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树脂法提取纯化白藜芦醇的新工艺研究

2014-05-17徐月灿马德新

天然产物研究与开发 2014年3期
关键词:虎杖白藜芦醇大孔

徐月灿,马德新

湖南希尔天然药业有限公司,永州425000

白藜芦醇(resveratrol,Res.),化学名称为 3,4',5-三羟基-二苯乙烯(3,4',5-trihydroxystilbene)。其别名为虎杖甙元,又称芪三酚,分子式为C14H12O3,其相对分子质量为228.25,纯品为无色针状结晶,熔点为256~258℃,在261℃以上易升华。其药理作用为:抗菌、抗氧化、预防心脏病、抗癌、抗血小板凝聚、保护肝脏、雌激素作用、防辐射、免疫调节、抗艾滋病活性等[1]。目前,白藜芦醇的市场竞争非常激烈,提取纯化白藜芦醇的方法很多,但都采用先酶解再有机溶剂萃取或者柱层析提纯工艺[2,3],生产成本高,产品收率低,不适用于工业化大生产。为了解决提取白藜芦醇工艺中存在的上述问题,提高市场的竞争力,该文采用树脂[4]法从虎杖中提取高含量的白藜芦醇,工艺简单,生产周期短,生产成本低,更适合于工业化大生产。

1 材料与仪器

1.1 实验材料

虎杖原药材购自湖北恩施;白藜芦醇对照品购自中国药品生物制品检定所;各种大孔树脂购自西安蓝晓科技有限公司;酿酒曲购自安琪酵母股份有限公司;其余试剂均为分析纯。

1.2 实验仪器

玻璃树脂柱尺寸:20 mm×420 mm(自制);安捷伦高效液相色谱仪(HPLC,美国安捷伦公司);N-1001旋转蒸发仪(上海爱郎仪器仪器有限公司);真空干燥箱(上海新苗医疗器械制造有限公司);四孔水浴锅(金坛市大地自动化仪器厂);AG135分析电子天平(梅特勒托利多仪器有限公司)。

2 实验方法

2.1 白藜芦醇的提取纯化

取200 g原料粗粉,加入1 g酿酒曲,再加入750 mL水充分摇匀,置于35~40℃水浴中浸泡过夜,接近24 h后,将水酶解液放下来,然后将药渣加75%乙醇回流提取,提取三次,每次1 h,合并三次提取液,经回收乙醇,浓缩至500 mL,离心过滤后,滤液上已处理好的XC-7大孔树脂柱,柱体积100 mL,上完药液后,用3倍量树脂体积的10%乙醇洗脱,最后用5倍量树脂体积的60%乙醇洗脱,收集60%乙醇洗脱液,经回收乙醇减压浓缩至稠膏,真空干燥即得产品。

2.2 HPLC检测白藜芦醇含量

2.2.1 色谱条件

色谱柱为ODSC18柱;流动相为乙腈-水(25∶75),流速1.0 mL/min,检测波长307 nm,进样量为10μL。

2.2.2 系统适用性实验

分别取对照品溶液、供试品溶液,按上述色谱条件分别进样,如图1,理论板数按白藜芦醇峰计不低于3000。

图1 白藜芦醇标准品(A)及白藜芦醇样品(B)的HPLC色谱图Fig.1 HPLC chromatograms of resveratrol standard(A)and resveratrol sample(B)

2.2.3 线性关系考察

精密吸取上述对照品溶液2、4、6、8和10μL,注入液相色谱仪。按上述色谱条件测定,以对照品峰面积Y为纵坐标,以对照品进样量X为横坐标,绘制标准曲线,得回归方程y=238722x-4597,r=0.9997。线性范围为白藜芦醇0.03 ~0.15 μg。

2.2.4 精密度实验

精密吸取对照品溶液,按上述色谱条件,同法连续测定6次,测得白藜芦醇峰面积的RSD为0.94%(n=6),表明仪器精密度良好。

2.2.5 稳定性实验

取同一白藜芦醇供试品溶液,按上述检测条件,分别于0、4、8和12 h时间间隔进行测定,分别测定峰面积,计算得白藜芦醇峰面积的RSD为1.12%,结果表明供试品溶液在12 h内稳定。

2.2.6 加样回收率实验

分别称取已知白藜芦醇含量的供试样品共6份,照供试品溶液制备,分别加入白藜芦醇对照品溶液4 mL,测定结果平均回收率为101.23%,RSD为1.15%(n=6)。

2.2.7 重复性实验

取同一批次的虎杖原药材粗粉,分为5份,按2.1项下方法制备供试品溶液共5份,并在上述色谱条件下进行测定,测定结果为样品中白藜芦醇含量平均值为85%,RSD为0.95%,结果表明方法重复性较好。

2.2.8 对照品溶液的制备

取白藜芦醇对照品适量,精密称定,加稀乙醇制成每1 mL含15μg的溶液,即得。

2.2.9 供试品溶液的制备

精密称取按2.1方法试验下来的产品5 mg,精密加入稀乙醇50 mL,超声溶解,滤过,取续滤液,即得。

2.2.10 样品测定

分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪,测定,即得。

3 结果与讨论

3.1 酶解物的选择

不同酶解物对虎杖原药材进行对比酶解实验,结果表明,在24 h内酶解最完全的为酿酒曲,见表1。

3.2 纯化白藜芦醇的不同树脂实验

不同树脂对虎杖提取药液中白藜芦醇的除杂纯化比较,结果表明,XC-7大孔吸附树脂对白藜芦醇纯化最好,纯化的白藜芦醇含量远远超过其它树脂的纯化结果。结果见表2。

3.3 XC-7大孔树脂对白藜芦醇的动态吸附

准确量取 XC-7大孔树脂100 mL,湿法装柱(φ2 cm ×50 cm),用95%乙醇浸泡24 h,并加水淋洗至无醇味。将白藜芦醇质量浓度为4.48 mg/mL的样液,以10 mL/min上样,同时控制洗脱液体积流量10 mL/min,每100 mL接一管,进行HPLC法检测,结果见图2。当上样量达到800 mL时,流出液中白藜芦醇的质量浓度与样液中的一致,表明此大孔树脂的吸附已经达到饱和。计算得出此大孔树脂对白藜芦醇的动态吸附量为22.4 mg/mL湿树脂。

表1 不同酶解物酶解情况Table 1 Enzymolysis resultswith different enzyme substrate used

表2 不同树脂对白藜芦醇纯化结果Table 2 Resveratrol purification resultswith different resins

图2 XC-7大孔树脂对白藜芦醇的动态吸附曲线Fig.2 Dynamic adsorption curve of resveratrol on XC-7 macroporous resin

3.4 白藜芦醇的洗脱

为研究乙醇对白藜芦醇的洗脱性能,取白藜芦醇质量浓度为4.48 mg/mL的提取液500 mL进行大孔树脂分离,树脂柱规格同3.3项下的。分别用10%、30%、50%、60%、70%乙醇各3BV洗脱,洗脱流速为10 mL/min,每100 mL接一管,进行 HPLC法检测,结果见图3。300~600 mL洗脱液为30%乙醇,600~900 mL洗脱液为50%乙醇,900~1200 mL洗脱液为60%乙醇,可见白藜芦醇主要被30%~60%乙醇洗脱。

图3 乙醇对XC-7大孔树脂上的白藜芦醇洗脱Fig.3 Elution of resveratrolon XC-7macroporous resin with ethanol

4 结论

先将原药材酶解,再利用树脂对白藜芦醇的吸附,只需简单设备几步就可以将白藜芦醇含量提高到85%以上,与传统的萃取重结晶纯化工艺相比,该法具有有工艺简单易行,操作安全方便,产品收率高,生产成本低的特点。

树脂法从虎杖中提取高含量白藜芦醇的最佳工艺:用酿酒曲于35~40℃将原药材先酶解24 h,再用75%乙醇提取,提取液经回收乙醇后上XC-7大孔树脂柱,先加10%乙醇洗脱,然后再用60%乙醇洗脱并收集洗脱液,浓缩,真空干燥即可,产品中白藜芦醇含量达85%,白藜芦醇转化率达85%以上。

1 Zeng CZ(曾超珍),Liu ZX(刘志祥),Wu YH(吴耀辉),et al.Research developments in extraction technology and determination of resveratrol from Polygonum cuspidatum.Lishizhen Med Mater Med Res(时珍国医国药),2007,18:2992-2993.

2 Deng MR(邓梦茹),Liu S(刘韶),Zhu ZJ(朱周觐).Optimization of resveratrol from Polygonum cuspidatum by enzyme-assisted extraction.Central South Pharm(中南药学),2011,9:699-672.

3 Xing H(邢花),Tan Q(谭琴).Development research in resveratrol extraction and purification and its biological activity.Culinary Sci JYangzhou Univ(扬州大学烹饪学报),2011,28(2):57-60.

4 Wang H(王辉),Dong RS(董悦生),Qin JQ(秦建全),et al.Isolation and purification of resveratrol from fermentation broth of Polygonum cuspidatum.Chin Tradit Herb Drugs(中草药),2010,41:223-227.

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