大孔吸附树脂在分离提取中药皂苷有效部位中的应用

黄鹤洁

摘 要:大孔吸附树脂吸附技术的应用促进了中药及其复方制剂的研究,克服了传统中药“粗、大、黑”和服用量过大等缺点,推动了中药的现代化。对其在分离提取中药皂苷有效部位中的应用作一概述。

关键词:大孔吸附树脂;中药;皂苷;有效部位;综述

中图分类号:R284.2文献标识码:A文章编号:1673-2197(2009)06-0041-02

中药及其复方制剂的提取分离与精制是中药现代化的关键环节之一,也是目前制约其质量提高的关键问题。因此,如何尽可能地提取出中药及其复方制剂中所需要的成分,分离出无效成分,是一个亟待解决的难题。大孔吸附树脂吸附技术的应用,为中药及其复方制剂的研制提供了新的途径。大孔吸附树脂吸附分离技术是采用特殊吸附剂,从中药及其复方制剂中有选择地吸附其有效成分或有效部位,去除无效成分的一种提取精制的新工艺。中药及其复方制剂在通过大孔吸附树脂分离精制后,克服了传统中药“粗、大、黑”和服用量过大等缺点,推动了中药的现代化。

1 大孔吸附树脂的性质和分离原理

大孔吸附树脂多为苯乙烯型或2-甲基丙烯酸配型,是一种没有可解离基团,具有大孔结构的固体高分子物质。其理化性质稳定,不溶于水、酸、碱及常用有机溶剂,显微形状为球形颗粒,颗粒内部有很多网状孔穴,因而具有很大的比表面积和很强的吸附能力。大孔吸附树脂是一种吸附原理和分子筛原理相结合的新的色谱方法,既能通过表面作用和形成氢键来产生吸附作用,同时其本身的多孔状结构又具有筛选作用。吸附和过筛作用以及本身的极性使得大孔吸附树脂具有吸附、富集、分离不同母核结构化合物的功能;可根据所分离化合物的性质选择树脂的孔径、比表面积和极性[1]。

2 大孔吸附树脂分离提取中药皂苷类成分的可行性分析

皂苷类成分广泛分布于中草药中,也是许多中草药发挥疗效的主要活性成分,已有一些中药的总皂苷作为新药应用于临床,如地奥心血康、绞股蓝皂苷等。皂苷类成分种类众多,如甾体皂苷、三萜皂苷等,但都具有一些共同的理化性质:一为皂苷的苷元部分为憎水性,能以疏水机理被非极性树脂所吸附;二为皂苷元连接糖基成苷后具有较大的极性,一般能溶于水或醇。由此可知皂苷类成分可具有多种分离方法,一般可通过正丁醇萃取而获得粗总皂苷,此传统工艺存在有机溶剂消耗多、萃取易乳化、糖和色素等杂质去除不完全等缺点。而大孔吸附树脂吸附法则是较好的一种。因皂苷类成分多具有不同程度的疏水性功能基团而被大孔吸附树脂吸附,吸附作用随吸附对象的结构不同而有所差异;且易被有机溶剂洗脱,故皂苷类成分可用大孔吸附树脂吸附法分离。刘中秋等[2]以三七总皂苷的洗脱率度和精制度为考察指标,研究大孔树脂吸附法富集纯化三七总皂苷的工艺条件及参数,实验结果表明,通过大孔树脂富集纯化后三七总皂苷洗脱率达80%以上,50%乙醇洗脱液干燥后总固物中三七总皂苷纯度可达71.1%,该方法可较好地纯化三七总皂甙。此项基础性研究不仅充分证明了大孔吸附树脂技术用于皂苷类成分的分离精制是有效可行的方法,同时也为其提供了一定的理论和实验依据。

3 大孔吸附树脂在分离提取中药皂苷类成分中的应用

3.1 甾体皂苷

3.1.1 知母

孟氏等[3]在研究知母的化学成分、寻找新的活性物质时,利用大孔树脂柱色谱、硅胶柱色谱及高效液相色谱等手段进行分离,根据化合物的理化性质及光谱(IRFAB-MSESI-MS^1|HNMRHMBCNOESY和R OESY)数据鉴定结构。结果从中药知母中分离得到两种甾体皂苷,确定其结构是:(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)。并认为1和2均是新化合物;分别命名为知母皂苷F和知母皂苷G。

3.1.2 大蒜

彭氏等[4]采用大孔树脂(AB-8)柱层析、硅胶柱层析、Sephadex LH-20柱层析及制备性PHLC等方法从大蒜(Allium sativum L.)水溶性部分分到6个化合物,并鉴定其结构分别是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为两个新的甾体皂甙类化合物。

3.2 三萜皂苷

3.2.1 白头翁

张氏等[5]在研究朝鲜白头翁[Pulsatilla cernua(Thunb.)Bercht.et Opiz]根茎的化学成分分析过程中,将朝鲜白头翁根茎的乙醇提取物经大孔树脂、硅胶、ODS柱以及HPLC分离得到6个化合物,通过波谱(^1|H,^13|CNMR,FAB-MS等)分析和化学方法进行结构鉴定。6个化合物分别被鉴定为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)和胡萝卜苷(6)。

3.2.2 桔梗

杨氏等[6]采用大孔吸附树脂技术,以水—乙醇溶剂系统洗脱,制备桔梗总皂苷,结果平均得率为1.603%。徐氏[7]在用电喷雾串联质谱法鉴定桔梗皂甙D的实验中首次利用大孔树脂脱糖脱色及薄层硅胶作色谱系介质,并首次利用质谱对目标化合物进行跟踪分析,使高纯度目标化合物的分离和鉴定工作得以简化。也改进了桔梗皂苷D的提取、分离及鉴定方法。

3.2.3 人参

张氏等[8]采用D-101型大孔吸附树脂富集纯化人参总皂苷,以人参总皂苷得率为考察指标,确定其富集纯化人参总皂苷的性能和洗脱参数。结果表明:以50%乙醇为洗脱剂效果最佳,人参总皂苷洗脱率在85%以上,纯度约为60%。蔡氏等[9]采用大孔吸附树脂富集纯化人参总皂苷,以人参总皂苷的洗脱率和精制度为考察指标,确定其富集纯化人参总皂苷的吸附性能和洗脱参数。结果:人参总皂苷富集于50%乙醇洗脱液部分,洗脱率在90%以上,且洗脱液干燥后总固物中人参总皂苷纯度可达60.1%,表明采用此法可较好地纯化人参总皂苷。

3.2.4 茅莓

都氏等[10]采用大孔吸附树脂富集纯化茅莓总皂苷,以茅莓总皂苷的洗脱率和纯度为考察指标,研究其吸附性能和洗脱参数。结果:茅莓总皂苷富集于50%乙醇洗脱液部分,洗脱率在79.2%以上,总固物中茅莓总皂苷含量可达55.3%。说明采用本法富集、纯化茅莓总皂苷是可行的。

3.2.5 山茱萸

吴氏[11]采用大孔树脂法分离纯化山茱萸总皂苷,考察大孔树脂富集、纯化山茱萸总皂苷的吸附性能和洗脱参数,并与常规溶剂提取法相对照。结果:山茱萸总皂苷富集于500mL/L乙醇洗脱液部分,洗脱剂用量为上柱样品液的8倍,洗脱率达81.8%。大孔树脂法与常规溶剂法提取山茱萸总皂苷的得率分别为2.49%和2.19%。表明采用大孔吸附树脂可较好地纯化山茱萸总皂苷。

3.2.6 黄褐忍冬

杜江等[12]选用D3520型大孔树脂进行黄褐忍冬总皂甙的提取分离,实验证明,D3250大孔树脂能较好地吸附黄褐忍冬总皂甙,且易被不同浓度的乙醇洗脱,与原工艺(溶剂法)相比,皂甙的纯度和收得率均明显提高。

4 大孔吸附树脂应用中存在的问题及解决办法

4.1 大孔吸附树脂规格的规范

目前大孔吸附树脂的型号众多:国外有AmberliteXAD系列及DiaionHP系列;国内有D2型、D6型、D8型、D101型、SAP系列、AB-8型等。厂家亦显得混乱,就目前最常用的D101型树脂而言,生产商有南开大学、上海试剂厂、天津树脂厂、天津试剂厂等。这就造成了树脂性能参差不齐,质量难以得到保证,因此需规范大孔吸附树脂的生产供应,以统一其质量。

4.2 大孔吸附树脂质量评价指标与方法的规范

树脂自身的质量要求对中药提取液的安全性起着决定性作用。因树脂内一般含有残留物,如交联剂、致孔剂、分散剂、防腐剂、添加剂、苯乙烯或非苯乙烯等,对人体有一定的危害,然而目前对树脂的预处理尚缺乏可信的安全性评价指标与方法。因此需从树脂安全性考察、残留物限量检查等方面入手,确保药用树脂的安全、可靠、有效。

4.3 树脂再生合格的规范

树脂在使用过程中吸附量会下降,即吸附能力降低,这样就会影响其对有效成分的分离吸附,因此需建立树脂再生合格的评价指标。对于不合格的树脂应进行妥善处理或再利用,以节约资源,保护环境,这仍是目前的一大难题。

4.4 纯化效果的规范

要明确大孔吸附树脂在中药及其复方制剂中的应用是否成功,还须对其纯化效果进行考察:上柱前后药液的成分和药效比较、上柱后药液安全性、可靠性考察及最终临床疗效的考察。只有对药液的成分、药效及临床疗效进行考察研究,才能准确评价大孔吸附树脂吸附法的优劣。

参考文献:

[1] 崔堂兵,石漫莹,郭勇,等.银可黄酮的提取与大孔树脂吸咐研究[J].广西农业生物科学,2002(4):13.

[2] 刘中秋,蔡雄,赖小平,等.大孔吸附树脂富集三七总皂甙工艺研究[J].中国实验方剂学杂志,2001,7(3):4-6.

[3] 孟志云,徐绥绪.知母中的皂苷成分[J].中国药科大学学报,1998,15(13):130.

[4] 彭军鹏,陈浩,乔艳秋,等.大蒜中两种新的甾钵皂苷成分及其对血液凝聚性的影响[J].药学学报,1996,31(8):607-612.

[5] 张庆文,叶文才,车镇涛,等.朝鲜白头翁的三萜皂苷成分研究[J].药学学报,2000(10):37-40.

[6] 杨献文,刘墨祥,刘云刚,等.大孔吸附树脂柱色谱法分离桔梗总皂苷[J].吉林农业大学学报,2001,23(2):50.

[7] 徐宝军,郑毅男,崔勐,等.电喷雾串联质谱法鉴定桔梗皂甙D[J].中国药物化学杂志,2000,10(3):193.

[8] 张崇禧,郑友兰,张春红,等.大孔树脂吸附人参总皂苷工艺及再生使用的研究[J].中国药学杂志,2003,38(9):661-664.

[9] 蔡雄,刘中秋,王培训,等.大孔吸附树脂富集纯化人参皂苷工艺[J].中成药,2001,23(9):631-634.

[10] 都述虎,饶金华.大孔吸附树脂富集纯化茅莓总皂苷工艺研究[J].中成药,2003,25(3):185-188.

[11] 吴红,梁恒,吴道澄,等.大孔吸附树脂法分离纯化山茱萸总皂苷[J].第四军医大学学报,2003,24(8):689-692.

[12] 杜江,丁宁,贾宪生.大孔树脂吸附法在黄褐毛忍冬总皂苷提取中的应用研究[J].中国中药杂志,2001,26(10):285-286.

(责任编辑:曾楚华)