地黃中梓醇的大孔吸附樹脂純化工藝

洪沖 付香斌 劉紅記 時(shí)延光 王明道

摘要：采用優(yōu)選大孔吸附樹脂純化梓醇，以分光光度法測(cè)定梓醇濃度，對(duì)純化地黃中梓醇的大孔吸附樹脂工藝進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，Ｈ１０３樹脂吸附與純化梓醇的效果較好，上樣液濃度為４．０８ ｍｇ／ｍＬ、上樣液體積為７個(gè)柱體積、洗脫劑為體積分?jǐn)?shù)１０％的乙醇、洗脫劑體積為８?jìng)€(gè)柱體積、靜態(tài)吸附時(shí)間為4 h為純化的最優(yōu)條件。

關(guān)鍵詞：大孔吸附樹脂；地黃；梓醇；純化

中圖分類號(hào)：Ｑ９４９．７７７．８；Ｒ２８４．２ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：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

梓醇是一種環(huán)烯醚萜葡萄糖苷類化合物，主要存在于地黃等植物中。目前，梓醇是從天然植物中提取后經(jīng)高效液相色譜純化而制得的，還沒有人工合成梓醇的相關(guān)報(bào)道，也沒有商品化，僅有少量毫克級(jí)梓醇標(biāo)準(zhǔn)品出售且價(jià)格昂貴。人們從多方面探討了地黃梓醇的分離純化工藝，取得了一定的進(jìn)展［１－５］，但大規(guī)模的生產(chǎn)制備工藝還未得到解決。采用大孔吸附樹脂靜態(tài)吸附方法對(duì)地黃梓醇的分離純化進(jìn)行了工藝研究，為進(jìn)一步工業(yè)化生產(chǎn)打下理論基礎(chǔ)。

１材料與方法

１．１材料

地黃為河南省溫縣懷地黃種植基地的“８５－５”品種，大孔吸附樹脂購(gòu)自滄州寶恩化工有限公司，梓醇標(biāo)準(zhǔn)品來源于中國(guó)食品藥品檢定研究院。所用試劑均為分析純。

１．２方法

１．２．１梓醇粗提液的制備將鮮地黃榨汁，向渣、汁中均加入體積分?jǐn)?shù)為８０％的乙醇，用超聲波輔助處理３０ ｍｉｎ，過濾，收集濾液，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇，所得水溶液即為梓醇粗提液。

１．２．２單因素試驗(yàn)

１）樹脂型號(hào)的篩選。樹脂的預(yù)處理方法見文獻(xiàn)［１］，準(zhǔn)確量取預(yù)處理過的各型號(hào)濕樹脂１０ ｍＬ置于具塞三角瓶中（表1），加入相同體積、相同濃度（以吸光度表示）的梓醇粗提液，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒溫振蕩２４ ｈ，測(cè)定平衡液的Ａ４６３ ｎｍ；將達(dá)到吸附平衡的樹脂取出，除去表面水分，再加入相同體積、體積分?jǐn)?shù)為９５％的乙醇，在相同條件下進(jìn)行解吸，測(cè)定解吸液的Ａ４６３ ｎｍ，計(jì)算比吸附量和解吸率。

２）上樣液濃度的選擇。?。捶荩保?ｍＬ粗提液，分別稀釋５、８、１０、１５倍作為上樣液，各加入１０ ｍＬ濕樹脂，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒溫振蕩２４ ｈ，測(cè)定平衡液的Ａ４６３ ｎｍ，計(jì)算比吸附量。

３）上樣液體積的選擇。量?。捶荩保?ｍＬ濕樹脂，加入相同濃度、不同體積（４、５、７、８?jìng)€(gè)柱體積）的粗提液作為上樣液，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒溫振蕩２４ ｈ，測(cè)定平衡液的Ａ４６３ ｎｍ，計(jì)算比吸附量。

４）洗脫劑的選擇。量?。保埃?ｍＬ濕樹脂，加入適量粗提液，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒溫振蕩２４ ｈ，測(cè)定平衡液的Ａ４６３ ｎｍ，計(jì)算平衡液濃度；將達(dá)到吸附平衡的樹脂過濾取出，吸干表面水分，按１０ ｍＬ／份量?。贩?，分別加入相同體積的體積分?jǐn)?shù)為１０％、２０％、４０％、６０％、７０％、８０％、９５％的乙醇，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒溫振蕩２４ ｈ，測(cè)定解吸液的Ａ４６３ ｎｍ，計(jì)算梓醇的純度。

５）洗脫劑體積的選擇。量取１０ ｍＬ濕樹脂裝柱，以恒定的速率吸附適量的上樣液，收集吸附殘液，先用去離子水洗至柱子顏色變淺，再用體積分?jǐn)?shù)為１０％的乙醇洗脫，一個(gè)柱體積收集一管，依次標(biāo)號(hào)１～１１，測(cè)定平衡液濃度、解吸液濃度，計(jì)算每管梓醇的濃度。將洗脫液在５０ ℃水浴鍋上蒸干，計(jì)算梓醇得率。

６）靜態(tài)吸附時(shí)間的選擇。平行量?。捶荩保?ｍＬ濕樹脂，加入適量的上樣液，以１４０ ｒ／ｍｉｎ恒溫振蕩，分別在靜態(tài)吸附１、２、４、８ ｈ時(shí)取吸附殘液，測(cè)定Ａ４６３ ｎｍ。

７）靜態(tài)吸附與動(dòng)態(tài)吸附的比較。稱取等量樹脂２份，加入同濃度、同體積的上樣液，在吸附平衡后加入同體積、體積分?jǐn)?shù)為１０％的乙醇解吸，靜態(tài)吸附時(shí)間為６ ｈ，動(dòng)態(tài)吸附時(shí)上樣液重復(fù)吸附２次。比較吸附殘液與解吸液的Ａ４６３ ｎｍ。

１．２．３梓醇濃度的測(cè)定梓醇濃度的測(cè)定采用分光光度法［６］，對(duì)待測(cè)溶液進(jìn)行適度稀釋，?。埃?ｍＬ梓醇溶液，加入０．７ ｍＬ無水乙醇，制成以體積分?jǐn)?shù)為７０％的乙醇為溶劑的不同濃度的梓醇溶液，以體積分?jǐn)?shù)７０％的乙醇為空白對(duì)照。ρ＝（Ａ－０．０６２ ６）／７．５８３ １；其中ρ為梓醇濃度（ｍｇ／ｍＬ），Ａ為吸光度。

１．２．４其他相關(guān)參數(shù)的計(jì)算①將粗提液或解吸液蒸干，稱重。梓醇純度＝梓醇的質(zhì)量／蒸干后固體的總質(zhì)量×１００％。②比吸附量（ｍｇ／ｍＬ）＝（上樣液濃度－平衡液濃度）×溶液體積／濕樹脂體積。③吸附率＝（上樣液濃度－平衡液濃度）／上樣液濃度×１００％。④解吸率＝解吸液濃度／（上樣液濃度－平衡液濃度）×１００％。⑤梓醇得率＝梓醇解吸量／梓醇總的解吸量。上樣液濃度、平衡液濃度以及解吸液濃度皆指的是梓醇濃度。

２結(jié)果與分析

２．１粗提液的濃度與純度

梓醇粗提液中梓醇純度為９．１％，濃度為４０．８ ｍｇ／ｍＬ。那么分別稀釋了５、８、１０、１５倍的粗提液中梓醇的濃度分別為８．１６、５．１０、４．０８和２．７２ ｍｇ／ｍＬ。

２．２樹脂型號(hào)的篩選結(jié)果

大孔吸附樹脂的吸附力通常以樹脂吸附率和比吸附量為指標(biāo)，解吸力以解吸率和比洗脫量為指標(biāo)進(jìn)行衡量。由圖１可知，Ｈ１０３、ＨＰＤ４００對(duì)梓醇的吸附性能優(yōu)于其他型號(hào)樹脂，但ＨＰＤ４００的解吸效果不好，ＡＢ－８樹脂雖然解吸效果較好，但吸附性能不好，因此選擇Ｈ１０３樹脂進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

２．３上樣液濃度的選擇結(jié)果

由圖２可知，粗提液稀釋倍數(shù)即上樣液濃度對(duì)樹脂的吸附有很大的影響，稀釋倍數(shù)大即上樣液濃度低時(shí)有利于樹脂吸附，而稀釋倍數(shù)小即濃度較高時(shí)，可能由于上樣液黏性太大而不利于吸附，粗提液稀釋倍數(shù)為１０即上樣液濃度為４．０８ ｍｇ／ｍＬ時(shí)比吸附量最大，因此選擇梓醇濃度為４．０８ ｍｇ／ｍＬ的粗提液作為上樣液進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

２．４上樣液體積的選擇結(jié)果

由圖３可知，隨著上樣液體積的增加，樹脂比吸附量也在增加，當(dāng)上樣量達(dá)到７個(gè)柱體積時(shí)，樹脂比吸附量最大，繼續(xù)增大上樣量樹脂吸附量不再增加。因?yàn)槲竭^程是靜態(tài)吸附，樹脂與上樣液的接觸有限，所以過大的上樣量反而導(dǎo)致比吸附量降低，因此選擇７個(gè)柱體積為最佳上樣液體積。

２．５洗脫劑的選擇結(jié)果

由圖４可知，不同的洗脫劑對(duì)樹脂的解吸效果影響差別較大，體積分?jǐn)?shù)為６０％的乙醇解吸效果最好，基本上將梓醇解吸下來，但同時(shí)解吸下來的雜質(zhì)也較多，因此純度較低。而體積分?jǐn)?shù)為１０％的乙醇雖然比體積分?jǐn)?shù)為６０％的乙醇的解吸效果差，但解析得到的梓醇純度卻高，達(dá)到６９．９３％。因此選擇體積分?jǐn)?shù)為１０％的乙醇作為洗脫劑。

２．６洗脫劑體積的選擇結(jié)果

由表２可知，洗脫劑體積為８?jìng)€(gè)柱體積的梓醇得率為９６．5％，梓醇基本上被洗脫下來，從洗脫效率來看選?。?jìng)€(gè)柱體積為洗脫終點(diǎn)。

２．７靜態(tài)吸附時(shí)間的選擇結(jié)果

從圖５可知，隨著靜態(tài)吸附時(shí)間的延長(zhǎng)，吸附殘液的Ａ４６３ ｎｍ逐漸變小，即吸附殘液的濃度逐漸降低，靜態(tài)吸附４ ｈ時(shí)Ａ４６３ ｎｍ為０．２６８，與靜態(tài)吸附８ ｈ時(shí)的０．２６２相差不大，基本沒什么變化，即４ ｈ已基本達(dá)到吸附平衡。因此確定４ ｈ為最佳靜態(tài)吸附時(shí)間。

２．８靜態(tài)吸附與動(dòng)態(tài)吸附的比較

前面得出靜態(tài)吸附４ ｈ時(shí)，樹脂已基本達(dá)到吸附平衡，為了使比較更精確，把靜態(tài)吸附時(shí)間增大到６ ｈ，同時(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)吸附殘液進(jìn)行二次上柱吸附，確保吸附完全。由表３可知，靜態(tài)吸附與動(dòng)態(tài)吸附效果基本一致，但靜態(tài)吸附比動(dòng)態(tài)吸附洗脫效果好。

３小結(jié)與討論

通過對(duì)Ｈ１０３樹脂的靜態(tài)吸附參數(shù)考察，最終得出上樣液濃度為４．０８ ｍｇ／ｍＬ（原粗提液稀釋１０倍）、上樣液體積為７個(gè)柱體積、洗脫劑為體積分?jǐn)?shù)１０％的乙醇、洗脫劑體積為８?jìng)€(gè)柱體積、靜態(tài)吸附時(shí)間４ ｈ為最優(yōu)的純化條件。

劉海洋等［７］選用體積分?jǐn)?shù)２０％的乙醇作為洗脫劑，產(chǎn)物純度為４０％。選用體積分?jǐn)?shù)１０％的乙醇作為洗脫劑，純度接近７０％，進(jìn)一步優(yōu)化了大孔吸附樹脂對(duì)梓醇的純化條件。從結(jié)果來看，靜態(tài)吸附與動(dòng)態(tài)吸附效果基本一致，但靜態(tài)吸附比動(dòng)態(tài)吸附效果好。這與匡巖巍等［８］得出的梓醇轉(zhuǎn)移率隨柱高的增加而有所下降的結(jié)論一致。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)靜態(tài)吸附更方便批量生產(chǎn)，為進(jìn)一步工業(yè)化生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

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