/L的NaOH浸泡12 h,用蒸餾水洗至中性;再用4 mol/L的HCl浸泡12 h,用蒸餾水洗至中性;最后用乙醇浸泡6 h,再用水洗至無醇味,備用。
2.1.3.2 層析分離純化 將浸出液用60%乙醇配制成濃度約為3.5 mg/ml的黃連小檗堿提取液,過濾,上樣,洗脫,收集洗脫液,濃縮,冷凍干燥得產(chǎn)品。
2.1.4 黃連小檗堿測(cè)定方法
采用分光光度法,以鹽酸小檗堿為標(biāo)準(zhǔn)品,準(zhǔn)確配制3、6、9、12、15、18 μg/ml標(biāo)準(zhǔn)溶液,于345 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,由最小二乘法得濃度與吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,并根據(jù)此方程計(jì)算黃連小檗堿含量[5-6]。
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線方程
根據(jù)“2.1.2”結(jié)果,用最小二乘法作線性回歸,得鹽酸小檗堿濃度C(μg/ml)與吸光度A的關(guān)系:A=0.05 491C-0.031 42(r=0.999 9)。
2.2.2 樹脂吸附量的測(cè)定
稱取不同型號(hào)樹脂10份(已處理),每份5 g,置于具塞三角瓶中,各加入30 ml濃度為3.44 mg/ml的黃連小檗堿提取液,振蕩20 h,振蕩頻率為240次/min。振蕩后,濾過,測(cè)定濾液中黃連小檗堿濃度,計(jì)算各樹脂吸附量(mg/g),結(jié)果見表1。
式中Q為吸附量,C0為起始濃度,CR為剩余濃度,V為溶液體積,W為樹脂重量。
表1 不同樹脂對(duì)黃連小檗堿的吸附量Tab.1 Berberine absorption performance of different resins
從表1可見,在設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件下,D101、X-5、NKA-2、H103大孔吸附樹脂對(duì)黃連小檗堿的吸附量較高。
2.2.3 解吸率的測(cè)定
選擇“2.2.2”篩選出的4種樹脂,每種樹脂稱取4份,每份5 g,按照“2.2.2”方法吸附,濾過,風(fēng)干,在濾出樹脂中分別加入30 ml濃度為30%、50%、70%、90%的乙醇,按“2.2.2”振蕩條件,振蕩10 h,過濾,測(cè)定濾液中黃連小檗堿濃度,計(jì)算解吸率(%)。結(jié)果見圖1。
結(jié)果表明,D101大孔吸附樹脂的解吸率最高,70%乙醇在所考察溶劑中對(duì)黃連小檗堿解吸能力最強(qiáng)。
2.2.4 不同洗脫劑的洗脫結(jié)果
稱取D101大孔吸附樹脂9份(已處理),每份30 g,分別裝柱,量取30 ml濃度為3.52 mg/ml的黃連小檗堿提取液,上樣,分別用濃度為10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的乙醇洗脫,流速為2 ml/min,至流出液無色,收集洗脫液,濃縮,60%乙醇定容至50 ml,測(cè)定黃連小檗堿含量。見圖2。
結(jié)果表明,60%乙醇對(duì)黃連小檗堿洗脫率最高。
綜合“2.2.3”和“2.2.4”實(shí)驗(yàn)結(jié)果:D101大孔吸附樹脂靜態(tài)吸附量為18.08 mg/g,靜態(tài)及動(dòng)態(tài)解吸率均為95%以上,為所考察樹脂中最好的。
2.2.5 樹脂吸附-解吸影響因素
2.2.5.1 pH的影響 稱取D101大孔吸附樹脂5份(已處理),每份5 g,于具塞三角瓶中,各加入30 ml濃度為3.42 mg/ml的黃連小檗堿提取液,用1 mol/L的NaOH和1 mol/L的HCl溶液將各提取液分別調(diào)至設(shè)定的pH值,按“2.2.2”振蕩條件,振蕩20 h,濾過,測(cè)定濾液中黃連小檗堿濃度,計(jì)算吸附量(mg/g)。見圖3。
結(jié)果表明,D101大孔吸附樹脂在酸性環(huán)境下對(duì)黃連小檗堿的吸附量?jī)?yōu)于堿性環(huán)境。
2.2.5.2 溫度對(duì)吸附的影響 稱取D101大孔吸附樹脂5份(已處理),每份5 g,于具塞三角瓶中,各加入30 ml濃度為3.46 mg/ml的黃連小檗堿提取液,分別在設(shè)定溫度下水浴加熱,按“2.2.2”振蕩條件,每隔10 min振蕩30 s,加熱時(shí)間為2 h。加熱后,過濾,60%乙醇定容至50 ml,測(cè)定黃連小檗堿濃度。見圖4。結(jié)果表明,在室溫下,樹脂的吸附量最高。
2.2.5.3 洗脫劑用量的影響 稱取D101大孔吸附樹脂 (已處理)30 g,裝柱,量取30 ml濃度為3.55 mg/ml的黃連小檗堿提取液,上樣,60%乙醇洗脫,流速為2 ml/min,收集洗脫液,濃縮,測(cè)定黃連小檗堿含量。見圖5。
結(jié)果表明,4倍樹脂體積洗脫劑用量時(shí),解吸率已達(dá)到95.25%,繼續(xù)增加洗脫劑用量,洗脫率沒有顯著增加。
2.2.5.4 洗脫速度的影響 稱取D101大孔吸附樹脂5份(已處理),每份30 g,分別裝柱,量取30 ml濃度為3.57 mg/ml的黃連小檗堿提取液,上樣,60%乙醇分別以設(shè)定流速洗脫,至流出液無色,收集洗脫液,濃縮,測(cè)定黃連小檗堿的含量。見圖6。結(jié)果表明,洗脫率最高時(shí),洗脫速度為2 ml/min。
2.2.5.5 分離純化后的產(chǎn)品 量取100 ml濃度為3.43 mg/ml的黃連小檗堿提取液,上D101大孔吸附樹脂柱,依次用水、60%乙醇洗脫,后者用量為4~5倍樹脂體積,濃縮洗脫液至干,冷凍干燥后,得產(chǎn)品,結(jié)果見表2。
表2 分離純化后的產(chǎn)品數(shù)據(jù)Tab.2 Data of purified product
本文從樹脂選用、影響樹脂分離純化的因素出發(fā),對(duì)大孔吸附樹脂分離純化黃連小檗堿進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)表明,D101大孔吸附樹脂作為分離純化樹脂,先水洗除雜,再用4~5倍樹脂體積的60%乙醇洗脫,濃縮洗脫液,冷凍干燥后的產(chǎn)品中黃連小檗堿的含量為30.02%,收率為9.12%。
[1]毛堂峰,顏謙,方周伯,等.黃連細(xì)胞培養(yǎng)物中小檗堿的分離與鑒定[J].生物工程學(xué)報(bào),1997,13(3):284-288.
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[3]田智勇,李振國(guó).黃連的研究新進(jìn)展[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2004,15(10):704-706.
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Study on separation and purification of berberine in Coptis chinensis by macroporous adsorption resin
XI Guoping,SONG Guobin
(The Medical College of Datong University,Shanxi Province,Datong 037009,China)
Objective:To study on separation and purification of berberine in Coptis chinensis by macroporous adsorption resin.Methods:From the 10 kinds of different macroporous adsorption resins,the D101 resin which the adsorption performance was 18.08 mg/g and the desorption ratio was over 95%was selected to separate the berberine in Coptis chinensis.Results:The desorption ratio of over 95%could be gotten by using 60%ethanol as eluting solvent and 4-5 BV.Under these experiment conditions,the content of berberine in products was 30.02%and the yield was 9.12%.Conclusion:The method is easy,possessed of popularization and application value.It can be used for separation berberine from Coptis chinensis.
Coptis chinensis;Berberine;Separation;Purification
R284.2
A
1673-7210(2011)02(b)-044-03
席國(guó)萍(1979-),女,山西隰縣人,講師,碩士學(xué)歷;研究方向:植物有效成分提取、分離、檢測(cè)。
2010-09-20)