肉蓯蓉為列當科植物肉蓯蓉CistanchedeserticolaY.C.Ma或管花肉蓯蓉Cistanchetubulosa(Schenk)R.Wight幹燥的离交帶鱗葉的肉質莖,其具有補腎陽,换树益精血,脂对潤腸通便的肉苁蓉总作用,常用於腎陽不足,寡糖工艺精血虧虛,脱盐脱色陽痿不孕,研究腰膝酸軟,离交筋骨無力,换树腸燥便秘等症狀。脂对隨著中國人口的肉苁蓉总老齡化及現代生活壓力的不斷增加,便秘的寡糖工艺患病率有逐漸升高之勢。肉蓯蓉作為中國傳統的脱盐脱色潤腸通便類中藥越來越受到重視,有研究表明,研究肉蓯蓉通便作用的离交藥效物質是總寡糖(包括寡糖和半乳糖醇)。肉蓯蓉經過水提、濃縮、醇沉之後,濃縮上清液經大孔樹脂純化,其水洗脫液部分經過減壓濃縮至稠膏,即得肉蓯蓉總寡糖。由於肉蓯蓉一般生長在鹽漬化的鬆軟沙地上,導致其藥材本身的鹽分含量高,而通過上述工藝製備得到的肉蓯蓉總寡糖含有大量的金屬鹽離子及色素。若想從肉蓯蓉寡糖部位中提純肉蓯蓉寡糖,開發治療便秘的相關藥物及保健食品,則必須對肉蓯蓉寡糖部位進行脫鹽脫色處理。由於肉蓯蓉寡糖和半乳糖醇分子量十分小,水溶性極強,難以應用凝膠樹脂進行脫鹽處理。而大孔樹脂具有強吸附能力、易洗脫、機械強度高等優點,利用大孔離子交換樹脂可以和溶液中陰陽離子交換,脫除溶液中的鹽類,而大孔樹脂的強吸附能力可以用於色素脫除。
本文從肉蓯蓉總寡糖部位中提純肉蓯蓉總寡糖,采用陰陽離子交換樹脂串聯法對肉蓯蓉總寡糖部位進行了脫鹽脫色,根據不同離子交換樹脂對提取液脫色脫鹽的靜態吸附,確定脫色脫鹽最佳樹脂組,然後對最佳陰陽離子交換樹脂組合進行脫色脫鹽工藝優化,確定最佳工藝條件,為肉蓯蓉寡糖脫色脫鹽工藝提供一定的理論基礎。
一、材料與儀器
肉蓯蓉飲片購自安徽新盛中藥飲片有限公司,經趙奎君教授鑒定為荒漠肉蓯蓉CistanchedeserticolaY.C.Ma的幹燥帶鱗葉的肉質莖;AB-8大孔樹脂、LS-840樹脂、LS--850樹脂,西安藍深樹脂有限公司;半乳糖醇對照品由北京大學中醫藥現代化研究中心提供,經HPLC-ELSD檢測確定純度大於98%。
UV-2001紫外可見分光光度計(日本島津);FE20pH計(Mettler—Toledo);DDS-307型電導率儀(上海光學儀器廠);DDB-320多功能蠕動泵(上海之信儀器有限公司);Waters600高效液相色譜儀;N-1001旋轉蒸發儀(EYELA)。
二、方法
1、肉蓯蓉總寡糖的製備
取肉蓯蓉藥材2kg,加8倍量水加熱回流提取2次,每次2h,合並濾液,減壓濃縮至相對密度達1.13(600C測定),加95%乙醇至含醇量達60%,靜置過夜,濾過,濾液減壓濃縮至1.15(50C測定),在經AB-8大孔樹脂純化,用水洗脫,收集水洗脫液,減壓濃縮至稠膏即得肉蓯蓉總寡糖部位。
2、陰陽離子交換樹脂的篩選
(1)樹脂的處理
LS-840樹脂處理:樹脂用水浸洗,濕法裝柱(2.6cmx30cm),先用3BV的去離子水以1BV/h的流速衝洗樹脂層,再用3BV的4%鹽酸處理,以相同流速衝洗樹脂層,結束後用純水清洗樹脂至pH至中性,待用。
LS-850樹脂處理:樹脂用水浸洗,然後濕法裝柱(2.6cmx30cm),先用3BV的去離子水以1BV/h的流速清洗樹脂,再用3BV的4%氫氧化鈉溶液,以相同流速衝洗樹脂層,結束後用純水清洗樹脂至pH至中性,待用。
(2)樹脂對肉蓯蓉總寡糖脫鹽、脫色動態吸附試驗
將LS-840酸性陽離子交換樹脂和LS-850堿性陰離子交換樹脂按照體積比2∶1、1.5∶1、1.2∶1、1∶1、0.8∶1的順序裝柱,按照LS-840樹脂LS-850樹脂的順序串聯。取100mL肉蓯蓉寡糖部位液體上柱,控製流速在2BV/h,等流出液糖度大於0之後,收集洗脫液,計算脫鹽率和脫色。
(3)流速對脫鹽脫色的影響
將LS-840酸性陽離子樹脂和LS--850堿性陰離子交換樹脂按照體積比1.2∶1串聯裝柱,取300mL體積分數10%的肉蓯蓉總寡糖部位上柱,控製不同流速1BV/h、2BV/h、4BV/h,等流出液糖度大於0之後,每隔30min收集1管,測定每管的電導率及吸光度。
(4)料液濃度對脫鹽脫色的影響
將LS--840酸性陽離子交換樹脂與LS-850堿性陰離子樹脂交換按照體積比1.2∶1串聯裝柱,分別取料液濃度5%、10%、15%、20%、25%的肉蓯蓉總寡糖部位100mL上柱,控製流速在2BV/h,等流出液糖度大於0之後,收集洗脫液,測定洗脫液的電導率和吸光度。
3、樹脂的再生
LS--840大孔樹脂選擇1mo/L的鹽酸溶液50mL作為解吸劑,LS--850大孔樹脂選擇lmol/L的氫氧化鈉作為解吸劑。LS-840酸性陽離子交換樹脂與LS-850堿性陰離子交換樹脂柱體積比為1.2∶1,流速為2BV/h,肉蓯蓉總寡糖部位的濃度為10%。在此條件下,處理4BV的肉蓯蓉總寡糖,比較不同使用次數下的糖液脫鹽率及脫色率的變化,觀察樹脂連續使用9次的動態再生情況。
4、測定方法
(1)總糖的測定
利用硫酸一苯酚法,以葡萄糖為對照對肉蓯蓉總寡糖部位進行總糖測定,采用HPLC-ELSD方法對該部位的半乳糖醇進行了含量測定。HPLC-ELSD色譜條件:色譜柱,AlltechPevailCarbohydrateES(4.6mmx250mm,5μm);流動相,乙腈-水(體積比為80∶20);保留時間,30min;ELSD檢測器漂流管溫度為800C,載氣流速為3.0L/min。
(2)灰分的測定
灰分含量測定采用GB5009.4-2001方法。
(3)脫鹽率的測定
式中:Ko為肉蓯蓉總寡糖部位經樹脂處理前的電導率,mS/cm;
K1為每管流出液的電導率,mS/cm。
(4)脫色率的測定;
式中:Ao為肉蓯蓉總寡糖部位經樹脂處理前的吸光度,A為每管流出液的吸光度。
三、結果與討論
1、肉蓯蓉總寡糖部位的成分
分析由表1可知,肉蓯蓉總寡糖部位含總糖69.42%,其中半乳糖醇含量為肉蓯蓉總寡糖部位的27.75%,總糖中含將近一半的半乳糖醇。由表1可知,肉蓯蓉總寡糖部位中含有大量的鹽分,導致灰分占肉蓯蓉總寡糖部位有20%左右,嚴重影響了肉蓯蓉總寡糖的進上步開發利用。
2、陰陽離子交換樹脂的篩選
(1)陰陽離子樹脂柱體積比對脫鹽脫色的影響
由圖1可知陰陽離子樹脂比在1.2∶1時脫鹽效果最好,同時也說明了肉蓯蓉總寡糖部位中鹽類主要以弱堿性陰離子形式存在。樹脂比例對脫色效果影響較小,陰陽樹脂比在2∶1至1∶1時,脫色率變化範圍很小,當樹脂比小於1:1時,脫色效果明顯減弱。綜合考慮,為了獲得一個較好的脫色脫鹽效果,選用最佳柱體積比為1.2∶1。
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