大孔吸附树脂纯化桑黄总黄酮工艺

2012-01-25 03:52孙锦秀
实用药物与临床 2012年11期
关键词:桑黄粗提物大孔

孙锦秀

桑黄(Phellinus vaninii Ljub)属担子菌亚门(Basidiomcota),层菌纲(Hymenomycetes),多孔菌科(Polyporaceae),木层孔菌属(Phellinus)[1]。最新研究表明,桑黄具有抗肿瘤、抗炎、抗血管生成活性等多种药理作用[2-4],主要含有可溶性多糖、三萜和黄酮等活性成分[5],是少有的含有活性黄酮化合物的药用真菌。桑黄总黄酮成分是其抗氧自由基的主要活性部位[6],目前对桑黄总黄酮分离纯化的系统研究很少。本文应用大孔树脂对桑黄总黄酮进行纯化富集,优选最佳工艺条件。

1 实验仪器和材料

1.1 主要仪器 KQ-250B超声波清洗仪(昆山市声仪器有限公司),R2000旋转蒸发仪(德国Buchi公司),UV-2401紫外可见分光光度计(日本岛津公司),D100B恒流泵(上海青浦沪西仪器厂)。

1.2 试药 桑黄(杨树桑黄),延吉市长白山特产经营部;芦丁对照品(含量≥98%),南京泽朗植提有限公司,批号:ZL20111108;AB-8大孔吸附树脂(含酯基的苯乙烯聚合物,非极性)、D101大孔吸附树脂(苯乙烯聚合物,非极性)、NKA-9大孔吸附树脂(苯乙烯聚合物,极性),天津南开和成化工有限公司。

2 方法与结果

2.1 桑黄总黄酮粗提物的制备 准确称取15 g桑黄子实体粉末(过60目筛),置烧瓶中,加70%乙醇450 mL,室温下浸泡 12 h后,超声提取30 min,抽滤,残渣再超声提取1次,合并2次滤液,浓缩烘干,得到桑黄醇提物粗品。

2.2 含量测定

2.2.1 溶液配制 对照液:准确称取芦丁对照品25 mg,70%乙醇溶解定容至50 mL;AlCl3液:含水AlCl31.8 g,70%乙醇溶液定容至100 mL;样品液:准确称取桑黄醇提物17.3 mg,70%乙醇定容至25 mL。

2.2.2 标准曲线 精密吸取对照液0、0.8、1.6、2.4、3.2、4.0 mL,置50 mL量瓶,分别加AlCl3液4.0 mL和去离子水15 mL,70%乙醇定容,30℃水浴10 min,室温放置20 min后,408 nm处测吸光度。得线性回归方程:A=0.026 3 C+0.009 7 (r=0.999 8),芦丁浓度在8~40 μg/mL范围内线性良好。

2.2.3 样品总黄酮含量测定 精密吸取样品液1.5 mL,同“2.2.2”项下操作,桑黄粗提物中总黄酮含量为464.5 mg/g。

2.3 纯化工艺考察

2.3.1 树脂预处理 取一定量树脂,95%乙醇溶剂浸泡24 h,湿法装柱,95%乙醇洗脱,控制流速,洗至流出液与水1∶2混合不产生浑浊后,水洗至无醇味,3柱体积(BV)的3%盐酸溶液浸泡3 h,用水洗至中性,再用3 BV的3%氢氧化钠溶液浸泡3 h,水洗至中性。

2.3.2 树脂的选择 精密称取 D101、AB-8、NKA-9树脂各5.0 g,置于50 mL具塞锥形瓶中,加入总黄酮含量为2.064 mg/mL的桑黄粗提物溶液(C0)45 mL,置摇床室温下振摇24 h,取上清液,测其总黄酮含量(C1)。取出吸附饱和的树脂,吸干表面水分,加70%乙醇45 mL,室温下振摇24 h,再取上清液,测其总黄酮含量(C2)。以饱和吸附量和解吸率为考察指标,观察各树脂的吸附性能。饱和吸附量Q=(C0-C1)×V/W,W为树脂质量(g);解吸率(%)=C2/(C0-C1)×100%。结果见表1,选择AB-8为桑黄粗提物的纯化树脂。

表1 三种大孔树脂的吸附性能比较

2.3.3 pH值对吸附的影响 取5.0 g预处理的AB-8大孔树脂置于 50 mL具塞锥形瓶中,加2.064 mg/mL桑黄粗提物溶液45 mL,用盐酸或者NaOH调节溶液pH值分别为4、5、6、7、9。室温下振荡24 h。取上清液测定总黄酮含量,计算室温下的树脂静态吸附量。见图1。

图1 pH值对树脂饱和吸附率量的影响

由图1可见,pH为5时,树脂静态饱和吸附量最大,可能由于桑黄中的黄酮类化合物为多羟基酚类,呈弱酸性,在酸性条件下呈分子状态,以氢键方式被吸附,酸性过强,黄酮类化合物易生成烊盐,使吸附效果变差;碱性增大则使酚羟基上的氢解离形成酸根离子,树脂的结合减弱,从而使吸附量降低。桑黄醇提物溶液pH值介于5和6之间,因此,本实验不另加缓冲盐。

2.3.4 上样浓度考察 称取0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 g桑黄总黄酮粗提物,用70%乙醇30 mL超声溶解,加水稀释至100 mL作为上柱液,计算总黄酮含量(C0)。AB-8大孔树脂50 g湿法装柱(φ 2.4 cm,300 mm,径高比1∶10),分别用1 BV去离子水和5 BV 70%乙醇洗脱,乙醇洗脱液浓缩后定容至100 mL,测总黄酮含量(C2),计算洗脱率,洗脱率(%)=C2/C0×100%,见图2。

图2 上样浓度考察

由图2可见,上样浓度较小时,效率较低,由于死吸附等损耗,使洗脱率降低;当上样浓度达到5 mg/mL(黄酮含量2.323 mg/mL)时,变化很小。浓度越大越容易出现沉淀,导致柱层析堵塞,使流速变慢,所以选择上样浓度为5 mg/mL。

2.3.5 泄露曲线 取粗提物浓度5 mg/mL上柱液上柱,每10 mL收集1个流份,于378 nm波长处测吸光度。见图3。

图3 AB-8大孔树脂的动态吸附泄漏曲线

从图3可见,上柱液量少时,流出液吸光度较小;当上柱液达到30 mL时,桑黄黄酮开始出现泄漏,随着流出液体积的增加,流出液的吸光度逐渐增大。当流出液体积增至100 mL时,达到吸附平衡,流出液吸光度不再发生变化。

2.3.6 洗脱剂浓度考察 取粗提物浓度5 mg/mL上柱液100 mL上柱,1 BV去离子水洗,再分别用5 BV的30%、50%、70%、90%乙醇溶液洗脱。洗脱液浓缩干燥后称重,测定总黄酮含量,计算得率:得率(%)=上柱的粗提物的重量/纯化后的质量。见表2。表2显示,90%醇洗脱所得总黄酮含量高,但得率较低;70%醇洗脱黄酮含量与90%醇洗脱接近,但得率较高。综合考虑,70%醇为最佳洗脱剂浓度。

表2 洗脱剂浓度影响

2.3.7 流速考察 取粗提物浓度5 mg/mL上柱液100 mL上柱,1 BV去离子水洗,再以5 BV 70%乙醇洗脱,恒流泵控制流速分别为1、2、3 BV/h。洗脱液浓缩干燥后称重,计算得率。分别为73.23%、70.72%、62.18%。流速越慢洗脱越完全;过快会减少被吸附物质和树脂的接触时间,进而影响吸附效果,洗脱不完全;而流速过慢,会延长生产周期,同时滞留在树脂中的杂质较多,再生困难,缩短树脂使用寿命。综合考虑选择流速2 BV/h。

2.3.8 树脂再生 AB-8大孔树脂每使用一次后,用95%乙醇洗至无色,然后用水洗去乙醇即可使用。但多次反复使用后,树脂颜色变深,吸附量下降,所以树脂使用数次后必须再生:3 BV 3%盐酸溶液浸泡3 h,用水洗至中性,再用3 BV 3%氢氧化钠溶液浸泡3 h,水洗至中性。

3 讨论

3.1 桑黄总黄酮提取物紫外扫描的最大吸收峰在378 nm,加 AlCl3络合后最大吸收峰移至408 nm,提高了专属性。

3.2 根据上述结果,大孔树脂纯化富集桑黄总黄酮的最佳工艺:AB-8大孔树脂50 g湿法装柱(φ 2.4 cm,300 mm,径高比1∶10),5 mg/mL桑黄粗提物溶液100 mL上样,1 BV水洗后以5 BV 70%乙醇洗脱,流速2 BV/h,乙醇洗脱液干燥浓缩得到精制桑黄总黄酮。

[1] 戴玉成,图力古尔.中国东北野生食药用真菌图志[M].北京:科学出版社,2007:164-166.

[2] Huang HY,Chieh SY,Tso TK,et al.Orally administered mycelial culture of Phellinus linteus exhibits antitumor effects in hepatoma cell-bearing mice[J].Journal of Ethnopharmacology,2011,133(2):460-466.

[3] Kim BC,Choi JW,Hong HY,et al.Heme oxygenase-1 mediates the anti-inflammatory effect of mushroom Phellinus linteus in LPS-stimulated RAW264.7 macrophages[J].Journal of Ethnopharmacology,2006,106(3):364-371.

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[5] 郑立军,王清,季俊虬,等.药用真菌桑黄的研究进展[J].现代中药研究与实验,2005,19(3):60-64.

[6] Shon MY,Kim TH,Sung NJ.Antioxidants and free scavenging activity of phellinus baumii(Phellinus of hymenochaetaceae) extracts[J].Food chemistry,2003(82):593-597.

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