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大孔树脂纯化丹参总酚酸的研究

2014-03-09赵萱傅超美徐晓秋

中药与临床 2014年1期
关键词:样液生药大孔

赵萱,傅超美,徐晓秋

·炮制制剂·

大孔树脂纯化丹参总酚酸的研究

赵萱,傅超美,徐晓秋

目的:确立大孔树脂纯化丹参总酚酸的最佳纯化工艺。方法:以静态吸附率和解吸率为考察指标,确定大孔树脂型号,并确定纯化工艺参数。结果:选择HPD-400型号大孔树脂用于丹参总酚酸的纯化工艺,最佳吸附工艺条件为:上样吸附流速为2BV/h,上柱液的浓度为0.5 g生药/mL,pH值为4;解析前,以3BV的水洗脱除杂,最佳解析工艺条件为:选择乙醇为洗脱剂,洗脱剂浓度为40%,pH值为5,控制解析流速为3BV/h。结论:所建立的方法简便、准确,可用于丹参总酚酸的纯化。

丹参总酚酸;大孔树脂;纯化工艺

大孔吸附树脂是一类有机高聚物吸附剂。大孔吸附树脂具有比表面积较大、交换速度较快、吸附量大、解吸和再生容易等优点,近几年在天然产物的分离纯化中被广泛应用,本文采用大孔吸附树脂进行分离提纯处理,并对分离提纯条件进行了详细的研究。

1 材料

中江丹参(产地:四川中江,经鉴定符合《中国药典》2010年版一部53页“丹参”项下相关要求,购于成都西南药都药材市场),原儿茶醛对照品(中国药品生物制品检验所,批号810-200004)。HPD-100,HPD-200A,HPD-400,HPD-500,HPD-700树脂(河北沧州宝恩化工有限公司),盐酸,乙醇,甲醇,十二烷基磺酸钠,铁氰化钾,三氯化铁等试剂试药均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 供试品溶液制备

取丹参药材2500g,浸泡30分钟,10倍量水,提取2次,每次提取1.5h,第一次加水时补足吸水率200%,提取液滤过,滤液浓缩至1 g生药/mL,静置过夜,滤过,滤液作为上样液。

测定丹参总酚酸含量及溶液的总体积,相关的实验数据见下表1。

表1 上样液制备相关数据表

2.2 大孔树脂型号的筛选[4]

选用沧州宝恩公司HPD系列大孔吸附树脂进行试验,以树脂静态吸附量、解吸率等为评价指标,对树脂型号进行筛选。

(1)树脂静态吸附量的考察

称取经预处理后的7种大孔树脂5g(以干树脂计)至250mL锥形瓶中,分别加入上样液50mL,静置24小时,滤过,以原儿茶醛为对照品,用紫外分光光度法测定滤液中丹参总酚酸的含量,计算各干树脂的静态吸附容量和吸附率。实验结果见表2。

表2 各型号大孔树脂的吸附容量

由以上静态吸附容量实验可见,中等极性的HPD-400树脂以及极性树脂HPD-500、HPD-600的吸附容量效果明显优于其他树脂,与丹参酚酸类物质含酚羟基属中等极性化合物的性质一致,因而选取这三种树脂,进一步考察其解吸率。

(2)树脂解吸率的考察

将上述吸附饱和的大孔吸附树脂,用水洗至水洗液无色,去除树脂表面残留的溶液,各树脂分别依次用30%、50%、60%、70%、90%乙醇浸泡洗脱2次,每次10 mL、每次浸泡2h、每1h超声振摇5min。收集各不同乙醇浓度的洗脱液。以原儿茶醛为对照品,用紫外分光光度法测定各洗脱液中丹参总酚酸剩余量和解吸量,计算解吸率。实验结果见表3。

表3 三种HPD树脂的吸附与解吸情况

实验结果表明,HPD-400大孔树脂与其余两种树脂相比,具有较高的的吸附量与良好的解吸率,故选择HPD-400型号大孔树脂用于丹参总酚酸的纯化工艺研究。

2.3 大孔树脂吸附条件的筛选

以吸附流速、上柱液浓度、上柱液酸碱度三个方面对树脂吸附曲线的影响,确定大孔树脂吸附纯化工艺的最佳参数。

(1)上样液浓度对树脂吸附量的影响

取丹参静置滤过除杂后的提取液,调节浓度分别为0.3、0.5、0.7、0.9、1.1、1.3、1.5 g生药/mL,取各浓度丹参上样液50mL,加入预处理好的HPD-400大孔树脂5mL,静态吸附过夜,吸附完成后分离出上清液,以原儿茶醛为对照品,用紫外分光光度法测定剩余上清液中丹参总酚酸含量。结果见表4。

表4 上样液浓度对树脂吸附量的影响

结果表明,当上样液浓度在0.5~0.7 g生药/mL时,大孔树脂对丹参总酚酸的吸附率较高,考虑生产成本与便于控制,确定上样液浓度为0.5 g生药/mL。

(2)上样液pH值对树脂吸附量的影响

取浓度为0.5 g生药/mL的上样液,调节pH值分别为2、4、6、8、10,取各pH值的丹参上样液50mL,加入预处理好的HPD-400大孔树脂5mL,静态吸附过夜,吸附完成后分离出上清液,以原儿茶醛为对照品,用紫外分光光度法测定剩余上清液中丹参总酚酸含量。结果见表5。

表5 上样液pH值对树脂吸附量的影响

结果表明,上柱液pH值为4时,树脂的吸附效果最佳,且符合该型号大孔树脂使用的pH值范围,故确定上柱液的pH值为4。

(3)吸附流速的考察

选用3根同样的树脂柱,量取5mL树脂,湿法装柱,径高比约1: 6。取丹参上柱液(浓度0.5 g生药/ mL,pH=4),提取液通过树脂柱的流速分别为1BV/ h,2 BV/h,3 BV/h,室温。分批收集流出液,每流出2BV,即2倍树脂体积收集一份。以原儿茶醛为对照品,用紫外分光光度法测定每份流出液中丹参总酚酸的含量,计算每份流出液中丹参总酚酸的泄漏率,并对流出液的标号作树脂动态曲线。当流出液中丹参总酚酸的泄漏率为10%时,计算此时树脂的吸附量。

根据以上实验结果,结合生产效率,确定上样流速为2BV/h。

2.4 大孔树脂洗脱条件的筛选

(1)洗脱溶剂的选择与洗脱剂用量的确定

本实验选用乙醇作为洗脱剂,并对乙醇浓度进行考察。

选用3根同样的树脂柱,量取5mL树脂,湿法装柱,径高比约1:6。取丹参上柱液(浓度0.5 g生药/mL,pH=4)以2 BV/h的流速上柱,动态吸附饱和后,分别依次用水和乙醇洗脱,控制洗脱流速为3BV/h,室温条件下,水洗液每1BV收集一份,共收集6份,测定每份水洗脱液的总固体量,以编号为横坐标绘制水洗脱杂质曲线。乙醇洗脱液每1BV收集一份,共收集6份,测定每份中洗脱液丹参总酚酸的量,以每份洗下的总酚酸量为纵坐标,以编号为横坐标绘制洗脱曲线。实验结果见表6、表7。

表6 水洗脱液的总固体量

由水洗脱曲线可知,水用量为3BV时,基本达到最大杂质洗脱量,确定水洗脱量为3BV。

选用3根同样的树脂柱,量取5mL树脂,湿法装柱,径高比约1: 6。取丹参上柱液(浓度0.5 g生药/ mL,pH=4)以2 BV/h的流速上柱,动态吸附饱和后,用乙醇洗脱,控制洗脱流速为3BV/h,室温条件下,洗脱液每1BV收集一份,共收集6份,测定每份中洗脱液丹参总酚酸的量,以每份洗下的总酚酸量为纵坐标,以编号为横坐标绘制洗脱曲线。

表7 丹参总酚酸的乙醇洗脱量

由丹参总酚酸的乙醇洗脱曲线可知,乙醇用量为4BV时,基本达到最大丹参总酚酸洗脱量。三种不同浓度的乙醇洗脱效果,以40%较好。故最终确定洗脱溶剂为40%乙醇,洗脱剂用量为4BV。

(2)洗脱剂pH值的确定

取4份己知吸附量的饱和吸附湿树脂各5 mL,分别加入pH=4, 5, 6, 7的40%的乙醇各20mL,超声振荡10min后再室温静置12h,测定解析液中丹参总酚酸的含量,计算解析率。实验结果见表13。

表8 洗脱剂pH值对树脂静态解析的影响

根据试验结果,最终确定洗脱剂pH值为5,即洗脱溶剂为pH=5的40%乙醇。

(3)洗脱流速的确定

选用3根同样的树脂柱,量取5 mL树脂,湿法装柱,径高比约1: 6。取丹参上柱液(浓度0.5g生药/mL,pH=4)以2 BV/h的流速上柱,动态吸附饱和后,3BV的水以3BV/h的流速洗脱,水洗脱杂质后,以4BV 的pH=5的40%乙醇为洗脱剂,控制洗脱剂通过树脂柱流速分别为3BV/h、4BV/h、5BV/h,室温条件下,洗脱液每0.5 BV收集一份,测定每份洗脱液中丹参总酚酸含量,绘制树脂动态解析曲线,比较洗脱效果,选择最佳洗脱流速。实验结果见表9。

表9 不同流速下丹参总酚酸的乙醇洗脱效果

根据试验结果,流速为3BV/h时总洗脱率最高,综合考虑解析曲线的峰值、收敛性及生产效率,确定3BV/h流速为最佳洗脱流速。

综合以上研究,最终确定大孔树脂纯化丹参总酚酸的工艺参数为:选择HPD-400型号大孔树脂用于丹参总酚酸的纯化工艺,最佳吸附工艺条件为:上样吸附流速为2BV/h,上柱液的浓度为0.5 g生药/ mL,pH值为4;解析前,以3BV的水洗脱除杂,最佳解析工艺条件为:选择乙醇为洗脱剂,洗脱剂浓度为40%,pH值为5,控制解析流速为3BV/h,以上吸附和解析均在室温下进行。

2.5 验证试验

按确定的上述工艺条件,做3次重复试验,结果见表10。

表10 验证试验结果

由以上重复性实验可知,该大孔树脂的除杂工艺稳定可行。

3 讨论

3.1 实验中常用水提法提取丹参中总酚酸,水提取液中杂质较多,如无机盐、蛋白质、糖、鞣质等,使得到的水提取液中丹参总酚酸的浓度较低。为了提高提取液中酚酸类物质的浓度,常采用醇提水沉淀法、吸附澄清法、高速离心法、超滤法等方法进行分离纯化处理。但这些操作往往具有有效成份损失较高、生产周期长、分离处理成本高等缺点。大孔吸附树脂具有吸附量大、解吸和再生容易等优点,现广泛应用于中药行业中,本文试验结果表明,其可用于丹参总酚酸的分离纯化。

3.2 树脂洗脱试验中,常用的洗脱剂有乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯等,为减少对产品刺激性的影响及保护环境,本实验选用乙醇作为洗脱剂,丹参总酚酸主要集中在30%乙醇洗脱液中,50%洗脱液中虽然有一定量,但总酚酸的含量明显偏低,而70%~90%洗脱液中几乎不含丹参总酚酸,由此可预测,乙醇的洗脱浓度范围应在30%~50%范围内,进而采用动态洗脱方法,确定了乙醇的最佳浓度。

[1] 李广胜,王光新,赵牛和.丹参口服液中总酚酸性成分的含量测定[J].时珍国医国药,2001,12(8):683.

[2] 曹冬,黄喜茹等.丹参及丹参制剂中水溶性酚酸总量的测定[J].世界科学技术——中医药现代化.中药制剂研究,2005,7 (4):67.

[3] 李广胜,王光新,赵牛和.丹参口服液中总酚酸性成分的含量测定[J].时针国医国药,2001,12(8):683.

[4] 袁海龙,李仙义,等.D-101型大孔树脂残留物的顶空进样法分析研究[J].中药新药与临床药理,2003,14(2):121.

(责任编辑:胡慧玲)

Purifcation of Total phenolic acid of Danshen by macroporous resin

Objective:To establish the purification technology of Total phenolic acid of Danshen by macroporous resin. Method: Static adsorption rate and desorption rate were taken as indexs to optimize the type of macroporous resin and purifcation technology parameters. Result: The HPD-400 macroporous resin was chosen in the purifcation technology of Total phenolic acid of Danshen. Optimum adsorption technological conditions were as following: The adsorption rate was 2BV/h. The concentration was 0.5 g raw drug/mL with pH of 4. 3BV water was used to elute impurity before desorption. Optimum desorption technological conditions were as following: Eluted with 40% ethanol aqueous at the fow rate 3BV/h, and pH was 5. Conclusion: The method is simple,accurate,specifc and can be applied in the purifcation of Total phenolic acid of Danshen.

Total phenolic acid of Danshen; macroporous resin; purifcation technology

R 283.6

A

1674-926X(2014)01-005-04

成都中医药大学药学院 中药材标准化教育部重点实验室 中药资源系统研究与开发利用省部共建国家重点实验室培育基地,四川 成都 611137

赵萱(1986-),女,四川德阳,硕士研究生,助教,研究方向:中药新制剂和新剂型的研究Email:626098860@qq.com

傅超美(1961-),男,四川简阳,教授,博导,研究方向:中药新制剂和新剂型的研究Email:chaomeifu@126.com

2013-10-22

ZHAO Xuan, FU Chao-mei, XU Xiao-qiu//(Pharmacy College,Chengdu University of Traditional Chinese Medicine;The Ministry of Education Key Laboratory of Standardization of Chinese Herbal Medicine;State Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137, China)

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