大孔樹脂純化川芎總提物工藝研究

1、大孔樹脂純化川芎總提物工藝研究大孔樹脂純化川芎總提物工藝研究劉友平劉友平承擔(dān)單位：成都中醫(yī)藥大學(xué)承擔(dān)單位：成都中醫(yī)藥大學(xué)基金項(xiàng)目：國(guó)家科技部基金項(xiàng)目：國(guó)家科技部“十一五十一五”支撐計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編支撐計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：號(hào)：2006BAI06A14-10 ）一一.大孔吸附樹脂在中藥有效成分分離純化大孔吸附樹脂在中藥有效成分分離純化中的應(yīng)用中的應(yīng)用 大孔樹脂是大孔樹脂是20 世紀(jì)世紀(jì)70 年代末發(fā)展起來(lái)的年代末發(fā)展起來(lái)的一類有較好吸附性能的有機(jī)高聚物吸附劑，一類有較好吸附性能的有機(jī)高聚物吸附劑， 不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑，對(duì)氧、熱、化學(xué)試不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑，對(duì)氧、熱、化學(xué)試劑穩(wěn)定及機(jī)械強(qiáng)度高的

2、有機(jī)高分子聚合物，具劑穩(wěn)定及機(jī)械強(qiáng)度高的有機(jī)高分子聚合物，具有良好的吸附性能。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于中藥有效有良好的吸附性能?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于中藥有效成分的分離純化。成分的分離純化。 作為一種新型分離純化方法，選擇不同類型樹脂，作為一種新型分離純化方法，選擇不同類型樹脂，可以對(duì)中藥中的多種有效成分達(dá)到富集純化作用可以對(duì)中藥中的多種有效成分達(dá)到富集純化作用 。 本研究采用大孔樹脂純化川芎總提物，以阿魏酸本研究采用大孔樹脂純化川芎總提物，以阿魏酸為指標(biāo)，通過(guò)樹脂篩選，系統(tǒng)研究了中極性大孔樹為指標(biāo)，通過(guò)樹脂篩選，系統(tǒng)研究了中極性大孔樹脂脂DM301對(duì)川芎乙醇提取物中阿魏酸的純化作用，對(duì)川芎乙醇提取物中阿魏酸的

3、純化作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該樹脂能有效富集純化阿魏酸，精實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該樹脂能有效富集純化阿魏酸，精致度高。致度高。 二二.川芎及川芎總提物川芎及川芎總提物 川芎為傘形科（川芎為傘形科（Umbelliferae）植物川）植物川芎芎Ligusticum chuanxiong Hort.的干燥根的干燥根莖。味辛、微苦、性溫，有活血化瘀、理氣止莖。味辛、微苦、性溫，有活血化瘀、理氣止痛等作用。常用于頭痛、肋痛及心腦血管等疾痛等作用。常用于頭痛、肋痛及心腦血管等疾病的治療。病的治療。 川芎總提物（川芎總提物（Ligusticum wallichii auct. Sin. Non. Franch）。味苦、

4、）。味苦、辛；氣味濃香稍有麻舌感，微回甜。辛；氣味濃香稍有麻舌感，微回甜。 主要成分為生物堿和酚酸類成分。主要成分為生物堿和酚酸類成分。有活血行氣，通經(jīng)活絡(luò)，祛風(fēng)止痛作用。有活血行氣，通經(jīng)活絡(luò)，祛風(fēng)止痛作用。 川芎總提物經(jīng)文獻(xiàn)報(bào)道，生產(chǎn)工藝主要為乙醇提取，大孔樹脂純化。川芎總提物經(jīng)文獻(xiàn)報(bào)道，生產(chǎn)工藝主要為乙醇提取，大孔樹脂純化。本研究主要就樹脂純化部分進(jìn)行了系統(tǒng)研究，確定純化工藝。本研究主要就樹脂純化部分進(jìn)行了系統(tǒng)研究，確定純化工藝。 三三.研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容1.樹脂的預(yù)處理及裝柱樹脂的預(yù)處理及裝柱 取大孔樹脂用取大孔樹脂用95%乙醇浸泡乙醇浸泡24 h，乙醇濕法裝柱，乙醇濕法裝柱，用乙醇在柱上

5、流動(dòng)清洗，不時(shí)檢查流出的乙醇液，至用乙醇在柱上流動(dòng)清洗，不時(shí)檢查流出的乙醇液，至乙醇液與水混合乙醇液與水混合(1:5) 不呈白色渾濁為止，使用前以不呈白色渾濁為止，使用前以大量蒸餾水洗去乙醇至無(wú)醇味。大量蒸餾水洗去乙醇至無(wú)醇味。2.不同型號(hào)大孔吸附樹脂吸附量和解吸率的比較不同型號(hào)大孔吸附樹脂吸附量和解吸率的比較 量取各型樹脂（干重約量取各型樹脂（干重約1g）置）置150mL具塞錐形瓶中，分別精密加入川具塞錐形瓶中，分別精密加入川芎提取液芎提取液90mL(經(jīng)測(cè)定阿魏酸濃度為經(jīng)測(cè)定阿魏酸濃度為0.29mgmL-1，約含生藥量，約含生藥量0.25gmL-1)靜置靜置24h，充分吸附后，濾過(guò)。測(cè)定濾液

6、中剩余阿魏酸量。將吸附平衡后的樹脂，充分吸附后，濾過(guò)。測(cè)定濾液中剩余阿魏酸量。將吸附平衡后的樹脂轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，用轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，用95%的乙醇解吸，測(cè)定解吸液中阿魏酸的含量。計(jì)算解吸的乙醇解吸，測(cè)定解吸液中阿魏酸的含量。計(jì)算解吸率。率。 表表1 各類大孔吸附樹脂物理性能各類大孔吸附樹脂物理性能 樹脂型號(hào)樹脂型號(hào)廠廠 名名極極 性性比表面（比表面（/g）平均孔徑（平均孔徑（nm）D101天津農(nóng)藥股份有限公司樹酯分工司天津農(nóng)藥股份有限公司樹酯分工司非極性非極性40030DA201天津農(nóng)藥股份有限公司樹酯分工司天津農(nóng)藥股份有限公司樹酯分工司極性極性15030DM301天津農(nóng)藥股份有限公司樹酯分工司

7、天津農(nóng)藥股份有限公司樹酯分工司中極性中極性33019D140晨光化工研究院晨光化工研究院弱極性弱極性50060095AB-8天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所弱極性弱極性480-52013-14樹脂型號(hào)樹脂型號(hào)吸附量（吸附量（mg）解析率（）解析率（）D10110.3190.74DA20111.1484.78DM30112.0792.19D14010.9789.64AB-812.0184.62表表2各型號(hào)樹脂對(duì)阿魏酸的吸附量和解吸率各型號(hào)樹脂對(duì)阿魏酸的吸附量和解吸率 結(jié)果可以看出，綜合吸附量和解吸率兩方面的指標(biāo)，確定結(jié)果可以看出，綜合吸附量和解吸率兩方面的指標(biāo)，確定DM301樹脂

8、樹脂適用于川芎中酚酸類成分的分離純化。適用于川芎中酚酸類成分的分離純化。 3 DM301型樹脂純化工藝動(dòng)態(tài)吸附階段型樹脂純化工藝動(dòng)態(tài)吸附階段 3.1 徑高比的考察徑高比的考察 表表3 動(dòng)態(tài)吸附徑高比考察結(jié)果動(dòng)態(tài)吸附徑高比考察結(jié)果 結(jié)果表明，當(dāng)吸附徑高比為結(jié)果表明，當(dāng)吸附徑高比為1:8時(shí)，時(shí)，DM301樹脂對(duì)阿魏酸的比吸附量最樹脂對(duì)阿魏酸的比吸附量最大。大。徑高比徑高比(cm:cm)上樣體積上樣體積(ml)上樣液阿上樣液阿魏酸魏酸量量(mg)未吸附阿未吸附阿魏酸量魏酸量(mg)吸附量吸附量(mg)比吸附量比吸附量(mg g-1)1:490.0027.329.0118.319.151:6135.0

9、040.9812.8628.129.371:8180.0054.6415.1039.549.883.2上樣藥液生藥濃度的確定上樣藥液生藥濃度的確定 表表4上樣濃度考察結(jié)果上樣濃度考察結(jié)果 結(jié)果表明結(jié)果表明,上樣藥液生藥濃度為上樣藥液生藥濃度為0.2g ml-1時(shí)，時(shí)，DM301樹脂對(duì)阿魏樹脂對(duì)阿魏酸的比吸附量最大。故上樣濃度以酸的比吸附量最大。故上樣濃度以0.2g藥材藥材ml-1為宜。為宜。 生藥濃度生藥濃度（g/ml）上樣體積上樣體積(ml)上樣液阿魏上樣液阿魏酸的量酸的量(mg)未吸附阿魏未吸附阿魏酸量酸量(mg)吸附量吸附量(mg)比吸附量比吸附量(mg/g)0.2518054.6419

10、.1535.498.870.2022554.6417.0337.619.400.1530054.6419.5835.068.760.1045054.6421.3633.288.320.0590054.6423.0431.607.903.3 動(dòng)態(tài)泄漏曲線動(dòng)態(tài)泄漏曲線 依照上述確定的工藝參數(shù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附依照上述確定的工藝參數(shù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附 ，分段收集流出液，測(cè)，分段收集流出液，測(cè)定流出液中阿魏酸量，計(jì)算泄漏百分率。繪制動(dòng)態(tài)泄漏曲線定流出液中阿魏酸量，計(jì)算泄漏百分率。繪制動(dòng)態(tài)泄漏曲線. 圖圖1 泄漏曲線泄漏曲線 由泄露曲線可以看出第由泄露曲線可以看出第10份未吸附阿魏酸明顯增大，累積泄露百分率超份

11、未吸附阿魏酸明顯增大，累積泄露百分率超過(guò)過(guò)5 。故確定樹脂比上柱量為。故確定樹脂比上柱量為 4.5gg-1（藥材（藥材:干樹脂）。干樹脂）。 4. DM301型樹脂純化工藝動(dòng)態(tài)解析階段型樹脂純化工藝動(dòng)態(tài)解析階段 4.1 洗脫劑的選擇洗脫劑的選擇 按上述確定的工藝條件，取按上述確定的工藝條件，取4份上樣液通過(guò)份上樣液通過(guò)4根裝有根裝有 DM301型型樹脂柱進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附，先用蒸餾水洗至樹脂柱進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附，先用蒸餾水洗至Molish反應(yīng)成陰性，再分反應(yīng)成陰性，再分別用別用20乙醇，乙醇，30乙醇，乙醇， 50乙醇，乙醇，95乙醇洗脫，收集洗乙醇洗脫，收集洗脫液測(cè)定阿魏酸量及固形物量，計(jì)算阿魏酸含量及

12、洗脫率脫液測(cè)定阿魏酸量及固形物量，計(jì)算阿魏酸含量及洗脫率。 結(jié)果可知，以結(jié)果可知，以30乙醇解析，洗脫率不及乙醇解析，洗脫率不及50和和95乙醇，但固形物中阿乙醇，但固形物中阿魏酸純度最高，故選擇魏酸純度最高，故選擇30乙醇為洗脫劑。乙醇為洗脫劑。 表表5 洗脫劑的考察洗脫劑的考察洗洗 脫脫溶溶 媒媒上樣液中上樣液中阿魏酸阿魏酸量量(mg)未吸附阿未吸附阿魏酸量魏酸量(mg)水洗脫液水洗脫液中阿魏中阿魏酸量酸量(mg) 醇洗脫液阿醇洗脫液阿魏酸量魏酸量(mg)固形物量固形物量(mg)阿魏酸阿魏酸純度純度(%)洗脫率洗脫率(%)20%乙醇乙醇21.090.350.358.69180.444.82

13、42.6230%乙醇乙醇21.090.310.4810.76191.235.6253.0050%乙醇乙醇21.090.400.4415.64370.524.4277.2395%乙醇乙醇21.090.390.3917.43476.213.6685.824.2 洗脫溶媒用量的確定洗脫溶媒用量的確定 取一定量上樣液依法上柱，先用蒸餾水洗至取一定量上樣液依法上柱，先用蒸餾水洗至Molish反應(yīng)成陰性，再用反應(yīng)成陰性，再用30%乙乙醇醇10BV洗脫，以洗脫，以1BV/份收集流份。測(cè)定各流份中阿魏酸含量，計(jì)算洗脫率與固份收集流份。測(cè)定各流份中阿魏酸含量，計(jì)算洗脫率與固形物量，繪制洗脫率與收集份數(shù)曲線圖形物

14、量，繪制洗脫率與收集份數(shù)曲線圖 表表6 洗脫試驗(yàn)數(shù)據(jù)洗脫試驗(yàn)數(shù)據(jù)洗脫溶媒洗脫溶媒溶劑用量溶劑用量(收集份數(shù)收集份數(shù))洗脫液中洗脫液中阿魏酸量阿魏酸量(mg)洗脫液中洗脫液中固形物量固形物量(mg)洗脫率洗脫率(%)蒸餾水蒸餾水6BV0.37462.321.7530%乙醇洗脫乙醇洗脫1BV(1)1.0612.525.012BV(2)3.4353.3515.803BV(3)5.6575.4126.724BV(4)2.2749.8110.745BV(5)0.8619.314.076BV(6)0.5710.402.707BV(7)0.415.21 1.948BV(8)0.303.07 1.429BV(

15、9)0.171.20 0.8010BV(10)0.081.07- 0.38圖圖2 洗脫率與收集份數(shù)曲線圖洗脫率與收集份數(shù)曲線圖 由測(cè)定結(jié)果和洗脫曲線可知：在第由測(cè)定結(jié)果和洗脫曲線可知：在第5份即洗脫劑用量為份即洗脫劑用量為5BV時(shí)，時(shí)，能將大部分阿魏酸解吸下來(lái)，故確定洗脫劑用量為能將大部分阿魏酸解吸下來(lái)，故確定洗脫劑用量為4倍量樹脂柱體積。倍量樹脂柱體積。5.樹脂重復(fù)使用次數(shù)的考察樹脂重復(fù)使用次數(shù)的考察 按上述確定的吸附、洗脫條件按上述確定的吸附、洗脫條件,取樣品溶液進(jìn)行上柱、吸附和洗脫取樣品溶液進(jìn)行上柱、吸附和洗脫計(jì)算，在同一根柱子上重復(fù)操作計(jì)算，在同一根柱子上重復(fù)操作5次，分別計(jì)算阿魏酸比

16、吸附量，結(jié)次，分別計(jì)算阿魏酸比吸附量，結(jié)果見(jiàn)下表果見(jiàn)下表7。 表表7 樹脂重復(fù)使用后阿魏酸比吸附量的變化樹脂重復(fù)使用后阿魏酸比吸附量的變化 由表可知，隨著大孔樹脂吸附柱使用次數(shù)的增加，樹脂對(duì)阿魏酸吸附量由表可知，隨著大孔樹脂吸附柱使用次數(shù)的增加，樹脂對(duì)阿魏酸吸附量明顯下降，樹脂重復(fù)使用明顯下降，樹脂重復(fù)使用3次后，阿魏酸比吸附量下降約次后，阿魏酸比吸附量下降約50需要再生才需要再生才可繼續(xù)使用。可繼續(xù)使用。次次 數(shù)數(shù)12345阿魏酸阿魏酸比吸附量比吸附量（mgg-1）6.785.965.043.242.116.工藝驗(yàn)證工藝驗(yàn)證 精密吸取上樣溶液精密吸取上樣溶液3 份，上柱洗脫。測(cè)定各流份中阿魏

17、酸含量、固形物量，份，上柱洗脫。測(cè)定各流份中阿魏酸含量、固形物量，算洗脫率及精制度算洗脫率及精制度 。 結(jié)果表明：川芎提取物經(jīng)大孔樹脂純化后有效地降低了固形物的含量，提高了結(jié)果表明：川芎提取物經(jīng)大孔樹脂純化后有效地降低了固形物的含量，提高了阿魏酸的含量，阿魏酸的平均精制度達(dá)阿魏酸的含量，阿魏酸的平均精制度達(dá)883.35，該工藝穩(wěn)定、可行。，該工藝穩(wěn)定、可行。表表8 工藝參數(shù)驗(yàn)證性試驗(yàn)結(jié)果工藝參數(shù)驗(yàn)證性試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)試驗(yàn)試驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2試驗(yàn)試驗(yàn)3平均結(jié)果平均結(jié)果RSD(%)上樣液中阿魏酸量上樣液中阿魏酸量(mg)21.0521.6821.3621.36水洗脫部位阿魏酸水洗脫部位阿魏酸量

18、量(mg)0.410.490.380.43水洗脫部位固形物水洗脫部位固形物量量(mg)465.07437.12492.54464.9130%乙醇洗脫部位乙醇洗脫部位阿魏酸量阿魏酸量(mg)11.3410.8611.0311.0830%乙醇洗脫部位乙醇洗脫部位固形物量固形物量(mg)185.32195.91188.64189.9730%乙醇洗脫部位乙醇洗脫部位洗脫率洗脫率(%)54.9451.2552.5752.94阿魏酸精制度阿魏酸精制度(%)874.79893.34881.92883.351.05四四 結(jié)論及討論結(jié)論及討論 川芎所含化學(xué)成分復(fù)雜，有酚酸類、生物堿、多糖、揮發(fā)油等。酚酸類川芎所含化學(xué)成分復(fù)雜，有酚酸類、生物堿、多糖、揮發(fā)油等。酚酸類成分含量少，富集、純化存在一定困難。川芎中酚酸性成分主要有阿魏酸、成分含量少，富集、純化存在一定困難。川芎中酚酸性成分主要有阿魏酸、瑟丹酸、香草醛、香草酸、咖啡酸等，本研究以阿魏酸為指標(biāo)考察了對(duì)此類瑟丹酸、香草醛、香草酸、咖啡酸等，本研究以阿魏酸為指標(biāo)考察了對(duì)此類成分