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大孔樹脂純化五味子總木脂素、總?cè)乒に囇芯?/h1>
2013-09-14 08:47:52莫永俊汪春泉趙曉宏
中國醫(yī)藥導報 2013年5期

莫永俊 汪春泉 王 琦 趙曉宏

1.吉林農(nóng)業(yè)大學食藥用菌教育部工程研究中心,吉林長春 130118;2.北京協(xié)和醫(yī)學院 中國醫(yī)學科學院藥用植物研究所,北京100193

五味子 Schisandra chinensis(Turcz.)Baill 為著名中藥,具有益氣生津、斂肺滋腎、止瀉、安神等功效,其主要活性成分為總木脂素和總?cè)啤,F(xiàn)代藥理學研究表明,五味子總木脂素具有保護心肌、降血壓、降血脂等功效[2],三萜類物質(zhì)具有抗病毒、抗腫瘤等功效[3-4]。大孔樹脂具有交換速度快、解吸條件溫和、再生處理方便、使用周期長等諸多優(yōu)點,對各類中藥有效組分以及中藥復方有效部位的精制純化發(fā)揮了重要的作用[5-6]。本文旨在應用大孔吸附樹脂同時純化五味子中總木脂素總?cè)疲詷渲瑢偰局氐奈浇馕鲂阅転橹饕疾熘笜耍骖櫩側(cè)频奈浇馕雎剩Y選適宜的大孔樹脂類型,確定最佳的純化工藝。本文首次采用梯度洗脫法同時純化五味子總木脂素總?cè)疲K產(chǎn)品中有效物質(zhì)含量顯著提高,為高純度五味子總木脂素總?cè)频墓I(yè)生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。

1 儀器與試藥

W-2102 PC型紫外可見分光光度計(上海尤尼柯儀器有限公司);Waters 高效液相色譜系統(tǒng)(Waters2489 紫外檢測器,Waters2707 自動進樣器,Waters Empower 3 工作站)。

五味子藥材(產(chǎn)地為吉林省白山市,由中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院藥用植物研究所趙曉宏副研究員鑒定);五味子醇甲(中國藥品生物制品鑒定所,批號:110857-201010);齊墩果酸(中國藥品生物制品鑒定所,批號:110709-200505);D-101、D-201、AB-8、ADS-7、S-8 型大孔吸附樹脂(購自滄州寶恩吸附材料科技有限公司);甲醇乙醇分析純(北京化工廠);甲醇色譜純(Burdick&Jackson公司)。

2 方法與結(jié)果

2.1 含量測定[1]

2.1.1 五味子總木脂素含量測定

精密稱取五味子醇甲0.515 mg,置于10 mL 容量瓶中,甲醇定容,搖勻即得。精密量取對照品溶液100、150、200、250、300、350 μL,分別加甲醇定容至 10 mL,在 250 nm處測定吸光度,以五味子醇甲濃度為橫坐標,以吸光度為縱坐標,繪制標準曲線,得線性回歸方程為Y=115.14X+0.023 4,r=0.999 6,五味子醇甲在 0.021~0.072 mg 有良好的線性關系。

2.1.2 五味子總?cè)坪繙y定

精密稱取齊墩果酸4.760 mg,置于25 mL 容量瓶中,甲醇定容,搖勻即得。精密量取對照品溶液100、200、300、400、500、600 μL 揮干溶劑,加 0.2 mL 5%香草醛冰醋酸溶液,0.8 mL 高氯酸,搖勻后60℃水浴15 min,冷卻至室溫,加入5 mL 冰醋酸搖勻,于546 nm 處測定吸光度,以齊墩果酸質(zhì)量為橫坐標,以吸光度為縱坐標,繪制標準曲線,得線性回歸方程為Y=7.972 7X-0.030 5,r=0.999 2,齊墩果酸在19.040~114.240 μg 范圍內(nèi)線性關系良好。

2.1.3 五味子醇甲含量測定

2.1.3.1 色譜條件 色譜柱為Cyncromis C18 柱(150 mm ×4.6 mm,5 μm),流動相為甲醇∶水=65∶35,檢測波長為 250 nm,流速為1 mL/min,柱溫為室溫。理論板數(shù)按五味子醇甲峰計算應不低于2 000。

2.1.3.2 含量測定 精密稱取五味子醇甲對照品4.39 mg 置于25 mL 容量瓶中,加甲醇至刻度,過0.22 μm 微孔濾膜,搖勻即得。分別精密吸取對照品溶液4.0、6.0、8.0、10.0、12.0 μL,注入高效液相色譜儀,以進樣量為橫坐標,峰面積為縱坐標,進行線性回歸,得到線性回歸方程Y=5×106X-155678,r=0.999 5,五味子醇甲在 0.702~2.118 μg 線性關系良好。

2.2 五味子上樣液的制備

五味子藥材粉碎,加入10倍量的95%乙醇,加熱回流3次,每次2 h,將醇提液冷卻后過濾,回收乙醇,濃縮得到五味子乙醇提取浸膏,加適量的水稀釋即得五味子上樣液(五味子乙醇提取浸膏中總木脂素、總?cè)啤⑽逦蹲哟技椎馁|(zhì)量分數(shù)分別為5.80%、3.76%、0.75%)。

2.3 大孔吸附樹脂型號篩選

2.3.1 靜態(tài)吸附性能考察

分別精密稱取不同類型已預處理的樹脂各2 g,置于250 mL 具塞錐形瓶中,加入40 mL 五味子上樣液(總木脂素濃度為 1.0 mg/mL),25℃恒溫條件下振蕩 24 h(100 r/min),充分吸附后,過濾,將濾液(吸附液)蒸干,測定其總木脂素、總?cè)啤⑽逦蹲哟技缀浚嬎惚任搅浚Y(jié)果見表1。

2.3.2 靜態(tài)解析性能考察

取過濾后的樹脂,加蒸餾水100 mL,25℃恒溫振蕩2 h(100 r/min),過濾后的樹脂中加入100 mL 體積分數(shù)為95%的乙醇,25℃恒溫振蕩 24 h(100 r/min),過濾,將水洗濾液和醇洗濾液合并蒸干,測定濾液(解析液)中總木脂素、總?cè)啤⑽逦蹲哟技缀浚嬎憬馕雎剩Y(jié)果見表1。

表1 5種類型大孔樹脂的吸附和解吸性能

由表1 結(jié)果可知,與其他類型的樹脂相比,AB-8型樹脂對總木脂素、總?cè)啤⑽逦蹲哟技椎奈浇馕鲂阅茏詈茫蔬x擇AB-8大孔樹脂進行進一步的實驗。

2.4 AB-8型大孔樹脂吸附解析工藝條件優(yōu)化

2.4.1 上樣液濃度的影響

稱取10 g AB-8型大孔樹脂濕法裝入色譜柱(樹脂柱床體積約 10 mL),分別制備濃度為 0.5、1.0、1.5、2.0 mg/mL(以總木脂素的含量計,均為175.00 mg)的五味子上樣液,以1BV/h的流速通過樹脂柱進行吸附,收集流出液,水浴蒸干后測定總木脂素、總?cè)频暮浚嬎惚任搅浚Y(jié)果見圖1。

圖1 上樣液濃度對總木脂素總?cè)票任搅康挠绊?/p>

由圖1 結(jié)果可知當上樣液濃度為1.5 mg/mL時,AB-8大孔吸附樹脂對總木脂素的比吸附量最大,為11.79 mg/g;當上樣液濃度分別為0.5、1.5 mg/mL時,對總?cè)票任搅孔畲螅謩e為7.97、7.44 mg/g。以樹脂對總木脂素的吸附解析性能為主要考察指標,兼顧總?cè)频奈浇馕雎剩罱K確定1.5 mg/mL 為最佳上樣液濃度。

2.4.2 最大上樣量的考察

將110 mL 五味子上樣液(總木脂素濃度為1.5 mg/mL),以1BV/h的流速通過AB-8大孔樹脂柱(10.0 g)進行吸附,分段收集流出液,每10 毫升一份,共接取11份,水浴蒸干測定其有效物質(zhì)的含量。以流出液體積為橫坐標,流出液中有效物質(zhì)濃度為縱坐標,繪制泄露曲線見圖2。

圖2 泄漏曲線

由圖2 泄漏曲線可知,上柱流出液達到7BV時,流出液中總木脂素濃度約為上樣液濃度(1.5 mg/mL)的10%,說明總木脂素開始泄漏,上柱液為4BV時,總?cè)崎_始泄漏;以總木脂素為主要考察指標,最終確定最大上樣量為70 mL。

2.4.3 水洗量的考察[10]

由于蒸餾水對木脂素和三萜的洗脫能力很弱,用蒸餾水洗滌可除去糖類等水溶性雜質(zhì)。配制70 mL 五味子上樣液(總木脂素濃度為1.5 mg/mL),以1BV/h的流速通過AB-8大孔樹脂柱(10.0 g),然后用蒸餾水以1BV/h的流速進行洗脫,分段收集過柱流出液,每10 毫升收集1份共15份。用Molish 反應檢測糖的反應是否為陰性,9BV時Molish 反應為陰性,故確定蒸餾水的體積為9BV。

2.4.4 洗脫溶劑體積分數(shù)的考察[11]

配制70 mL 五味子上樣液(總木脂素濃度為1.5 mg/mL),以1BV/h的流速通過AB-8大孔樹脂柱(10.0 g),吸附完全后,用90 mL 蒸餾水以1BV/h的流速進行洗脫,然后分別用10BV的體積分數(shù)分別為10%、20%、30%、50%、70%、80%、90%、95%的乙醇連續(xù)洗脫,洗脫流速為1BV/h,測定各個梯度洗脫液有效物質(zhì)的含量,結(jié)果見圖3、4。

圖3 洗脫溶劑體積分數(shù)對有效物質(zhì)含量的影響

圖4 洗脫溶劑體積分數(shù)對有效物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的影響

由圖3、4 結(jié)果可知用10%、20%、30%等低濃度乙醇洗脫所得組份中總木脂素和總?cè)频馁|(zhì)量分數(shù)較低,由90%,95%等高濃度乙醇洗脫所得組份中總木脂素和總?cè)频馁|(zhì)量分數(shù)也較低。綜合考慮終產(chǎn)品中總木脂素和總?cè)频暮亢唾|(zhì)量分數(shù),首先采用30%乙醇洗脫除去雜質(zhì)含量高組份,然后用80%乙醇洗脫得到有效物質(zhì)含量高的組分。

2.4.5 洗脫溶劑用量的確定

將70 mL 五味子上樣液(總木脂素濃度為1.5 mg/mL),以1BV/h的流速進行上柱,通過AB-8大孔樹脂柱(10.0 g),90 mL 蒸餾水以1BV/h的流速洗脫樹脂柱,30%乙醇洗脫樹脂柱,流速為1BV/h,分段收集洗脫液,每10 毫升收集1份,共10份;然后用80%乙醇洗脫樹脂柱,流速為1BV/h,分段收集洗脫液,每10 毫升收集1份,共12份,水浴蒸干流出液,測定其總木脂素和總?cè)频暮浚Y(jié)果見圖5、6。

由圖5 結(jié)果表明當30%乙醇洗脫用量為9BV時,累積固形物的質(zhì)量已達到總流出液固形物質(zhì)量的99%;圖6 結(jié)果表明當80%乙醇洗脫用量為10BV時,可將98%以上的有效物質(zhì)含量高的組分洗脫下來,綜合考慮有效物質(zhì)的洗脫率、洗脫溶劑用量、洗脫時間等因素,最終選擇30%乙醇洗脫用量為9BV,80%乙醇洗脫用量為100 mL。

2.5 驗證試驗

圖5 低濃度乙醇洗脫曲線

圖6 高濃度乙醇洗脫曲線

按照上述確定的純化五味子總木脂素總?cè)频墓に囍苽? 批樣品,測定其中總木脂素、總?cè)啤⑽逦蹲哟技椎暮俊? 批樣品中總木脂素含量分別為39.67%、39.59%、39.36%,平均值為39.55%;總?cè)频暮糠謩e為14.09%、13.84%、13.94%,平均值為13.96%;五味子醇甲含量分別為9.05%、8.89%、8.92%,平均值為8.95%;三者含量均顯著提高,分別提高了6.8、3.7、11.9倍。經(jīng)過一系列考察可知應用大孔樹脂純化五味子總木脂總?cè)频墓に嚭侠怼⒖尚校噩F(xiàn)性較好。

3 討論

應用大孔樹脂同時純化五味子總木脂素和總?cè)频难芯课匆妶蟮馈1疚耐ㄟ^對5 種不同類型的大孔樹脂吸附解析性能考察,發(fā)現(xiàn)AB-8型大孔樹脂最適合五味子總木脂素總?cè)频木萍兓Mㄟ^動態(tài)吸附解析實驗對各個工藝參數(shù)進行考察,最終確定AB-8型樹脂最佳工藝條件。

本文首次采用梯度洗脫法同時純化五味子總木脂素總?cè)疲紫扔玫蜐舛纫掖枷疵摌渲猿ルs質(zhì)含量高的組分,然后用高濃度乙醇洗脫樹脂柱以獲得有效物質(zhì)含量高的組分。經(jīng)過純化后終產(chǎn)品中有效物質(zhì)的含量顯著提高,總木脂素質(zhì)量分數(shù)由5.80%提高到39.55%,總?cè)频馁|(zhì)量分數(shù)由3.76%提高到13.96%,五味子醇甲質(zhì)量分數(shù)由0.75%提高到8.95%,分別提高了6.8、3.7、11.9倍。

目前應用大孔樹脂分離純化五味子所得的終產(chǎn)品中有效物質(zhì)的含量較低,因此患者服藥量較大,并且過多的非有效成分可能會產(chǎn)生毒副作用。本文采用梯度洗脫法同時純化五味子總木脂素和總?cè)疲瑸楦呒兌任逦蹲佑行ЫM分的生產(chǎn)提供了理論依據(jù),對傳統(tǒng)中藥五味子的開發(fā)利用具有重要意義。

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