大孔吸附樹脂在分離提取中藥皂苷有效部位中的應用

黃鶴潔

摘 要:大孔吸附樹脂吸附技術的應用促進了中藥及其復方制劑的研究,克服了傳統中藥“粗、大、黑”和服用量過大等缺點,推動了中藥的現代化。對其在分離提取中藥皂苷有效部位中的應用作一概述。

關鍵詞:大孔吸附樹脂;中藥;皂苷;有效部位;綜述

中圖分類號:R284.2文獻標識碼:A文章編號:1673-2197(2009)06-0041-02

中藥及其復方制劑的提取分離與精制是中藥現代化的關鍵環節之一,也是目前制約其質量提高的關鍵問題。因此,如何盡可能地提取出中藥及其復方制劑中所需要的成分,分離出無效成分,是一個亟待解決的難題。大孔吸附樹脂吸附技術的應用,為中藥及其復方制劑的研制提供了新的途徑。大孔吸附樹脂吸附分離技術是采用特殊吸附劑,從中藥及其復方制劑中有選擇地吸附其有效成分或有效部位,去除無效成分的一種提取精制的新工藝。中藥及其復方制劑在通過大孔吸附樹脂分離精制后,克服了傳統中藥“粗、大、黑”和服用量過大等缺點,推動了中藥的現代化。

1 大孔吸附樹脂的性質和分離原理

大孔吸附樹脂多為苯乙烯型或2-甲基丙烯酸配型,是一種沒有可解離基團,具有大孔結構的固體高分子物質。其理化性質穩定,不溶于水、酸、堿及常用有機溶劑,顯微形狀為球形顆粒,顆粒內部有很多網狀孔穴,因而具有很大的比表面積和很強的吸附能力。大孔吸附樹脂是一種吸附原理和分子篩原理相結合的新的色譜方法,既能通過表面作用和形成氫鍵來產生吸附作用,同時其本身的多孔狀結構又具有篩選作用。吸附和過篩作用以及本身的極性使得大孔吸附樹脂具有吸附、富集、分離不同母核結構化合物的功能;可根據所分離化合物的性質選擇樹脂的孔徑、比表面積和極性[1]。

2 大孔吸附樹脂分離提取中藥皂苷類成分的可行性分析

皂苷類成分廣泛分布于中草藥中,也是許多中草藥發揮療效的主要活性成分,已有一些中藥的總皂苷作為新藥應用于臨床,如地奧心血康、絞股藍皂苷等。皂苷類成分種類眾多,如甾體皂苷、三萜皂苷等,但都具有一些共同的理化性質:一為皂苷的苷元部分為憎水性,能以疏水機理被非極性樹脂所吸附;二為皂苷元連接糖基成苷后具有較大的極性,一般能溶于水或醇。由此可知皂苷類成分可具有多種分離方法,一般可通過正丁醇萃取而獲得粗總皂苷,此傳統工藝存在有機溶劑消耗多、萃取易乳化、糖和色素等雜質去除不完全等缺點。而大孔吸附樹脂吸附法則是較好的一種。因皂苷類成分多具有不同程度的疏水性功能基團而被大孔吸附樹脂吸附,吸附作用隨吸附對象的結構不同而有所差異;且易被有機溶劑洗脫,故皂苷類成分可用大孔吸附樹脂吸附法分離。劉中秋等[2]以三七總皂苷的洗脫率度和精制度為考察指標,研究大孔樹脂吸附法富集純化三七總皂苷的工藝條件及參數,實驗結果表明,通過大孔樹脂富集純化后三七總皂苷洗脫率達80%以上,50%乙醇洗脫液干燥后總固物中三七總皂苷純度可達71.1%,該方法可較好地純化三七總皂甙。此項基礎性研究不僅充分證明了大孔吸附樹脂技術用于皂苷類成分的分離精制是有效可行的方法,同時也為其提供了一定的理論和實驗依據。

3 大孔吸附樹脂在分離提取中藥皂苷類成分中的應用

3.1 甾體皂苷

3.1.1 知母

孟氏等[3]在研究知母的化學成分、尋找新的活性物質時,利用大孔樹脂柱色譜、硅膠柱色譜及高效液相色譜等手段進行分離,根據化合物的理化性質及光譜(IRFAB-MSESI-MS^1|HNMRHMBCNOESY和R OESY)數據鑒定結構。結果從中藥知母中分離得到兩種甾體皂苷,確定其結構是:(5β25S)-螺甾烷-3β15α-D-吡喃葡萄糖基(1→2)-β-D-吡喃半乳糖苷(1)和(5β25S)-螺甾烷-3β23α-二醇-3-Ο-β-D-吡喃葡萄糖基(1→2)-β-D-吡喃半乳糖苷(2)。并認為1和2均是新化合物;分別命名為知母皂苷F和知母皂苷G。

3.1.2 大蒜

彭氏等[4]采用大孔樹脂(AB-8)柱層析、硅膠柱層析、Sephadex LH-20柱層析及制備性PHLC等方法從大蒜(Allium sativum L.)水溶性部分分到6個化合物,并鑒定其結構分別是proto-iso- eruboside-B(Ⅰ),eruboside-0 B(Ⅱ),iso-eruboside-B(Ⅲ),sativoside-C(Ⅳ),腺苷(Ⅴ)和色氨酸(Ⅵ)。其中Ⅰ和Ⅲ為兩個新的甾體皂甙類化合物。

3.2 三萜皂苷

3.2.1 白頭翁

張氏等[5]在研究朝鮮白頭翁[Pulsatilla cernua(Thunb.)Bercht.et Opiz]根莖的化學成分分析過程中,將朝鮮白頭翁根莖的乙醇提取物經大孔樹脂、硅膠、ODS柱以及HPLC分離得到6個化合物,通過波譜(^1|H,^13|CNMR,FAB-MS等)分析和化學方法進行結構鑒定。6個化合物分別被鑒定為pulsatill a saponin A(1),常春藤皂苷元3-O-β-D-吡喃葡糖(1→3)-α-L-吡喃鼠李糖(1→2)-α-L-吡喃阿拉伯糖苷(2),pulsatilla saponin D(3),dipsa coside B(4),3-O-α-L-吡喃鼠李糖(1→2)[β-D-吡喃葡糖(1→4)]-α-L -吡喃阿拉伯糖常春藤皂苷元28-O-β-D-吡喃葡糖酯苷(5)和胡蘿卜苷(6)。

3.2.2 桔梗

楊氏等[6]采用大孔吸附樹脂技術,以水—乙醇溶劑系統洗脫,制備桔?？傇碥?結果平均得率為1.603%。徐氏[7]在用電噴霧串聯質譜法鑒定桔梗皂甙D的實驗中首次利用大孔樹脂脫糖脫色及薄層硅膠作色譜系介質,并首次利用質譜對目標化合物進行跟蹤分析,使高純度目標化合物的分離和鑒定工作得以簡化。也改進了桔梗皂苷D的提取、分離及鑒定方法。

3.2.3 人參

張氏等[8]采用D-101型大孔吸附樹脂富集純化人參總皂苷,以人參總皂苷得率為考察指標,確定其富集純化人參總皂苷的性能和洗脫參數。結果表明:以50%乙醇為洗脫劑效果最佳,人參總皂苷洗脫率在85%以上,純度約為60%。蔡氏等[9]采用大孔吸附樹脂富集純化人參總皂苷,以人參總皂苷的洗脫率和精制度為考察指標,確定其富集純化人參總皂苷的吸附性能和洗脫參數。結果:人參總皂苷富集于50%乙醇洗脫液部分,洗脫率在90%以上,且洗脫液干燥后總固物中人參總皂苷純度可達60.1%,表明采用此法可較好地純化人參總皂苷。

3.2.4 茅莓

都氏等[10]采用大孔吸附樹脂富集純化茅莓總皂苷,以茅莓總皂苷的洗脫率和純度為考察指標,研究其吸附性能和洗脫參數。結果:茅莓總皂苷富集于50%乙醇洗脫液部分,洗脫率在79.2%以上,總固物中茅莓總皂苷含量可達55.3%。說明采用本法富集、純化茅莓總皂苷是可行的。

3.2.5 山茱萸

吳氏[11]采用大孔樹脂法分離純化山茱萸總皂苷,考察大孔樹脂富集、純化山茱萸總皂苷的吸附性能和洗脫參數,并與常規溶劑提取法相對照。結果:山茱萸總皂苷富集于500mL/L乙醇洗脫液部分,洗脫劑用量為上柱樣品液的8倍,洗脫率達81.8%。大孔樹脂法與常規溶劑法提取山茱萸總皂苷的得率分別為2.49%和2.19%。表明采用大孔吸附樹脂可較好地純化山茱萸總皂苷。

3.2.6 黃褐忍冬

杜江等[12]選用D3520型大孔樹脂進行黃褐忍冬總皂甙的提取分離,實驗證明,D3250大孔樹脂能較好地吸附黃褐忍冬總皂甙,且易被不同濃度的乙醇洗脫,與原工藝(溶劑法)相比,皂甙的純度和收得率均明顯提高。

4 大孔吸附樹脂應用中存在的問題及解決辦法

4.1 大孔吸附樹脂規格的規范

目前大孔吸附樹脂的型號眾多:國外有AmberliteXAD系列及DiaionHP系列;國內有D2型、D6型、D8型、D101型、SAP系列、AB-8型等。廠家亦顯得混亂,就目前最常用的D101型樹脂而言,生產商有南開大學、上海試劑廠、天津樹脂廠、天津試劑廠等。這就造成了樹脂性能參差不齊,質量難以得到保證,因此需規范大孔吸附樹脂的生產供應,以統一其質量。

4.2 大孔吸附樹脂質量評價指標與方法的規范

樹脂自身的質量要求對中藥提取液的安全性起著決定性作用。因樹脂內一般含有殘留物,如交聯劑、致孔劑、分散劑、防腐劑、添加劑、苯乙烯或非苯乙烯等,對人體有一定的危害,然而目前對樹脂的預處理尚缺乏可信的安全性評價指標與方法。因此需從樹脂安全性考察、殘留物限量檢查等方面入手,確保藥用樹脂的安全、可靠、有效。

4.3 樹脂再生合格的規范

樹脂在使用過程中吸附量會下降,即吸附能力降低,這樣就會影響其對有效成分的分離吸附,因此需建立樹脂再生合格的評價指標。對于不合格的樹脂應進行妥善處理或再利用,以節約資源,保護環境,這仍是目前的一大難題。

4.4 純化效果的規范

要明確大孔吸附樹脂在中藥及其復方制劑中的應用是否成功,還須對其純化效果進行考察:上柱前后藥液的成分和藥效比較、上柱后藥液安全性、可靠性考察及最終臨床療效的考察。只有對藥液的成分、藥效及臨床療效進行考察研究,才能準確評價大孔吸附樹脂吸附法的優劣。

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(責任編輯:曾楚華)