魏福榮
(江蘇吉貝爾藥業(yè)股份有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212009)
紫花地丁為堇菜科植物紫花地丁ViolayedoensisMakino的干燥全草,性苦、辛、寒,歸心、肝經(jīng),具有清熱解毒,涼血消腫的功效,主要用于疔瘡腫毒,癰疽發(fā)背,丹毒,毒蛇咬傷[1]。紫花地丁含黃酮類、香豆素類、有機酸、酚類、生物堿、皂苷、多糖、氨基酸、多肽及蛋白質(zhì)、植物甾醇等多種有效成分[2]。現(xiàn)代藥理研究表明,黃酮類化合物具有抗氧化、抗衰老、抗炎、抗癌及抗心腦血管疾病等作用[3]。本實驗選取9種大孔樹脂,通過靜態(tài)吸附-解吸篩選出相對較優(yōu)的大孔樹脂,再以總黃酮質(zhì)量分數(shù)為指標(biāo),考察大孔樹脂分離純化紫花地丁總黃酮的吸附流速、上樣量和洗脫條件,優(yōu)選出大孔樹脂純化紫花地丁總黃酮的條件,為紫花地丁的開發(fā)利用提供實驗依據(jù)。
蘆丁對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:100080-201408);紫花地丁(亳州市亳廣中藥飲片有限公司);亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉(國藥化學(xué)試劑集團有限寶恩吸附材料科技有限公司);雙蒸水(自制);其余試劑均為分析純。
UV2550紫外可見分光光度計(日本島津);BAS20S(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司);BuchiR-200旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士Buchi公司);W系列微粉碎機(江陰市滿達機械設(shè)備有限公司);HC數(shù)控超聲波清洗機(昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司)。
2.1.1 對照品溶液的配制
精密稱取經(jīng)120℃干燥至恒重的蘆丁對照品10.18 mg,精密稱定,置50 mL容量瓶中,加無水乙醇適量,置水浴微熱,溶解放冷并用無水乙醇稀釋至刻度,搖勻,即得0.2036 mg/mL的蘆丁對照品溶液,備用。
2.1.2 檢測方法[4]
分別吸取1 mL樣品置10 mL量瓶中,精密加入50 mg/mL亞硝酸鈉溶液0.4 mL,搖勻,放置6 min,再精密吸取100 mg/mL的硝酸鋁溶液0.4 mL,搖勻,放置6 min,然后加50 mg/mL NaOH 4 mL,分別加無水乙醇至刻度,搖勻,放置15 min。以空白試劑做參比,在510nm波長出測定吸光度。
2.1.3 線性關(guān)系考察
精密量取“2.1.1”項下的蘆丁對照品溶液0.8,1.2,1.6,2.0,3.0 mL,置10 mL容量瓶中,按“2.1.2 檢測方法”進行顯色,于510 nm處測定吸光度值。以吸光度值Y為縱坐標(biāo),以質(zhì)量濃度X為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得蘆丁的回歸方法:Y=12.172X+0.0034,r=0.9996,在0.01629 mg/mL~0.06108 mg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.1.4 上柱液的制備[5]
將干燥的紫花地丁全草粉碎過40目篩,加入30倍量的64%乙醇,溫度為72℃用超聲波振蕩器(功率161W)振蕩32min,濾過,殘渣再重復(fù)振蕩2次,三次濾液合并,回收乙醇至無醇味,加純凈水稀釋20倍,備用。經(jīng)檢測該稀釋液中總黃酮質(zhì)量分數(shù)為1.93 mg/mL。
2.2.1 樹脂的預(yù)處理
分別取9種大孔樹脂AB-8、D101、X-5、HPD400、HPD600、HPD826、NKA-Ⅱ、ADS-17、HP20,用95%乙醇浸泡一段時間,裝柱,用5%NaOH洗脫2.5BV,后用水洗脫至中性;再用5%HCl 洗脫2.5BV,用水洗脫至中性。
2.2.2 靜態(tài)吸附-解吸試驗
準(zhǔn)確稱取經(jīng)過預(yù)處理的9種大孔樹脂AB-8、D101、X-5、HPD400、HPD600、HPD826、NKA-Ⅱ、ADS-17、HP20各5g,置250 mL磨口三角瓶中,分別精密加入“2.1.4”項下制備的上柱液50 mL(黃酮質(zhì)量分數(shù)為1.93 mg/mL),25℃下至搖床中于150 r/min下振搖24 h,使之充分吸附,根據(jù)吸附前后濃度的差值,計算出平衡吸附量。取上述吸附飽和的9種大孔樹脂AB-8、D101、X-5、HPD400、HPD600、HPD826、NKA-Ⅱ、ADS-17、HP20用去離子水洗滌后,分別加入70%乙醇100 mL,25℃下至搖床中于150 r/min下振搖6 h,使之充分解吸,測定洗脫液濃度,計算出洗脫率。結(jié)果見表1。
吸附率=(吸附前總黃酮質(zhì)量濃度-吸附后總黃酮質(zhì)量濃度)/吸附前總黃酮質(zhì)量濃度
解吸率=解吸附后總黃酮質(zhì)量濃度/(吸附前總黃酮質(zhì)量濃度-吸附后總黃酮質(zhì)量濃度)
總黃酮回收率=吸附率×解吸率
表1 樹脂型號篩選結(jié)果Table1 Results of resin type screening
由表1結(jié)果可知,以總黃酮回收率為主要考察指標(biāo),在靜態(tài)吸附-解吸實驗中的D101型大孔樹脂總黃酮回收率高于其他樹脂,選擇D101型大孔樹脂純化紫花地丁總黃酮。
2.3.1 吸附流速的確定
取“2.1.4”項下制備上柱液100 mL(黃酮質(zhì)量分數(shù)為1.93 mg/mL),分別以1,1.5,2 mL/min流速通過10g已處理好的D101型大孔樹脂,進行動態(tài)吸附。流出液按照“2.1.2”項下的檢測方法測定,分別計算各自吸附量。由表2可見,隨著吸附流速加快,吸附量越小,總黃酮的泄漏愈加嚴(yán)重,故選擇吸附流速為1 mL/min為宜。
表2 不同吸附流速對吸附效果的影響Table 2 Effects of different adsorption velocity on the adsorption
2.3.2 上樣量的考察
圖1 泄露曲線Fig.1 Leakage curve
準(zhǔn)確稱取預(yù)處理后的D101型大孔樹脂10 g,濕法裝柱,加入按“2.1.4”項下制備上柱液150 mL(黃酮質(zhì)量分數(shù)為1.93 mg/mL),上柱吸附。分段收集經(jīng)吸附后的樣品液,每10 mL收集一份。選擇測定其濃度,以流出液中總黃酮濃度為縱坐標(biāo),流出體積為橫坐標(biāo),繪制動態(tài)吸附曲線,結(jié)果見圖1。由圖1可知當(dāng)流出液體積達到110 mL時,黃酮開始大量泄露,即已達到飽和吸附。故飽和上樣量為110 mL。
2.3.3 洗脫溶劑的選擇
精密稱取預(yù)處理的D101大孔吸附樹脂10 g,取上柱液100 mL(黃酮質(zhì)量分數(shù)為1.93 mg/mL)進行動態(tài)吸附,吸附完全后,先用100 mL水沖洗,再依次以30%,50%,70%,95%乙醇各100 mL進行梯度洗脫,每20 mL收集一份。測定每份樣品總黃酮的量,以流出體積為橫坐標(biāo),總黃酮質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo),繪制洗脫曲線。由表2可以看出,70%乙醇的轉(zhuǎn)移率更高,故選擇70%乙醇為洗脫溶劑。
2.3.4 乙醇洗脫量的確定
取經(jīng)過吸附飽和的樹脂,先用一定量的去離子水洗至洗脫液顏色近無色,再以70%的乙醇洗脫,分段收集洗脫液,每10 mL一份,共10份。分別測定洗脫液中總黃酮質(zhì)量濃度,以洗脫體積(BV)是樹脂的倍數(shù)為橫坐標(biāo),以洗脫率為縱坐標(biāo)繪制動態(tài)洗脫曲線。由圖3可知,洗脫劑用量為8 BV時,總黃酮基本被洗脫,總黃酮洗脫率為97.56%。
圖3 洗脫量的考察Fig.3 Investigation of eluant volume
2.3.5 工藝驗證試驗
精密稱取預(yù)處理好的D101大孔樹脂10 g,3份,按照上述優(yōu)選的純化條件(吸附流速 1 mL/min、上樣量110 mL、70%乙醇洗脫8BV)進行試驗,洗脫液減壓濃縮,冷凍干燥,稱重,測定總黃酮含量,結(jié)果其中總黃酮質(zhì)量分數(shù)為61.84%,62.88%,61.96%(RSD=0.91%),表明純化工藝穩(wěn)定可行。
不同型號的大孔吸附樹脂由于其本身極性、比表面積、孔徑等不同而使自身對于同一物質(zhì)的吸附能力和解吸能力有所不同,從而產(chǎn)生不同的吸附效果。
通過靜態(tài)吸附-解吸實驗,以總黃酮回收率為主要考察指標(biāo),發(fā)現(xiàn)D101型大孔樹脂的總黃酮回收率高于其他大孔吸附樹脂,故選擇D101型大孔樹脂純化紫花地丁總黃酮。在純化工藝優(yōu)化中,選擇吸附流速為1 mL/min、紫花地丁總黃酮的稀釋液上樣量為110 mL(黃酮質(zhì)量分數(shù)為1.93 mg/mL)和采用70%乙醇洗脫8BV的工藝條件,并通過平行的3次工藝驗證試驗,按照上述優(yōu)化的純化工藝條件,經(jīng)減壓濃縮、冷凍干燥后得到了紫花地丁總黃酮質(zhì)量分數(shù)為61.84%,62.88%,61.96%。該大孔樹脂純化工藝簡單可行,為紫花地丁總黃酮的工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。