王 琳,朱 缨,吴纪凯
本研究旨在寻找一种快速简便、适用于大生产的方法从银杏叶中提取、分离、检测银杏内酯和白果内酯,为参银复智制剂的研制提供帮助,也为制备银杏叶提取物的研究者提供参考。
1.1 试剂与原料 大孔吸附树脂 D101、AB-8、D201、聚酰胺树脂均为工业级,乙腈为色谱纯(Merck公司),其他试剂均为分析纯,水为Millipore超纯水。
银杏叶药材由苏州天灵中药饮片公司提供,银杏叶内酯 A(GA)、银杏叶内酯 B(GB)、银杏叶内酯C(GC)和白果内酯(BB)对照品购至 sigma公司,纯度>98%。
1.2 仪器 液相色谱仪为Waters Acquity UPLC system,包括二元泵处理器、样品处理器、柱温箱、ELS检测器以及Empower色谱工作站;W14M-2电子恒温水浴锅(sheldon manufacturing.Inc.);RE200型旋转蒸发仪(瑞士产);ZK一2A型真空干燥器 (上海实验仪器厂);CP225D电子天平(Sartorius 公司);PB-10 型酸度计(Sartorius);摇床(Labnet orbit LS)。
2.1 银杏萜类内酯的UPLC-ELS测定
2.1.1 供试品溶液的制备 根据前期正交试验结果及文献[2]报道选择以下方法提取银杏叶内的内酯类成分:银杏叶适当粉碎,加入7倍量70%乙醇溶液回流提取2次,3 h/次,合并提取液,减压回收乙醇,加适量水至3倍药材量水沉,静置,过滤,浓缩至一定体积,浓缩液低温贮存待用。
分别吸取等量浓缩液按1 BV/h的流速上不同类型树脂柱吸附,先用水洗2 h,取一定浓度的乙醇溶液,按1 BV/h洗脱,分别收集一个柱床体积的洗脱液,减压浓缩后以甲醇定容,过0.22 μm微孔滤膜,即得。
1.1 一般资料 选取2017年9月至2018年4月在西南医科大学附属医院就诊的各类癌症患者269例,其中男150例,女119例,年龄44~77岁;其中乳腺癌53例,肝癌 86例,肺癌87 例(小细胞肺癌41例,鳞癌17例,腺癌29例),白血病43例,均经病理诊断及其他手段确诊且未经放化疗。选取肺部良性疾病患者57 例,年龄48~73岁,其中支气管炎患者22例,慢性阻塞性肺疾病17例,肺炎18例,并排除其他严重系统疾病及恶性肿瘤。另以同期30例健康体检人员作为健康对照组,年龄22~28岁,经证实均无心脏、肝、肾等其他系统疾病。
2.1.2 色谱条件 色谱柱:waters BEH C18,2.1×50 mm,1.7 μm;流动相:甲醇-四氢呋喃-水(25∶5∶70);流速:0.3 ml/min;柱温:30 ℃;蒸发光散射检测器(ELSD);漂移管温度:80℃; 载气:氮气;流速:2.5 L/min;进样量:5 μl。
2.1.3 线性考察 取银杏内酯 A、B、C和白果内酯对照品适量,甲醇溶解,精密吸取混合对照品溶液适量,分别配制成不同浓度,按上述色谱条件依次进样,分别重复3次。以峰面积积分值(Y)为纵坐标,浓度(X)为横坐标,进行线性回归,得到银杏内酯A、B、C 和白果内酯的回归方程、相关系数(r)和线性范围,结果见表1。
表1 线性关系考察结果
图1 供试品(A)和对照品(B)的UPLC图
2.1.4 稳定性试验 取同一供试品溶液适量,分别于 0、1、2、4、6、8、24、48 h 进样测定,结果白果内酯、银杏内酯A、B、C平均峰面积的RSD分别为2.7%、2.4%、1.9%和 2.0%(n=6), 表明供试品在 48 h 内基本稳定。
2.1.5 精密度试验 精密吸取混合对照品溶液5 μl,重复进样5次。结果,白果内酯、银杏内酯A、B、C平均峰面积的RSD分别为0.9%、1.2%、1.4%和1.7%(n=6),表明仪器精密度良好。
2.2 银杏萜类内酯分离工艺研究 吸附树脂的吸附性能与被吸附分子的极性、分子大小、吸附剂的极性、比表面积、孔径大小等因素有关,而且吸附树脂因其结构和基团不同,或者生产厂家不同,吸附能力也有所区别,为了分离、富集、纯化银杏叶中的萜类内酯,笔者收集了部分国内不同厂家不同型号的吸附树脂,通过对银杏叶萜类内酯的吸附与分离性能的研究,筛选出较为理想的树脂和分离工艺。
2.2.1 大孔吸附树脂的预处理和再生 在吸附树脂生产过程中一般均采用工业级原料,产品没有经过进一步净化处理,因此吸附树脂内部往往残留少量单体、致孔剂和其他有机物杂质,在产品贮存期间,为防止细菌、真菌的生长,有时加入碱等防腐剂[3]。因此,在树脂使用之前,必须进行预处理,以除去制备和贮存中引入的杂质。一般预处理如下:吸附树脂水合:吸附树脂通常以湿态保存,如果暴露在空气中,树脂可能部分干燥失水。为使树脂再度水合,应把脱水的吸附树脂充分浸泡,以便从孔中赶出空气泡。浸泡之后,用水冲洗取代乙醇,水洗,以除去痕量的防腐剂和残留的单体化合物。
当树脂的吸附能力降低或受严重污染时需对树脂进行强化再生,其方法是:在容器内加入高于树脂层10 cm的3%~5%盐酸溶液浸泡2~4 h,然后进行二次水淋洗,至接近中性。再用3~4倍树脂体积同浓度的盐酸溶液通柱,然后用二次水洗至接近中性;再用3%~5%的氢氧化钠溶液浸泡4 h,后用二次水清洗至pH值为中性,备用即可。取一定量的树脂,用95%的乙醇溶液浸泡24 h,然后用乙醇洗涤,直到洗出液中加适量蒸馏水无白色浑浊现象,再用蒸馏水洗至无醇;然后依次用4%Na0H、5%HCL浸泡2~4 h,分别用蒸馏水洗至中性,备用。
2.2.2 吸附树脂装柱步骤 一般吸附柱由玻璃制成。在装柱之前应先在柱中加入一定量的水,然后将带水的吸附树脂浆液倒入柱中,一般按下列步骤进行:①树脂-水浆液加入已带有定量水的吸附柱中;②把过量的水通过柱底放出,保持水面高于树脂层面3 cm以上直到所有树脂全部转移到柱中。
2.2.3 吸附树脂的选择 分别称取3 g处理好的AB-8、D101、D201、聚酰胺四种干大孔树脂于 100 ml具塞三角瓶中,量取银杏叶提取浓缩液50 ml置于恒温摇床中,25℃下以一定的速度振摇24 h后进行过滤,参照2.1的条件制备供试品,测定GA、GB、GC和BB的峰面积,并代入相应的线性方程计算吸附平衡后溶液中银杏内酯的浓度。根据以下公式计算吸附量。
将吸附平衡的树脂立刻放入磨口三角瓶中,再振荡24 h,然后再将树脂滤出,测定洗脱液中GA、GB、GC和BB浓度,根据以下公式计算解吸率。
吸附量=(C0-C)×V/m(mg/g)
解吸率=[V1C1/(C0-C)V]×100%
其中C0和C分别为树脂吸附前后银杏内酯粗提物液中各类银杏内酯的浓度,C1为15%乙醇溶液解吸附后溶液中各类银杏内酯的浓度;V为银杏内酯粗提物液的体积 (50 ml),V1为洗脱液体积(200 ml);m 为干树脂质量(3 g)。
表2 4种大孔树脂对银杏叶萜类内酯的静态吸附效果
从实验结果可以看出:聚酰胺吸附树脂对银杏叶中萜类内酯有较好的吸附作用,加之较高的解吸率(达到90%以上),能达到对银杏叶中内酯类物质的富集纯化作用。因此,笔者选用聚酰胺吸附树脂进行银杏内酯类物质的动态吸附实验研究。
2.2.4 洗脱剂及洗脱浓度的选择 内酯类化合物易溶于甲醇、乙醇、丙酮等溶剂,考虑到甲醇的毒性和丙酮的挥发性及溶解性,本实验中采用乙醇-水为洗脱溶剂,对已吸附的树脂按1 BV/h的流速上柱吸附,先用水洗2 h,再用不同浓度洗脱剂自上而下进行洗脱,分别收集不同浓度的洗脱剂的洗脱液,真空干燥,测定萜类内酯的总含量(银杏内酯A、B、C和白果内酯的含量之和)。实验结果见图2。
图2 洗脱剂浓度对银杏内酯含量的影响
通过实验可知,乙醇浓度在5%~10%基本上可以将内酯洗脱下来,银杏萜类内酯有效部位的含量高,考虑到用5%乙醇溶液洗脱时需较大体积,故采用10%为洗脱溶剂。
2.2.5 洗脱剂用量的选择 考虑到洗脱剂对分离效果的影响,笔者分别对10%的乙醇浓度,以1BV、2BV、3BV、4BV、5BV 进行研究,结果见表 3。
表3 洗脱剂用量的影响
从理论上讲,洗脱剂用量越多越好,能将吸附质量解析下来,但过量的洗脱剂后处理带来麻烦,起不到浓缩的效果,同时过量的溶剂会将银杏叶内的其他成分洗脱下来,降低银杏萜类内酯的纯度,从表3可知2~3倍已能将内酯洗脱下来。
2.2.6 最佳分离工艺条件的验证 最佳工艺条件为银杏叶采用7倍70%乙醇溶液回流提取2次,3 h/次,合并提取液,减压回收乙醇,加3倍量水,水沉,过滤,浓缩,然后上己处理好的聚酰胺树脂,2倍水洗后,用2~3倍树脂床体积10%乙醇溶液洗脱,收集洗脱液,减压浓缩干燥,检测含量,按此条件,试制3批,结果银杏萜类内酯的含量都在35%以上,有效部位得率在90%以上,与所用银杏叶原料中有效成分含量成正相关。
由上可知,该项技术稳定可靠,能够较经济地达到银杏萜内酯的有效分离。
3.1 UPLC法测定的优点[4]与 HPLC法比较,UPLC-ELSD法在检测银杏叶萜类内酯时有几个优点:超高分离度、超高速度、超高灵敏度。常规HPLC法测定银杏时萜类内酯的含量一般需要0.5~1 h的时间,样品组分才能得到较好的分离;而采用UPLC法只需15 min就能得到更好的分离效果和分析结果。
3.2 树脂分离的优点 UPLC法只采用一次柱分离,结晶纯化即可连续制得纯度达35%以上的银杏萜类内酯。工艺操作中只采用无毒试剂水和乙醇,对产品药用提供了安全保障。由于采用的是可重复使用的大孔树脂,使生产成本大大降低。本工艺简便,采用有机试剂少。因此适用于中试及工业生产,为大规模开发银杏萜内酯药品奠定了良好基础。
[1]王 琳,范洤彬.一种治疗血管性痴呆的组合物及其制备方法[P].中国,201010132782.6:2010-06-09.
[2]陈 红,孙黎清,董自波.银杏叶总黄酮苷和萜内酯类化合物最佳提取工艺研究[J].中国药业,2007,16(14):47-48.
[3]苏 静,谈 锋,李连强,等.高速逆流色谱法分离纯化银杏叶中白果内酯和银杏内酯 A、B、C[J].2008,39(11):1644-1648.
[4]赵一懿,郭洪祝,王京辉,等.超高效液相色谱法同时测定银杏叶提取物中11种黄酮苷类成分的含量[J].中国药学杂志,47(24):2032-2037.