地黄中梓醇的大孔吸附树脂纯化工艺

洪冲 付香斌 刘红记 时延光 王明道

摘要：采用优选大孔吸附树脂纯化梓醇，以分光光度法测定梓醇浓度，对纯化地黄中梓醇的大孔吸附树脂工艺进行了研究。结果表明，Ｈ１０３树脂吸附与纯化梓醇的效果较好，上样液浓度为４．０８ ｍｇ／ｍＬ、上样液体积为７个柱体积、洗脱剂为体积分数１０％的乙醇、洗脱剂体积为８个柱体积、静态吸附时间为4 h为纯化的最优条件。

关键词：大孔吸附树脂；地黄；梓醇；纯化

中图分类号：Ｑ９４９．７７７．８；Ｒ２８４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０12）14－3062-03

Separation and Purification of Catalpol from Radix Rehmanniae by Macroporous Adsorption Resins

ＨＯＮＧ Ｃｈｏｎｇ１，ＦＵ Ｘｉａｎｇ－ｂｉｎ２，ＬＩＵ Ｈｏｎｇ－ｊｉ１，ＳＨＩ Ｙａｎ－ｇｕａｎｇ１，ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ－ｄａｏ１

（１． Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ；

２． Ｈｅｎａｎ Ｓｃｈｏｏｌ ｆｏｒ Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃａｔａｌｐｏｌ ｗａｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Radix Rehmanniae ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒｅｓｉｎｓ ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｈ１０３ ｗａｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｒｅｓｉｎｓ ｆｏｒ ｃａｔａｌｐｏｌ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ， ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏａｄｉｎｇ ｓａｍｐｌｅ， ４．０８ ｍｇ／ｍＬ； ｓａｍｐｌｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ， ７ ＢＶ； ｅｌｕｅｎｔ， １０％ ｅｔｈａｎｏｌ； ｅｌｕｔｉｏｎ ｖｏｌｕｍｅ，8 ＢＶ， static obsorption time， 4 h．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒｅｓｉｎ； Radix Rehmanniae； ｃａｔａｐｏｌ； ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ

梓醇是一种环烯醚萜葡萄糖苷类化合物，主要存在于地黄等植物中。目前，梓醇是从天然植物中提取后经高效液相色谱纯化而制得的，还没有人工合成梓醇的相关报道，也没有商品化，仅有少量毫克级梓醇标准品出售且价格昂贵。人们从多方面探讨了地黄梓醇的分离纯化工艺，取得了一定的进展［１－５］，但大规模的生产制备工艺还未得到解决。采用大孔吸附树脂静态吸附方法对地黄梓醇的分离纯化进行了工艺研究，为进一步工业化生产打下理论基础。

１材料与方法

１．１材料

地黄为河南省温县怀地黄种植基地的“８５－５”品种，大孔吸附树脂购自沧州宝恩化工有限公司，梓醇标准品来源于中国食品药品检定研究院。所用试剂均为分析纯。

１．２方法

１．２．１梓醇粗提液的制备将鲜地黄榨汁，向渣、汁中均加入体积分数为８０％的乙醇，用超声波辅助处理３０ ｍｉｎ，过滤，收集滤液，通过旋转蒸发除去乙醇，所得水溶液即为梓醇粗提液。

１．２．２单因素试验

１）树脂型号的筛选。树脂的预处理方法见文献［１］，准确量取预处理过的各型号湿树脂１０ ｍＬ置于具塞三角瓶中（表1），加入相同体积、相同浓度（以吸光度表示）的梓醇粗提液，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒温振荡２４ ｈ，测定平衡液的Ａ４６３ ｎｍ；将达到吸附平衡的树脂取出，除去表面水分，再加入相同体积、体积分数为９５％的乙醇，在相同条件下进行解吸，测定解吸液的Ａ４６３ ｎｍ，计算比吸附量和解吸率。

２）上样液浓度的选择。取４份１０ ｍＬ粗提液，分别稀释５、８、１０、１５倍作为上样液，各加入１０ ｍＬ湿树脂，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒温振荡２４ ｈ，测定平衡液的Ａ４６３ ｎｍ，计算比吸附量。

３）上样液体积的选择。量取４份１０ ｍＬ湿树脂，加入相同浓度、不同体积（４、５、７、８个柱体积）的粗提液作为上样液，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒温振荡２４ ｈ，测定平衡液的Ａ４６３ ｎｍ，计算比吸附量。

４）洗脱剂的选择。量取１００ ｍＬ湿树脂，加入适量粗提液，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒温振荡２４ ｈ，测定平衡液的Ａ４６３ ｎｍ，计算平衡液浓度；将达到吸附平衡的树脂过滤取出，吸干表面水分，按１０ ｍＬ／份量取７份，分别加入相同体积的体积分数为１０％、２０％、４０％、６０％、７０％、８０％、９５％的乙醇，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒温振荡２４ ｈ，测定解吸液的Ａ４６３ ｎｍ，计算梓醇的纯度。

５）洗脱剂体积的选择。量取１０ ｍＬ湿树脂装柱，以恒定的速率吸附适量的上样液，收集吸附残液，先用去离子水洗至柱子颜色变浅，再用体积分数为１０％的乙醇洗脱，一个柱体积收集一管，依次标号１～１１，测定平衡液浓度、解吸液浓度，计算每管梓醇的浓度。将洗脱液在５０ ℃水浴锅上蒸干，计算梓醇得率。

６）静态吸附时间的选择。平行量取４份１０ ｍＬ湿树脂，加入适量的上样液，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒温振荡，分别在静态吸附１、２、４、８ ｈ时取吸附残液，测定Ａ４６３ ｎｍ。

７）静态吸附与动态吸附的比较。称取等量树脂２份，加入同浓度、同体积的上样液，在吸附平衡后加入同体积、体积分数为１０％的乙醇解吸，静态吸附时间为６ ｈ，动态吸附时上样液重复吸附２次。比较吸附残液与解吸液的Ａ４６３ ｎｍ。

１．２．３梓醇浓度的测定梓醇浓度的测定采用分光光度法［６］，对待测溶液进行适度稀释，取０．３ ｍＬ梓醇溶液，加入０．７ ｍＬ无水乙醇，制成以体积分数为７０％的乙醇为溶剂的不同浓度的梓醇溶液，以体积分数７０％的乙醇为空白对照。ρ＝（Ａ－０．０６２ ６）／７．５８３ １；其中ρ为梓醇浓度（ｍｇ／ｍＬ），Ａ为吸光度。

１．２．４其他相关参数的计算①将粗提液或解吸液蒸干，称重。梓醇纯度＝梓醇的质量／蒸干后固体的总质量×１００％。②比吸附量（ｍｇ／ｍＬ）＝（上样液浓度－平衡液浓度）×溶液体积／湿树脂体积。③吸附率＝（上样液浓度－平衡液浓度）／上样液浓度×１００％。④解吸率＝解吸液浓度／（上样液浓度－平衡液浓度）×１００％。⑤梓醇得率＝梓醇解吸量／梓醇总的解吸量。上样液浓度、平衡液浓度以及解吸液浓度皆指的是梓醇浓度。

２结果与分析

２．１粗提液的浓度与纯度

梓醇粗提液中梓醇纯度为９．１％，浓度为４０．８ ｍｇ／ｍＬ。那么分别稀释了５、８、１０、１５倍的粗提液中梓醇的浓度分别为８．１６、５．１０、４．０８和２．７２ ｍｇ／ｍＬ。

２．２树脂型号的筛选结果

大孔吸附树脂的吸附力通常以树脂吸附率和比吸附量为指标，解吸力以解吸率和比洗脱量为指标进行衡量。由图１可知，Ｈ１０３、ＨＰＤ４００对梓醇的吸附性能优于其他型号树脂，但ＨＰＤ４００的解吸效果不好，ＡＢ－８树脂虽然解吸效果较好，但吸附性能不好，因此选择Ｈ１０３树脂进行后续试验。

２．３上样液浓度的选择结果

由图２可知，粗提液稀释倍数即上样液浓度对树脂的吸附有很大的影响，稀释倍数大即上样液浓度低时有利于树脂吸附，而稀释倍数小即浓度较高时，可能由于上样液黏性太大而不利于吸附，粗提液稀释倍数为１０即上样液浓度为４．０８ ｍｇ／ｍＬ时比吸附量最大，因此选择梓醇浓度为４．０８ ｍｇ／ｍＬ的粗提液作为上样液进行后续试验。

２．４上样液体积的选择结果

由图３可知，随着上样液体积的增加，树脂比吸附量也在增加，当上样量达到７个柱体积时，树脂比吸附量最大，继续增大上样量树脂吸附量不再增加。因为吸附过程是静态吸附，树脂与上样液的接触有限，所以过大的上样量反而导致比吸附量降低，因此选择７个柱体积为最佳上样液体积。

２．５洗脱剂的选择结果

由图４可知，不同的洗脱剂对树脂的解吸效果影响差别较大，体积分数为６０％的乙醇解吸效果最好，基本上将梓醇解吸下来，但同时解吸下来的杂质也较多，因此纯度较低。而体积分数为１０％的乙醇虽然比体积分数为６０％的乙醇的解吸效果差，但解析得到的梓醇纯度却高，达到６９．９３％。因此选择体积分数为１０％的乙醇作为洗脱剂。

２．６洗脱剂体积的选择结果

由表２可知，洗脱剂体积为８个柱体积的梓醇得率为９６．5％，梓醇基本上被洗脱下来，从洗脱效率来看选取８个柱体积为洗脱终点。

２．７静态吸附时间的选择结果

从图５可知，随着静态吸附时间的延长，吸附残液的Ａ４６３ ｎｍ逐渐变小，即吸附残液的浓度逐渐降低，静态吸附４ ｈ时Ａ４６３ ｎｍ为０．２６８，与静态吸附８ ｈ时的０．２６２相差不大，基本没什么变化，即４ ｈ已基本达到吸附平衡。因此确定４ ｈ为最佳静态吸附时间。

２．８静态吸附与动态吸附的比较

前面得出静态吸附４ ｈ时，树脂已基本达到吸附平衡，为了使比较更精确，把静态吸附时间增大到６ ｈ，同时对动态吸附残液进行二次上柱吸附，确保吸附完全。由表３可知，静态吸附与动态吸附效果基本一致，但静态吸附比动态吸附洗脱效果好。

３小结与讨论

通过对Ｈ１０３树脂的静态吸附参数考察，最终得出上样液浓度为４．０８ ｍｇ／ｍＬ（原粗提液稀释１０倍）、上样液体积为７个柱体积、洗脱剂为体积分数１０％的乙醇、洗脱剂体积为８个柱体积、静态吸附时间４ ｈ为最优的纯化条件。

刘海洋等［７］选用体积分数２０％的乙醇作为洗脱剂，产物纯度为４０％。选用体积分数１０％的乙醇作为洗脱剂，纯度接近７０％，进一步优化了大孔吸附树脂对梓醇的纯化条件。从结果来看，静态吸附与动态吸附效果基本一致，但静态吸附比动态吸附效果好。这与匡岩巍等［８］得出的梓醇转移率随柱高的增加而有所下降的结论一致。试验发现静态吸附更方便批量生产，为进一步工业化生产打下了基础。

参考文献：

［１］ 何春霞，苏力坦·阿巴白克力．ＡＢ－８大孔树脂纯化欧洲鳞毛蕨总黄酮的研究［Ｊ］． 生物技术，２００７，１７（２）：５７－５９．

［２］ 韩旭，许丽娜，许有威，等．枳壳总黄酮在Ｄ１０１大孔吸附树脂上的吸附特性研究［Ｊ］．大连医科大学学报，２００８，３０（１）：２２－２４．

［３］ 王跃生，王洋．大孔吸附树脂研究进展［Ｊ］． 中国中药杂志，２００６，３１（１２）：９６１－９６５．

［４］ 米靖宇，宋纯清． 大孔吸附树脂在中草药研究中的应用进展［Ｊ］． 中成药，２００１，２３（１２）：９１４－９１７．

［５］ 樊海燕，杨坤，何宁，等． 地黄中梓醇的超声提取－树脂分离纯化工艺［Ｊ］． 化工学报，２００８，５９（９）：２２８３－２２８７．

［６］ 曾令峰，刘学良，王慧春，等． 分光光度法测定地黄中总环烯醚萜苷含量［Ｊ］． 分析试验室，２０１０，２９（１）：２１０－２１２．

［７］ 刘海洋，李冀，雷勇，等． 地黄中梓醇的含量测定及其提取分离工艺研究［Ｊ］． 中医药信息，２０１０，２７（１）：８６－８８．

［８］ 匡岩巍，卢兖伟，吴祖泽． 大孔吸附树脂分离纯化鲜地黄叶中梓醇的初步研究［Ｊ］．军事医学科学院院刊，２００９，３３（６）：５５０－５５３．