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猫爪草正丁醇提取部位大孔吸附树脂纯化方法的研究

时间:2022-04-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:大孔树脂提取技术的应用,使中草药有效成分单体或复方中某一成分的含量指标提高。本节应用D101大孔吸附树脂对猫爪草正丁醇提取部位进行纯化处理,在实验中参照文献研究,对大孔吸附树脂纯化过程的影响因素进行了考察,确定了大孔树脂纯化的最佳试验条件。1.大孔吸附树脂预处理方法的考察 商品树脂中有机残留物残留量很高,需经适当预处理,降低树脂中的有机残留物含量,方可安全地应用于药品和食品等生产中。

大孔吸附树脂(macfofeticulaf resin)是20世纪60年代末发展起来的一类有机高聚物吸附剂,它通过表面的电荷和形成氢键等作用具有较好的吸附性能,同时它具有多孔网状结构,根据具有的网孔大小而具有分子筛作用。大孔树脂提取技术的应用,使中草药有效成分单体或复方中某一成分的含量指标提高。目前,采用此技术对中药及其制剂中苷类、生物碱类、黄酮及内酯类等有效成分的提取与纯化都取得了一些满意的结果。本节应用D101大孔吸附树脂对猫爪草正丁醇提取部位进行纯化处理,在实验中参照文献研究,对大孔吸附树脂纯化过程的影响因素进行了考察,确定了大孔树脂纯化的最佳试验条件。

(一)主要仪器、材料及检测条件

1.仪器 GCMS-QP5050A气相色谱-质谱联用仪、配置离子源检测器和质量型检测器、DB-5石英毛细管柱、Chromatopac C-E1B数据处理机、KY-GC/MS-DS2数据系统、TU-1901紫外可见分光光度计、树脂色谱柱、中压液相色谱仪、柱层析预柱。

2.试剂与材料 二乙苯(95%)、萘、氯仿(为色谱纯)、D101型大孔吸附树脂、猫爪草正丁醇提取物(自制)、α-萘酚试液和三氯化铁试液。

3.色谱条件 色谱柱:DB-5石英毛细管柱(30m×0.25mm);进样口:温度220℃,不分流;柱温:程序升温,35℃保持2min,再以5℃/min升温至70℃保持3min,继续以5℃/min升温至130℃后再以10℃/min升温至180℃。载气:氮气(≥99.999%),流量:1.5ml/min;进样量:1μl。

(二)方法与结果

1.大孔吸附树脂预处理方法的考察 商品树脂中有机残留物残留量很高,需经适当预处理,降低树脂中的有机残留物含量,方可安全地应用于药品和食品等生产中。

(1)大孔吸附树脂中有机残留物种类的确定:取适量D101型大孔吸附树脂装柱,加95%乙醇浸泡30min后开始洗脱,收集洗脱液,利用GC-MS技术对洗脱液进行检测分析。结果证实乙醇洗脱液中检测到的有机残留物有二乙苯和萘。

(2)两种对照品标准曲线与线性关系考察:分别称取二乙苯和萘对照品适量,加氯仿分别配制成2×10-6,4×10-6,6×10-6,8×10-6,10×10-6,分别吸取上述5个浓度的对照品溶液1μl,注入气相色谱仪,按上述色谱条件测定,记录气相色谱图。以浓度为横坐标,峰高为纵坐标,作标准曲线。各对照品线性范围、回归方程及线性关系考察结果见表3-40。

表3-40 各对照品线性范围、回归方程及线性关系考察结果

(3)大孔吸附树脂的预处理:树脂的前处理及再生过程要求较严格,每次处理必须彻底,否则对有效成分提取的效果有较大影响。参考相关技术资料,进行如下的处理。称取一定量大孔吸附树脂,装柱(900ml/BV),加1.5BV 2%NaOH浸泡2h后洗脱,去离子水洗至pH中性,再在60℃,加95%乙醇浸泡1h后洗脱,洗脱流速为2BV/h,收集洗脱液,每0.5BV为1份,共洗脱3BV即可。

(4)树脂前处理结果的验证:精密称取0.2g未处理的树脂和1.0g经处理的树脂分别加入10ml量瓶中,精密加入5.0ml氯仿,称重,超声提取10min,再称重,补足减失重量,滤过,滤液注入气相色谱仪测定。结果未处理的树脂中苯系列有机残留物为二乙苯和萘,含量甚高,已处理树脂中萘含量甚微,二乙苯未检测到,结果见表3-41。

表3-41 树脂D101有机残留物含量测定结果(×10-6

2.大孔树脂纯化的最佳实验条件

(1)最大吸附容量的确定:精密称取供试品一定量,加水至浓度为0.7g/ml,上预先处理好的大孔吸附树脂柱。待上样结束后,用400ml蒸馏水洗脱,流速为8ml/min,期间用α-萘酚试液和3%三氯化铁试液对洗脱液进行检视,逐渐增大上样量直至用水洗脱时显阳性反应,即有漏样现象,此时树脂的吸附达到了饱和,此上样量即为最大上样量,结果最大吸附容量为1∶25[正丁醇萃取物量:树脂(g)]。

(2)洗脱液的选择:精密吸取浓度为0.7g/ml的正丁醇萃取物一定量,上预先处理好的大孔吸附树脂柱,树脂柱依次用蒸馏水及30%,50%,70%,90%的乙醇梯度洗脱,每个浓度洗脱5个柱体积。一方面取一定量以干燥失重法测定浸膏含量;另一方面取一定量浓缩至适当体积后加入95%乙醇至不产生沉淀为止,过滤,滤液浓缩至干,用于测定皂苷含量。结果见表3-42。

表3-42 水及不同浓度乙醇洗脱效率的比较

由表3-42可得:从浸膏量分析,水洗脱效率最佳,占总浸膏53.51%;从皂苷量分析,30%乙醇洗脱效率最佳,占总皂苷量31.22%;从纯化率看,90%乙醇洗脱纯化率最好,占浸膏量的2.72%,70%乙醇次之,占1.51%。综合分析,30%乙醇洗脱皂苷量最大,纯度较高;水洗脱皂苷纯化率最低(0.16%),浸膏率最高(53.51%),除杂效果最好。

(3)洗脱液成分的鉴别试验

①理化鉴别:取两支试管,分别加入5ml 0.1mol/L HCl和0.1mol/L NaOH溶液,再各加3滴上述洗脱液(适当浓缩),振摇1min,碱液管呈淡棕色透亮,酸液管呈乳白色浑浊状。碱液管泡沫较酸液管持久,说明猫爪草中的皂苷主要为三萜皂苷。

②薄层鉴别:取人参皂苷和齐墩果酸为对照品,以氯仿∶甲醇∶水(65∶35∶10)下层为展开剂,展开,以10%硫酸乙醇为显色剂。3个紫色斑点几乎在一条直线上,也说明洗脱液主要为三萜皂苷。

③上样浓度的确定:精密称取供试品一定量,加水使浓度分别为0.5g/ml,0.7g/ml,1.0g/ml,1.5g/ml,2.0g/ml,分别上预先处理好的大孔吸附树脂柱,30%乙醇洗脱,以下操作同大孔树脂纯化的最佳实验条件,测定结果见表3-43。

表3-43 不同上样浓度对吸附效率的影响(n=3)

上述结果表明上样浓度约为0.7g药材/ml时最佳。

(4)洗脱流速的选择:精密称取供试品一定量,4份,加入水使浓度0.7g/ml,分别上大孔树脂柱,以30%乙醇洗脱,使洗脱流速分别4ml/min,8ml/min,12ml/min,16ml/min,以下操作同大孔树脂纯化的最佳实验条件,测定结果见表3-44。

表3-44 洗脱流速对吸附效率的影响(n=3)

试验结果表明,洗脱流速对结果具有影响,流速以12ml/min为宜。

(三)小结

1.通过上述实验研究证实,大孔树脂洗脱的最佳条件为:吸附容量为1∶25(正丁醇萃取物量∶大孔树脂),吸脱液以30%乙醇、50%乙醇对苷类洗脱较好;上样浓度为0.7g/ml,流速以12ml/min为宜。

2.该法脱糖效果好,且吸附容量大,适于工业生产,可作为植物药脱糖的理想方法。上样后,用水洗至Molish反应为阴性,将洗脱液浓缩至稠膏,冷冻干燥,即得棕褐色多糖

3.大孔吸附树脂的预处理和再生方法。在树脂前处理时,先用5%HCl洗脱,后用纯化水洗至中性,再用2%NaOH洗脱,后用纯化水洗至中性,尔后用95%乙醇洗至流出液淡黄色,再用纯化水洗至流出液无醇味,即可再次使用。

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