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中压制备与大孔树脂联用快速分离羟基红花黄色素A

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摘要:用水超声法提取红花(Carthamus tinctorius L.)中红花黄色素A,提取液经D-101大孔吸附树脂色谱柱进行粗分,所得水及体积分数30%的乙醇洗脱物用中压制备色谱进行两次分离纯化,所得产物经高效液相色谱分析,羟基红花黄色素A纯度为95.968%。该方法省时、简便、高效,值得推广应用。

关键词:红花(Carthamus tinctorius L.);中压制备色谱;大孔吸附树脂;羟基红花黄色素A

中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)07-1441-03

Separation of Hydroxysafflor Yellow A from Safflower by Medium Pressure Column Chromatography with Macroporous Resin

WU Yong-gang,LI Xue-ying

(Department of Acupuncture, Message, Recovery and Health Care, Shandong College of Traditional Chinese Medicine, Yantai 264199, Shandong, China)

Abstract: Hydroxysafflor yellow A (HSYA) craft extract was obtained by water-ultrasonic method from safflower (Carthamus tinctorius L.) and then seperated by D-101 macroporous resin chromatography. The water and 30% ethanol elution was purified by medium pressure column chromatograph for twice. According to HPLC results, the purity of HSYA prepared could be up to 95.986%. This mechod was time saving, convenient, efficient, and propagable.

Key words: safflower(Carthamus tinctorius L.); medium pressure column chromatography; macroporous resin; hydroxysafflor yellow A(HSYA)

红花为菊科植物红花(Carthamus tinctorius L.)的干燥管状花,为活血化瘀的主要中药之一,用于治疗冠心病、脑血栓等心脑血管疾病[1,2]。红花的主要活性成分是红花黄色素(Safflower yellow,SY),其是一种复杂的水溶性混合物,其结构中含有特殊的醌式查尔酮的结构骨架,一直是红花化学成分研究的重点[3]。SY中含量较高的是羟基红花黄色素A(Hydroxysafflor yellow A,HSYA),占SY的50%左右。HSYA是具有单查尔酮苷类结构的化合物,被认为是红花活血化瘀的主要效应物质[4,5]。目前分离制备HSYA通常采用大孔吸附树脂色谱法对红花提取物进行除杂后得HSYA粗品,Sephadex LH-20凝胶柱层析法制备HSYA纯品[6,7],但这些方法不适用于快速、大规模制备HSYA。中压制备色谱是一种快速制备色谱系统,具有上样量大、分离速度快、可梯度洗脱、成本低、在线检测等优势[8],本研究采用水提取和大孔吸附树脂柱色谱得到粗提物,以此粗提物直接进行中压制备色谱分离纯化,经两步分离得到纯度高于95%的HSYA,丰富了HSYA的制备技术。

1 仪器与材料

EZ Purifier III中压制备色谱系统及Versatiler色谱工作站(配有二元溶剂输送泵、UV检测器、自动馏分收集器,上海利穗电子科技有限公司)。色谱柱及填料:C18-AQ(GHODSB12S50,50 μm,北京绿百草科技发展有限公司),4 cm×14 cm(40 g),2根串联。Agilent 1200型高效液相色谱仪,包括Agilent G1312B二元泵,Agilent G1379B脱气机,Agilent 1313B自动进样器,Agilent 1316B柱温箱,Agilent 1315B二极管阵列检测器、Agilent Chemistation化学工作站。

乙腈(HPLC级,德国Merck公司)、三氟乙酸(分析纯,南开大学精细化学实验厂)、甲醇(色谱纯,天津市大茂化学试剂厂)、纯净水(杭州娃哈哈集团有限公司,使用前经0.45μm水系滤膜过滤)、D-101大孔吸附树脂(沧州宝恩吸附材料科技有限公司)、羟基红花黄色素A对照品(中国药品生物制品检定所,批号111637-200301);红花为菊科植物红花(C. tinctorius L.)的干燥管状花。

2 试验方法与结果

2.1 水超声法提取HSYA

2.1.1 高效液相色谱分析条件[9-11] 色谱柱:Phenomenex C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:乙腈(A)-0.01%三氟乙酸溶液(B);洗脱程序:0~5 min:2%A(体积分数,下同);5~25 min:2%~5%A;25~35 min:5%~10%A;35~65 min:10%~20%A;65~70 min:20%A。柱温:30 ℃;流速:1.0 mL/min;检测波长:280 nm;进样体积:20 μL。

2.1.2 标准曲线的绘制 精确称取羟基红花黄色素A对照品15.00 mg置25 mL容量瓶中,用水溶解并稀释至刻度,得0.60 mg/mL羟基红花黄色素A对照品储备液,配制成一定浓度梯度的对照品溶液,按2.1.1所述条件进行色谱分析,以Y表示峰面积积分值,以X(mg)表示对照品进样量,绘制标准曲线,并计算回归方程。其线性回归方程为Y=26 805.00X-298.36,R2=0.999 1。

2.1.3 红花水提取液制备 称取红花药材900 g,加15倍质量的蒸馏水超声提取2次,每次45 min,过滤,合并滤液减压浓缩至900 mL(此时提取液含生药的浓度为1 g/mL)。加入95%的乙醇(体积分数,下同)使含醇量达到80%,醇沉24 h,滤液减压回收至900 mL,加5倍体积的蒸馏水沉淀24 h,离心,上清液减压浓缩至900 mL,备用。

2.2 大孔吸附树脂柱色谱法制备粗品HSYA

取上述红花水提液900 mL上直径40 mm×800 mm的D-101大孔吸附树脂色谱柱,蒸馏水洗脱的前3个体积洗脱液(3 BV)中主要是多糖、蛋白质、鞣质等水溶性杂质,弃去,然后依次用蒸馏水、30%的乙醇、60%的乙醇、95%的乙醇各3 BV洗脱,流速为1 mL/min,1 BV收集洗脱液约750 mL,共收集12份。

采用HPLC法测定每份洗脱液中HSYA的含量,绘制相应的洗脱曲线(图1)。根据洗脱曲线,合并含量高于0.04 mg/mL的第1~4份洗脱液,第5~12份洗脱液由于HSYA相对含量较少而放弃。减压浓缩后得浸膏18.0 g,冰箱中冷冻保存,备用。

2.3 中压制备色谱分离

为降低试验成本,本试验首先采用甲醇-水体系进行各组分分离。精确称取浸膏样品2.0 g用10 mL甲醇溶解,经0.45 μm微孔滤膜过滤,注入ODS柱中。洗脱条件为柱温:室温;波长:280 nm;流速:20 mL/min;线性梯度洗脱程序:在60 min内,甲醇与水的体积比由0∶100变化为50∶50,中压系统分析色谱如图2,根据色谱峰情况收集洗脱液,进行HPLC分析。结果发现峰A中HSYA含量较高,对其减压浓缩进行二次中压制备。线性梯度洗脱程序:在28 min内,乙腈与水的体积比由0∶100变化为30∶70,中压系统分析色谱如图3,根据出峰情况精确收集。

2.4 产物的纯度分析

HPLC分析各洗脱液并与标准品对照,结果表明峰B为HSYA,其HPLC图谱上仅一峰(图4),由面积归一化法算得其纯度为95.968%,减压浓缩后真空干燥得137 mg HSYA黄色粉末。

3 小结与讨论

1)大孔树脂是一类有机高聚物吸附剂,注有致孔剂,不含交换基团,含有“空隙”结构,特别适合从水溶液中分离化合物[12,13]。本试验用大孔树脂法制备的红花粗提液采用水和乙醇洗脱效果较好。

2)采用中压制备色谱对红花大孔树脂粗提液进行分离纯化,单位时间获得的化合物量大,4 h即可完成整个分离过程。分离效果好,避免了HSYA在开口柱上由于长时间暴露而导致分解;柱填料可以自行填装,根据所制备的HSYA极性较大的特点,选择C18反相填料纯化;同时2根色谱柱串联可有效提高分辨率,本试验连续两次对红花粗提液中压色谱分离制备,第一次通过中压柱层析分段,然后再次分离制备,取得了不错的效果。在中压制备色谱分离过程中,要注意以下几个问题[5]:①化合物要溶解于系统溶剂。②化合物与固定相不存在不可逆吸附。③选择适宜的洗脱方式和流动相比例。本研究中,先后选择典型溶剂系统甲醇/水和乙腈/水进行线性梯度洗脱,连续两次分离制备,从尽可能低的浓度开始梯度洗脱以确保不丢失目标物质。

3)本试验采用大孔树脂柱色谱与中压制备色谱法结合,从红花中直接分离得到高纯度(95.968%)的HSYA。该方法简便、快速。从2.0 g粗提物中得到137 mg HSYA。值得注意的是,水洗脱除杂时应注意在除去糖类的同时应尽可能保留较多的HSYA,至于如何提高分离纯化效率,还有待进一步研究。

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