大孔树脂纯化川芎总提物工艺研究

大孔树脂纯化川芎总提物工艺研究刘友平承担单位：成都中医药大学基金项目：国家科技部“十一五”支撑计划项目（项目编号：2006BAI06A14-10）一.大孔吸附树脂在中药有效成分分离纯化中的应用

大孔树脂是20世纪70年代末发展起来的一类有较好吸附性能的有机高聚物吸附剂，不溶于酸、碱及有机溶剂，对氧、热、化学试剂稳定及机械强度高的有机高分子聚合物，具有良好的吸附性能。现已广泛应用于中药有效成分的分离纯化。

作为一种新型分离纯化方法，选择不同类型树脂，可以对中药中的多种有效成分达到富集纯化作用

。本研究采用大孔树脂纯化川芎总提物，以阿魏酸为指标，通过树脂筛选，系统研究了中极性大孔树脂DM301对川芎乙醇提取物中阿魏酸的纯化作用，实验结果表明，该树脂能有效富集纯化阿魏酸，精致度高。

二.川芎及川芎总提物

川芎为伞形科（Umbelliferae）植物川芎Ligusticum

chuanxiong

Hort.的干燥根茎。味辛、微苦、性温，有活血化瘀、理气止痛等作用。常用于头痛、肋痛及心脑血管等疾病的治疗。

川芎总提物（Ligusticum

wallichii

auct.Sin.Non.Franch）。味苦、辛；气味浓香稍有麻舌感，微回甜。主要成分为生物碱和酚酸类成分。有活血行气，通经活络，祛风止痛作用。川芎总提物经文献报道，生产工艺主要为乙醇提取，大孔树脂纯化。本研究主要就树脂纯化部分进行了系统研究，确定纯化工艺。

三.研究内容1.树脂的预处理及装柱取大孔树脂用95%乙醇浸泡24h，乙醇湿法装柱，用乙醇在柱上流动清洗，不时检查流出的乙醇液，至乙醇液与水混合(1:5)不呈白色浑浊为止，使用前以大量蒸馏水洗去乙醇至无醇味。2.不同型号大孔吸附树脂吸附量和解吸率的比较

量取各型树脂（干重约1g）置150mL具塞锥形瓶中，分别精密加入川芎提取液90mL(经测定阿魏酸浓度为0.29mg·mL-1，约含生药量0.25g·mL-1)静置24h，充分吸附后，滤过。测定滤液中剩余阿魏酸量。将吸附平衡后的树脂转移至锥形瓶中，用95%的乙醇解吸，测定解吸液中阿魏酸的含量。计算解吸率。

表1各类大孔吸附树脂物理性能

树脂型号厂

名极

性比表面（㎡/g）平均孔径（nm）D101天津农药股份有限公司树酯分工司非极性40030DA201天津农药股份有限公司树酯分工司极性15030DM301天津农药股份有限公司树酯分工司中极性33019D140晨光化工研究院弱极性500~60095AB-8天津市光复精细化工研究所弱极性480-52013-14树脂型号吸附量（mg）解析率（％）D10110.3190.74DA20111.1484.78DM30112.0792.19D14010.9789.64AB-812.0184.62表2各型号树脂对阿魏酸的吸附量和解吸率结果可以看出，综合吸附量和解吸率两方面的指标，确定DM301树脂适用于川芎中酚酸类成分的分离纯化。

3DM301型树脂纯化工艺动态吸附阶段3.1径高比的考察

表3动态吸附径高比考察结果结果表明，当吸附径高比为1:8时，DM301树脂对阿魏酸的比吸附量最大。径高比(cm:cm)上样体积(ml)上样液阿魏酸量(mg)未吸附阿魏酸量(mg)吸附量(mg)比吸附量(mg·g-1)1:490.0027.329.0118.319.151:6135.0040.9812.8628.129.371:8180.0054.6415.1039.549.883.2上样药液生药浓度的确定

表4上样浓度考察结果结果表明,上样药液生药浓度为0.2g

·ml-1时，DM301树脂对阿魏酸的比吸附量最大。故上样浓度以0.2g药材∙ml-1为宜。生药浓度（g/ml）上样体积(ml)上样液阿魏酸的量(mg)未吸附阿魏酸量(mg)吸附量(mg)比吸附量(mg/g)0.2518054.6419.1535.498.870.2022554.6417.0337.619.400.1530054.6419.5835.068.760.1045054.6421.3633.288.320.0590054.6423.0431.607.903.3动态泄漏曲线

依照上述确定的工艺参数，进行动态吸附，分段收集流出液，测定流出液中阿魏酸量，计算泄漏百分率。绘制动态泄漏曲线.图1泄漏曲线

由泄露曲线可以看出第10份未吸附阿魏酸明显增大，累积泄露百分率超过5％。故确定树脂比上柱量为4.5g·g-1（药材:干树脂）。4.DM301型树脂纯化工艺动态解析阶段

4.1洗脱剂的选择

按上述确定的工艺条件，取4份上样液通过4根装有

DM301型树脂柱进行动态吸附，先用蒸馏水洗至Molish反应成阴性，再分别用20％乙醇，30％乙醇，50％乙醇，95％乙醇洗脱，收集洗脱液测定阿魏酸量及固形物量，计算阿魏酸含量及洗脱率。结果可知，以30％乙醇解析，洗脱率不及50％和95％乙醇，但固形物中阿魏酸纯度最高，故选择30％乙醇为洗脱剂。

表5洗脱剂的考察洗

脱溶

媒上样液中阿魏酸量(mg)未吸附阿魏酸量(mg)水洗脱液中阿魏酸量(mg)

醇洗脱液阿魏酸量(mg)固形物量(mg)阿魏酸纯度(%)洗脱率(%)20%乙醇21.090.350.358.69180.444.8242.6230%乙醇21.090.310.4810.76191.235.6253.0050%乙醇21.090.400.4415.64370.524.4277.2395%乙醇21.090.390.3917.43476.213.6685.824.2洗脱溶媒用量的确定

取一定量上样液依法上柱，先用蒸馏水洗至Molish反应成阴性，再用30%乙醇10BV洗脱，以1BV/份收集流份。测定各流份中阿魏酸含量，计算洗脱率与固形物量，绘制洗脱率与收集份数曲线图

表6洗脱试验数据洗脱溶媒溶剂用量(收集份数)洗脱液中阿魏酸量(mg)洗脱液中固形物量(mg)洗脱率(%)蒸馏水6BV0.37462.321.7530%乙醇洗脱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(9)0.171.20

0.8010BV(10)0.081.07-

0.38图2洗脱率与收集份数曲线图

由测定结果和洗脱曲线可知：在第5份即洗脱剂用量为5BV时，能将大部分阿魏酸解吸下来，故确定洗脱剂用量为4倍量树脂柱体积。5.树脂重复使用次数的考察

按上述确定的吸附、洗脱条件,取样品溶液进行上柱、吸附和洗脱计算，在同一根柱子上重复操作5次，分别计算阿魏酸比吸附量，结果见下表7。

表7树脂重复使用后阿魏酸比吸附量的变化

由表可知，随着大孔树脂吸附柱使用次数的增加，树脂对阿魏酸吸附量明显下降，树脂重复使用3次后，阿魏酸比吸附量下降约50％需要再生才可继续使用。次

数12345阿魏酸比吸附量（mg·g-1）6.785.965.043.242.116.工艺验证

精密吸取上样溶液3

份，上柱洗脱。测定各流份中阿魏酸含量、固形物量，算洗脱率及精制度。

结果表明：川芎提取物经大孔树脂纯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达883.35％，该工艺稳定、可行。表8工艺参数验证性试验结果评价指标试验1实验2试验3平均结果RSD(%)上样液中阿魏酸量(mg)21.0521.6821.3621.36水洗脱部位阿魏酸量(mg)0.410.490.380.43水洗脱部位固形物量(mg)465.07437.12492.54464.9130%乙醇洗脱部位阿魏酸量(mg)11.3410.8611.0311.0830%乙醇洗脱部位固形物量(mg)185.32195.91188.64189.9730%乙醇洗脱部位洗脱率(%)54.9451.2552.5752.94阿魏酸精制度(%)874.79893.34881.92883.351.05四结论及讨论

川芎所含化学成分复杂，有酚酸类、生物碱、多糖、挥发油等。酚酸类成分含量少，富集、纯化存在一定困难。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，本研究以阿魏酸为指标考察了对此类成分的富集纯化，结果满意。本研究采用大孔树脂纯化川芎提取物，使有效成分阿魏酸得到有效富集，确定了最佳工艺条件为：采用DM301大孔吸附树脂，径高比为1:8、上样浓度0.2g药材∙ml-1、上样量4.5g·g-1（药材:干树脂）上柱吸附。分别以