薛志忠 楊雅華 張國新
摘要 [目的]開發(fā)高純度費菜總黃酮的分離純化工藝。[方法]以大孔樹脂為載體,對上樣量及層析條件進行優(yōu)化,再進一步采用結晶的方法進行純化。[結果]選用聚合物納米微球PS RPC-300作為最佳層析填料,洗脫速度為5 mL/min,洗脫劑為70%乙醇,上樣量為5.0 g/kg填料,結晶溶劑為丙酮;在此優(yōu)化條件下所得產(chǎn)品的純度為95.1%。[結論]此分離純化方法簡便可靠,分離效果好。
關鍵詞 費菜;總黃酮;聚合物納米微球;分離純化
中圖分類號 R284.2 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)18-0113-02
Abstract [Objective] The research aimed to develop the separation and purification processes of highpurity total flavonoids from Sedum aizoon L.[Method]With the macroporous resin as the carrier,the loading volume and the chromatographic conditions were optimized,and then further purified by crystallization method.[Result]Type of PS RPC-300 nanoscale polymer particles was selected as the best chromatography filler.The optimal conditions were as follows:the elution speed was 5.0 mL/min,70% ethanol was used as the eluant,the amount of sample was 5 g/kg filter,and acetone was used as the crystallization solvent.The purity of the final product was 95.1% under the optimal conditions.[Conclusion]The separation and purification method is simple and reliable,and the separation effect is good.
Key words Sedum aizoon L.;Total flavonoids;Polymer nanospheres;Separation and purification
費菜(Sedum aizoon L.)為景天科景天屬多年生草本植物,適應性強,分布廣泛,在我國陜西、四川、江蘇、湖北、山東、寧夏、甘肅、河北等地均有分布[1]。它是一種藥食兼用植物,嫩莖葉富含各種營養(yǎng)物質(zhì),無任何異味,即可鮮食又可烹調(diào);其根及全草富含生物堿、谷甾醇、齊墩果酸、景慶庚糖、馬栗樹皮素、楊梅樹皮苷、金絲桃苷、槲皮素、山奈酚、楊梅黃素、3-葡萄糖苷等[2],對于提高人體免疫力、預防和治療心腦血管疾病具有較好的效果。
目前,費菜提取物已在食品行業(yè)、醫(yī)藥及化妝品行業(yè)得到廣泛應用[3-4]。但關于高純度的費菜總黃酮提取物純化分離的文獻報道較少,而且已有的制備提取方法存在收率不高、純度偏低的缺點[5-6]。因此,筆者以費菜總黃酮粗提物為試材,采用聚合物納米微球作為層析填料,對其進行層析純化[7],得到了純度較高的總黃酮,以期為費菜提取物的進一步研究提供參考。
1 材料與方法
1.1 試材
費菜總黃酮粗提物(自制);蘆丁對照品(中國生物制品檢定所)。聚合物納米微球(蘇州納微科技公司);AB-8大孔樹脂(安徽三星科技公司);201大孔樹脂(昆山嘉之美);去離子水(自制);乙腈(色譜純,Thermo公司);其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.2 儀器 中壓層析系統(tǒng)(瑞士Buchi公司);高效液相色譜儀(996檢測器,515泵,Waters公司);旋轉蒸發(fā)器(Loborata 4000,Heidolph公司)。
1.3 方法
1.3.1 高效液相檢測條件。
色譜柱為Hypersil C18(4.6 mm×250 mm,10 μm);流動相為甲醇-水-醋酸體積比(48∶50∶2);流速1.0 mL/min;檢測波長275 nm;進樣量10 μL。
1.3.2 蘆丁標準品制備。
精密稱取蘆丁對照品12.6 mg,置25 mL容量瓶中,加甲醇溫熱溶解,并稀釋至刻度搖勻備用。
1.3.3 吸附樹脂的篩選。分別用型號為PS RPC-300聚合物納米微球、AB-8、201大孔樹脂裝柱,取100 g備選樹脂用0.1 mol/L的NaOH溶液浸泡2 h,水洗至中性,濕法裝柱,用去離子水平衡系統(tǒng)。取0.5 g費菜總黃酮粗提物(純度為30%),用乙醇完全溶解,然后均勻地加樣于層析柱,用一倍柱體積的去離子水進行洗滌處理,洗滌后再用不同濃度的乙醇以5 mL/min的速度進行洗脫處理,中壓監(jiān)控收集洗脫液,每管10 mL。高效液相色譜儀檢測分離效果,每組試驗做3次平行試驗,數(shù)據(jù)取平均值,以備選大孔樹脂對總黃酮的洗脫收率進行篩選。
1.3.4 解吸液乙醇濃度的確定。
取0.5 g費菜總黃酮粗提物,用乙醇完全溶解,然后均勻地加樣于100 g聚合物納米微球PS RPC-300樹脂柱上,用一倍柱體積去離子水進行洗滌處理,然后分別采用50%、60%、70%、80%乙醇以5 mL/min的速度進行洗脫,分管收集乙醇洗脫液,通過中壓層析色譜檢測器在線監(jiān)測,以觀察總黃酮解吸狀況。
1.3.5 解吸液流速的選擇。
取0.5 g費菜總黃酮粗提物,用乙醇完全溶解,然后均勻地加樣于100 g聚合物納米微球PS RPC-300樹脂柱上,用一倍柱體積去離子水進行洗滌處理,用70%乙醇作為洗脫劑,然后分別以3、4、5、6、7 mL/min的洗脫速度進行洗脫,收集洗脫液,每管10 mL。高效液相色譜儀檢測分離效果,將總黃酮單組分接收液合并,計算洗脫收率。
1.3.6 上樣量的確定。
分別按照1 kg聚合物納米微球PS RPC-300加載2、3、5、8、10 g費菜總黃酮粗提物,用一倍柱體積去離子水進行洗滌處理,然后70%乙醇作為洗脫劑,以5 mL/min的洗脫速度進行洗脫,收集洗脫液,每管10 mL。高效液相色譜儀檢測分離效果,將總黃酮單組分接收液合并,計算洗脫收率。
1.3.7 結晶。
將費菜總黃酮單組分的洗脫液合并,減壓濃縮處理,再加入適量的丙酮、乙酸乙酯、異丙醇等不同溶劑,抽濾,干燥,得到費菜總黃酮結晶粉,高效液相色譜儀檢測各結晶粉含量。
2 結果與分析
2.1 線性關系考察
精密量取對照品溶液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL,分別置10 mL容量瓶中加甲醇定容至刻度,搖勻,進樣量為10 μL,用液相色譜儀測定,得出回歸方程為Y=17 714X-89.686(r=0.999 4),表明總黃酮在0.005 04~0.050 40 mg/mL線性關系良好。
2.2 大孔樹脂型號的確定
由圖1可知,PS RPC-300聚合物納米微球在乙醇濃度為50%、60%、70%、80%時對費菜總黃酮的洗脫收率均高于AB-8、201這2種樹脂;并且通過高效液相色譜儀檢測,費菜總黃酮單組分的分離效果也高于AB-8、201 這2種樹脂,因此該試驗層析填料選擇PS RPC-300聚合物納米微球。
2.3 解吸液乙醇濃度的確定
由表1可知,用50%乙醇以5 mL/min的速度進行洗脫,洗脫率最低,僅有50.6%;用60%乙醇以5 mL/min的速度進行洗脫,解吸拖尾較為嚴重且解吸率偏低;用80%乙醇以5 mL/min的速度進行洗脫,洗脫速度過快,總黃酮單組分不能有效分離;用70%乙醇以5 mL/min的速度進行洗脫,分離費菜總黃酮效果好,單組分可以有效洗脫,色譜純度最高,為91.2%。因此,最佳洗脫條件為:用70%乙醇以5 mL/min的速度進行洗脫,中壓監(jiān)測分段收集洗脫液。
2.4 解吸液流速的選擇 由圖2可知,70%乙醇洗脫速度逐步增加時洗脫收率也隨之增加,但當超過5 mL/min時,費菜總黃酮洗脫過快,單組分夾雜雜質(zhì)。因此,選擇洗脫速度為5 mL/min。
2.5 上樣量的確定
由圖3可知,樣品上樣量直接影響著層析收率。當費菜總黃酮粗提物上樣量在2~10 g/kg時,總黃酮層析收率出現(xiàn)先升高再降低的趨勢。當費菜總黃酮上樣量為2 g/kg時,樣品在解吸過程中分散較為嚴重,層析收率最低,僅為40.0%左右;隨著總黃酮上樣量的增加,層析收率有所提高,當達到5 g/kg時,層析收率達到最大值,為78.7%;當上樣量再加大時,出現(xiàn)過載現(xiàn)象,費菜總黃酮單組分重疊,層析效果減弱,洗脫收率出現(xiàn)顯著下降。因此,篩選出適宜上樣量是保證最佳層析收率的基礎,在保證分離度的情況下,上樣量為5 g/kg時,層析收率最高。
2.6 結晶
由表2可知,丙酮、乙酸乙酯、異丙醇3種結晶溶劑對費菜總黃酮單組分精粉收率、純度的影響差異較大,其中丙酮的結晶收率偏低,為57.6%,但其能去除部分雜質(zhì)提高純度,純度高達95.1%。因此,綜合考慮選用丙酮作為結晶溶劑。
3 結論
以費菜總黃酮粗提物為試材,采用聚合物納米微球作為層析填料,對其進行層析純化,結果發(fā)現(xiàn),最優(yōu)分離純化方法是:選用聚合物納米微球PS RPC-300作為最佳層析填料,70%乙醇作為洗脫劑分離純化,洗脫速度為5 mL/min,上樣量為5 g/kg填料,結晶溶劑為丙酮;在此優(yōu)化條件下能夠得到含量為95.1%的總黃酮,總收率為57.6%。該分離純化方法簡便可靠,不但簡化了提取工藝,而且提高了成品收率,為費菜提取物的進一步研究提供參考。
參考文獻
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