劉 亮, 杜 江, 陳東林, 丁麗娜, 馮 華
(1.遵義醫(yī)藥高等??茖W(xué)校,貴州遵義563002;2.貴陽中醫(yī)學(xué)院,貴州貴陽550002;3.遵義市藥品檢驗(yàn)所,貴州遵義563000)
觀音草Reineckia carnea(Andr.)Kunth為百合科植物吉祥草的帶根全草,又名結(jié)實(shí)蘭,竹葉草,佛頂珠,小青膽,是一味著名的苗藥。苗醫(yī)藥理論認(rèn)為其藥性為性冷,質(zhì)征為氣微味甜,入熱經(jīng),走肺、肝二架,表、中、里三關(guān)。治療肺熱咳嗽、跌打損傷、瘡毒等。查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)觀音草在工藝優(yōu)選方面的研究極少,難以進(jìn)行深入開發(fā)。因此,建立觀音草中總皂苷的提取純化工藝具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本實(shí)驗(yàn)探討了不同型號(hào)大孔樹脂對(duì)分離純化觀音草總皂苷的影響,在此基礎(chǔ)上優(yōu)選出總皂苷的最佳純化工藝。
UV75-18可見分光光度計(jì) (天津市拓普儀器有限公司);DHG 90AOA型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 (寧波江南儀器廠);Senco R系列旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 (上海申生科技有限公司);FY130型藥物粉碎機(jī) (天津市泰斯特儀器有限公司);DKS-26型電熱恒溫水浴鍋 (寧波江南儀器廠)。
薯蕷皂苷對(duì)照品購于上海華壹生物科技有限公司 (批號(hào):19057-60-4);觀音草藥材采集于貴州遵義,經(jīng)遵義醫(yī)藥高等??茖W(xué)校張學(xué)愈副教授鑒定為百合科植物觀音草Reineckia carnea(Andr.)Kunth;大孔樹脂 HPD100,HPD200A,HPD300,HPD700,D101(滄州寶恩化工有限公司);其它試劑均為分析純。
2.1 觀音草總皂苷定量分析方法的建立及樣品溶液預(yù)處理方法 精密稱取薯蕷皂苷對(duì)照品1.2 mg,置于10 mL量瓶中,加甲醇溶解并定容至刻度,搖勻,作為對(duì)照品溶液。分別精密移取薯蕷皂苷對(duì)照品溶液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL置于10 mL具塞試管內(nèi),揮干甲醇,再分別加入5%的香草醛-冰醋酸溶液0.2 mL和高氯酸0.8 mL,搖勻,密塞,60℃水浴顯色15 min,取出后立即用冰水冷卻5 min,再加入5 mL冰醋酸稀釋,搖勻,靜置10 min,于460 nm處測定其吸光度。以吸光度 (A)為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度 (C)為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸。結(jié)果表明,薯蕷皂苷在4~24 μg/mL與吸光度呈良好的線性關(guān)系?;貧w方程為 A=0.019121C+0.006133,r=0.9995[1]。
大孔樹脂分離工藝中所得的觀音草總皂苷洗脫流份,回收乙醇至干,用蒸餾水溶解并定容至100 mL,準(zhǔn)確吸取10 mL于分液漏斗中,用水飽合正丁醇分4次萃取(15、10、10、10 mL),正丁醇萃取液用正丁醇飽和的水20 mL洗滌,減壓回收正丁醇至干,殘?jiān)眉状既芙獠⒍ㄈ萦?5 mL量瓶中,按上述紫外分光光度法進(jìn)行總皂苷的含有量測定。
2.2 供試液的制備 稱取觀音草藥材粗粉50 g,用8倍量70%乙醇加熱回流提取2次,每次1.5 h,合并提取液回收乙醇至干,加蒸餾水溶解并定容至200 mL,用石油醚分6次萃取 (300、200、200、200、200、200 mL),棄去石油醚液,水溶液過濾,定容至500 mL。
2.3 大孔吸附樹脂的預(yù)處理 分別稱取5種型號(hào) (D101,HPD100,HPD200A,HPD300,HPD700)的大孔吸附樹脂用95%乙醇浸泡24 h,裝柱,用95%乙醇洗至1 mL洗脫液與3 mL蒸餾水混合澄清為止,再用蒸餾水洗至無醇,備用。2.4 不同型號(hào)大孔樹脂的靜態(tài)吸附及解析的研究 分別稱取經(jīng)預(yù)處理的各型號(hào)的樹脂0.5 g置于錐形瓶中,加入供試液30 mL,每隔10 min振搖30 s,持續(xù)2 h,靜置24 h后,抽濾,得吸附后的濾液。將吸附后的樹脂置于錐形瓶中,加入70%乙醇30 mL,其余操作同上,得解吸后的濾液。按2.1項(xiàng)下操作并進(jìn)行總皂苷的含有量測定,計(jì)算樹脂對(duì)總皂苷的靜態(tài)飽和吸附量,洗脫量及洗脫率[2]。結(jié)果見表1。
表1 5種樹脂靜態(tài)飽和吸附量及靜態(tài)洗脫率
由表1結(jié)果可知,各樹脂飽和吸附量,洗脫量及洗脫率相差較大,綜合考慮3個(gè)因素,后續(xù)實(shí)驗(yàn)確定選擇HPD100型大孔吸附樹脂進(jìn)行分離純化觀音草總皂苷的工作。
2.5 HPD100大孔吸附樹脂的上樣吸附時(shí)間考察 分別準(zhǔn)確稱取0.5 g預(yù)處理過的HPD100大孔吸附樹脂置于6個(gè)100 mL錐形瓶中,加入供試液30 mL,搖勻,分別靜止吸附0.5、1、2、4、6、8 h,過濾,濾液按2.1項(xiàng)下操作并進(jìn)行總皂苷的含有量測定,計(jì)算各吸附液中總皂苷的吸附量達(dá)飽和吸附量的比率。結(jié)果見圖1。
圖1 HPD100大孔吸附樹脂上樣吸附時(shí)間考察
如圖1所示,當(dāng)吸附時(shí)間達(dá)到8 h時(shí),樹脂靜態(tài)吸附量達(dá)到73.79 mg,達(dá)飽和吸附量的86.25%。吸附時(shí)間在2 h之前,觀音草總皂苷的吸附率提高較明顯,而2 h之后則無明顯增加,故確定上樣吸附時(shí)間定為2 h,可在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的吸附效率[3]。
2.6 HPD100大孔吸附樹脂的動(dòng)態(tài)吸附量的考察 準(zhǔn)確稱取4 g預(yù)處理過的HPD100大孔吸附樹脂,共3份,濕法裝柱。準(zhǔn)確吸取供試液 160 mL,上樣預(yù)吸附 2 h后,以3 BV/h的體積流量進(jìn)行吸附,吸附結(jié)束后,再用蒸餾水8BV以5BV/h的體積流量洗脫至近無色,合并過柱液及水洗液并定容至250 mL,按2.1項(xiàng)下操作并進(jìn)行總皂苷的含有量測定,結(jié)果平均動(dòng)態(tài)吸附容量為55.33 mg/g(n=3),RSD為1.22%。
2.7 HPD100大孔吸附樹脂洗脫溶劑濃度的考察 準(zhǔn)確稱取4 g預(yù)處理過的HPD100大孔吸附樹脂,濕法裝柱。準(zhǔn)確吸取供試液80 mL,上樣預(yù)吸附2 h,之后,以3 BV/h的體積流量進(jìn)行吸附,吸附結(jié)束后,再用蒸餾水8 BV以5 BV/h的體積流量洗脫至近無色,再依次用15%、30%、50%、70%、90%乙醇各4 BV洗脫,洗脫體積流量為3 BV/h,分別收集各濃度段洗脫液,按2.1項(xiàng)下操作并進(jìn)行總皂苷的含有量測定,計(jì)算洗脫量及洗脫率。結(jié)果見表2。
表2 洗脫溶劑濃度考察
由表2可以看出,觀音草總皂苷主要集中在50%乙醇洗脫液中,而70%乙醇洗脫液中總皂苷相對(duì)較少,從節(jié)約成本考慮,可以選擇50%的乙醇進(jìn)行洗脫,但實(shí)際操作過程中50%乙醇是否能有效地將總皂苷完全洗脫下來,還應(yīng)比較50%及70%乙醇的洗脫效率。
2.8 HPD100大孔吸附樹脂洗脫溶劑用量的考察 準(zhǔn)確稱取4 g預(yù)處理過的HPD100大孔吸附樹脂,共2份,濕法裝柱。準(zhǔn)確吸取供試液80 mL,上樣預(yù)吸附2 h后,以3 BV/h的體積流量進(jìn)行吸附,吸附結(jié)束后,再用蒸餾水8 BV以5 BV/h的體積流量洗脫至近無色,再分別選用50%及70%乙醇以3 BV/h的體積流量洗脫6 BV,每1 BV收集1份,按2.1項(xiàng)下操作并進(jìn)行總皂苷的含有量測定,計(jì)算洗脫量及洗脫率。結(jié)果見表3。
表3 洗脫溶劑用量的考察
由表3可以看出,70%乙醇洗脫用量達(dá)到3 BV時(shí),即可將總皂苷完全洗脫下來,而50%乙醇需要5 BV才能將總皂苷完全洗脫下來,故綜合表2及表3確定洗脫含乙醇量為70%,洗脫用量為3 BV。
2.9 HPD100大孔吸附樹脂吸附及洗脫速度的考察 準(zhǔn)確稱取4 g預(yù)處理過的HPD100大孔吸附樹脂,共5份,濕法裝柱。準(zhǔn)確吸取供試液80 mL,上樣預(yù)吸附2 h,吸附完成后,用蒸餾水8 BV以5 BV/h的體積流量洗脫至近無色,再用70%乙醇3 BV洗脫,體積流量 (吸附及解吸附)分別選用1.5、3、5、7、9 BV/h,收集70%乙醇洗脫液,按2.1項(xiàng)下操作并進(jìn)行總皂苷的含有量測定,計(jì)算洗脫量及洗脫率。結(jié)果見表4。
表4 吸附及洗脫體積流量的考察
由表4可以看出,隨著體積流量的增加,洗脫率有明顯的降低,從79.82%逐漸降低至47.59%,因此片面增加體積流量并不能提高總皂苷的洗脫效率,應(yīng)選擇1.5 BV/h較為適宜。
2.10 工藝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 準(zhǔn)確稱取4 g預(yù)處理過的HPD100大孔吸附樹脂,共3份,按以上工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并按2.1項(xiàng)下操作進(jìn)行總皂苷的含有量測定,計(jì)算洗脫量、洗脫率、總皂苷得率。結(jié)果見表5。
表5 工藝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
由表5可知,70%乙醇流分中總皂苷的洗脫率穩(wěn)定,平均達(dá)到80.21%(n=3),平均總皂苷得率2.11%。因此該工藝較為穩(wěn)定,洗脫率較高,可以用于工業(yè)化生產(chǎn)。
大孔樹脂在裝柱前應(yīng)當(dāng)按預(yù)處理方法處理好,否則會(huì)影響分離效果;同時(shí)還應(yīng)注意濕法裝柱時(shí)應(yīng)盡量將氣泡除去,以免柱子出現(xiàn)斷層;加入供試液時(shí),應(yīng)緩緩加入,防止樹脂沖起,影響分離效果。由于皂苷具有很強(qiáng)的發(fā)泡性,故在濃縮過程中應(yīng)時(shí)刻注意,避免濃縮液沖出,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
目前采用大孔吸附樹脂技術(shù)分離、純化藥材皂苷類有效部位的研究較多[4-12]。本實(shí)驗(yàn)在參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,通過一系列工藝參數(shù)的優(yōu)化研究,首次建立起大孔吸附樹脂分離純化觀音草中總皂苷的工藝路線,其具體工藝參數(shù)為:選用HPD100型號(hào)大孔吸附樹脂裝柱,上樣吸附時(shí)間為2 h,采用70%乙醇3 BV進(jìn)行洗脫,體積流量為1.5 BV/h。通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證實(shí),該工藝路線穩(wěn)定可行,可為觀音草的生產(chǎn)應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)。
[1]劉 亮,杜 江,潘爐臺(tái),等.苗藥觀音草中總皂苷的含量測定[J].中國民族民間醫(yī)藥,2011,20(4):2-3.
[2]李志浩,李 鵬,朱 軍.大孔吸附樹脂分離純化黃姜中薯蕷皂苷的觀察[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2009,29(23):2057-2058.
[3]李 爽,邱麗穎,金 堅(jiān),等.大孔吸附樹脂分離純化合歡皮總皂苷的工藝研究[J].中成藥,2009,31(12):1848-1852.
[4]霍麗麗,姚 干,龍 永,等.大孔吸附樹脂法富集純化女貞子總皂苷的工藝研究[J].中成藥,2009,31(10):1522-1526.
[5]朱海鷗,單 淇,劉 順,等.土貝母總皂苷的提取及大孔樹脂純化工藝研究[J].中成藥,2011,33(1):49-53.
[6]王 薇,宋小妹,康亞國,等.大孔吸附樹脂富集純化珠子參總皂苷的工藝研究[J].遼寧中醫(yī)雜志,2010,37(4):713-715.
[7]王 妍,梁志強(qiáng).大孔吸附樹脂純化荔枝核總皂苷的工藝研究[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2010,16(8):22-24.
[8]潘細(xì)貴,汪 洋,雷 湘,等.大孔吸附樹脂純化黃芪總皂苷的提取工藝研究[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2005,25(11):1029-1031.
[9]王治平,高 英,李衛(wèi)民,等.大孔吸附樹脂純化黃芪總黃酮和總皂苷的研究[J].中藥材,2010,33(7):1163-1166.
[10]呂邵娃,劉 棟,夏永剛,等.大孔樹脂分離純化龍芽楤木葉皂苷的研究[J].中藥材,2010,33(12):1959-1961.
[11]黃立新,熊友文,張啟云,等.紅參中人參總皂苷的大孔樹脂純化工藝[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2011,17(6):6-9.
[12]謝麗玲,任 理,趙闖營,等.紅參水提物人參總皂苷的大孔吸附樹脂純化研究[J].時(shí)珍國醫(yī)國藥,2010,21(11):2848-2849.