杜仲叶中绿原酸的提取纯化研究
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时珍国医国药2007年第l8卷第2期LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2007VOL.18 NO.2
杜仲叶中绿原酸的提取纯化研究
袁华,邓 良,杨小俊,闰志国,吴元欣
(武汉工程大学化工与制药学院,湖北武汉430073)
摘要:目的研究杜仲叶中绿原酸的提取纯化方法。方法采用水提、絮凝脱色、树脂吸附、重结晶工艺提取纯化。结果
杜仲叶的水浸提液浓缩后用l%壳聚糖絮凝去杂、活性碳脱色得到进样液,进样液用NKA一9树脂吸附,50%乙醇解吸,
洗脱液浓缩后的粗品经甲醇重结晶得到纯度t>97%的绿原酸,提取率t>65%。结论优化完善了杜仲叶中绿原酸的提取
纯化方法,为杜仲资源的充分综合利用和产业化开发提供了参考。
关键词:绿原酸;提取;纯化;杜仲叶
中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2007)02-0446-02
Study on the Extraction and PurificatiOn Of Chlorogenic Acid in Eucommia ulmoides Oliv.
Leaves
YUAN Hua,DENG Liang,YANG Xiao-jun,YAN Zhi-guo,wu Yuan。xin
(School of Chemical Engineering and Pharmacy,Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430073,China)
Abstract:0bjecllve To study the optimum extraction and purification process for chlorogenic acid in E ̄ommm ulmoides Oliv. Leaves.Metllotis The process was carried out by water extraction,1%chitosan flocculation,actived char decolorization.NKA. 9 resin adsorption.50%e山anol desorption and methanol recrystallization.Results The extracting ratio of chlorogenic acid was 68%with purity of 97%.Conclusion An optimum and improved technology for the extraction and purification of chlorogenic acid
in E ̄ommm ulmoides Oliv.Leaves WaS investigated.It is helpful to industrial production of chlorogenic acid. Key words:Chlorogenic acid; Extraction;Purification; Eucommia ulmoides Oliv.
杜仲E ̄ommm ulmoides Oliv.是我国特有的经济树种,其药 用价值历来受到人们关注。杜仲中主要有效成分绿原酸具有抗
菌、抗病毒、利胆、保肝、降压、清除自由基等作用。2000多年前
我国的《神农本草经》就将之列为中药上品。近年来研究表明杜 仲叶中的主要化学成分和杜仲皮基本一致,且杜仲叶中绿原酸含
量更为丰富,达到干叶重的1%~5%,因此从原材料丰富且价廉
的杜仲叶中提取绿原酸成为研究热点u 。其中钱骅 、刘军
海等 提出的大孔吸附树脂提取纯化法展示了一定的工业化前
景,但报道的树脂分离效果不一致,且均未见有关终产品纯度及
收率的报道。 杜仲叶提取物中除含绿原酸外,还含有鞣质、蛋白质、多糖等
物质。为了得到纯度较高的绿原酸,必须对提取液进行多步分离
纯化。本文在文献工作的基础上,围绕产业化目标,改进完善了
提取制备工艺,采用水提、絮凝脱色、树脂吸附、重结晶工艺提取
制备了纯度与收率较高的绿原酸。
1材料与方法
1.1 材料与仪器杜仲叶采自湖北五峰(风干、粉碎);主要试剂
乙醇、甲醇、稀盐酸等均为分析纯;壳聚糖为生化试剂;NKA-9,
AB-8,NKA-II型树脂(南开大学化工厂);绿原酸(中国药品生物
制品检定所)。zF.I型紫外分析仪(上海顾村电光仪器厂);Agi.
1ent 1 100型高效液相色谱仪。 1.2 提取纯化工艺准确称取10.0 g杜仲叶,用去离子水2×
120 ml在80℃下动态提取150 min,过滤,提取液减压浓缩至100
m1,浓缩液中加入1%壳聚糖溶液4 ml絮凝,过滤,滤液用活性碳
脱色,得进样清液,用NKA-9树脂吸附进样清液,用50%乙醇溶
液洗脱,洗脱液减压浓缩,得绿原酸粗品,经甲醇重结晶得绿原酸
纯品。提取率965%(以杜仲叶中绿原酸含量计),纯度t>97%。 1.3 绿原酸的含量检测绿原酸的含量测定参照文献 进行。
收稿日期:2006-08-01;修订日期:2006—12—30 作者简介:袁华(1965-),男(汉族),湖北蕲春人,现任武汉工程大学化 工与制药学院副教授,硕士学位,主要从事有机合成及天然产物化学的研 究工作.
・446・ 2 结果 2.1提取条件
2.1.1 提取溶剂的选择杜仲叶中绿原酸的提取一般选用40%
乙醇水溶液,使用乙醇水溶液提取除增加溶剂成本以外,提取液 中的脂溶性成分增加,造成后续处理困难,绿原酸在热水中溶解
度较大,本文选用水为提取溶剂 2.1.2提取温度的选择随着提取温度的升高,绿原酸得率不断
增加,当温度高于80℃时,绿原酸得率开始下降。随着温度的升 高,杜仲叶中其它成分的溶出也不断增加,同时考虑到绿原酸的
热不稳定性,提取温度控制在80℃以下。
2.1.3提取时间的影响随着时间的延长,绿原酸得率逐渐升
高,尤其是在50~150 min内,二者几乎呈现良好的线性关系,随 后逐渐达到提取平衡状态。
2.1.4浸提液pri值的影响在温度、料液比、提取时间一致的
条件下,用稀盐酸调节提取溶剂的pH值,当pH值为4时,绿原
酸得率较高。因此,绿原酸的最佳提取工艺条件为:每10.0 g杜
仲叶,用2×120 ml去离子水在pH=4及温度80℃下动态提取
150 min。 2.2 絮凝脱色传统中药提取工艺中常常采用水提醇沉法,目的
是除去提取液中的淀粉、树胶、蛋白质、粘液质、果胶、多糖、无机
盐等无效成分。实验发现,水提醇沉法中醇的浓度越高越有利于
除去杂质,但有效成分由于醇沉包夹损失也随之增大。另外水提
醇沉工艺还存在乙醇消耗量大、生产成本高、生产安全系数低等
缺点,因此需要改进工艺。
絮凝澄清法是在中药提取液或提取浓缩液中加入一种絮凝
剂以吸附架桥及电中和方式除去溶液中的某些物质,以达到分离 纯化的目的 。实验通过絮凝剂种类、浓度及絮凝温度、酸度的
选择比较,确定优化的絮凝脱色工艺为:每100 ml浓缩液中加入 1%壳聚糖溶液4 ml,搅拌,在60 ̄(2静置60 min,过滤,滤液用1g
活性碳脱色,得进样清液。 2.3大孔吸附树脂的选择结合杜仲叶浸提物的特性,本文对
NKA一9,AB一8,NKA—II 3种极性的大孔吸附树脂进行选择比 较。树脂根据文献 经预处理、再生后,进行静态吸附与解吸
实验,3种不同型号的大孔吸附树脂对绿原酸溶液(4.8 mg・
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IllI~,l0 IllI)得到的吸附量、吸附率和解吸率如表1所示。
表1 3种树脂对绿原酸的吸附和解吸情况
由表l知,3种大孔吸附树脂对绿原酸均具有较高的吸附量
和吸附率,但是AB一8型树脂吸附的绿原酸很难被解吸下来,不
宜用作分离绿原酸的树脂,只有NKA一9,NKA—U型树脂较为
适合。比较可知,NKA一9型树脂在静态吸附时具有较高的吸附
量和吸附率,而且易解吸,对绿原酸具有较好的富集效果。
2.4 NKA一9树脂对绿原酸的吸附实验
2.4.1 动态吸附曲线将浓度为3.0 mg・ml 的绿原酸溶液加
入装有200gNKA一9型大孔树脂的玻璃层析柱中,在流速为2.0 色散力作用时,吸附力较弱,易于洗脱;而当吸附剂与吸附质以偶 极间作用力或氢键作用时,吸附力强,不易于洗脱。NKA-9大孔
树脂极性较强,同时绿原酸是含有酚羟基化合物,容易与树脂形成
氢键,对绿原酸洗脱需要用对它有更强的溶解能力的溶剂。本实
验中选用不同浓度的乙醇水溶液作为洗脱剂,结果见图4所示。
80
70
60 ; 译50
釜4O
30
20 ml・min 时(可用BV/h表示,即每小时流过床层的流动相的体 。
积为树脂床体积Bed Volume的倍数),测定流出液中绿原酸的
浓度,绘制吸附曲线(见图1)。结果表明,该树脂可处理7~8倍 树脂床体积的进样液。 。。
0 2 4 6 8 1 0 I2 1 4 昧体积/Bv 图1 NKA一9树脂对绿原酸的吸附曲线
2.4.2进样液流速对吸附的影响为了进行有效的吸附,在树脂 吸附过程中有必要使固液两相有充分的接触时问。进样流速过
大,树脂对绿原酸来不及吸附,导致吸附率下降;进样流速过小,
虽然吸附较充分,但是吸附时问长,效率较低。将浓度为3.0 mg
・ml 的绿原酸溶液过柱,考察单位时间内树脂的吸附量与不同 进样流速的关系,结果表明,在流速为2.0 ml・min 时,吸附效
果最好。见图2。
妻zo 一
1 5 0.5 1 0 1 5 2.0 2 5 3 0 3 5 吸附流速/ml・Illi n 图2进样液流速对吸附的影响
2.4.3进样液pH值对吸附的影响在不同pH值下进行吸附实
验,结果表明,绿原酸作为多羟基酚酸,在酸性条件下易被吸附。
因为在酸性条件下,绿原酸以分子形式存在,树脂对其吸附作用
增强;在强酸条件下,以内酯形式存在的绿原酸容易水解;在碱性 条件下,以离子形式存在的绿原酸则不易被吸附。由图3可知,
pH值为3时,吸附效果最好。
2.5 NKA一9树脂对绿原酸的脱附实验
2.5.1洗脱液的选择化合物经树脂吸附后,根据吸附力的强弱 不同而选用不同的洗脱剂。一般来说,吸附剂与吸附质以分子问 80 芝 * 鍪 蕞6o 图3进样液pH值对吸附的影响
40 6O 8O IO0 洗脱剂乙醇浓度/% 洗脱剂乙醇浓度与解吸率的关系
实验中分别用不同浓度的乙醇溶液进行洗脱,测定洗脱液中
绿原酸的含量并计算解吸率。其中50%和70%的乙醇溶液可将
树脂吸附的绿原酸基本洗脱下来。对洗脱液进行薄层分析发现,
70%的乙醇溶液解吸率虽然较高,但是洗脱液中杂质含量也较
高,达不到有效成分分离的效果,所以实验中选择50%的乙醇溶
液作为洗脱液。
2.5.2 洗脱曲线的绘制进样清液吸附后,采用50%乙醇溶液 洗脱,洗脱流速控制为1.0BV/h,收集洗脱液并测定洗脱液中绿