陶娟娟,胡佑彪,王 玉,鄭元濤,石炳光,陳志元
(勁牌持正堂藥業(yè)有限公司,湖北 黃石 435000)
銀杏葉又稱公孫樹,是銀杏科植物銀杏(Ginkgo biloba L.) 的干燥葉,采收季節(jié)為秋季葉片呈葉綠時,并及時干燥[1-2]。藥理研究表明,銀杏葉中的有效成分具有活血化瘀、通絡(luò)止痛、斂肺平喘、化濁降脂等功效[3-5]。銀杏內(nèi)酯中的A,B,C 等均是二萜類內(nèi)酯,白果內(nèi)酯屬于半萜類內(nèi)酯,為銀杏中特有成分,是一種良好的血小板活化因子(Platelet activating factor,PAF) 拮抗劑[6]。
大孔樹脂大多是一種以芳香基化合物為原料,通過工業(yè)方法合成的多孔骨架結(jié)構(gòu),其具有穩(wěn)定性強、吸附效率高、純化效果好等優(yōu)點[7-8]。目前,大孔樹脂普遍應(yīng)用于天然產(chǎn)物的分離、純化生產(chǎn)上。大孔樹脂在工業(yè)應(yīng)用過程中會遇到諸多問題,如樹脂老化、樹脂再生困難、樹脂單體殘留對終產(chǎn)物二次污染等[7]。近年來,國內(nèi)對樹脂性能的研究較多,主要集中于樹脂種類選擇、吸附效率對比、分離純化參數(shù)優(yōu)化、終產(chǎn)物中樹脂殘留物檢測分析等方面[6,9-10]。然而,在實際生產(chǎn)過程中樹脂使用壽命及再生方式對于生產(chǎn)成本和資源利用影響較大。課題組未見大孔樹脂吸附銀杏葉萜類內(nèi)酯的使用壽命及強化再生的研究。因此,課題組以D101 型大孔樹脂吸附銀杏葉萜類內(nèi)酯的工藝優(yōu)化為前提,進一步對D101 型大孔吸附樹脂吸附銀杏葉萜類內(nèi)酯的使用壽命及強化再生工藝進行深層次研究,從而為D101 型大孔吸附樹脂純化銀杏葉萜類內(nèi)酯的工業(yè)化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。
高效液相色譜儀,配有蒸發(fā)光散射檢測器;電子天平(萬分之一電子天平、十萬分之一電子天平);純水/超純水一體系統(tǒng),默克密理博公司產(chǎn)品;5 cm×50 cm 的玻璃柱(用于裝填大孔樹脂)。
銀杏葉,購自湖北省藥材公司,在湖北省中藥配方顆粒工程中心技術(shù)研究中心鑒定,為銀杏科植物銀杏的干燥葉;大孔吸附樹脂(D101 型食品級),天津市海光化工有限公司提供;銀杏葉總內(nèi)酯對照提取物(供含量測定用,批號為610017-201501,中國食品藥品檢定研究院提供;甲醇、鹽酸、乙酸乙酯、醋酸鈉,均為分析純;正丙醇、四氫呋喃,均為色譜純。
稱取切碎后的銀杏葉藥材1.0 kg,使用8 倍(M/V) 60%(V/V) 乙醇回流提取3 次,每次提取1 h,合并3 次提取液,200 目濾袋濾過后濃縮至膏狀,加入純水溶散后過D101 型大孔樹脂柱,純水洗柱后,分別用體積分數(shù)為30%和60%乙醇溶液進行梯度洗脫,回收60%乙醇洗脫液,采用減壓濃縮至膏狀,真空干燥,最后用3 倍體積乙酸乙酯、4 倍體積丙酮分別洗脫樹脂,回收乙酸乙酯洗脫液,加一定量的水溶液溶散,用等比例的環(huán)己烷提取3 次,水液減壓濃縮得溶液A。回收丙酮洗脫液,加一定量的水溶液溶散,靜置過濾,上聚酰胺(200 目) 柱,用等比例水洗脫3 次,4 倍(M/V) 70%乙醇洗脫4 次,收集洗脫液后,與A 兼并,真空干燥,即得銀杏總內(nèi)酯[11]。
2.2.1 銀杏葉提取液制備
稱取銀杏葉提取物150 mg(精密稱定),加10 mL水溫?zé)崛苌ⅲ?0 mL 乙酸乙酯旋轉(zhuǎn)提取2 次,回收乙酸乙酯提取液,用甲醇轉(zhuǎn)移至10 mL 容量瓶中并定容。充分搖勻后過濾,取續(xù)濾液,即得。
2.2.2 對照品溶液制備方法
精密稱取銀杏葉總內(nèi)酯對照提取物,加甲醇定容,充分搖勻后過濾,取續(xù)濾液,即得。
2.2.3 色譜條件填充劑:十八烷基硅烷鍵合硅膠(如Waters T3色譜柱4.6×250 mm,5 μm);流動相:正丙醇∶四氫呋喃∶水(1∶15∶84) 等度洗脫;流速1.0 mL/min;檢測儀器:蒸發(fā)光散射檢測器檢測[9],漂移管溫度100 ℃,氣流量2.5 L/min,柱溫30 ℃。
2.2.4 含量測定
精密稱取銀杏葉總內(nèi)酯對照提取物適量,加甲醇定容,充分搖勻后過濾,取續(xù)濾液。
2.2.5 結(jié)果計算
分別以萜類內(nèi)酯4 種對照品出峰時間定性,以各對照品濃度的對數(shù)為橫坐標(biāo),各色譜峰面積的對數(shù)為縱坐標(biāo)建立4 種成分標(biāo)準曲線,將樣品中相應(yīng)色譜峰面積帶入標(biāo)準曲線中即可得出供試品中各成分的濃度,并計算4 種內(nèi)酯成分的總量。產(chǎn)品按干燥品計算,含萜類內(nèi)酯以銀杏內(nèi)酯A(C20H24O9),銀杏內(nèi)酯B(C20H24O10),銀杏內(nèi)酯C(C20H24O11) 和白果內(nèi)酯(C75H18O8) 的總量計,不低于0.25%。
試樣中4 種萜類內(nèi)酯的含量分別按下列公式計算,再將4 種萜類內(nèi)酯含量相加即得到樣品中萜類內(nèi)酯總含量。
式中:X——試樣中各萜類內(nèi)酯的含量,%;
C——供試品中各萜類內(nèi)酯的質(zhì)量濃度,mg/L;M——供試品取樣量,g。
D101 型大孔樹脂再生工藝:第1 步,用95%乙醇浸泡4~6 h;第2 步,用1 倍樹脂量的95%乙醇沖洗樹脂;第3 步,用5 倍樹脂量的純化水洗至無醇味;第4 步,等量稱取3 份處理好的樹脂,使用真空機抽濾樹脂內(nèi)多余的水分,使樹脂干質(zhì)量約600 g;第5 步,分別裝入3 根同體積樹脂柱中;第6 步,采取最佳生產(chǎn)工藝取4 800 mL 銀杏葉提取液,離心澄清后上樹脂柱,上樣吸附11.5 h,然后以滴速為500 mL/min 進行洗脫;第7 步,用4~5 倍柱體積的純水沖洗樹脂內(nèi)的料液澄清透明、無醇味,完成以上洗脫步驟。累計生產(chǎn)54 次吸附,合并洗脫液進行定容,測萜類內(nèi)脂的含量,統(tǒng)計比吸附量,計算公式如下。
以吸附次數(shù)為橫坐標(biāo),比吸附量為縱坐標(biāo),做出吸附能力變化趨勢圖。
吸附能力變化趨勢見圖1。
從圖1 可知,第1 次生產(chǎn)的樹脂比吸附量約98%,隨著樹脂吸附量的累計增加,樹脂吸附能力出現(xiàn)衰退現(xiàn)象,在生產(chǎn)35 次后,吸附能力較穩(wěn)定,生產(chǎn)到54 次比吸附量為70.23%,說明樹脂生產(chǎn)54 次后出現(xiàn)性能下降。
圖1 吸附能力變化趨勢
取“2.2”項下生產(chǎn)54 次的樹脂驗證,分別均分裝柱,按照下列3 種工藝進行再生優(yōu)化,再生后加入銀杏葉提取液吸附,計算比吸附量。
從表1 可知,隨著生產(chǎn)批次的累加樹脂經(jīng)強化再生優(yōu)化后,樹脂吸附性能可恢復(fù)至樹脂初期狀態(tài),結(jié)合樹脂實際生產(chǎn)用量、操作便捷性等因素考慮,故最優(yōu)的再生工藝為:第1 步,使用4% NaOH 浸泡4 h,純水清洗至中性;第2 步,配置4% HCl 溶液浸泡樹脂4 h,純水洗至pH 值中性;第3 步,用2 倍柱體積95%乙醇頂淋沖柱;第4 步,使用蒸餾水洗至pH 值7,再投入使用。
表1 3 種再生處理方法的比較
大孔樹脂壽命和再生工藝作為天然藥物中有效分離工藝的一種處理方式。按照國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的規(guī)定,吸附同一品種產(chǎn)物的樹脂,當(dāng)樹脂解析率下降至30%以上時,不適宜再生產(chǎn)使用。當(dāng)樹脂吸附量逐漸增大后洗脫能力出現(xiàn)衰退,或樹脂再生方式不佳時,均采用強化再生工藝優(yōu)化,常規(guī)生產(chǎn)按樹脂再生方法進行優(yōu)化,定期可進行酸堿酸工藝優(yōu)化。受樹脂性能衰退影響產(chǎn)品質(zhì)量,故建立完善的樹脂再生合格指標(biāo)是樹脂再生效果的關(guān)鍵依據(jù),證明樹脂經(jīng)批量生產(chǎn)吸附后的純化效果與新樹脂吸附效果無較大差異。將產(chǎn)品有效成分、吸附率、比吸附量等指標(biāo)作為樹脂再生合格的評價指標(biāo),并對D101 型大孔樹脂吸附銀杏葉萜類內(nèi)脂的吸附量進行試驗驗證,認為樹脂采用再生工藝后的吸附能力可恢復(fù)至樹脂初期吸附性能。為中試生產(chǎn)驗證提供有利的數(shù)據(jù)支撐。
在大孔樹脂上樣吸附、乙醇洗脫工藝前,在上柱前用銀杏葉提取液處理后的靜置液、經(jīng)過濾再處理、除去一定量不溶性雜質(zhì),可有效緩解樹脂柱被雜質(zhì)堵塞情況,從而延長樹脂生產(chǎn)周期,若發(fā)生料液上柱堵塞,常用方法是從樹脂柱底部連接壓縮空氣吹散,并使用反沖水反沖洗,洗漂后呈微小顆粒和漂浮的雜質(zhì)后,可正常生產(chǎn)運行。