李容,蔣玉婷,羅莉婭,謝曾義,陳鳳英,鄭航,萬(wàn)麗
·炮制制劑·
大孔吸附樹脂純化黃芩4種黃酮類成分的工藝研究
李容,蔣玉婷,羅莉婭,謝曾義,陳鳳英,鄭航,萬(wàn)麗
目的:篩選純化黃芩4種黃酮類成分的最佳樹脂型號(hào)并優(yōu)化其工藝條件。方法:以黃芩中黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素4種成分含量為指標(biāo),通過(guò)對(duì)大孔吸附樹脂吸附性能和解吸附性能考察,確定黃芩4種黃酮類成分的最佳純化工藝。結(jié)果:D101型大孔吸附樹脂對(duì)黃芩4種黃酮類成分純化效果最好,其純化的最佳工藝條件為:上樣濃度40 mg(生藥)/mL,上樣流速2 BV/h,徑高比為1:10,最大上樣量為6 BV;洗脫劑75%乙醇,洗脫流速3 BV/h,洗脫劑用量為7 BV。結(jié)論:D101型大孔吸附樹脂純化工藝穩(wěn)定,簡(jiǎn)單可行,適用于工業(yè)生產(chǎn)。
大孔吸附樹脂;黃芩;工藝研究
黃芩始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》[1],為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensis Georgi 的干燥根[2],具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血、安胎之效,是臨床常用大宗中藥之一。研究表明黃芩及其有效成分黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素,具有顯著的抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒及抗腫瘤等藥理活性[3-6]。大孔吸附樹脂是一種高分子材料,具有多孔性和較大的比表面積,主要通過(guò)物理作用從溶液中有選擇的吸附有機(jī)物質(zhì),近年來(lái)廣泛應(yīng)用于中草藥化學(xué)成分的富集和純化[7-10]。本實(shí)驗(yàn)在前期優(yōu)選黃芩最佳提取工藝基礎(chǔ)上,以黃芩中4種黃酮類成分含量為指標(biāo),優(yōu)化黃芩純化工藝參數(shù),為工業(yè)生產(chǎn)提供參考。
Agilent 1200 series高效液相色譜儀(G1311A四元泵,G1322A真空脫氣機(jī),G1316A柱溫箱,G1315D DAD紫外檢測(cè)器),Agilent Technologies 色譜工作站,恒溫水浴鍋(北京國(guó)華醫(yī)療器械廠),BS124S(萬(wàn)分之一)、BP211D(十萬(wàn)分之一)型電子天平(德國(guó)Sartorius 公司)。大孔吸附樹脂型號(hào)有:D101,AB-8,D140,X-5購(gòu)自安徽三星樹脂科技有限公司,HPD100,HPD300,DA201-C,LSA-20購(gòu)自鄭州勤實(shí)科技有限公司。
黃芩苷(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):110715-200815),漢黃芩苷(成都曼斯特生物科技有限公司,MUST-13052312),黃芩素(成都
曼斯特生物科技有限公司,MUST-13082206),漢黃芩素(成都曼斯特生物科技有限公司,MUST-13092303);黃芩藥材采于山西省大同市渾源縣,經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)標(biāo)本館盧先明教授鑒定為黃芩Scutellaria baicalensis Georgi 的根;水為超純水,乙腈為色譜純,其余試劑均為分析純。
2.1 提取液制備
取黃芩粉末適量,加12倍量54%乙醇,回流提取2次,每次135 min,合并兩次提取液,回收乙醇至無(wú)醇味,加水稀釋至一定體積,得100 mg(生藥)/ mL提取液,備用。
2.2 大孔吸附樹脂預(yù)處理
取大孔吸附樹脂適量,95%乙醇浸泡24 h,裝柱,采用95%乙醇洗脫至乙醇:水(1:5)不變渾濁,再用蒸餾水洗至無(wú)醇味,抽濾至不滴水為準(zhǔn),備用。
2.3 靜態(tài)吸附法
取預(yù)處理后的8種樹脂各2 g,置150 mL錐形瓶,平行2份,精密加入50 mL黃芩提取液,時(shí)時(shí)振搖,放置24 h后,測(cè)定藥液濃度,計(jì)算樹脂吸附量[11]。吸附后用蒸餾水沖洗大孔樹脂表面,至水洗液無(wú)色,取樹脂約1 g,加70%乙醇50 mL,時(shí)時(shí)振搖,放置24 h,測(cè)定解吸液濃度,計(jì)算樹脂的解吸率,結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 各樹脂靜態(tài)吸附量和解吸率
從吸附量看D101,HPD100,LSA-20和DA201-C對(duì)4種成分均有良好的吸附作用;從解吸率看HPD100,D101,HPD300和X-5對(duì)4種成分均有良好解吸附作用,綜合吸附和解吸附作用,同時(shí)考慮實(shí)驗(yàn)成本,本實(shí)驗(yàn)選擇D101型大孔吸附樹脂對(duì)黃芩進(jìn)行純化工藝考察。
2.4 純化工藝參數(shù)考察
2.4.1 上樣濃度考察 取預(yù)處理后D101型大孔樹脂約6 g,裝柱(內(nèi)徑1.1 cm),徑高比1:10,上樣流速2 BV/h,準(zhǔn)確吸取濃度為100 mg(生藥)/mL黃芩提取液50 mL,分別稀釋為100,80,60,40,20 mg.mL-1上樣液進(jìn)行上樣,靜置2 h后以蒸餾水沖洗至無(wú)色,收集所有的淋洗液,測(cè)定含量,計(jì)算其吸附量,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 不同上樣濃度4種成分的吸附量
80 45.51 13.94 5.38 1.70 100 45.29 14.23 5.47 1.72
從結(jié)果看出上樣濃度為40 mg.mL-1時(shí),D101大孔樹脂對(duì)4種黃酮類成分吸附作用均較好。
2.4.2 上樣流速考察 取預(yù)處理后D101型大孔樹脂約6 g,裝柱(內(nèi)徑1.1 cm),徑高比1:10,準(zhǔn)確吸取濃度為40 mg.mL-1黃芩提取液125 mL,分別以1,2,
3,4 BV/h速度進(jìn)行上樣,靜置2 h后以蒸餾水沖洗至無(wú)色,收集所有的淋洗液,測(cè)定含量,計(jì)算其吸附量,結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 不同上樣流速4種成分的吸附量
從結(jié)果看出上樣流速為2 BV/h,D101大孔樹脂對(duì)4種黃酮類成分吸附作用均較好。
2.4.3 徑高比考察 取預(yù)處理后D101型大孔樹脂約6 g,不同規(guī)格柱子裝柱,使徑高比分別達(dá)到1:6,1:8,1:10,1:12,準(zhǔn)確吸取濃度為40 mg.mL-1黃芩提取液125 mL,以2 BV/h速度進(jìn)行上樣,靜置2 h后以蒸餾水沖洗至無(wú)色,收集所有的淋洗液,測(cè)定含量,計(jì)算其吸附量,結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 不同徑高比4種成分的吸附量
從結(jié)果看出D101大孔樹脂對(duì)黃芩苷吸附作用徑高比1:10和1:12時(shí)較好,漢黃芩苷、黃芩素和漢黃芩素徑高比1:8和1:10時(shí)較好,綜合考慮選擇徑高比為1:10。
2.4.4 吸附曲線繪制 取預(yù)處理后D101型大孔樹脂約6 g,裝柱(內(nèi)徑1.1 cm),徑高比1:10,準(zhǔn)確吸取濃度為40 mg.mL-1黃芩提取液200 mL,以2 BV/h速度進(jìn)行上樣,每5 mL收集一份,共40份,測(cè)定每份4種成分的濃度,繪制吸附曲線。
圖1 吸附曲線
從圖上看出,4種成分泄露點(diǎn)和飽和點(diǎn)不一樣,以泄露最快的黃芩苷計(jì),淋洗液中黃芩苷的濃度從13份(65 mL)開(kāi)始迅速增加,第25份(125 mL)時(shí)達(dá)到飽和;因此確定最大上樣量為65 mL,約6 BV。2.4.5 洗脫劑考察 按上述吸附條件進(jìn)行上樣,上樣完畢靜置2 h后,用5 BV蒸餾水沖洗至無(wú)色,分別用50%,60%,70%,80%,90%(v/v)乙醇6 BV以2 BV/h速度洗脫,收集洗脫液,定容至100 mL,測(cè)定含量,計(jì)算洗脫率,結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 不同體積分?jǐn)?shù)乙醇對(duì)4種成分的洗脫率
70 96.84 95.21 90.30 89.92 80 92.23 92.29 95.64 95.13 90 71.88 79.89 99.36 98.44
從結(jié)果看出,70%~80%乙醇對(duì)4種成分的洗脫率均較高,達(dá)到90%左右,故選擇75%乙醇進(jìn)行洗脫。
2.4.6 洗脫流速考察 按上述吸附條件進(jìn)行上樣,上樣完畢靜置2 h后,用5 BV蒸餾水沖洗至無(wú)色,用75%(v/v)乙醇6 BV分別以1,2,3,4 BV/h速度洗脫,收集洗脫液,定容至100 mL,測(cè)定含量,計(jì)算洗脫率,結(jié)果見(jiàn)表6。
表6 不同洗脫流速對(duì)4種成分的洗脫率
從結(jié)果看出,洗脫流速為2 BV/h和3 BV/h時(shí),4種成分的洗脫率差別不大,考慮洗脫時(shí)間,選擇3 BV/h進(jìn)行洗脫。
2.4.7 洗脫曲線繪制 按上述吸附條件進(jìn)行上樣,上樣完畢靜置2 h后,用5 BV蒸餾水沖洗至無(wú)色,用75%(v/v)乙醇以3 BV/h速度洗脫,收集洗脫液,每1 BV收集一份,測(cè)定每份的含量,計(jì)算洗脫率,繪制洗脫曲線。
圖2 洗脫曲線
從圖上看出,采用75%乙醇洗脫4 BV時(shí)黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素已基本洗脫完全,7 BV時(shí)漢黃芩素洗脫完全,故選擇7 BV進(jìn)行洗脫。
2.5 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
按上述的純化工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),平行3份,測(cè)定其吸附量和洗脫率,RSD均小于5%,說(shuō)明工藝穩(wěn)定;將得到的洗脫液濃縮干燥為干膏,干膏率由提取液的45.30%降低為22.93%,黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素含量分別達(dá)到38.22%,8.91%,2.86%,0.89%,該工藝減低了干膏率,大大提高了4
種成分含量,適用于黃芩中4種成分的純化。
3.1 大孔樹脂對(duì)化合物的吸附作用與藥物及大孔樹脂本身的性質(zhì)有關(guān),D101型大孔樹脂是一種非極性樹脂,比表面積500~550 m2.g-1,平均孔徑為9~10 nm,適用于黃芩化學(xué)成分純化富集。同時(shí)大孔吸附樹脂孔徑較大,由于洗脫過(guò)程中洗脫劑比例變化,容易產(chǎn)生氣泡,會(huì)對(duì)洗脫效果造成很大影響;有研究報(bào)道[12]采用超聲波輔助能有效改善這一現(xiàn)象,但應(yīng)用于工藝生產(chǎn)還需要進(jìn)一步研究,同時(shí)參數(shù)也需要做相應(yīng)的調(diào)整。
3.2 采用大孔樹脂純化黃芩的工藝已多有報(bào)道,但大多是以黃芩苷或者總黃酮為考察指標(biāo),而且工藝參數(shù)不詳細(xì),本實(shí)驗(yàn)以黃芩中主要的黃酮類成分黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素和漢黃芩素為指標(biāo),具有代表性,工藝穩(wěn)定可行。
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(責(zé)任編輯:李蕓霞)
Purification process of four flavonoids in Huangqin by macroporous resin/
LI Rong, JIANG Yu-ting, LUO Li-ya, XIE Zeng-yi, CHEN Feng-ying, ZHENG Hang, WAN Li//(Pharmacy College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; The Ministry of Education Key Laboratory of Standardization of Chinese Herbal Medicine; Key laboratory of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources in Sichuan Province—Key Laboratory Breeding Base of Co-founded by Sichuan Province and MOST, Chengdu 611137, Sichuan)
Objective:To filter the best macroporous resin for purification of four flavonoids in Huangqin and optimize purification process conditions.Method:The contents of baicalin, wogonoside, baicalein and wogonin were used as indexes to determine the best purification process conditions by studying adsorption and desorption properties of macroporous resin.Result:D101 resin showed good purifcation for four favonoids in Huangqin. The best conditions were as following: the sample concentration was 40 mg (crude drug) / mL with the sample fow rate 2 BV/h and ratio of diameter to height 1:10. The maximum sample volume was 6 BV. And elute was 75%(v/v) ethanol with the elution fow rate of 3 BV/h. The amount of elute was 7 BV.Conclusion:Purifcation process using D101 macroporous resin is stable, simple and can be used in industrial production.
Macroporous resin; Huangqin; purifcation process
R 283.3
A
1674-926X(2015)02-013-04
成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室四川省中藥資源系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,四川 成都 611137
李容,在讀碩士,從事中藥有效成分及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方向研究
Tel:15828534682 Email:15828534682@163.com
萬(wàn)麗,教授,從事中藥有效成分及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方向研究 Email:wanli8801@163.com
2014-09-27