为什么用95%乙醇洗脱4BV,而不用70%乙醇洗脱4BV
为了清除更干净。
乙醇洗脱物具有很强的清除自由基的能力,可以作为抗氧化剂应用在食品,化妆品,药品等,用量越多作用越大,效果越好。
7O%乙醇洗,洗脱液中主要为皂苷,但也含有酚性物质、糖类及少量黄酮,实验证明30%乙醇不会洗下大量的黄酮类化合物。
乙醇和水会形成共沸物(参见物理化学教材二组分相图部分),用蒸发、蒸馏、甚至精馏等方法都无法将它们分离。你想用简单的办法尽可能除去共存的乙醇,有一个办法或许可行,但得做实验才知道。在浓缩到到比方5ml时,加入几毫升乙醚,继续浓缩,必要时再加入适量水和乙醚,继续浓缩,必要时重复上述过程(最后一次只加水不加乙醚),我估计可以除去绝大部分残留乙醇,不过会引入少量乙醚(不过它的量会比你原先的乙醇明显少)。
用化学的方法难以分离,色层分离是一定可以的,但对你的问题似无必要。
洗脱过程中改变洗脱剂的极性:反相色谱的固定相极性小,极性大的溶剂应该会使极性物质更快地洗脱出来。
利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取,将绝大部分的化合物提取出来。
先用非极性溶剂洗,一般使用石油醚,实验室合成的产物都是极性比较大的,所以洗不出来,在产物中的大分子类似于色素的东西也不会出来。
洗脱液的选择:
洗脱液可选择水、甲醇、乙醇、丙酮、不同浓度的酸碱液等。
根据吸附作用的强弱可选择不同的洗脱液或不同浓度的同一溶剂对各类成分进行粗分。其一般方法如下:用适量水洗,洗下单糖、鞣质、低聚糖、多糖等极性物质,用薄层色谱检识,防止极性大的皂苷被洗下。7O%乙醇洗,洗脱液中主要为皂苷,但也含有酚性物质、糖类及少量黄酮,实验证明30%乙醇不会洗下大量的黄酮类化合物。
以上内容参考:百度百科-洗脱液
含羞草科学论文篇一
含羞草中总黄酮提取纯化工艺研究
【摘要】 目的研究提取纯化含羞草中总黄酮的最佳工艺条件。方法以芦丁为对照,含羞草总黄酮得率为考察指标,通过正交实验法优选超声提取总黄酮的最佳工艺。在此基础上,采用真空薄膜浓缩,超声脱色,大孔吸附树脂Diaion HP-20吸附分离纯化含羞草总黄酮提取物。结果最佳提取工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。最佳分离纯化工艺为:采用大孔吸附树脂Diaion HP-20进行分离富集,以不同浓度的乙醇进行梯度洗脱,洗脱流速为5 ml/min,收集40%~60%乙醇洗脱部位并减压浓缩得总黄酮提取物,总黄酮的含量达到76%。结论优化了含羞草中总黄酮的提取纯化方法,为含羞草资源的综合利用和产业化开发提供了 参考 。
【关键词】 含羞草 总黄酮 提取 纯化
含羞草为豆科含羞草属植物含羞草Mimosa pudica的全草[1],又名知羞草、怕羞草、喝乎草、刺含羞草等。主要分布在我国华东、华南、西南等地的山坡丛林、湿地、路旁,具有清热利尿、化痰止咳、安神止痛、凉血止血之功效,临床多用于急性肝炎、神经衰弱、失眠、肺结核咳血、血尿、结膜炎、跌打损伤、带状疱疹等症[2]。含羞草中含有大量对人体有益的活性物质,包括黄酮类、酚类、生物活性多糖、氨基酸类、有机酸类和其它微量元素。其中的黄酮类化合物具有显著的生理活性[3~5],如抗脂质过氧化、抗衰老、清除自由基、抗肿瘤,降低血脂、抗菌抑菌、增强免疫力等作用。本文通过正交实验考察了超声提取含羞草总黄酮的工艺,同时采用大孔吸附树脂进行吸附分离,并结合真空薄膜浓缩、超声脱色等方法对含羞草提取物进行分离与纯化,以期为 工业 化生产提供参考依据。
1 仪器与材料
1.1 仪器UV-2102PCS紫外可见分光光度计(上海龙尼柯仪器有限公司)KQ-250B超声波提取器(昆山市超声仪器有限公司)NJL07-3型实验专用微波炉(南京杰全微波设备有限公司,额定功率800W)Millipore Simplicity型超纯水器(美国Millipore公司)RE-52A旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)真空薄膜浓缩装置[6](自装)101-1型电热恒温干燥箱微量分析天平(EETTLER AE 240瑞士),微孔滤膜(上海医药工业研究院)芦丁对照品( 中国 药品生物制品鉴定所提供)。
1.2 材料与试剂
含羞草于2003-05采自海南三亚,由海南大学植物学教授黄世满鉴定为豆科含羞草属植物含羞草的全植株所用试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 标准曲线的绘制
准确称取干燥恒重的芦丁对照品12.8 mg,加60%乙醇(体积分数,下同)溶解并定容置100 ml的量瓶中,摇匀得质量浓度为0.128 g/L的对照品溶液。分别取上述芦丁标准溶液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 ml于6只10 ml量瓶中,用60%乙醇补充至5 ml,各加入0.3 ml 5%亚硝酸钠,摇匀,放置5 min后各加入10%硝酸铝0.3 ml,摇匀。5 min后再加入1 mol/ml的氢氧化钠溶液4 ml,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。10 min后于510 nm处测吸光度,试剂为空白参比,以芦丁质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,用最小二乘法进行线行回归,得芦丁含量与吸光度之间的回归方程:A=9.049 1C+0.006 4, r=0.999 7。
2.2 不同溶剂提取所得提取物得率及总黄酮得率的比较
2.2.1 不同溶剂提取所得提取物的得率比较
称取粉碎并过60目筛后的含羞草原料4份,每份20 g,分别选用50%的乙醇、80%的乙醇、甲醇、70%的丙酮4种不同的溶剂进行索氏提取,溶剂用量均为200 ml,提取时间为5 h。分别将提取液浓缩至稠膏状移入烘箱中烘干至恒重。称重, 计算 得率。结果见表1。表1 不同溶剂提取所得提取物及得率的比较(略)
2.2.2 不同溶剂提取所得总黄酮的得率比较
分别吸取一定量由不同溶剂提取所制得的含羞草提取液于10 ml量瓶中,添加60%乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入0.3 ml 5%亚硝酸钠、0.3 ml 10%硝酸铝、4 ml 1 mol/ml的氢氧化钠溶液,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。静置20 min后用紫外可见分光光度计法测定不同溶剂提取所得提取液的吸光度,重复3次测定,并根据标准曲线换算出总黄酮的得率,计算平均含量及RSD。结果见表2。表2 不同溶剂提取所得提取物中总黄酮的得率比较(略)
由表1可以看出,由4种不同的溶剂进行索氏提取,以70%丙酮进行提取所得提取物的得率为最高由表2可以看出,以80%乙醇为溶剂进行提取,所得提取物中总黄酮得率相对最高。虽然以70%丙酮提取得率最高且总黄酮的得率与用80%乙醇提取相当,但考虑到乙醇与丙酮相比,具有无毒安全,廉价易得的优点,故提取溶剂选用80%乙醇。
2.3 超声提取工艺的优选
2.3.1 样品溶液的制备与测定分别精密称定干燥并过60目筛的含羞草粗粉9份,每份20.00 g,以80%乙醇为溶剂,按正交实验表中所选取的因素水平分别进行超声提取。分别吸取一定量含羞草超声提取液于10 ml 量瓶中,添加80 %乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入亚硝酸钠、硝酸铝和氢氧化钠溶液,混匀,用80%乙醇稀释至刻度。静置20 min后测定吸光度, 计算 样品中总黄酮的含量。
2.3.2 正交设计通过正交实验,以芦丁的含量为考察指标,通过紫外法对超声提取方法进行正交实验,以优选出最佳提取工艺。选用L9(34)正交方案,以超声时间、超声次数及溶剂用量3个因素,每个因素3个水平设计实验方案。结果见表3~4。表3 考察因素与水平(略)表4 正交实验设计及实验数据(略)
2.3.3 超声提取最佳工艺
从表4中的直观分析可以明显看出提取的最佳组合为A1B3C3,即用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。
2.4 分离纯化工艺优选大孔吸附树脂Diaion HP-20特别适合对黄酮苷类化合物的富集分离,因此本实验采用大孔吸附树脂Diaion HP-20对含羞草黄酮粗提物进行分离纯化。具体操作为:取药材1 kg,干燥后粉碎过60目筛,按照以上最佳工艺进行超声提取,得到的粗提物经真空薄膜浓缩至体积减半,加2%活性碳室温超声脱色2次,20 min/次。抽滤,除去滤渣后继续真空薄膜浓缩至无醇味,得提取物。用大孔吸附树脂Diaion HP-20进行湿法装柱(色谱柱:6 cm×80 cm,柱体积:450 ml),以水、20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇、乙醇溶剂系统进行梯度洗脱,控制洗脱流速为5 ml/min。分别收集不同浓度的乙醇洗脱液。将各部分洗脱液进行真空薄膜浓缩、后转移至旋转蒸发仪中真空浓缩至干燥粉末,计算得率。同时按照上述的紫外法检测总黄酮的含量。结果见表5。表5 大孔吸附树脂分离纯化实验结果(略)
由表5可看出,用中等浓度40%乙醇洗脱效果较好,总提取物得率达到43.48%,总黄酮含量可达到87.38%从洗脱情况看,总黄酮主要集中在40%~60%乙醇洗脱部位,水洗脱部位经理化检测发现除含少量的黄酮外,还含有较多的多糖等大极性化合物,可将这部分弃去,而20%乙醇、80%乙醇及乙醇洗脱部位相比之下则含少量的黄酮类成分。因此,按照以上方法对含羞草总黄酮粗提物进行分离富集与纯化,收集各洗脱部位,将40%~60%乙醇洗脱部位合并,进行真空薄膜浓缩后即可得到总黄酮提取物,经紫外测定总黄酮的含量达到76%。
2.5 最佳提取纯化工艺
由实验得到最佳提取纯化含羞草总黄酮的工艺:新鲜含羞草→干燥后粉碎→过60目筛→室温超声提取→提取液→真空薄膜浓缩至体积减半→浓缩液→加2%活性炭室温超声波脱色2次→抽滤除去滤渣→脱色液→继续真空薄膜浓缩至无醇味→上大孔树脂Diaion HP-20柱→用水及乙醇混合溶剂梯度洗脱→分别收集洗脱液→将40%~60%乙醇洗脱液合并减压浓缩至干→干浸膏样品→检测含量→成品。
3 讨论
本实验选用芦丁作为对照品,因为芦丁是黄酮化合物中比较有代表性的一种,其B环的3,4-邻二酚羟基部位发生紫外吸收,可以通过测定芦丁对照品的吸收度,从而求算供试品中总黄酮的含量。这是总黄酮含量测定实验中比较经典的方法。
通过实验证明,提取含羞草中总黄酮的最佳工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。
本实验采用大孔吸附树脂Diaion HP-20分离含羞草中的黄酮类成分,选择不同浓度的乙醇溶液进行洗脱,得出40%乙醇溶液洗脱效果较好,总分离物得率达到43.48%,总黄酮含量达到87.38%。另外水洗脱部位得率较高,含少量黄酮,还含有较多的大极性化合物。在用大孔吸附树脂分离含羞草总黄酮时,可先用水洗脱,除去大量的大极性化合物,减少影响,再用40%乙醇进行洗脱。
现代 药理研究表明,黄酮类化合物在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用。含羞草总黄酮的药理活性未见深入研究。本文利用大孔吸附树脂分离纯化含羞草总黄酮,为进一步研究含羞草总黄酮的药理活性,更好地开发利用含羞草资源奠定了基础。
【 参考 文献 】
[1]江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海 科学 技术出版社,1986:1147.
[2]全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编[M].北京:人民卫生出版社,1975:464.
[3]华光军, 郭 勇. 黄酮类化合物药理研究进展[J]. 广东药学,1999,9(4):9.
[4]黄河胜. 黄酮类化合物药理作用研究进展[J]. 中国 中药杂志,2000,25(10):499.
[5]王 玮, 王 琳.黄酮类化合物的研究进展[J]. 沈阳医学院学报,2002,4(2):115.
[6]袁 珂, 俞 莉.真空薄膜浓缩装置的研制及应用研究[J]. 分析化学,2005,33(9):1358.
含羞草科学论文篇二
含羞草的总黄酮提取技术
【摘要】文章分析了提取纯化含羞草中总黄酮的最佳工艺条件。优化了含羞草中总黄酮的提取纯化方法,为含羞草资源的综合利用和产业化开发提供了参考。
【关键词】含羞草 总黄酮 提取 纯化
含羞草为豆科含羞草属植物含羞草Mimosa pudica的全草,又名知羞草、怕羞草、喝乎草、刺含羞草等。主要分布在我国华东、华南、西南等地的山坡丛林、湿地、路旁,具有清热利尿、化痰止咳、安神止痛、凉血止血之功效,临床多用于急性肝炎、神经衰弱、失眠、肺结核咳血、血尿、结膜炎、跌打损伤、带状疱疹等症。含羞草中含有大量对人体有益的活性物质,包括黄酮类、酚类、生物活性多糖、氨基酸类、有机酸类和其它微量元素。
一、材料与试剂
含羞草采自海南三亚,由海南大学植物学教授黄世满鉴定为豆科含羞草属植物含羞草的全植株所用试剂均为分析纯。
二、方法与结果
1、 标准曲线的绘制
准确称取干燥恒重的芦丁对照品12.8 mg,加60%乙醇(体积分数,下同)溶解并定容置100 ml的量瓶中,摇匀得质量浓度为0.128 g/L的对照品溶液。分别取上述芦丁标准溶液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 ml于6只10 ml量瓶中,用60%乙醇补充至5 ml,各加入0.3 ml 5%亚硝酸钠,摇匀,放置5 min后各加入10%硝酸铝0.3 ml,摇匀。
2 、不同溶剂提取所得提取物得率及总黄酮得率的比较
1)不同溶剂提取所得提取物的得率比较
称取粉碎并过60目筛后的含羞草原料4份,每份20 g,分别选用50%的乙醇、80%的乙醇、甲醇、70%的丙酮4种不同的溶剂进行索氏提取,溶剂用量均为200 ml,提取时间为5 h。分别将提取液浓缩至稠膏状移入烘箱中烘干至恒重。称重,计算得率。
2)不同溶剂提取所得总黄酮的得率比较
分别吸取一定量由不同溶剂提取所制得的含羞草提取液于10 ml量瓶中,添加60%乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入0.3 ml 5%亚硝酸钠、0.3 ml 10%硝酸铝、4 ml 1 mol/ml的氢氧化钠溶液,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。静置20 min后用紫外可见分光光度计法测定不同溶剂提取所得提取液的吸光度,重复3次测定,并根据标准曲线换算出总黄酮的得率,计算平均含量及RSD。
3 、 超声提取工艺的优选
样品溶液的制备与测定分别精密称定干燥并过60目筛的含羞草粗粉9份,每份20.00 g,以80%乙醇为溶剂,按正交实验表中所选取的因素水平分别进行超声提取。分别吸取一定量含羞草超声提取液于10 ml 量瓶中,添加80 %乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入亚硝酸钠、硝酸铝和氢氧化钠溶液,混匀,用80%乙醇稀释至刻度。静置20 min后测定吸光度,计算样品中总黄酮的含量。
4 、 分离纯化工艺优选大孔吸附树脂Diaion HP-20特别适合对黄酮苷类化合物的富集分离,因此本实验采用大孔吸附树脂Diaion HP-20对含羞草黄酮粗提物进行分离纯化。具体操作为:取药材1 kg,干燥后粉碎过60目筛,按照以上最佳工艺进行超声提取,得到的粗提物经真空薄膜浓缩至体积减半,加2%活性碳室温超声脱色2次,20 min/次。抽滤,除去滤渣后继续真空薄膜浓缩至无醇味,得提取物。用大孔吸附树脂Diaion HP-20进行湿法装柱(色谱柱:6 cm×80 cm,柱体积:450 ml),以水、20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇、乙醇溶剂系统进行梯度洗脱,控制洗脱流速为5 ml/min。分别收集不同浓度的乙醇洗脱液。将各部分洗脱液进行真空薄膜浓缩、后转移至旋转蒸发仪中真空浓缩至干燥粉末,计算得率。同时按照上述的紫外法检测总黄酮的含量。
用中等浓度40%乙醇洗脱效果较好,总提取物得率达到43.48%,总黄酮含量可达到87.38%从洗脱情况看,总黄酮主要集中在40%~60%乙醇洗脱部位,水洗脱部位经理化检测发现除含少量的黄酮外,还含有较多的多糖等大极性化合物,可将这部分弃去,而20%乙醇、80%乙醇及乙醇洗脱部位相比之下则含少量的黄酮类成分。因此,按照以上方法对含羞草总黄酮粗提物进行分离富集与纯化,收集各洗脱部位,将40%~60%乙醇洗脱部位合并,进行真空薄膜浓缩后即可得到总黄酮提取物,经紫外测定总黄酮的含量达到76%。
5 、最佳提取纯化工艺
由实验得到最佳提取纯化含羞草总黄酮的工艺:新鲜含羞草→干燥后粉碎→过60目筛→室温超声提取→提取液→真空薄膜浓缩至体积减半→浓缩液→加2%活性炭室温超声波脱色2次→抽滤除去滤渣→脱色液→继续真空薄膜浓缩至无醇味→上大孔树脂Diaion HP-20柱→用水及乙醇混合溶剂梯度洗脱→分别收集洗脱液→将40%~60%乙醇洗脱液合并减压浓缩至干→干浸膏样品→检测含量→成品。
三、讨论
本实验选用芦丁作为对照品,因为芦丁是黄酮化合物中比较有代表性的一种,其B环的3,4-邻二酚羟基部位发生紫外吸收,可以通过测定芦丁对照品的吸收度,从而求算供试品中总黄酮的含量。这是总黄酮含量测定实验中比较经典的方法。
通过实验证明,提取含羞草中总黄酮的最佳工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。
本实验采用大孔吸附树脂Diaion HP-20分离含羞草中的黄酮类成分,选择不同浓度的乙醇溶液进行洗脱,得出40%乙醇溶液洗脱效果较好,总分离物得率达到43.48%,总黄酮含量达到87.38%。另外水洗脱部位得率较高,含少量黄酮,还含有较多的大极性化合物。在用大孔吸附树脂分离含羞草总黄酮时,可先用水洗脱,除去大量的大极性化合物,减少影响,再用40%乙醇进行洗脱。
现代药理研究表明,黄酮类化合物在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用。含羞草总黄酮的药理活性未见深入研究。本文利用大孔吸附树脂分离纯化含羞草总黄酮,为进一步研究含羞草总黄酮的药理活性,更好地开发利用含羞草资源奠定了基础。
参考文献:
1、黄河胜. 黄酮类化合物药理作用研究进展[J]. 中国中药杂志,2000,25(10):499.
2、全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编[M].北京:人民卫生出版社,1975:464.
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摘要:目的研究杜仲叶中绿原酸的提取纯化方法。方法采用水提、絮凝脱色、树脂吸附、重结晶工艺提取纯化。结果杜仲叶的水浸提液浓缩后用1%壳聚糖絮凝去杂、活性碳脱色得到进样液,进样液用NKA-9树脂吸附,50%乙醇解吸,洗脱液浓缩后的粗品经甲醇重结晶得到纯度≥97%的绿原酸,提取率 ≥65%。结论 优化完善了杜仲叶中绿原酸的提取纯化方法,为杜仲资源的充分综合利用和产业化开发提供了参考。
关键词:绿原酸; 提取; 纯化; 杜仲叶
Study on the Extraction and Purification of Chlorogenic Acid in Eucommia ulmoides Oliv. Leaves
YUAN Hua, DENG Liang, YANG Xiao�jun, YAN Zhi�guo, WU Yuan�xin
(School of Chemical Engineering and Pharmacy, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430073, China)
Abstract:Objective To study the optimum extraction and purification process for chlorogenic acid in Eucommia ulmoides Oliv. Leaves. MethodsThe process was carried out by water extraction, 1% chitosan flocculation, actived char decolorization, NKA�9 resin adsorption, 50% ethanol desorption and methanol recrystallization. ResultsThe extracting ratio of chlorogenic acid was 68% with purity of 97%.ConclusionAn optimum and improved technology for the extraction and purification of chlorogenic acid in Eucommia ulmoides Oliv. Leaves was investigated. It is helpful to industrial production of chlorogenic acid.
Key words:Chlorogenic acid Extraction Purification Eucommia ulmoides Oliv.
杜仲Eucommia ulmoides Oliv.是我国特有的经济树种,其药用价值历来受到人们关注。杜仲中主要有效成分绿原酸具有抗菌、抗病毒、利胆、保肝、降压、清除自由基等作用。 2000多年前我国的《神农本草经》就将之列为中药上品。近年来研究表明杜仲叶中的主要化学成分和杜仲皮基本一致,且杜仲叶中绿原酸含量更为丰富,达到干叶重的1%~5%,因此从原材料丰富且价廉的杜仲叶中提取绿原酸成为研究热点〔1~3〕。其中钱骅〔4〕、刘军海等〔5〕提出的大孔吸附树脂提取纯化法展示了一定的工业化前景,但报道的树脂分离效果不一致,且均未见有关终产品纯度及收率的报道。杜仲叶提取物中除含绿原酸外,还含有鞣质、蛋白质、多糖等物质。为了得到纯度较高的绿原酸,必须对提取液进行多步分离纯化。本文在文献工作的基础上,围绕产业化目标,改进完善了提取制备工艺,采用水提、絮凝脱色、树脂吸附、重结晶工艺提取制备了纯度与收率较高的绿原酸。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器杜仲叶采自湖北五峰(风干、粉碎);主要试剂乙醇、甲醇、稀盐酸等均为分析纯;壳聚糖为生化试剂;NKA�9,AB�8,NKA�Ⅱ型树脂(南开大学化工厂);绿原酸(中国药品生物制品检定所)。ZF�Ⅰ型紫外分析仪(上海顾村电光仪器厂);Agilent 1100型高效液相色谱仪。
1.2 提取纯化工艺准确称取10.0 g杜仲叶,用去离子水2×120 ml在80℃下动态提取150 min,过滤,提取液减压浓缩至100 ml,浓缩液中加入1%壳聚糖溶液4 ml絮凝,过滤,滤液用活性碳脱色,得进样清液,用NKA�9树脂吸附进样清液,用50%乙醇溶液洗脱,洗脱液减压浓缩,得绿原酸粗品,经甲醇重结晶得绿原酸纯品。提取率≥65%(以杜仲叶中绿原酸含量计),纯度≥97%。
1.3 绿原酸的含量检测绿原酸的含量测定参照文献〔6,7〕进行。
2 结果
2.1 提取条件
2.1.1 提取溶剂的选择杜仲叶中绿原酸的提取一般选用40%乙醇水溶液,使用乙醇水溶液提取除增加溶剂成本以外,提取液中的脂溶性成分增加,造成后续处理困难,绿原酸在热水中溶解度较大,本文选用水为提取溶剂。
2.1.2 提取温度的选择随着提取温度的升高,绿原酸得率不断增加,当温度高于80℃时,绿原酸得率开始下降。随着温度的升高,杜仲叶中其它成分的溶出也不断增加,同时考虑到绿原酸的热不稳定性,提取温度控制在80℃以下。
2.1.3 提取时间的影响随着时间的延长,绿原酸得率逐渐升高,尤其是在50~150 min内,二者几乎呈现良好的线性关系,随后逐渐达到提取平衡状态。
2.1.4 浸提液pH值的影响在温度、料液比、提取时间一致的条件下,用稀盐酸调节提取溶剂的pH值,当pH值为4时,绿原酸得率较高。因此,绿原酸的最佳提取工艺条件为:每10.0 g杜仲叶,用2×120 ml去离子水在pH=4及温度80℃下动态提取150 min。
2.2 絮凝脱色传统中药提取工艺中常常采用水提醇沉法,目的是除去提取液中的淀粉、树胶、蛋白质、粘液质、果胶、多糖、无机盐等无效成分。实验发现,水提醇沉法中醇的浓度越高越有利于除去杂质,但有效成分由于醇沉包夹损失也随之增大。另外水提醇沉工艺还存在乙醇消耗量大、生产成本高、生产安全系数低等缺点,因此需要改进工艺。絮凝澄清法是在中药提取液或提取浓缩液中加入一种絮凝剂以吸附架桥及电中和方式除去溶液中的某些物质,以达到分离纯化的目的〔8〕。实验通过絮凝剂种类、浓度及絮凝温度、酸度的选择比较,确定优化的絮凝脱色工艺为:每100 ml浓缩液中加入1%壳聚糖溶液4 ml,搅拌,在60℃静置60 min,过滤,滤液用1g活性碳脱色,得进样清液。
2.3 大孔吸附树脂的选择结合杜仲叶浸提物的特性,本文对NKA-9,AB-8,NKA-Ⅱ3种极性的大孔吸附树脂进行选择比较。树脂根据文献〔4,5〕经预处理、再生后,进行静态吸附与解吸实验,3种不同型号的大孔吸附树脂对绿原酸溶液(4.8 mg·ml-1,10 ml)得到的吸附量、吸附率和解吸率如表1所示。
表1 3种树脂对绿原酸的吸附和解吸情况(略)
由表1知,3种大孔吸附树脂对绿原酸均具有较高的吸附量和吸附率,但是AB-8型树脂吸附的绿原酸很难被解吸下来,不宜用作分离绿原酸的树脂,只有NKA-9,NKA-Ⅱ型树脂较为适合。比较可知,NKA-9型树脂在静态吸附时具有较高的吸附量和吸附率,而且易解吸,对绿原酸具有较好的富集效果。
2.4 NKA-9树脂对绿原酸的吸附实验
2.4.1 动态吸附曲线将浓度为3.0 mg·ml-1的绿原酸溶液加入装有200gNKA-9型大孔树脂的玻璃层析柱中,在流速为2.0 ml·min-1时(可用BV/h表示,即每小时流过床层的流动相的体积为树脂床体积Bed Volume的倍数), 测定流出液中绿原酸的浓度,绘制吸附曲线(见图1)。结果表明,该树脂可处理7~8倍树脂床体积的进样液。
图1 NKA-9树脂对绿原酸的吸附曲线(略)
2.4.2 进样液流速对吸附的影响为了进行有效的吸附,在树脂吸附过程中有必要使固液两相有充分的接触时间。进样流速过大,树脂对绿原酸来不及吸附,导致吸附率下降;进样流速过小,虽然吸附较充分,但是吸附时间长,效率较低。将浓度为3.0 mg·ml-1的绿原酸溶液过柱,考察单位时间内树脂的吸附量与不同进样流速的关系,结果表明,在流速为2.0 ml·min-1时,吸附效果最好。见图2。
图2 进样液流速对吸附的影响 (略)
2.4.3 进样液pH值对吸附的影响在不同pH值下进行吸附实验, 结果表明,绿原酸作为多羟基酚酸,在酸性条件下易被吸附。因为在酸性条件下,绿原酸以分子形式存在,树脂对其吸附作用增强;在强酸条件下,以内酯形式存在的绿原酸容易水解;在碱性条件下,以离子形式存在的绿原酸则不易被吸附。由图3可知,pH值为3时,吸附效果最好。
2.5 NKA-9树脂对绿原酸的脱附实验
2.5.1 洗脱液的选择化合物经树脂吸附后,根据吸附力的强弱不同而选用不同的洗脱剂。一般来说,吸附剂与吸附质以分子间色散力作用时,吸附力较弱,易于洗脱;而当吸附剂与吸附质以偶极间作用力或氢键作用时,吸附力强,不易于洗脱。NKA-9大孔树脂极性较强,同时绿原酸是含有酚羟基化合物,容易与树脂形成氢键,对绿原酸洗脱需要用对它有更强的溶解能力的溶剂。本实验中选用不同浓度的乙醇水溶液作为洗脱剂,结果见图4所示。
图3 进样液pH值对吸附的影响(略)
图4 洗脱剂乙醇浓度与解吸率的关系(略)
实验中分别用不同浓度的乙醇溶液进行洗脱,测定洗脱液中绿原酸的含量并计算解吸率。其中50%和70%的乙醇溶液可将树脂吸附的绿原酸基本洗脱下来。对洗脱液进行薄层分析发现,70%的乙醇溶液解吸率虽然较高,但是洗脱液中杂质含量也较高,达不到有效成分分离的效果,所以实验中选择50%的乙醇溶液作为洗脱液。
2.5.2 洗脱曲线的绘制进样清液吸附后,采用50%乙醇溶液洗脱,洗脱流速控制为1.0BV/h,收集洗脱液并测定洗脱液中绿原酸含量,绘制其洗脱曲线如图5所示。
图5 NKA-9树脂的洗脱曲线(略)
可见,用3倍树脂床体积的洗脱剂基本上可将绿原酸洗脱下来,而且洗脱峰较集中。将50%的乙醇洗脱液减压浓缩,低温干燥后得到绿原酸的粗产品。
2.6. 重结晶绿原酸粗品用甲醇重结晶,真空干燥,得白色针状晶体。产物结构经IR,HNMR分析确证,HPLC测定含量97.91%。
3 结论
本研究优化了从杜仲叶中提取绿原酸的工艺条件:杜仲叶用去离子水在80℃浸提150 min,提取液经浓缩、絮凝除杂、吸附脱色得到进样清液,进样液经NKA-9大孔树脂处理得到绿原酸粗品,后者经重结晶得到含量≥97%的绿原酸,提取率 ≥65%。我国杜仲资源丰富,从杜仲叶中提取绿原酸的工艺条件优化研究为杜仲资源的充分综合利用和产业化开发提供了基础数据。
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(武汉工程大学化工与制药学院,湖北 武汉 430073)
可以做展开剂,但是性特别大时才会用到乙醇,一般的情况下,是不会使用乙醇的。
展开剂
提取分离时,用来分离极性不同的两种物质的溶剂叫做展开剂,选择适当的展开剂是首要任务。一般常用溶剂按照极性从小到大的顺序排列大概为:石油醚<己烷<苯<乙醚
展开剂的比例要靠尝试.一般根据文献中报道的该类化合物用什么样的展开剂,就首先尝试使用该类展开剂,然后不断尝试比例,直到找到一个分离效果好的展开剂。展开剂的选择条件:
①对的所需成分有良好的溶解性;
②可使成分间分开;
③待测组分的Rf在0.2~0.8之间,定量测定在0.3~0.5之间
④不与待测组分或吸附剂发生化学反应;
⑤沸点适中,黏度较小;
⑥展开后组分斑点圆且集中;
⑦混合溶剂最好用新鲜配制。
用途
一般来说,弱极性溶剂体系的基本两相由正己烷和水组成,再根据需要加入甲醇、乙醇,编辑乙酸乙酯来调节溶剂系统的极性,以达到好的分离效果,适合于生物碱、黄酮、萜类等的分离;中等极性的溶剂体系由氯仿和水基本两相组成,由甲醇、乙醇,乙酸乙酯等来调节,适合于蒽醌、香豆素,以及一些极性较大的木脂素和萜类的分离;强极性溶剂,由正丁醇和水组成,也靠甲醇、乙醇,乙酸乙酯等来调节,适合于极性很大的生物碱类化合物的分离。
大孔吸附树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸附剂,70年代末开始将其应用于中草药成分的提取分离。中国医学科学院药物研究所植化室试用大孔吸附树脂对糖、生物碱、黄酮等进行吸附,并在此基础上用于天麻、赤勺、灵芝和照山白等中草药的提取分离,结果表明大孔吸附树脂是分离中草药水溶性成分的一种有效方法。用此法从甘草中可提取分离出甘草甜素结晶。以含生物碱、黄酮、水溶性酚性化合物和无机矿物质的4种中药有效部位的单味药材(黄连、葛根、丹参、石膏)水提液为样本,在LD605型树脂上进行动态吸附研究,比较其吸附特性参数。结果表明除无机矿物质外,其它中药有效部位均可不同程度的被树脂吸附纯化。不同结构的大孔吸附树脂对亲水性酚类衍生物的吸附作用研究表明不同类型大孔吸附树脂均能从极稀水溶液中富集微量亲水性酚类衍生物,且易洗脱,吸附作用随吸附物质的结构不同而有所不同,同类吸附物质在各种树脂上的吸附容量均与其极性水溶性有关。用D型非极性树脂提取了绞股蓝皂甙,总皂甙收率在2.15%左右。用D1300大孔树脂精制“右归煎液”,其干浸膏得率在4~5%之间,所得干浸膏不易吸潮,贮藏方便,其吸附回收率以5-羟甲基糖醛计,为83.3%。用D-101型非极性树脂提取了甜菊总甙,粗品收率8%左右,精品收率在3%左右。用大孔吸附树脂提取精制三七总皂甙,所得产品纯度高,质量稳定,成本低。将大孔吸附树脂用于银杏叶的提取,提取物中银杏黄酮含量稳定在26%以上。江苏色可赛思树脂有限公司整理用大孔吸附树脂分离出的川芎总提物中川芎嗪和阿魏酸的含量约为25%~29%,收率为0.6%。另外大孔吸附树脂还可用于含量测定前样品的预分离。
黄酮精制纯化
张纪兴等对地锦草的提取工艺进行了研究,旨在提高总黄酮的收率,选用D101型大孔树脂,以地锦草总黄酮含量为考察指标,采用L9(34)正交试验表,以直接影响地锦草总黄酮收率的上柱量、吸附时间及洗脱液的浓度为实验因素,每个因素取3个水平。结果10ml样品液(每1ml75%乙醇液含地锦草干浸膏0.5g)上柱、静置吸附时间30min、用95%乙醇洗脱地锦草总黄酮为最佳工艺;洗脱液干燥后的总固体物中的地锦草总黄酮含量大于16%,高于醇提干浸膏的7.61%,且洗脱率大于93%。高红宁等采用紫外分光光度法测定苦参中总黄酮的含量,使用AB-8型大孔吸附树脂对苦参总黄酮的吸附性能及原液浓度、pH值、流速、洗脱剂的种类对吸附性能的影响进行了研究,结果AB-8型树脂对苦参总黄酮的适宜吸附条件为原液浓度0.285mg/ml、pH值4、流速每小时3倍树脂体积、洗脱剂用50%乙醇时,解吸效果较好,表明AB-8型树脂精制苦参总黄酮是可行的。麻秀萍等用不同型号的大孔吸附树脂研究了中药银杏叶的提取物银杏叶黄酮的分离,发现S-8型树脂吸附量为126.7mg/g,洗脱溶剂的乙醇浓度90%,解吸率52.9%,AB-8型树脂吸附量102.8mg/g,用溶剂为90%的乙醇解吸,解吸率是97.9%,表明不同型号的树脂对同一成分的吸附量、解吸率不同。崔成九等用大孔树脂分离葛根中的总黄酮,将用70%乙醇提取的葛根浓缩液加到大孔树脂柱上,先用水洗脱,再用70%乙醇洗脱至薄层色谱(TLC)检查无葛根素斑点为止,结果葛根总黄酮收率为9.92%(占生药总黄酮的84.58%),高于正丁醇法的5.42%。两种方法的主要成分基本一致,但用大孔树脂法分离葛根总黄酮具有收率高、成本低、操作简便等优点,可供大生产使用。
皂苷精制纯化
赤芍为中药,其主要成分为芍药苷、羟基芍药苷、芍药苷内酯等化合物,简称赤芍总苷。姜换荣等用大孔吸附树脂分离赤芍总苷,芍药以70%的乙醇回流提取,减压浓缩,过大孔吸附树脂柱,分别用水、20%乙醇洗脱,收集20%乙醇洗脱液,减压浓缩得赤芍总苷,并用高效液相色谱法(HPLC)对所得赤芍总苷中的芍药苷含量进行测定,赤芍总苷的收率为5.4%,其中芍药苷的含量为75%。本法操作简便,得率稳定,产品质量稳定。金芳等用D101型大孔吸附树脂吸附含芍药中药复方提取液,以排除其他成分的干扰,并将50%乙醇洗脱液用HPLC法测定,结果可以快速准确地测定复方中药制剂中的芍药苷含量,且重现性好,回收率较高。臧琛等以中药抗感冒颗粒中芍药苷含量为指标,比较了醇沉、超滤及大孔吸附树脂精制3种方法,结果芍药苷的含量大小依次为醇沉、大孔树脂、超滤法。醇沉法含量虽高,但工艺较为复杂,耗时长。陈延清采用HPLC法测定丹参素、芍药苷的含量,选用7种不同类型的大孔吸附树脂(X-5,AB-8,NK-2,NKA-2,NK-9,D3520,D101,WLD),精制后提取物的含固率显著降低,丹参素的损失都很大,X-5,AB-8,WLD3种树脂对芍药苷的保留率都在80%以上。7种大孔树脂在乐脉胶囊的精制中对丹参素保留率都很低,因而对丹参药材不宜采用;部分类型树脂对精制芍药苷类成分可以采用。苟奎斌等采用大孔吸附树脂,用HPLC法测定肝得宁片中的连翘苷的含量,用DA-101型树脂吸附样品,以水洗脱干扰成分,将70%乙醇洗脱液用于含量测定。利用HPLC法检测大孔树脂柱处理过的样品液,操作步骤少,色谱性污染小,柱压低,具有分离度高、专属性强及重现性好、灵敏度高等特点。蔡雄等研究D101型大孔吸附树脂富集、纯化人参总皂苷的工艺条件及参数。人参提取液45ml(5.88mg/ml)上大孔树脂柱(15mm×90mm,干重2.52g),用蒸馏水100ml、50%乙醇100ml依次洗脱,人参总皂苷富集于50%乙醇洗脱液中,且该法除杂质能力强;通过大孔吸附树脂富集与纯化后,人参总皂苷洗脱率在90%以上,50%乙醇洗脱液干燥后总固物中人参总皂苷纯度可达60.1%。刘中秋等研究了大孔树脂吸附法富集保和丸中有效成分的工艺条件及参数,以保和丸中的陈皮的主要成分橙皮苷和总固物为评价指标。结果保和丸提取液(500mg/ml)5ml上D101型大孔树脂柱(15mm×10mm),吸附30min后,先用100ml蒸馏水洗脱除去杂质,然后用100ml50%乙醇洗脱橙皮苷为最佳工艺条件;通过大孔树脂富集后橙皮苷洗脱率在95%以上,50%乙醇洗脱液干燥后总固物约为处方量的4%。刘中秋等将D101型大孔树脂用于分离三七皂苷,结果吸附量为174.5mg/g,用50%乙醇解吸,解吸率达80%,产品纯度71%。金京玲用D101型树脂提取分离蒺藜总皂苷,结果吸附量为6mg/g,用浓度为80%的乙醇解吸,解吸率为96%。刘中秋等研究了中药毛冬青中的有效成分毛冬青总皂苷的提取分离工艺,选用D101型大孔吸附树脂,结果吸附量为120mg/g,用50%乙醇解吸,解吸率为95%,产品纯度71%。上述结果表明同一型号的树脂对不同成分的吸附量不同。杜江等将D3520型大孔吸附树脂用于黄褐毛忍冬总皂苷的提取分离,并与原工艺有机溶剂提取法进行比较,结果总皂苷的纯度、得率均明显高于原法,且工艺简化、成本降低。
生物碱精制纯化
传统方法一般用阴离子交换树脂分离纯化生物碱,解吸时需要用酸、碱或盐类洗脱剂,会引入杂质,给后来的分离带来不便,换用吸附树脂则可避免此类问题。刘俊红等将3种大孔吸附树脂(D101,DA-201,WLD-3)应用于延胡索生物碱的提取分离,方法是让延胡索水提取液通过已处理过的树脂柱,用水洗至流出液无色,然后分别用30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,95%乙醇依次洗脱,收集各段洗脱液,进行薄层鉴别。结果从树脂上洗脱的延胡索乙素占总生药量D101型为0.069%,WLD-3型为0.072%,DA-201型为0.053%。树脂柱用40%乙醇洗脱后除去了干扰性成分,便于用HPLC法测定,保护了色谱柱,且经过大孔吸附树脂提取分离的延胡索生物碱成品体积小,相对含量高,产品质量稳定,具有良好的生理活性。罗集鹏等将大孔吸附树脂用于小檗碱的富集与定量分析,把黄连粉末以70%甲醇超声提取30min,加到已处理的大孔树脂小柱上,用pH值为10~11的水洗脱,再用含0.5%硫酸的50%甲醇80ml洗脱,洗脱液用10%氢氧化钠调至碱性后,于水浴上挥去大部分溶剂,并转移至10ml量瓶中,用水稀释至刻度,以HPLC法测定,结果小檗碱与其他生物碱能很好地分离。表明大孔吸附树脂对醛式或醇式小檗碱具有良好的吸附性能,且不易被弱碱性水解吸,可用于黄连及其制剂尤其是含糖制剂中小檗碱的富集和水溶性杂质的去除。杨桦等采用大孔吸附树脂比较并筛选乌头类生物碱的提取分离最佳工艺条件,将川乌水提取液制备成8ml/g浓缩液,上柱,测定总生物碱的含量,结果该方法可分离出样品中85%以上的乌头类生物碱,同时可除去浸膏中总量为82%的水溶性固体杂质。
复方制剂精制纯化
饶品昌等用大孔树脂D1300,通过正交试验探讨了右归煎液的精制工艺,结果影响精制的主要因素为右归煎液浓度、流速和径高比,树脂最大吸附量为1.10g生药/ml,吸附回收率为83.34%(以5-羟甲基糖醛计)。晏亦林等将四逆汤提取液上大孔树脂,水洗后用70%乙醇洗脱,四逆汤精制样品的TLC测试结果表明,经大孔树脂处理后3味主要成分基本能检出,树脂处理前后样品的HPLC图谱峰位、峰形基本相似,但TLC及HPLC图谱中乌头碱特征峰不明显。
使用方法
在运用大孔吸附树脂进行分离精制工艺时,其大致操作步骤为:大孔吸附树脂预处理——树脂上柱——药液上柱——大孔吸附树脂的解吸——大孔吸附树脂的清洗、再生。由于每一个操作单元都会影响到大孔吸附树脂的分离效果,因此对大孔吸附树脂的精制工艺和分离技术的要求就相对较高。
使用注意事项
该类树脂在通常的储存及使用条件下性质十分稳定,不溶于水、酸、碱及有机溶剂,也不与它们发生化学反应。
搬运、装卸操作应轻缓,堆放稳定、规则,勿猛烈摔打。如洒落会导致地面湿 滑,要注意防止滑倒。
储存此种材料的储存温度请勿高于90℃,最高使用温度180℃。
湿态0℃以上保存。储存状态下请保持包装密封完好,以防失水如发生干燥失水,应以乙醇浸泡干态树脂约2小时,用清水洗干净后再重新包装或使用。
严防冬季将球体冻裂。如发现冻结现象,请于室温下缓慢融化。
运输或储存过程中严防和有异味、有毒物品及强氧化剂混杂堆放。
前景
大孔吸附树脂纯化技术在中药制药工业中是有发展前景的实用新技术之一,尽管它在中药有效成分的精制纯化方面还存在着一些问题。随着研究的深入以及相关标准、法规的进一步完善,一定会开发出高选择性的树脂,以进一步提高中药有效成分的提取、分离、富集效率。