李鴻翔,鄧赟,彭騰,李伯群,賀鋼民,賈波,楊菁
白術為菊科植物白術Atractylodes macrocephala Koidz.的干燥根莖,其含有的白術內酯Ⅲ據報道具有抑制子宮收縮[1]、抑制小鼠的胃腸運動[2]、促進脾虛大鼠胃腸道消化吸收功能[3]的藥理作用,是白術中的有效成分之一,但是目前對白術水煎液中白術內酯Ⅲ的分離純化工藝尚無報道。本實驗通過對比6種大孔樹脂的吸附和解吸附實驗篩選出適合分離純化白術水煎液中白術內酯Ⅲ的樹脂,并優化了其工藝參數。
SSI-series 1500高效液相色譜儀(美國科學系統公司),FA2004N電子天平(上海滬粵明科學儀器有限公司)色譜柱YMC-Pack ODS-AQ(250×4.6mmL.D S-5μm 12nm ),ZTC-3、DM130、NKA-Ⅱ、AB-8、DA201、D101大孔樹脂(天津海光化工有限公司),白術內酯Ⅲ>98%(自制),甲醇(分析純),白術(四川新荷花中藥飲片有限公司,批號:0907034,產地:浙江)。
2.1 白術提取液的制備
用天平稱取白術500g,加入10倍量水浸泡1h,自沸騰時起保持微沸1h,過濾,加入6倍量水條件同上煎煮1h,過濾,合并濾液,用旋轉蒸發儀回收溶液至2000mL,冷卻后加入85%的乙醇至60%,靜置24h,過濾除去多糖,回收溶液至1000mL。
2.2 含量測定
用高效液相色譜法測定提取液中白術內酯Ⅲ的含量,在1-50μg范圍內線性關系良好,回歸方程為y=1.4802x+10062(y為峰面積,x為濃度,R2=0.9998),色譜條件為:乙腈:水=55:45,波長:220nm,進樣量:10μl,柱溫為常溫。
2.3 大孔樹脂的篩選
2.3.1 大孔樹脂的預處理 用95%的乙醇浸泡各類大孔樹脂24h,然后用95%醇沖洗至洗脫液與蒸餾水1:1混合不渾濁為止,改用水洗至洗脫液無醇味,用水浸泡備用。
2.3.2 靜態吸附量的考察 分別精密稱取6種已處理好的濕大孔樹脂約2g,置250mL具塞錐形瓶中,各加入濃度為3.64μg/mL的白術提取液50mL,將具塞錐形瓶放入恒溫搖床25°C恒溫振蕩24h(80r/min),充分吸附后,過濾,測定濾液(吸附液)中剩余白術內酯Ⅲ的濃度,計算吸附量。

2.3.3 解析率的考察 取過濾后的樹脂,加蒸餾水50mL,于25°C恒溫振蕩120min,過濾。向上述樹脂中加入50mL體積分數為90%的乙醇,室溫下振蕩(80r/min)解吸24h,至解吸平衡,過濾,測定濾液(解吸液)中白術內酯Ⅲ的濃度。計算解吸率。

2.3.4 大孔樹脂對白術內酯Ⅲ的靜態吸附動力學實驗 根據上述實驗篩選的結果,精密稱取篩選的樹脂約2g,裝入250mL具塞試管磨口三角瓶中,加入濃度為6.10μg/mL的白術提取液50mL,25°C恒溫振蕩(80r/min),每1h取1mL,測定白術內酯Ⅲ的濃度,繪制靜態吸附動力學曲線。
2.4 大孔樹脂對白術內酯Ⅲ的動態吸附與解吸附實驗
2.4.1 吸附流速的影響 將3份濃度為4.35μg/mL的白術提取物3BV分別以1、2、3BV/h流速上樣,待提取液全部通過樹脂后,測定流出液中白術內酯Ⅲ的濃度,以流速為橫坐標,流出液濃度為縱坐標做圖。
2.4.2 上樣濃度的影響 將4份不同濃度(50.26μg/mL、39.49μg/mL、16.52μg/mL、6.47μg/mL)的白術提取液3BV以2BV/h的流速進行上柱,收集流出液,測定流出液中白術內酯Ⅲ的濃度,以流出液中濃度為縱坐標,以濃度編號為橫坐標作圖。
2.4.3 最大上樣量的確定 將選定大孔樹脂濕法裝柱后,以1BVmL/h的流速連續加入濃度為16.52μg/mL的白術提取液,每0.5BV收集為一份,測定流出液的白術內酯Ⅲ的含量,以流出液體積為橫坐標,以流出液中的濃度為縱坐標做圖。
2.4.4 洗脫劑濃度的考察 將4根選定好的大孔樹脂濕法裝柱后,各加入3BV濃度為7.00μg/mL的白術提取液,吸附4h,分別用4BV蒸餾水、4BV30%、4BV50%、4BV70%的乙醇洗脫,流速為2BV/h,每1BV收集一份,測定白術內酯Ⅲ含量,以洗脫液體積為橫坐標,洗脫液濃度為縱坐標畫圖。
2.4.5 洗脫流速的考察 將4根選定好的大孔樹脂濕法裝柱后,各加入3BV濃度為39.50μg/mL的白術提取液,吸附4h,以3BV70%乙醇為洗脫劑,不同的洗脫流速(1、2、3、4BV/h)進行解吸,以洗脫流速為橫坐標,洗脫液中白術內酯Ⅲ的濃度為縱坐標作圖。
2.4.6 洗脫曲線的考察 將濃度為14.52μg/mL的白術提取液按照上述確定的吸附和洗脫條件,進行上柱、吸附和洗脫,以每1BV為一份,連續接取。對洗出餾分進行檢測,以流出液體積為橫坐標,以每份流出液中白術內酯Ⅲ的濃度為縱坐標作圖繪制洗脫曲線。
3.1 大孔樹脂對白術內酯Ⅲ的靜態吸附實驗
3.1.1 大孔樹脂對白術內酯Ⅲ的吸附量和解吸率的考察 不同種類型大孔樹脂對白術內酯Ⅲ的吸附量和解吸率見表1。由表1可知AB-8對白術內酯Ⅲ有較大的吸附量和比較高的解吸率,因此選擇AB-8大孔樹脂做進一步實驗。

表1 不同大孔樹脂的吸附量與解析率
3.1.2 大孔樹脂對白術內酯Ⅲ的靜態吸附動力學實驗
評價大孔樹脂不僅要考慮吸附量和解析率還要考慮其吸附速率,AB-8對白術內酯Ⅲ吸附動力學實驗結果見圖1。

從圖中可以看出AB-8大孔樹脂對白術內酯Ⅲ吸附開始階段變化較快,4h以后基本達到平衡狀態。
3.2 大孔樹脂對白術內酯Ⅲ的靜態吸附動力學實驗
3.2.1 吸附流速的影響 (見圖2)。
從圖2可以看出隨著吸附流速的增大流出液中白術內酯Ⅲ的含量也增大,可能是因為沒有和大孔樹脂充分接觸而流出,考慮到工作效率選擇大孔樹脂的吸附流速為2BV/h。
3.2.2 上樣濃度的影響 (見圖3)。

從左到右上柱提取液濃度分別為50.26μg/mL,39.49μg/mL,16.52μg/mL,6.47μg/mL。
從圖3可以看出上樣濃度越高洗脫液中白術內酯Ⅲ的含量也越高,結合工作效率選擇40μg/mL左右的濃度為上樣濃度。
3.2.3 最大上樣量的確定 (見圖4)。
從圖4中可以看出在此濃度下上樣體積在8BV以前流出液中白術內酯Ⅲ的變化不大,在9BV的時候白術內酯Ⅲ開始出現泄漏,所以此濃度下白術提取液的上樣體積為9BV左右。
3.2.4 洗脫劑濃度的考察 (見圖5)。

從圖中可以看出水和30%左右的乙醇洗脫液中基本不含有白術內酯Ⅲ,50%左右的乙醇中有少量白術內酯Ⅲ但不能全部洗出,所以我們選擇用30%左右的乙醇3BV洗脫提取液中的雜質,然后選用70%的乙醇繼續進行洗脫。
3.2.5 洗脫流速的考察 (見圖6)。
由圖6可知隨著洗脫流速的增大流出液中白術內酯Ⅲ的含量減小,考慮到工作效率我們選擇2BV/h的流速為洗脫流速。
3.2.6 洗脫曲線的考察 (見圖7)。

從圖7可以看出當洗脫體積為9BV時洗脫液中白術內酯Ⅲ的含量已經很小,所以我們選擇9BV的洗脫劑進行洗脫。
4.1 白術是一種常用藥材,目前尚無確切的質量標準,白術內酯Ⅲ做為白術中一種有效成分,用來評價白術提取物優劣較為恰當。本工藝對白術提取物純化工藝進行研究,確定了白術提取物的最佳純化工藝,為白術內酯Ⅲ的分離純化提供了理論基礎。
4.2 由于白術內酯Ⅲ的最大吸收波長為220nm,所以我們選擇220nm的波長為測量波長,考察了甲醇:水、乙腈:水的不同比例,結果以乙腈和水在55:45的條件下和其他峰的分離度良好,所以我們選擇流動相的比例為乙腈:水=55:45。
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