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大孔吸附树脂纯化紫茶总多酚的工艺优化研究

曾棋平 吴坤林 陈锦珊

周丽城, 欧已铭, 王园. 玉米须黄酮化学成分与药理作用研究进展[J]. 药学实践与服务, 2025, 43(2): 51-58. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202309037
引用本文: 曾棋平, 吴坤林, 陈锦珊. 大孔吸附树脂纯化紫茶总多酚的工艺优化研究[J]. 药学实践与服务, 2021, 39(1): 77-81. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202005041
ZHOU Licheng, OU Yiming, WANG Yuan. Flavonoids from Corn Silk (Zea mays L.) and its pharmacological effects[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2025, 43(2): 51-58. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202309037
Citation: ZENG Qiping, WU Kunlin, CHEN Jinshan. Optimization of total polyphenol purification from purple tea by macroporous resin[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2021, 39(1): 77-81. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202005041

大孔吸附树脂纯化紫茶总多酚的工艺优化研究

doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202005041
基金项目: 漳州市自然科学基金(ZZ2020J09)
详细信息
    作者简介:

    曾棋平,硕士,主管药师,研究方向:医院药学,Email:850705020@qq.com

    通讯作者: 陈锦珊,副主任药师,研究方向:医院药学,Email:cjs18659341758@163.com
  • 中图分类号: R284.2

Optimization of total polyphenol purification from purple tea by macroporous resin

  • 摘要:   目的  筛选适合分离和纯化紫茶总多酚的大孔吸附树脂,确立其纯化工艺参数,以期制备出高纯度的紫茶总多酚,为其进一步开发奠定基础。  方法  采用静态吸附-洗脱试验筛选纯化紫茶总多酚的大孔吸附树脂,在单因素实验基础上,以吸附率等为指标,考察上样液质量浓度、上样液pH值、径高比、上样体积、上样体积流量、洗脱液乙醇体积分数、洗脱液体积以及洗脱体积流量对纯化工艺的影响,并确定最佳纯化工艺参数。  结果  AB-8型大孔吸附树脂纯化紫茶总多酚的最佳工艺参数为上样液质量浓度为375 μg/ml,上样体积流量2 ml/min,上样体积3 BV,上样液pH为2,径高比为1∶6,洗脱时先用3 BV水去除杂质,再用50%乙醇4 BV洗脱,洗脱体积流量2 ml/min。  结论  AB-8型大孔吸附树脂可纯化紫茶总多酚,在最佳纯化工艺参数下,紫茶总多酚的质量分数从40.20% 升至平均69.8%,干膏量由56.0 mg减少至29.9 mg,建立的工艺稳定、可行,可作为紫茶总多酚的纯化工艺条件。
  • 玉米(Zea mays L.)属于禾本科玉蜀黍属一年生草本植物。玉米须(corn silk, maydis stigma)是玉米的干燥花柱及柱头,是我国传统中药材,《滇南本草》最早记载其入药,1985年版《中华人民共和国卫生部药材标准》将玉米须列为常用药材品种,并在1977年版《中国药典》中收录。

    玉米须, 别名蜀黍须、玉蜀黍须、包谷须, 秋季玉米收获时采收,烘干或晒干。玉米须性平, 味甘、淡,具有利尿消肿、平肝利胆的功效,《黄帝内经》中记载,玉米须在治疗前列腺疾病方面具有良好的效果。玉米须还被广泛用作茶[1]、功能食品及食品添加剂[2-3]。现代研究表明,玉米须黄酮类化合物是玉米须治疗肥胖、高血糖、肾炎、膀胱炎、痛风、前列腺炎等疾病的重要药效成分[4-5]。本文通过对近10年文献的查阅, 综述了玉米须黄酮在提取工艺、成分表征、含量测定、药理作用及安全性方面的研究进展, 为玉米须黄酮的进一步开发应用提供参考。

    热回流提取法是提取中药有效成分和有效部位最常用的方法。虽然热回流提取法的提取效率非常高,但样品在持续的受热过程中不稳定,导致有效成分分解,得到的产品品质也会降低。近年来,具有低温、高效、时间短等优点的超声波提取法、微波提取法被广泛用于中药有效部位的提取,提取效率要远高于普通浸提法和热回流提取法。近几年有多篇文献对玉米须总黄酮的提取工艺进行了研究,详细总结见表1

    表  1  玉米须总黄酮提取工艺
    编号 提取方法 优化工艺条件 总黄酮提取率
    (mg/g)
    参考
    文献
    1 回流提取法
    (单因素试验结合响应面法)
    温度80℃、时间2.5 h、pH值 2.0、乙醇体积分数72%、
    液料比70 ml/g
    3.89 [6]
    2 真空减压提取法
    (单因素试验和正交试验)
    真空度 0.07 Mpa、时间35 min、乙醇体积分数 50%、
    液料比 40 ml/g
    1.35 [7]
    3 超声波提取法
    (正交试验)
    超声功率 500 W、超声温度70℃、超声提取时间10 min、
    乙醇体积分数60%、料液比70 ml/g
    34.58 [8]
    4 超声波提取法
    (响应面优化法)
    超声功率 500 W、超声温度57℃、超声时间45 min、
    乙醇体积分数70%、液料比26 ml/g
    23.37 [9]
    5 超声波-双酶协同提取法
    (Box-Behnken 响应面设计法)
    超声功率 173 W、超声时间35 min、乙醇体积分数60%、
    液料比 31 ml/g、酶解时间 42 min、加酶比(果胶酶∶纤维素酶)1.9∶1
    7.2 [10]
    6 超声波辅助提取法 超声功率 260 W、超声温度63℃、超声时间 l7 min、
    乙醇体积分数60%
    5.63 [11]
    7 微波辅助提取法(正交试验优化) 提取时间 8 min、乙醇体积分数 60%、液料比50 ml/g 7.87 [11]
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    采用溶剂法提取获得的玉米须黄酮提取物总黄酮含量比较低,一般要经过色谱方法进行纯化才能获得高含量的总黄酮。包京姗等[12]考察了D101大孔吸附树脂对超声提取的玉米须总黄酮的纯化效果,5 g大孔吸附树脂、总黄酮上样液质量浓度7 mg/ml、上样液体积1 ml、盐酸调pH值为3、60%乙醇洗脱、洗脱体积为5 倍柱体积、流速1.0 ml/min,纯化后总黄酮的纯度质量分数由41.35%提高到69.20%。刘杰等[13]比较了5种大孔吸附树脂的静态吸附-解吸总黄酮的效果,发现AB-8型大孔吸附树脂纯化玉米须总黄酮效果最佳。单因素试验结合响应面法确定了AB-8大孔吸附树脂柱色谱的最佳参数为:总黄酮上样液质量浓度1.41 mg/ml、洗脱液流速2.00 ml/min、乙醇体积分数为70%、总黄酮的平均解吸率为96.52%。上述研究为玉米须总黄酮的纯化提供了理论参考。

    目前,已从玉米须中分离得到的黄酮类成分类型众多,包括黄酮及其苷类、黄酮醇及其苷类、二氢黄酮及其苷类、异黄酮及其苷类、黄烷类、花青素类等,且苷类成分既有氧苷也有碳苷。由于黄酮类成分极性适中,容易分离得到,所以前期已经分离获得了大量的玉米须黄酮类化合物。近几年从玉米须中分离得到的新黄酮类化合物并不多,仅检索到3个新黄酮碳苷。Sarfare等[14]运用多种色谱分离技术及光谱鉴定技术,从玉米须中分离得到2个为新黄酮碳苷:chrysoeriol 6-C-β-oliopyranosyl-7-O-β-D-glucopyranoside, 3'-methoxycassiaoccidentalin A,以及2个已知的黄酮类成分chrysoeriol 6-C-β-boivinopyranosyl-7-O-β-D-glucopyranoside和ax-4"- hydroxy-3'-methoxymaysin。宋少江课题组[15]从玉米须中分离得到1个新黄酮碳苷silkone A,以及3个已知的黄酮类成分莲子草素 (alternanthin), [(2S)-7,4'-二羟基-3'-异戊烯基-黄烷]和 [(2S)-7,3'-二羟基-4'-甲氧基黄烷]。新黄酮碳苷及玉米须中主要黄酮类化合物的结构如图1所示。

    图  1  玉米须中新黄酮碳苷及主要黄酮类化合物的结构

    与传统的色谱分离方法相比,液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)越来越多地应用于复杂体系化学成分全面表征的研究中。高分辨率质谱法提供了精确的分子质量信息,从而有助于识别未知化合物;生物信息学的发展提升了化学分析和质谱数据处理的能力;各种工具和成倍增加的网络平台有助于代谢产物的鉴定研究。例如,Fougère等[16]采用超高效液相色谱/高分辨二级串联质谱(UHPLC/HRMS2)方法共表征了玉米须中的104个化合物,并进一步结合全球天然产物社会分子网络(GNPS)平台和Cytoscape软件以及文献对照等方法鉴定了其中的19个黄酮类化合物,但由于缺乏对照品,最终并没有全部确定这些化合物的结构。目前已报道从玉米须中鉴定的黄酮类化合物有:5,7,4′-三羟基-3′-甲氧基黄酮-6-C-α-L-(鼠李糖-α-L-1,2-鼠李糖苷)[17]、ax-5"-甲烷-3′-甲氧基玉米素(ax-5"-methane-3′-methoxy maysin)[17]、5,7,4′-三羟基-3′-甲氧基黄酮-3-C-β-D-阿拉伯糖苷-6-C-α-L-鼠李糖苷[17]、香叶木素(Diosmetin)[18]、夏佛塔苷(Schaftoside)[18]、异荭草素(Isoorientin)[18]、大豆苷(Daidzin)[18]、当药黄素(Swertisin)[18]、红车轴草素-7-O-β-D-吡喃葡糖苷(Pratensein 7-O-β-glucopyranoside)[18]、芹糖葛根素苷(Mirificin)[18]、漆黄素(Butin)[18]、牡荆素(Vitexin)[18]、野漆树苷(Rhoifolin)[18-19]、皂草苷(Saponarin)[18] 、李属异黄酮苷(Prunetrin)[19]、木犀草素(Luteolin)[19]、2"-O-α-L-鼠李糖基-6-C-(3-脱氧葡萄糖基)-3'-甲氧基木犀草素(2"-O-α-L-rhamnosyl-6-C-3-deoxyglucosyl-3′-methoxyluteolin)[20]、6,4'-二羟基-3'-甲氧基黄酮-7-O-β-葡萄糖苷(6,4′-dihydroxy-3′-methoxyflavone-7-O-β-glucoside)[20]、锦葵素(Malvidin)[20]、芍药素(Peonidin)[20]

    总黄酮是玉米须的主要有效部位之一。玉米须及其相关产品的质控也多以总黄酮为指标,其含量也将直接影响玉米须的品质及相关产品的功效。徐建霞等[21]对比分析了贵州常用的8种骨干玉米在3个不同生长时期(吐丝未授粉期、灌浆期和成熟期)的玉米须总黄酮的含量。研究结果显示,未授粉期6号(1703)材料总黄酮含量最高,品质最优。研究结果为筛选玉米须原料和选择采收期提供了科学依据。彭磊等[22]建立了紫外分光光度法测定玉米须黄酮含量的方法,测定波长为 400 nm,共测定了15 批样品,总黄酮的含量范围是3.896 ~ 9.512 mg/g。侯少平等[23] 以芦丁为对照品,利用紫外-可见分光光度法对陕西兴平种植的3种玉米须的乙醇提取物总黄酮含量进行测定,郑单958含量最高达10.739 mg/g,申单9号含量为8.174 mg/g,武科 2号含量最低为 4.684 mg/g。

    彭磊等[22]采用HPLC方法对购于河南河北的15批玉米须中芹菜素的含量进行了测定,芹菜素的含量范围为0.047~0.246 mg/g,含量差异可达5倍以上。张晓明等[24] 测定了山西原平、定襄、五台、忻州4个不同产地的玉米须样品中芦丁的含量,其中忻州样品的芦丁含量最高为0.623 mg/g。研究结果显示不同产地不同品种所含有效成分的含量也具有较大的差异,这也进一步说明了优质品种筛选的重要性。上述2篇文献分别以芹菜素和芦丁作为指标成分对玉米须的品质评价进行了研究。芹菜素和芦丁两个黄酮类化合物在植物中广泛存在,以此为标准评价玉米须的品质缺乏专属性和选择性。如能结合药理学研究结果,选用具有生物活性的黄酮类化合物为指标成分,可更好地评价玉米须的品质。

    玉米须黄酮具有显著抗糖尿病作用。Zhang等[25]采用链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠模型评价玉米须粗黄酮(CSFs)的抗糖尿病活性。研究结果显示,CSFs给药4周后,可显著降低糖尿病小鼠的体重及耗水量,尤其是血糖浓度,且CSFs高剂量组(500 mg/kg)降低糖尿病小鼠体重的作用最强;与糖尿病模型对照组相比,CSFs高剂量组可显著降低糖尿病小鼠血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、丙二醛(MDA)和肝糖原水平,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和超氧化物歧化酶(SOD)水平略有升高。研究结果说明,CSFs可能是通过调节脂质代谢、清除氧自由基以保护机体的新陈代谢和修复机体的抗氧化能力等途径发挥抗糖尿病作用。

    杨生辉等[26]研究发现,玉米须总黄酮对晚期糖基化终产物、乙酰胆碱酯酶和α-葡萄糖苷酶具有一定抑制活性,且呈现浓度依赖性。采用Pearson相关分析法对玉米须黄酮含量与抗糖基化、乙酰胆碱酯酶和α-葡萄糖苷酶抑制能力进行相关性分析,发现抗糖基化、乙酰胆碱酯酶和α-葡萄糖苷酶抑制活性与黄酮含量呈正相关(相关系数r分别为0.83、0.90和0.57,P<0.05)。

    Li等[9]采用网络药理学方法计算发现,芦丁、木犀草素、高车前素是玉米须抑制高血糖活性的主要活性成分。Chaudhary等[27]采用分子对接的方法预测玉米须中生物活性物质对糖尿病相关靶点的结合亲和力。26种生物活性物质与5个不同的靶标(蛋白酪氨酸磷酸酶1-B、葡萄糖转运蛋白-1、二肽基肽酶-4、α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶)对接,发现儿茶素、槲皮素、芦丁、山柰酚等化合物对蛋白酪氨酸磷酸酶1-B(PTPN-1B)具有最高的结合亲和力,结合能最高为 −8.5 kcal/mol,可用于研究和开发新的抗糖尿病分子。

    Jeong等[28]采用乙酸诱导的小鼠扭体反应和二甲苯诱导的美国癌症研究所(ICR)小鼠耳肿胀模型研究玉米须黄酮提取物(MSE)的体内镇痛和抗炎作用。ICR小鼠灌胃不同剂量的MSE(100 mg/kg、200 mg/kg、300 mg/kg),发现300 mg/kg的MSE可显著抑制乙酸注射引起的扭体反应(52.40%),并显著减少二甲苯诱导的小鼠耳肿胀度(77.61%)。组化分析结果显示,MSE能以剂量依赖的方式减少水肿引起的小鼠耳组织细胞浸润或肿胀,其中300 mg/kg 玉米须黄酮提取物的抑制作用比阳性药吲哚美辛更显著。采用二甲苯致小鼠耳肿胀实验、热板实验和扭体实验等方法,律广富等[29]研究了玉米须总黄酮的抗炎、镇痛作用。小鼠以玉米须总黄酮(2.12 g/kg、1.06 g/kg、 0.53 g/kg)预灌胃给药7 d后,与模型对照组相比,药物中、高剂量组小鼠耳肿胀度显著降低(P<0.05),出现舔足时间显著延长(P<0.05);药物高剂量组出现扭体时间显著延长、扭体次数显著减少(P<0.05)。

    采用脂多糖(LPS)诱导的巨噬细胞炎症模型,研究玉米须黄酮的体外抗炎特性及其分子机制[28],结果表明,玉米须黄酮(10 μg/ml、100 μg/ml、 200 μg/ml)可显著降低LPS诱导巨噬细胞的诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧合酶(COX-2)水平,剂量依赖性地抑制NO的分泌,且不会产生细胞毒性。深入研究发现,玉米须黄酮对LPS诱导的巨噬细胞的抗炎活性可能与急性期蛋白(AP-1)信号通路的抑制有关。

    已有多项研究报道,玉米须黄酮对急性痛风性关节炎具有改善作用。律广富等[29]采用尿酸钠诱导家兔急性痛风性关节炎模型,研究了玉米须黄酮抗炎、镇痛活性,及其对家兔急性痛风关节炎的改善作用。玉米须黄酮(0.58 g/kg、0.29 g/kg、0.15 g/kg)预灌胃给药7 d后,与模型组比较,药物组滑膜组织炎症明显减轻,充血、水肿、滑膜增生不明显,并显著减少炎细胞浸润。林贺等[30]测试了玉米须黄酮提取物对尿酸钠诱导大鼠痛风性关节炎的影响。研究结果显示,玉米须黄酮提取物高、中剂量组(1 g/kg、0.5 g/kg) 可显著减轻踝关节肿胀度(P<0.01),降低血浆白细胞介素-1α(IL-1α)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤生长因子-α(TNF-α)及血浆细胞间粘附分子1(ICAM-1)、基质金属蛋白酶-1 (MMP-1)水平(P<0.05),显著改善大鼠关节滑膜组织的病理变化。

    李萍等[31]采用氧嗪酸钾和单钠尿酸盐(MSU)联合诱导的大鼠改良痛风模型,研究玉米须黄酮提取物对改良急性痛风模型大鼠的改善作用及可能的作用机制。结果表明,造模 24 h 后,黄酮提取物高、中剂量组及秋水仙碱组大鼠的踝关节肿胀度均显著减轻(P<0.05)。给药 7 d 后,与模型组相比,黄酮提取物高、中剂量组及秋水仙碱组大鼠血清 IL-1β水平均显著降低(P<0.05),黄酮提取物高、中剂量组及苯溴马隆组大鼠血清尿酸(UA)水平均显著减少(P<0.01)。研究结果表明,玉米须黄酮可能是通过抑制炎性细胞因子 IL-1β 的表达缓解急性痛风性关节炎的急性炎症反应。

    冯小童[32]研究了玉米须总黄酮(STF)对β-淀粉样蛋白(Aβ25-35)所致阿尔兹海默症(AD)模型小鼠学习记忆能力的影响。玉米须总黄酮灌胃治疗3 周后,通过检测小鼠空间学习记忆能力、脑组织中ROS 和MDA 含量评价其药效。结果显示,STF 高剂量组较AD 模型组可显著增加空间学习记忆能力(P<0.01),明显降低脑组织中 ROS 和 MDA 含量(P<0.01)。玉米须总黄酮具有改善 Aβ25-35 所致 AD 小鼠学习记忆的能力,可能与抑制 AD 小鼠脑内氧化应激反应有关。

    Ryuk等[33]则考察了玉米须黄酮水提取物(CSW)对缓解蒙古沙土鼠短暂性脑缺血再灌注(I/R)的缺血性卒中症状和卒中后高血糖的影响。在其 40% 能量脂肪饮食中给予0.05% CSW(I/R-L)和0.2% CSW(I/R-H)、0.02% 阿司匹林(I/R-阿司匹林)和纤维素(I/R-对照)3周后,对蒙古沙土鼠进行8 min的动脉闭塞和再灌注,并按照规定的饮食继续喂养3周。CSW的摄入减少了I/R损伤蒙古沙土鼠的神经元细胞死亡,并剂量依赖性地改善了神经症状,包括下垂的眼睛、蹲姿、屈肌反射和行走模式;减轻了短期记忆、自发变化和握力;对缺血性卒中症状的保护作用与TNF-α、IL-1β、超氧化物和脂质过氧化物水平降低有关,从而促进海马组织超氧化物歧化酶活性;改善血流等。此外,CSW可预防与降低胰腺β细胞质量相关的卒中后高血糖,并且与保护β细胞凋亡有关,恢复了与假手术组类似的β细胞质量。与I/R对照组相比,CSW摄入提高了乳酸杆菌、双歧杆菌、异杆菌和阿克曼菌的相对丰度。Picrust2分析表明,与I/R对照组相比,CSW增加了丙酸盐和丁酸盐的代谢以及淀粉和葡萄糖的代谢,但减少了脂多糖的合成。总之,CSW通过减少氧化应激和炎症、增加血流量和β细胞质量来预防神经元细胞死亡和高血糖症,这种缓解可能是通过改善肠-脑轴相关的肠道微生物组群落来实现的。

    玉米须在美白保健护肤方面也具有很大潜在价值。Wang等[15]建立了微量2'-联氮-二(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)自由基清除法,评价从玉米须中分离得到的1个新黄酮化合物silkone A以及3个已知的黄酮类物质,莲子草素 (alternanthin),(2S)-7,4'-二羟基-3'-异戊烯基-黄烷和 (2S)-7,3'-二羟基-4'-甲氧基黄烷对自由基清除能力的大小。其半数抑制浓度 (IC50)值31.34~37.04 μmol/L,显示比阳性药Trolox具有更强的自由基清除活性。2个黄烷化合物 [(2S)-7,4'-二羟基-3'-异戊烯基-黄烷、(2S)-7,3'-二羟基-4'-甲氧基黄烷] 对酪氨酸酶表现出中等的抑制活性,IC50 值分别为0.49 mmol/L和0.21 mmol/L。通过分子对接计算进一步研究推测,2个黄酮配体与活性位点残基之间的氢键相互作用可能是其发挥抑制酪氨酸酶活性的关键。研究证实了玉米须黄酮类化合物在抗氧化和抑制酪氨酸酶活性方面的潜力,并为开发玉米须护肤产品提供依据。

    紫外线B(UVB)照射会对皮肤产生不良影响。玉米须含有的黄酮类化合物可通过抗氧化和抗炎作用防止皮肤光老化。Kim等[34]研究了膳食玉米须对UVB诱导的小鼠皮肤损伤的潜在光保护作用以及作用机制。口服玉米须水提取物 (CS)2 g/(kg·d)或4 g/(kg·d)19周,显著降低了UVB照射的SKH-1无毛小鼠的表皮厚度、皱纹形成和增殖细胞核抗原 (PCNA)、Ki67和8-OHdG阳性染色,并增加了胶原染色。CS组的促炎核因子κB (NF-κB)靶基因 (IL-1β、iNOS和COX-2)和MMP-9的表达较低,转化生长因子β/Smad (TGF-β/Smad)信号传导增加。检测到皮肤脂质过氧化和血液DNA氧化水平较低,血液谷胱甘肽含量较高,抗氧化转录因子Nrf2相关的过氧化氢酶和人超氧化物歧化酶1 (SOD1)蛋白以及谷胱甘肽信使核糖核酸水平增加。CS提取物可以通过抗氧化和抗炎机制减少UVB诱导的皮肤损伤。

    李浩楠等[35]在对玉米须总黄酮活性成分研究的基础上,通过正交设计对一款含玉米须总黄酮美容产品的基质进行优化,确定了最终制剂处方。优化后的制剂处方为,水相组分:氮酮 2%、尼泊金乙酯 0.1%、甘油 10%、单硬脂酸甘油酯 5%、乳化剂三乙醇胺 4%、玉米须总黄酮 5%;油相组分:液状石蜡 10%、白凡士林5%、硬脂酸 10%。该研究结果为进一步研制一款具有抗氧化作用的美容产品奠定基础。

    玉米须总黄酮提取物具有显著的抗肿瘤活性,已有报道玉米须提取物(SME)可显著抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长,显著延长S180 荷瘤鼠存活时间,并增强体外淋巴细胞转化功能[36]。Lee等[37]研究了玉米须提取物主要活性成分maysin 对雄激素依赖性人前列腺癌症细胞(PC-3)的细胞毒活性。结果表明,maysin可剂量依赖性地降低PC-3 细胞的活性,在200 μg/ml剂量时抑制了87%的PC-3细胞活性。Maysin可显著诱导凋亡细胞死亡、DNA断裂、MMP去极化,并降低B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)和半胱天冬酶-3酶原抗体(PRO-CASPASE-3)表达水平;显著减少蛋白激酶B(Akt)和细胞外调节蛋白激酶(ERK)的磷酸化;与其他已知抗癌药物 [包括氟尿嘧啶(5-FU)、依托泊苷、顺铂或喜树碱] 联合,可协同增强PC-3细胞凋亡性死亡的作用。这些结果首次证实,maysin可通过线粒体依赖性通路诱导PC-3癌细胞株的细胞凋亡,并可能对化疗耐药或雄激素依赖性人类前列腺癌具有强大的治疗潜力。

    长期以来,玉米须及其提取物作为一种传统的民间药物在世界许多地方被广泛应用,玉米须提取物作为茶和功能食品添加剂具有抗高脂血症和抗糖尿病的特性[38]。然而,这些研究大多是使用玉米须的粗提取物进行的,关于玉米须提取物中单个成分的生物和药理活性的研究一直很少。

    Lee等[39]利用小鼠前脂肪细胞(3T3-L1)和C57BL/6小鼠模型,研究了玉米须中主要黄酮类化合物maysin 在体外和体内的潜在抗肥胖作用。Maysin能降低细胞内脂滴和TG的水平,并下调了3T3-L1细胞中转录因子CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBP-α)、转录因子CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBP-β)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)和急性期蛋白2(aP2)的蛋白质表达水平,抑制细胞内脂质积聚和脂肪细胞分化。Maysin通过激活胱天蛋白酶级联反应和线粒体功能障碍诱导3T3-L1细胞凋亡,最终导致脂肪组织质量减少。动物实验表明,maysin(25 mg/kg体重)可降低高脂饮食(HFD)喂养的C57BL/6小鼠的体重增重和附睾脂肪重量,降低了小鼠血清TG、总胆固醇、LDL胆固醇和葡萄糖的水平。这些结果首次表明maysin在体外和体内具有降脂活性,发挥抗肥胖作用,是玉米须提取物的主要有效成分。

    玉米须在中国和许多其他国家作为传统草药或功能性食品使用历史悠久,曾被1977版《中国药典》收载。因此,对玉米须的安全性评价具有重要意义。Peng等[40]评估了玉米须黄酮苷提取物(FMS)对小鼠的亚慢性毒性和遗传毒性。在亚慢性毒性研究中,小鼠口服FMS 2.50 g/(kg·d)、5.00 g/(kg·d)和10.00 g/(kg·d),连续28 d。实验结束时,检查一般临床症状、死亡率、血液学、生化和组织病理学参数。通过微核实验和精子畸形实验对FMS的遗传毒性进行评价。结果显示,实验期间所有动物均存活,与对照组相比,所有FMS治疗组均未观察到统计学显著差异或毒理学相关的差异;未观察到的不良反应水平(NOAEL)剂量确定为10 g/(kg·d)。根据微核实验和精子畸形实验的结果,即使在实验上限剂量10 g/(kg·d)时,也没有在体细胞或生殖细胞中发现遗传毒性的证据。

    Ha等[41]报道了玉米须提取物对ICR小鼠的急性和亚急性毒性。小鼠口服灌胃玉米须提取物2 g/(kg·d),测试其急性毒性,记录14 d的临床症状、死亡率和体重变化。在实验期间,所有药物组均未观察到死亡或异常症状。与对照组相比,体重没有任何显著变化。玉米须提取物的致死剂量估计超过2 g/kg。小鼠口服灌胃玉米须提取物500 mg/(kg·d),连续4周,测定体重、水和食物消耗量以及器官重量。玉米须提取物对体重、水分摄入、食物消耗、尿液参数、临床化学或器官重量没有相关毒性影响。组织病理学检查显示没有异常,确定玉米须提取物的最大无毒剂量超过500 mg/kg。

    Saheed等[42]评估了Wistar大鼠给予100、200、400 mg/kg体重的玉米须水提取物1、7、14、21和28 d后,对血液学指标的毒理学影响,并在实验结束后分析了其脂质参数。在所有测试剂量下,玉米须水提取物对红细胞、红细胞压积、血红蛋白、平均红细胞体积、平均红血球血红蛋白、平均白细胞血红蛋白浓度和平均血小板体积没有任何显著影响(P>0.05)。研究还表明,玉米须水提取物可显著升高血清白细胞、血小板、淋巴细胞、高密度脂蛋白胆固醇水平;显著降低总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和动脉硬化指数。研究结果显示,在实验剂量范围内,玉米须水提取物不具有血液毒性,并且可能是治疗冠心病的良好候选药物。以上研究结果表明,玉米须提取物作为功能性食品、食品添加剂和天然药物的使用是安全的。

    近10年来,玉米须黄酮在食品、保健品及药品领域的应用越来越广泛,相关研究受到了国内外众多学者的关注。玉米须黄酮化学成分的研究发现了新的黄酮碳苷,丰富了玉米须黄酮类化合物的种类;多项药理学研究证实玉米须黄酮具有抗糖尿病、抗炎镇痛、细胞毒、护肤、神经保护、抗痛风以及降脂等作用,拓展了玉米须应用功效;安全性评价为玉米须黄酮的安全应用提供了理论依据。综上,玉米须黄酮的应用及市场仍具有很大的潜力,还需要深入系统的研究为玉米须黄酮的应用提供理论依据。

  • 图  1  AB-8树脂静态吸附与解吸动力学曲线

    图  2  紫茶总多酚在AB-8大孔树脂上的泄露曲线

    表  1  5种型号大孔吸附树脂物理参数

    型号外观极性粒径(l/nm)比表面积(m2/g)平均孔径(l/μm)
    ADS-17白色不透明球状颗粒氢键0.3~1.2590~15025~30
    D101白色半透明球状颗粒非极性0.3~1.25480~52025~28
    D301浅黄色半透明球状颗粒中极性0.3~1.25550~60048~58
    AB-8白色不透明球状颗粒弱极性0.3~1.25480~520130~140
    X-5白色不透明球状颗粒非极性0.3~1.25500~600290~300
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    表  2  不同类型大孔树脂对紫茶总多酚的静态吸附率和解吸率

    树脂型号吸附量(μg/g)吸附率(%)解吸量(μg/g)解吸率(%)
    ADS-17554.968.98459.082.72
    D101621.677.74341.454.93
    D301817.4100.00107.413.14
    AB-8701.882.20598.286.73
    X-5727.889.90600.881.13
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    表  3  pH值对紫茶总多酚吸附率和解吸率的影响

    pH值吸附量(μg/g)吸附率(%)
    2702.489.79
    3712.490.79
    4700.387.77
    5706.389.07
    6652.585.71
    7641.783.19
    8558.471.54
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    表  4  纯化工艺验证结果

    编号加入量
    m/mg)
    纯化前洗脱量
    m/mg)
    洗脱率
    (%)
    纯化后
    干膏量(m/mg)质量分数(%)干膏量(m/mg)质量分数(%)平均质量分数(%)RSD(%)
    122.556.040.220.892.429.470.769.81.27
    221.093.330.668.6
    320.992.830.069.7
    420.691.629.470.1
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-15
  • 修回日期:  2020-09-01
  • 刊出日期:  2021-01-25

大孔吸附树脂纯化紫茶总多酚的工艺优化研究

doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202005041
    基金项目:  漳州市自然科学基金(ZZ2020J09)
    作者简介:

    曾棋平,硕士,主管药师,研究方向:医院药学,Email:850705020@qq.com

    通讯作者: 陈锦珊,副主任药师,研究方向:医院药学,Email:cjs18659341758@163.com
  • 中图分类号: R284.2

摘要:   目的  筛选适合分离和纯化紫茶总多酚的大孔吸附树脂,确立其纯化工艺参数,以期制备出高纯度的紫茶总多酚,为其进一步开发奠定基础。  方法  采用静态吸附-洗脱试验筛选纯化紫茶总多酚的大孔吸附树脂,在单因素实验基础上,以吸附率等为指标,考察上样液质量浓度、上样液pH值、径高比、上样体积、上样体积流量、洗脱液乙醇体积分数、洗脱液体积以及洗脱体积流量对纯化工艺的影响,并确定最佳纯化工艺参数。  结果  AB-8型大孔吸附树脂纯化紫茶总多酚的最佳工艺参数为上样液质量浓度为375 μg/ml,上样体积流量2 ml/min,上样体积3 BV,上样液pH为2,径高比为1∶6,洗脱时先用3 BV水去除杂质,再用50%乙醇4 BV洗脱,洗脱体积流量2 ml/min。  结论  AB-8型大孔吸附树脂可纯化紫茶总多酚,在最佳纯化工艺参数下,紫茶总多酚的质量分数从40.20% 升至平均69.8%,干膏量由56.0 mg减少至29.9 mg,建立的工艺稳定、可行,可作为紫茶总多酚的纯化工艺条件。

English Abstract

周丽城, 欧已铭, 王园. 玉米须黄酮化学成分与药理作用研究进展[J]. 药学实践与服务, 2025, 43(2): 51-58. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202309037
引用本文: 曾棋平, 吴坤林, 陈锦珊. 大孔吸附树脂纯化紫茶总多酚的工艺优化研究[J]. 药学实践与服务, 2021, 39(1): 77-81. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202005041
ZHOU Licheng, OU Yiming, WANG Yuan. Flavonoids from Corn Silk (Zea mays L.) and its pharmacological effects[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2025, 43(2): 51-58. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202309037
Citation: ZENG Qiping, WU Kunlin, CHEN Jinshan. Optimization of total polyphenol purification from purple tea by macroporous resin[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2021, 39(1): 77-81. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202005041
  • 紫茶生长于非洲肯尼亚海拔1 500~2 000 m的地区,主要成分为多酚类物质。现代药理研究表明,天然植物中的多酚具有抗肿瘤[1]、抗氧化[2]、抗菌[3]、抗衰老[4]等功效。课题组前期研究发现,紫茶提取物中多酚的纯度不高,直接影响相关制剂的开发。近年来,大孔吸附树脂的应用越来越广泛,尤其是在天然药物有效成分分离和纯化方面具有显著优势[5-8]。本实验以紫茶为研究对象,探索大孔吸附树脂对紫茶总多酚的纯化工艺,以期制备出纯度较高的紫茶总多酚,为其进一步开发利用提供理论依据。

    • UV-2550型紫外分光光度计(日本岛津);AUX220型电子分析天平(精度:0.1 mg,日本岛津);HH-2数显恒温水浴锅(江苏金坛市友联仪器研究所)。KQ-500B型超声波清洗器(昆山超声仪器有限公司)。

      肯尼亚紫茶(批号:20181030,火烈鸟茶叶有限公司);没食子酸对照品(批号:110831-201605,中国食品药品检定研究院);铁氰化钾(温州市化学用料厂);ADS-17、D101、D301、AB-8、X-5型大孔吸附树脂(安徽三星树脂科技有限公司);氯化铁、盐酸、乙醇等试剂(西陇科学股份有限公司),以上试剂均为分析纯,水为纯化水。5种大孔吸附树脂的物理参数详见表1

      表 1  5种型号大孔吸附树脂物理参数

      型号外观极性粒径(l/nm)比表面积(m2/g)平均孔径(l/μm)
      ADS-17白色不透明球状颗粒氢键0.3~1.2590~15025~30
      D101白色半透明球状颗粒非极性0.3~1.25480~52025~28
      D301浅黄色半透明球状颗粒中极性0.3~1.25550~60048~58
      AB-8白色不透明球状颗粒弱极性0.3~1.25480~520130~140
      X-5白色不透明球状颗粒非极性0.3~1.25500~600290~300
    • 精密称取干燥至恒重的没食子酸对照品28.4 mg,置于100 ml量瓶中,加纯化水溶解并稀释至刻度,摇匀制备成母液。精密吸取1 ml母液置10 ml量瓶中,加纯化水稀释至刻度,配制成浓度为28.4 μg/ml的对照品溶液,置于冰箱中2~8 ℃避光保存。

    • 称取紫茶粉末5.0 g,置于圆底烧瓶中,加入50%乙醇500 ml,加热回流提取30 min,放冷至室温,将药液滤过除去沉淀,滤液用50%乙醇补足减失的重量并稀释至500 ml。精密吸取1 ml稀释液,置于100 ml量瓶中,加水稀释至刻度,即得。

    • 分别精密吸取浓度为28.4 μg/ml的没食子酸对照品溶液0.2、0.3、0.5、0.8、1.0和1.2 ml于25 ml量瓶中,依次加入0.1 mol/L FeCl3溶液1.0 ml、1%K3[Fe(CN)6]溶液2.0 ml和0.1 mol/L HCl溶液0.5 ml,用纯化水稀释至刻度,摇匀,于室温下避光放置60 min。以相应试剂为空白,在775 nm处测定吸光度。以没食子酸质量浓度(X,μg/ml)为横坐标,以吸光度(Y)为纵坐标,绘制标准曲线,得回归方程:Y=0.769 9X+0.027 3(r=0.999 7),表明没食子酸浓度在0.227~1.363 μg/ml范围内与吸光度呈良好的线性关系。方法学考察结果表明,专属性良好,平均回收率为100.28%,RSD为2.09%;精密度和重复性试验的RSD小于3%。显示本方法准确可靠。

    • 取5种不同型号的大孔吸附树脂在95%乙醇中浸泡24 h,使其充分溶胀,将浸泡后的树脂装柱,用95%乙醇以5 ml/min的体积流量冲洗,直至流出液澄清,之后用2倍体积的4%盐酸溶液浸泡3 h,用纯化水以5 ml/min的体积流量冲洗至中性,再用2倍体积的5%氢氧化钠溶液浸泡3 h,用纯化水以5 ml/min的体积流量冲洗至中性,最后用95%乙醇浸泡保存,临用时以5 ml/min体积流量的纯化水冲洗至中性。

    • 取预处理后的ADS-17、D101、D301、AB-8、X-5型大孔吸附树脂约1 g,精密称定,共5份,置于50 ml具塞磨口锥形瓶中。加入质量浓度为50 μg/ml(以多酚含量计)的紫茶总多酚提取液20 ml,在30 ℃水浴的条件下振荡吸附24 h。吸附结束后,滤过,取续滤液按照“2.1”项下方法测定总多酚的含量,计算各树脂在30 ℃下对紫茶总多酚的吸附量和吸附率。然后,将上述吸附饱和的大孔树脂取出,用纯化水清洗后,分别加入70%乙醇20 ml,在30 ℃水浴的条件下振荡24 h,进行静态解吸,计算其解吸率,结果见表2。计算公式如下:

      表 2  不同类型大孔树脂对紫茶总多酚的静态吸附率和解吸率

      树脂型号吸附量(μg/g)吸附率(%)解吸量(μg/g)解吸率(%)
      ADS-17554.968.98459.082.72
      D101621.677.74341.454.93
      D301817.4100.00107.413.14
      AB-8701.882.20598.286.73
      X-5727.889.90600.881.13

      吸附量=(C0C1V1/M

      吸附率=(C0C1)/C0

      解吸量= C2 V2/M

      解吸率=C2 V2/[(C0C1V]

      其中,C0C1为吸附前和吸附后吸附液中多酚的质量浓度,C2为解吸附后多酚的质量浓度,V1V2分别为吸附液和解吸液体积,M为大孔树脂的质量。

      表2结果可知,大孔树脂D301对紫茶总多酚具有较强的吸附效果,其吸附率达到100%,其余4种树脂的吸附率从高到低依次是X-5、AB-8、D101、ADS-17。由此可见,不同类型的树脂对紫茶总多酚的吸附性能各不相同。这可能是由于树脂的内部结构、分子极性以及多酚的溶解度等对树脂吸附多酚能力的影响。多酚由于分子中酚羟基的存在,其分子极性较低,因而在与极性较弱或者非极性的树脂进行吸附时效果更好。采用50%的乙醇进行解吸,可以看出5种树脂的解吸率差异较大,AB-8树脂的解吸效果最好,解吸率达86.73%,X-5树脂次之。综合紫茶总多酚提取液的静态吸附和解吸试验,AB-8型树脂和X-5型树脂对紫茶总多酚的吸附效果和解吸效果均较好,而AB-8型树脂价格相对低廉,从节省成本的角度考虑,优先采用AB-8型树脂对其进行纯化。

    • 取预处理后的AB-8型大孔吸附树脂约1 g,精密称定,共15份,分别置于50 ml具塞磨口锥形瓶中,加入质量浓度为50 μg/ml的紫茶总多酚提取液20 ml,在25 ℃水浴的条件下振荡吸附12 h,每隔一段时间取出1个磨口锥形瓶,测定其总多酚的质量浓度,计算对应时间的吸附率,绘制静态吸附动力学曲线。然后,采用静态解吸试验的方法处理已吸附结束的树脂,进行静态解吸动力学试验,同样每隔一段时间取出1个磨口锥形瓶,测定其总多酚的质量浓度,计算对应时间的解吸率,绘制静态解吸动力学曲线,结果见图1

      图  1  AB-8树脂静态吸附与解吸动力学曲线

      图1可知,在测定的时间点内,AB-8型大孔吸附树脂对紫茶总多酚的吸附量随着时间的延长而逐渐增多,经过2.5 h以后,树脂对紫茶总多酚的吸附量趋于平衡,对应的吸附率为88.27%。在0~5 h内,树脂的解吸率呈上升趋势,并在4 h达到最大值84.86%,在随后的时间里,解吸率随着时间的延长变化不大。

    • 取预处理好的AB-8型大孔吸附树脂1 g,精密称定,共7份,分别置于50 ml具塞磨口锥形瓶中,分别加入质量浓度为50 μg/ml并用0.1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为2、3、4、5、6、7、8的紫茶总多酚提取液,在30 ℃水浴的条件下振荡吸附2.5 h,测定吸附液中紫茶总多酚的质量浓度,计算吸附率,结果见表3

      表 3  pH值对紫茶总多酚吸附率和解吸率的影响

      pH值吸附量(μg/g)吸附率(%)
      2702.489.79
      3712.490.79
      4700.387.77
      5706.389.07
      6652.585.71
      7641.783.19
      8558.471.54

      表3可知,吸附液pH值对紫茶总多酚的吸附率有较大影响。在pH值为2时,AB-8型大孔吸附树脂对此质量浓度下的紫茶总多酚吸附率达89.79%。因此,确定上样液的pH值为2。

    • 取预处理后的AB-8型树脂10 g,精密称定,室温下将质量浓度为250.0 μg/ml(调至pH为2)的紫茶总多酚提取液(供试品溶液用水稀释)以1.0 ml/min体积流量湿法加至树脂柱中,分段收集流出液,流出液每20 ml收集1份,测定吸光度,计算对应的总多酚含量,绘制泄露曲线。当流出液中总多酚的质量浓度达到上样液质量浓度的1/10,达到泄露点,认为此时为最佳上柱体积,结果见图2。在第2份流出液时,紫茶总多酚已经开始泄露,在第3份流出液中,总多酚的质量浓度为26.5 μg/ml,达到上样液质量浓度的1/10,因此选择上柱体积为60 ml,即3 BV。

      图  2  紫茶总多酚在AB-8大孔树脂上的泄露曲线

    • 取预处理好的AB-8型树脂10 g,精密称定,装入1.5 cm×20 cm的层析柱中,共5份,分别加入质量浓度为250、375、500、625、750、1 000 μg/ml的上样液(pH为2)各60 ml(3 BV),以1.0 ml/min的流速上柱,收集流出液,按“2. 1”项下方法测定总多酚含量,计算各质量浓度下的吸附率,确定最佳上样质量浓度。结果显示,各上样质量浓度下的吸附率分别为74.50%、77.56%、69.77%、60.59%、56.73%、43.61%。由此可见,上样液质量浓度对大孔吸附树脂吸附性能有显著影响,在考察范围内吸附率总体呈现出先上升后下降的趋势。当质量浓度小于375 μg/ml时,随着上样液质量浓度增加,动态吸附率呈现上升的趋势;分析原因可能是在此较低的浓度范围内,紫茶多酚有较大的机会与大孔树脂的内表面接触,进而加速扩散至树脂孔道内,形成吸附作用。而当质量浓度大于375 μg/ml时,随着质量浓度继续增加,位于孔道内的紫茶总多酚分子的扩散运动受到抑制,导致树脂对多酚的吸附能力降低。因此,选择上样液质量浓度为375 μg/ml。

    • 取预处理的AB-8型大孔吸附树脂10 g,精密称定,以湿法上柱法装入1.5 cm ×20 cm的层析柱中,共4份,轻敲柱壁,使柱内树脂平衡,打开下端阀门,控制体积流量使柱内纯化水流出,在液面距树脂1 cm时,将紫茶总多酚上样液(质量浓度为375 μg/ml,pH为2,上样量为3 BV)分别以1.0、2.0、3.0、4.0 ml/min的体积流量上柱,同时收集下端流出液,测定吸光度,计算吸附率,确定最佳上样体积流量。结果显示,吸附率分别为79.37%、79.78%、72.73%、64.73%,当上样体积流量为2.0 ml/min时,AB-8型大孔吸附树脂对紫茶总多酚的吸附率最大,故选择上样体积流量为2.0 ml/min。

    • 取预处理的AB-8型大孔吸附树脂10 g,精密称定,以湿法上柱法装入1.5 cm ×40 cm的层析柱中,分别设置径高比(柱直径与树脂填充高度比值)为1∶6、1∶9、1∶12、1∶15,将紫茶总多酚上样液(质量浓度为375 μg/ml,pH为2)分别以2.0 ml/min的体积流量上柱,对应的药液上样量分别为3、4.5、6、9 BV,收集下端流出液,测定吸光度,计算吸附率,确定最佳径高比。结果显示,吸附率分别为79.81%、78.37%、76.73%、68.54%。径高比1∶6和1∶9对吸附率影响不大。此后,在考察范围内,随着径高比值的降低,吸附率也呈现下降的趋势,可能是由于树脂层过高导致上样液穿透能力差所致。

    • 取预处理后的AB-8型大孔吸附树脂10 g,精密称定,共5份,以湿法缓慢装入1.5 cm×20 cm的层析柱(径高比为1∶6,下同),将质量浓度为375 μg/ml上样液(调节pH为2)3 BV以2.0 ml/min的体积流量通过树脂柱,待吸附饱和后,分别用纯化水及25%、50%、75%、90%乙醇溶液各3 BV以1.0 ml/min的流速进行洗脱,收集洗脱液,测定其吸光度,计算解吸率,确定最佳洗脱剂体积分数。结果:解吸率分别为17.52%、62.96%、91.04%、81.41%、84.67%,由此可见,50%乙醇对紫茶总多酚的解吸作用最强,故选择洗脱剂的体积分数为50%。

    • 取预处理后的AB-8型大孔吸附树脂10 g,精密称定,以湿法缓慢装入1.5 cm×20 cm的层析柱中,将375 μg/ml的上样液(pH为2)3 BV以2 ml/min的体积流量通过树脂柱,待吸附饱和后,用50%乙醇以1.0 ml/min的流速进行洗脱,洗脱溶剂用量分别为1、2、3、4、5 BV,收集洗脱液,测定其吸光度,计算洗脱率,确定最佳洗脱剂用量。结果:解吸率分别为54.68%、83.37%、90.29%、91.48%、91.45%,表明当50%乙醇用量在1~3 BV时,随着用量的增加,对紫茶总多酚的解吸率呈上升的趋势,随后继续增加洗脱剂的用量,解吸率不再增加,表明此时树脂上吸附的总多酚已被充分洗脱,没有必要再增加洗脱剂的用量,故确定洗脱剂的用量为4 BV。

    • 取预处理后的AB-8型大孔吸附树脂约10 g,精密称定,以湿法缓慢装入1.5 cm×20 cm的层析柱中,将375 μg/ml上样液(pH为2)3 BV以2.0 ml/min的体积流量通过树脂柱,待吸附饱和后,用50%乙醇溶液4 BV分别以1.0、2.0、4.0、6.0 ml/min的体积流量进行洗脱,计算解吸率,确定最佳体积流量。结果:对应的解吸率分别为92.47%、93.76%、91.97%、85.18%,表明紫茶总多酚的洗脱率随着洗脱体积流量的加大先升高后减小,故选择最佳洗脱体积流量为2 ml/min。

    • 称取4份预处理后的大孔吸附树脂约10 g,精密称定,以湿法缓慢装入1.5 cm×20 cm层析柱中(径高比为1∶6),将紫茶提取物预先用石油醚(60~90 ℃)除去脂溶性色素,参考“2.1.2”项下方法加水稀释以制备浓度为375 μg/ml(pH为2)的紫茶总多酚溶液3 BV(总多酚质量为22.5 mg,质量分数40.2%,干膏56.0 mg),并以2 ml/min体积流量上样,待吸附饱和后,先用3 BV水去除杂质,然后用50%乙醇溶液4 BV以2 ml/min的体积流量洗脱,分别收集洗脱液,按照紫茶总多酚定量测定方法,计算总多酚洗脱量及洗脱率,再将洗脱液水浴蒸干,低温烘至恒重,计算干膏的量;精密称取干膏适量,测定总多酚的含量。结果见表4

      表 4  纯化工艺验证结果

      编号加入量
      m/mg)
      纯化前洗脱量
      m/mg)
      洗脱率
      (%)
      纯化后
      干膏量(m/mg)质量分数(%)干膏量(m/mg)质量分数(%)平均质量分数(%)RSD(%)
      122.556.040.220.892.429.470.769.81.27
      221.093.330.668.6
      320.992.830.069.7
      420.691.629.470.1

      由纯化工艺验证结果可见,经过4次验证试验,50%乙醇洗脱条件下总多酚的平均洗脱率为92.5%,紫茶总多酚干膏量由56.0 mg减少至平均29.9 mg,质量分数从40.2%升至平均69.8%,表明建立的纯化工艺对紫茶总多酚有较好的分离、纯化效果。

    • 大孔吸附树脂是一种具有多孔立体结构和选择性吸附功能的高分子材料,目前已广泛应用于中药的活性成分如黄酮、皂苷、生物碱及多酚等成分的分离与纯化。其中,目前采用大孔树脂对多酚类成分进行纯化的有天麻总多酚[9]、白簕叶总多酚[10]、过岗龙总多酚[11]、茶梗中茶多酚[12]等,这都提示了大孔树脂精制多酚类有效成分的可行性。影响大孔树脂的分离纯化有多方面的因素,在选择合适的大孔树脂时,应综合考虑各种影响因素,如树脂的极性、比表面积以及上样液的质量浓度、洗脱液浓度等,以获得最佳的分离效果。在利用大孔树脂纯化时,应尽量滤去上样液中的沉淀,这样既能提高总多酚的纯化率,也能提高树脂的使用寿命。本研究中的样品采用50%乙醇提取后用纯化水进行稀释,当样品溶于水中时,由于多酚类物质能被大孔树脂吸附,而色素及多糖等物质不能吸附而被洗脱掉。而在改为乙醇洗脱时,树脂的吸附效果减弱,被吸附的多酚能被乙醇洗脱。

      本研究通过对5种不同型号的大孔吸附树脂的吸附和解吸进行考察,确定了AB-8型大孔吸附树脂纯化紫茶总多酚的最佳工艺条件,为该产品的进一步开发奠定了基础。

参考文献 (12)

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