大孔吸附树脂精制纯化淡竹叶总黄酮的研究
2010-06-19吴启南
刘 明 吴启南 邵 莹
南京中医药大学,江苏 南京 210046
淡竹叶(Herba Lophatheri)为禾本科(Gramineae)植物淡竹叶(Lophatherumgracile Brongn.)的干燥茎叶。本品性寒,味甘、淡,归心、胃、小肠经,有清热除烦,利尿的功效,用于热病烦渴,小便赤涩淋痛,口舌生疮等症[1]。淡竹叶中含有大量的黄酮、多糖、内酯、叶绿素、氨基酸、维生素和微量元素等成分,其中黄酮类化合物具有较高的生物活性。大孔吸附树脂是近十年来发展起来的一类有机高分子聚合物吸附剂,其稳定性高、吸附选择性独特、不受无机物存在的影响、再生简便、解吸条件温和、使用周期长、成本较低。近年来被广泛用于中药成分的精制纯化。本实验以淡竹叶乙醇提取液为对象,通过大孔树脂的筛选实验,探索淡竹叶总黄酮纯化精制的最佳工艺。
1 仪器、试剂与材料
1.1 仪器
HH-S型水浴锅;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵;DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱;AY220型电子分析天平;旋转蒸发仪;日本岛津UV-2401型紫外分光光度计。
1.2 材料
芦丁对照品(中国药品生物制品检定所,批号100080-200707。淡竹叶购自浙江省磐安县新渥陈仙芬中药材购销站,产地浙江,批号:20090308;医用酒精;其余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 标准曲线的绘制[2]
采用硝酸铝一亚硝酸钠比色法,以芦丁为标准品,在507nm处测定。得芦丁浓度C(mg/mL)与吸光度A的回归方程式:A=11.905C+0.0044,R2=0.9994。线性范围:8~48ug/ml。
2.2 供试品溶液的制备及测定
取淡竹叶约100g,石油醚脱脂,18倍量75%乙醇回流提取1.0h[3],减压浓缩至无醇味,加入适量蒸馏水稀释,静置过夜,3000rpm离心,上清液置250ml量瓶中,加蒸馏水至刻度,作为供试液备用。移取供试液0.25ml置25ml量瓶中,按标准曲线制备项下的方法,自“各加60%乙醇溶液使成6.0ml”起,依法测定吸光度,测得供试液中总黄酮含量为3.6689mg/ml。移取10ml供试液置蒸发皿中水浴挥干,恒重,测得供试液中总黄酮含量为135.3841mg/g。
2.3 树脂性能考察
2.3.1 大孔吸附树脂的预处理
以乙醇湿法上柱。用95%乙醇溶液在柱上流动清洗,不时检出流出液至乙醇液与水混合(1:5)不呈白色混浊为止,然后以大量蒸馏水洗去乙醇至无醇味。
2.3.2 大孔树脂静态吸附考察
取预处理的7种不同型号的树脂20ml分别置100ml量瓶中,精密移取5ml提取液,加水稀释至50ml,时时振摇,放置18h。滤过,滤液测定吸光度。滤渣中加入85%乙醇50ml,时时振摇,放置18h。滤过,滤液测定吸光度。移取50ml滤液置蒸发皿中水浴挥干,恒重。平行测定2份。按式(1)(2)(3)计算得表1。
表1 静态吸附时不同树脂对总黄酮的影响
2.3.3 大孔树脂动态吸附考察
取预处理的树脂20ml装柱(15mm*300mm),精密移取5ml提取液上样,静置1h。用蒸馏水洗至无色,洗液测定其吸光度。加入85%乙醇溶液洗脱至无色,洗脱液测定吸光度。移取25ml洗脱液置蒸发皿中水浴挥干,恒重。平行测定2份。按式(1)(2)(3)计算得表2。
表2 动态吸附时不同树脂对总黄酮的影响
从表2和表3可以看出HP-20和D-101型大孔吸附树脂吸附率和解吸率均较高,从节约成本角度,故选择D-101大孔吸附树脂进行进一步试验。
2.4 D-101型大孔树脂精制纯化淡竹叶总黄酮工艺参数考察
2.4.1 乙醇溶液洗脱杂质的体积分数梯度考察
取预处理树脂20ml装柱,精密移取2ml提取液上样,静置1h。依次用水、10%、15%、20%、30%的乙醇溶液以2ml/min速度洗脱。洗脱液测定吸光度,移取15ml置蒸发皿中水浴挥干,恒重。平行测定2份。按式(3)计算得图1。
图1 低浓度乙醇梯度洗脱总黄酮含量变化
由图1可知,20%乙醇溶液洗脱液中总黄酮含量增加明显,因此,选用15%乙醇溶液作为杂质的洗脱溶液。
2.4.2 洗脱液体积分数考察
取预处理树脂20ml装柱,精密移取2ml提取液上样,静置1h。用蒸馏水和15%乙醇溶液洗脱杂质。分别用40%、50%、60%、75%、95%的乙醇溶液以2ml/min速度洗脱。洗脱液测定吸光度,精密移取40ml置蒸发皿中水浴挥干,恒重。平行测定2份。按式(3)计算得图2。由图2可知,50%乙醇溶液洗脱黄酮的含量最高,因此,选用50%乙醇溶液为洗脱剂。
图2 不同浓度乙醇洗脱总黄酮含量变化
2.4.3 上柱静态吸附时间考察
取预处理树脂20ml装柱,精密移取2ml提取液上样,分别静置15min、30min、60min、90min。用蒸馏水和15%乙醇溶液洗脱杂质。用50%乙醇溶液洗脱,洗脱液测定吸光度。洗脱速度均为2ml/min。精密移取25ml置蒸发皿中水浴挥干,恒重。平行测定2份。按式(1)(2)(3)计算得表3。由表3可知,60min处的吸附率和解吸率均较高,且其黄酮含量也较高,综合考虑选择60min为上柱静态吸附时间。
表3 上柱静态吸附时间对总黄酮含量的影响
2.4.4 洗脱液体积考察
取预处理树脂10ml装柱,精密移取4ml提取液上样,静置60min。用蒸馏水和15%乙醇溶液洗脱杂质,50%乙醇溶液洗脱。洗脱速度均为2ml/min。每1~2个树脂体积收集一份洗脱液,精密移取测定吸光度。实验结果:5倍量蒸馏水,5倍量15%乙醇溶液,6倍量50%乙醇溶液洗液中总黄酮含量均分别接近于零。因此,可确定上述条件为最佳洗脱体积。
2.4.5 树脂重复上样次数考察
取预处理树脂10ml装柱,精密移取3ml提取液上样,静置60min。用蒸馏水和15%乙醇溶液洗脱杂质,50%乙醇溶液洗脱。洗脱速度均为2ml/min。洗脱液测定吸光度,精密移取一定体积水浴蒸干,恒重。平行测定2份。用95%乙醇溶液洗涤至与水1:5混合不浑浊,用蒸馏水洗至无醇味。重复上样操作4次。4次实验结果显示:吸附率和解吸率均无明显变化,而总黄酮含量不降反升,其中原因有待进一步实验。说明该型号树脂重复使用率较高。
2.4.6 验证试验
取预处理树脂10ml装柱,精密移取3ml提取液上样,静置60min。用蒸馏水和15%乙醇溶液洗脱杂质,50%乙醇溶液洗脱。洗脱速度均为2ml/min。洗脱液吸光度,精密移取10ml置蒸发皿中水浴挥干,恒重。平行测定2份。测得吸附率为81.58%,解吸率为78.08%,总黄酮含量为315.42mg/g。
3 讨论
通过大孔树脂的动态和静态吸附考察,确定D-101型大孔吸附树脂比较适合于淡竹叶总黄酮的精制纯化。工艺条件为:上柱保持60min,2ml/min速度洗脱,5倍量水、5倍量15%乙醇溶液洗脱杂质、6倍量50%乙醇溶液洗脱。总黄酮的纯度由原来的135.38mg/g上升至315.42mg/g。其结果经验证试验确认该条件可行,可以作为工业生产的参考工艺条件。
[1]江苏新医学院.中药大辞典(下册)[M].上海:上海科学技术出版社,1977:2253-2254.
[2]国家药典委员会.中国药典(一部)[S].北京:化学工业出版社,2005:附录28.
[3]宋秋烨,陈梅,吴启南.淡竹叶总黄酮提取工艺研究[A].中国中医药信息杂志,2007,14(3):14.