李鴻翔,鄧赟,彭騰,李伯群,賀鋼民,賈波,楊菁
白術(shù)為菊科植物白術(shù)Atractylodes macrocephala Koidz.的干燥根莖,其含有的白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ據(jù)報(bào)道具有抑制子宮收縮[1]、抑制小鼠的胃腸運(yùn)動(dòng)[2]、促進(jìn)脾虛大鼠胃腸道消化吸收功能[3]的藥理作用,是白術(shù)中的有效成分之一,但是目前對(duì)白術(shù)水煎液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的分離純化工藝尚無(wú)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)比6種大孔樹(shù)脂的吸附和解吸附實(shí)驗(yàn)篩選出適合分離純化白術(shù)水煎液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的樹(shù)脂,并優(yōu)化了其工藝參數(shù)。
SSI-series 1500高效液相色譜儀(美國(guó)科學(xué)系統(tǒng)公司),F(xiàn)A2004N電子天平(上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司)色譜柱YMC-Pack ODS-AQ(250×4.6mmL.D S-5μm 12nm ),ZTC-3、DM130、NKA-Ⅱ、AB-8、DA201、D101大孔樹(shù)脂(天津海光化工有限公司),白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ>98%(自制),甲醇(分析純),白術(shù)(四川新荷花中藥飲片有限公司,批號(hào):0907034,產(chǎn)地:浙江)。
2.1 白術(shù)提取液的制備
用天平稱取白術(shù)500g,加入10倍量水浸泡1h,自沸騰時(shí)起保持微沸1h,過(guò)濾,加入6倍量水條件同上煎煮1h,過(guò)濾,合并濾液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收溶液至2000mL,冷卻后加入85%的乙醇至60%,靜置24h,過(guò)濾除去多糖,回收溶液至1000mL。
2.2 含量測(cè)定
用高效液相色譜法測(cè)定提取液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的含量,在1-50μg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,回歸方程為y=1.4802x+10062(y為峰面積,x為濃度,R2=0.9998),色譜條件為:乙腈:水=55:45,波長(zhǎng):220nm,進(jìn)樣量:10μl,柱溫為常溫。
2.3 大孔樹(shù)脂的篩選
2.3.1 大孔樹(shù)脂的預(yù)處理 用95%的乙醇浸泡各類大孔樹(shù)脂24h,然后用95%醇沖洗至洗脫液與蒸餾水1:1混合不渾濁為止,改用水洗至洗脫液無(wú)醇味,用水浸泡備用。
2.3.2 靜態(tài)吸附量的考察 分別精密稱取6種已處理好的濕大孔樹(shù)脂約2g,置250mL具塞錐形瓶中,各加入濃度為3.64μg/mL的白術(shù)提取液50mL,將具塞錐形瓶放入恒溫?fù)u床25°C恒溫振蕩24h(80r/min),充分吸附后,過(guò)濾,測(cè)定濾液(吸附液)中剩余白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的濃度,計(jì)算吸附量。
2.3.3 解析率的考察 取過(guò)濾后的樹(shù)脂,加蒸餾水50mL,于25°C恒溫振蕩120min,過(guò)濾。向上述樹(shù)脂中加入50mL體積分?jǐn)?shù)為90%的乙醇,室溫下振蕩(80r/min)解吸24h,至解吸平衡,過(guò)濾,測(cè)定濾液(解吸液)中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的濃度。計(jì)算解吸率。
2.3.4 大孔樹(shù)脂對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn) 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)篩選的結(jié)果,精密稱取篩選的樹(shù)脂約2g,裝入250mL具塞試管磨口三角瓶中,加入濃度為6.10μg/mL的白術(shù)提取液50mL,25°C恒溫振蕩(80r/min),每1h取1mL,測(cè)定白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的濃度,繪制靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)曲線。
2.4 大孔樹(shù)脂對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的動(dòng)態(tài)吸附與解吸附實(shí)驗(yàn)
2.4.1 吸附流速的影響 將3份濃度為4.35μg/mL的白術(shù)提取物3BV分別以1、2、3BV/h流速上樣,待提取液全部通過(guò)樹(shù)脂后,測(cè)定流出液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的濃度,以流速為橫坐標(biāo),流出液濃度為縱坐標(biāo)做圖。
2.4.2 上樣濃度的影響 將4份不同濃度(50.26μg/mL、39.49μg/mL、16.52μg/mL、6.47μg/mL)的白術(shù)提取液3BV以2BV/h的流速進(jìn)行上柱,收集流出液,測(cè)定流出液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的濃度,以流出液中濃度為縱坐標(biāo),以濃度編號(hào)為橫坐標(biāo)作圖。
2.4.3 最大上樣量的確定 將選定大孔樹(shù)脂濕法裝柱后,以1BVmL/h的流速連續(xù)加入濃度為16.52μg/mL的白術(shù)提取液,每0.5BV收集為一份,測(cè)定流出液的白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的含量,以流出液體積為橫坐標(biāo),以流出液中的濃度為縱坐標(biāo)做圖。
2.4.4 洗脫劑濃度的考察 將4根選定好的大孔樹(shù)脂濕法裝柱后,各加入3BV濃度為7.00μg/mL的白術(shù)提取液,吸附4h,分別用4BV蒸餾水、4BV30%、4BV50%、4BV70%的乙醇洗脫,流速為2BV/h,每1BV收集一份,測(cè)定白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ含量,以洗脫液體積為橫坐標(biāo),洗脫液濃度為縱坐標(biāo)畫(huà)圖。
2.4.5 洗脫流速的考察 將4根選定好的大孔樹(shù)脂濕法裝柱后,各加入3BV濃度為39.50μg/mL的白術(shù)提取液,吸附4h,以3BV70%乙醇為洗脫劑,不同的洗脫流速(1、2、3、4BV/h)進(jìn)行解吸,以洗脫流速為橫坐標(biāo),洗脫液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的濃度為縱坐標(biāo)作圖。
2.4.6 洗脫曲線的考察 將濃度為14.52μg/mL的白術(shù)提取液按照上述確定的吸附和洗脫條件,進(jìn)行上柱、吸附和洗脫,以每1BV為一份,連續(xù)接取。對(duì)洗出餾分進(jìn)行檢測(cè),以流出液體積為橫坐標(biāo),以每份流出液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的濃度為縱坐標(biāo)作圖繪制洗脫曲線。
3.1 大孔樹(shù)脂對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
3.1.1 大孔樹(shù)脂對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的吸附量和解吸率的考察 不同種類型大孔樹(shù)脂對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的吸附量和解吸率見(jiàn)表1。由表1可知AB-8對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ有較大的吸附量和比較高的解吸率,因此選擇AB-8大孔樹(shù)脂做進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。
表1 不同大孔樹(shù)脂的吸附量與解析率
3.1.2 大孔樹(shù)脂對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
評(píng)價(jià)大孔樹(shù)脂不僅要考慮吸附量和解析率還要考慮其吸附速率,AB-8對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。
從圖中可以看出AB-8大孔樹(shù)脂對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ吸附開(kāi)始階段變化較快,4h以后基本達(dá)到平衡狀態(tài)。
3.2 大孔樹(shù)脂對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
3.2.1 吸附流速的影響 (見(jiàn)圖2)。
從圖2可以看出隨著吸附流速的增大流出液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的含量也增大,可能是因?yàn)闆](méi)有和大孔樹(shù)脂充分接觸而流出,考慮到工作效率選擇大孔樹(shù)脂的吸附流速為2BV/h。
3.2.2 上樣濃度的影響 (見(jiàn)圖3)。
從左到右上柱提取液濃度分別為50.26μg/mL,39.49μg/mL,16.52μg/mL,6.47μg/mL。
從圖3可以看出上樣濃度越高洗脫液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的含量也越高,結(jié)合工作效率選擇40μg/mL左右的濃度為上樣濃度。
3.2.3 最大上樣量的確定 (見(jiàn)圖4)。
從圖4中可以看出在此濃度下上樣體積在8BV以前流出液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的變化不大,在9BV的時(shí)候白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ開(kāi)始出現(xiàn)泄漏,所以此濃度下白術(shù)提取液的上樣體積為9BV左右。
3.2.4 洗脫劑濃度的考察 (見(jiàn)圖5)。
從圖中可以看出水和30%左右的乙醇洗脫液中基本不含有白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ,50%左右的乙醇中有少量白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ但不能全部洗出,所以我們選擇用30%左右的乙醇3BV洗脫提取液中的雜質(zhì),然后選用70%的乙醇繼續(xù)進(jìn)行洗脫。
3.2.5 洗脫流速的考察 (見(jiàn)圖6)。
由圖6可知隨著洗脫流速的增大流出液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的含量減小,考慮到工作效率我們選擇2BV/h的流速為洗脫流速。
3.2.6 洗脫曲線的考察 (見(jiàn)圖7)。
從圖7可以看出當(dāng)洗脫體積為9BV時(shí)洗脫液中白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的含量已經(jīng)很小,所以我們選擇9BV的洗脫劑進(jìn)行洗脫。
4.1 白術(shù)是一種常用藥材,目前尚無(wú)確切的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ做為白術(shù)中一種有效成分,用來(lái)評(píng)價(jià)白術(shù)提取物優(yōu)劣較為恰當(dāng)。本工藝對(duì)白術(shù)提取物純化工藝進(jìn)行研究,確定了白術(shù)提取物的最佳純化工藝,為白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的分離純化提供了理論基礎(chǔ)。
4.2 由于白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ的最大吸收波長(zhǎng)為220nm,所以我們選擇220nm的波長(zhǎng)為測(cè)量波長(zhǎng),考察了甲醇:水、乙腈:水的不同比例,結(jié)果以乙腈和水在55:45的條件下和其他峰的分離度良好,所以我們選擇流動(dòng)相的比例為乙腈:水=55:45。
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