大孔樹脂純化五味子木脂素的工藝研究進(jìn)展

董銘洋

（成都市石室中學(xué)北湖校區(qū)，四川 成都 610000）

五味子是五味子科（Schisandraceae）藤本植物五味子（Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.）的干燥成熟果實(shí)，廣泛分布于吉林、遼寧、黑龍江等東北山區(qū)，是2015年版《中國藥典》中收載的常用鎮(zhèn)靜安神類藥材[1,2]?，F(xiàn)代藥理研究表明，五味子果實(shí)中的主要藥效成分為木脂素類，其具有鎮(zhèn)靜、催眠、保肝、抗氧化、抗癌等藥理作用[3,4]。五味子所含有的木脂素主要為聯(lián)苯環(huán)辛烯型，具有代表性的化合物如五味子醇甲和五味子甲素等，該類型化合物多為脂溶性，極性較弱，且在常規(guī)的溶劑提取過程中容易與共存的樹脂在溶劑中發(fā)生樹脂化，使其提取率偏低。

大孔吸附樹脂具有理化性質(zhì)穩(wěn)定、吸附效率高且性能好、可再生處理等優(yōu)點(diǎn)[5,6]，在某些類型的單體化合物或者有效部位的純化方面已有較好的嘗試，與常規(guī)的溶劑提取法及其復(fù)雜的后處理相比，其流程簡單、針對性強(qiáng)，所以在實(shí)驗室小試和工業(yè)化生產(chǎn)中均廣泛用于植物有效成分及其有效部位的純化和富集[7]。不同類型的大孔樹脂對不同類型有效成分的吸附和解吸效率有一定差異，而同一類型大孔樹脂在植物有效成分純化過程中也受到諸多因素的影響。因此，對于五味子中的五味子醇甲等聯(lián)苯環(huán)辛烯類木脂素的大孔樹脂純化，其選型和工藝參數(shù)的考察非常重要[8,9]。

1 五味子木脂素純化工藝

1.1 藥材前處理

用粉碎機(jī)將五味子藥材粉碎成40目的粉末，提取制備成粗提液，并測定木脂素類成分含量備用。

1.2 大孔樹脂分離純化五味子木脂素工藝

五味子木脂素的傳統(tǒng)純化方法為醇沉法等常規(guī)溶劑提取法。大孔吸附樹脂法與醇沉法相比，具有操作步驟少、針對性強(qiáng)、雜質(zhì)少、可重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)，因此，其周期短、成本低，適用于工業(yè)生產(chǎn)。通過文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，AB-8型大孔樹脂比其他類型的大孔樹脂更適宜于五味子木脂素的純化。

蔣益萍等[10]通過考察上樣量、乙醇濃度、洗脫速度和體積等指標(biāo)，確定了AB-8大孔樹脂純化五味子木脂素的最佳工藝條件：上樣量為1 BV（bed volume，床容積），上樣液質(zhì)量濃度范圍9.159～16.523 mg/mL，樹脂柱直徑和高度之比為1∶5，吸附后以30%乙醇和95%乙醇分別洗脫5 BV和10 BV，洗脫流速2.5 BV/h，用該條件純化處理得到的五味子木脂素總含量為22.06%，轉(zhuǎn)移率達(dá)77.07%。

莫永俊等[11]考察了 AB-8、D-101、S-8、D-201 和ADS-7共5種型號的大孔吸附樹脂對五味子總?cè)?、總木脂素的吸附和解吸性能，發(fā)現(xiàn)AB-8型大孔樹脂性能最優(yōu)，因此進(jìn)一步考察了AB-8大孔樹脂純化五味子總木脂素和總?cè)频募兓に噮?shù)，得出其最佳工藝為：上樣液濃度為1.5 mg/mL，最大上樣量為7 BV，蒸餾水洗脫體積為9 BV，洗脫溶劑可先用30%乙醇洗脫9 BV，再用80%乙醇洗脫10 BV。該條件純化后最終產(chǎn)品中總木脂素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為39.55%。

陳曉宇等[12]以采自清河五味子藥材基地的五味子藥材為研究對象，考察了AB-8、S-8、HP-20、HPD-100和D-101共5種型號的大孔吸附樹脂對于純化五味子木脂素的吸附和解吸性能，發(fā)現(xiàn)效果最好的為AB-8型大孔樹脂。在此基礎(chǔ)上考察了以AB-8型大孔樹脂純化五味子中木脂素的工藝影響因子，篩選出最佳工藝條件為：上樣質(zhì)量濃度為1.5 mg/mL，流速為1 BV/h，先后用50%乙醇和70%乙醇分別洗脫9 BV和13 BV，獲得的五味子總木脂素的含量可達(dá)41.48%。

薛雪等以北五味子藤莖為對象，通過單因素試驗考察各工藝參數(shù)對純化五味子總木脂素得率的影響，分析其最佳工藝條件為：總木脂素濃度為1.511 mg/mL，最大上樣量不超過6 BV，洗脫流速為1 mL/min，先用蒸餾水洗脫8 BV，再用95%乙醇洗脫5 BV，在此工藝條件下的洗脫率達(dá)到78.89%。

程振玉等[13]以5種木脂素為研究指標(biāo)，以高效液相色譜檢測，在考察不同類型大孔吸附樹脂吸附和解吸性能的基礎(chǔ)上，對優(yōu)選出的最適宜樹脂靜態(tài)純化北五味子木脂素的工藝進(jìn)行探索。結(jié)果表明，AB-8大孔吸附樹脂純化效果最佳，其最佳吸附條件為：提取液pH值為6.6，5種木脂素總濃度為161.815 mg/L，大孔吸附樹脂與提取液比例為1 g∶150 mL，在55℃下振蕩并吸附10 h；最佳解吸條件為：洗脫劑為無水乙醇，在65℃下解吸8 h。以該條件進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn)，5種木脂素的總含量達(dá)到5.86%，比粗提物浸膏中的0.98%有了顯著提高。

李平等[14]通過靜態(tài)吸附—解吸試驗，研究不同型號大孔樹脂的吸附量和解吸率，篩選出最佳型號的大孔樹脂為AB-8；以解吸率為指標(biāo)，采用單因素試驗考察乙醇體積分?jǐn)?shù)、用量、上樣質(zhì)量濃度、上樣量等工藝參數(shù)對該工藝的影響。發(fā)現(xiàn)其最優(yōu)純化工藝參數(shù)為：濕體積的AB-8型樹脂20 mL，濕法上柱，上樣液質(zhì)量濃度為1.5 mg/mL，上樣量為 6 BV，吸附速率為 2 BV/h，先用5 BV去離子水洗脫，再用95%乙醇5 BV以3 BV/h的流速進(jìn)行洗脫，驗證試驗獲得的總木脂素平均純度為57.2%。

黃家富等[15]利用動態(tài)上樣法對比AB-8、D101、X-5、HPD100這4種樹脂對五味子醇甲、五味子甲素、五味子乙素3種成分的吸附及解吸量，篩選最佳純化樹脂型號為AB-8，并進(jìn)一步通過以上3種成分的上樣量和洗脫量為指標(biāo)考察AB-8型大孔樹脂的上樣及洗脫工藝參數(shù)，得到其最佳工藝條件為：AB-8樹脂上樣藥液質(zhì)量濃度為0.128 g/mL，流速為3 mL/min，樹脂柱徑高比為1∶3以上，95%乙醇洗脫。該條件純化后得到的木脂素含量高于60%。

劉嚴(yán)生等[16]聯(lián)合使用大孔吸附樹脂與陰離子交換樹脂，采用靜態(tài)與動態(tài)的吸附—解吸兩種模式分別進(jìn)行純化，上樣吸附后，用5 BV水洗除雜質(zhì)，再用6 BV的95%乙醇洗脫。發(fā)現(xiàn)AB-8型大孔樹脂適用于純化五味子的總木脂素，純化后有效成分3種木脂素（五味子醇甲、五味子甲素和五味子乙素）的含量之和達(dá)14.92%，總轉(zhuǎn)移率高達(dá)72.3%。

2 小結(jié)

五味子中的木脂素成分主要類型為聯(lián)苯環(huán)辛烯類小極性化合物，傳統(tǒng)的分離純化工藝復(fù)雜、副產(chǎn)物多、溶劑和填料消耗量大、周期長。近年來研究發(fā)現(xiàn)，大孔樹脂純化五味子木脂素能夠達(dá)到很好的分離效果。其中尤以AB-8大孔樹脂對木脂素的吸附性能與解吸效果較好，能夠較大地提高五味子木脂素的提取效率，有很好的應(yīng)用前景，同時也能夠大規(guī)模地運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。