摘要:用水超聲法提取紅花(Carthamus tinctorius L.)中紅花黃色素A,提取液經D-101大孔吸附樹脂色譜柱進行粗分,所得水及體積分數30%的乙醇洗脫物用中壓制備色譜進行兩次分離純化,所得產物經高效液相色譜分析,羥基紅花黃色素A純度為95.968%。該方法省時、簡便、高效,值得推廣應用。
關鍵詞:紅花(Carthamus tinctorius L.);中壓制備色譜;大孔吸附樹脂;羥基紅花黃色素A
中圖分類號:R284.2 文獻標識碼:A 文章編號: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)
紅花為菊科植物紅花(Carthamus tinctorius L.)的干燥管狀花,為活血化瘀的主要中藥之一,用于治療冠心病、腦血栓等心腦血管疾病[1,2]。紅花的主要活性成分是紅花黃色素(Safflower yellow,SY),其是一種復雜的水溶性混合物,其結構中含有特殊的醌式查爾酮的結構骨架,一直是紅花化學成分研究的重點[3]。SY中含量較高的是羥基紅花黃色素A(Hydroxysafflor yellow A,HSYA),占SY的50%左右。HSYA是具有單查爾酮苷類結構的化合物,被認為是紅花活血化瘀的主要效應物質[4,5]。目前分離制備HSYA通常采用大孔吸附樹脂色譜法對紅花提取物進行除雜后得HSYA粗品,Sephadex LH-20凝膠柱層析法制備HSYA純品[6,7],但這些方法不適用于快速、大規模制備HSYA。中壓制備色譜是一種快速制備色譜系統,具有上樣量大、分離速度快、可梯度洗脫、成本低、在線檢測等優勢[8],本研究采用水提取和大孔吸附樹脂柱色譜得到粗提物,以此粗提物直接進行中壓制備色譜分離純化,經兩步分離得到純度高于95%的HSYA,豐富了HSYA的制備技術。
1 儀器與材料
EZ Purifier III中壓制備色譜系統及Versatiler色譜工作站(配有二元溶劑輸送泵、UV檢測器、自動餾分收集器,上海利穗電子科技有限公司)。色譜柱及填料:C18-AQ(GHODSB12S50,50 μm,北京綠百草科技發展有限公司),4 cm×14 cm(40 g),2根串聯。Agilent 1200型高效液相色譜儀,包括Agilent G1312B二元泵,Agilent G1379B脫氣機,Agilent 1313B自動進樣器,Agilent 1316B柱溫箱,Agilent 1315B二極管陣列檢測器、Agilent Chemistation化學工作站。
乙腈(HPLC級,德國Merck公司)、三氟乙酸(分析純,南開大學精細化學實驗廠)、甲醇(色譜純,天津市大茂化學試劑廠)、純凈水(杭州娃哈哈集團有限公司,使用前經0.45μm水系濾膜過濾)、D-101大孔吸附樹脂(滄州寶恩吸附材料科技有限公司)、羥基紅花黃色素A對照品(中國藥品生物制品檢定所,批號111637-200301);紅花為菊科植物紅花(C. tinctorius L.)的干燥管狀花。
2 試驗方法與結果
2.1 水超聲法提取HSYA
2.1.1 高效液相色譜分析條件[9-11] 色譜柱:Phenomenex C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:乙腈(A)-0.01%三氟乙酸溶液(B);洗脫程序:0~5 min:2%A(體積分數,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。柱溫:30 ℃;流速:1.0 mL/min;檢測波長:280 nm;進樣體積:20 μL。
2.1.2 標準曲線的繪制 精確稱取羥基紅花黃色素A對照品15.00 mg置25 mL容量瓶中,用水溶解并稀釋至刻度,得0.60 mg/mL羥基紅花黃色素A對照品儲備液,配制成一定濃度梯度的對照品溶液,按2.1.1所述條件進行色譜分析,以Y表示峰面積積分值,以X(mg)表示對照品進樣量,繪制標準曲線,并計算回歸方程。其線性回歸方程為Y=26 805.00X-298.36,R2=0.999 1。
2.1.3 紅花水提取液制備 稱取紅花藥材900 g,加15倍質量的蒸餾水超聲提取2次,每次45 min,過濾,合并濾液減壓濃縮至900 mL(此時提取液含生藥的濃度為1 g/mL)。加入95%的乙醇(體積分數,下同)使含醇量達到80%,醇沉24 h,濾液減壓回收至900 mL,加5倍體積的蒸餾水沉淀24 h,離心,上清液減壓濃縮至900 mL,備用。
2.2 大孔吸附樹脂柱色譜法制備粗品HSYA
取上述紅花水提液900 mL上直徑40 mm×800 mm的D-101大孔吸附樹脂色譜柱,蒸餾水洗脫的前3個體積洗脫液(3 BV)中主要是多糖、蛋白質、鞣質等水溶性雜質,棄去,然后依次用蒸餾水、30%的乙醇、60%的乙醇、95%的乙醇各3 BV洗脫,流速為1 mL/min,1 BV收集洗脫液約750 mL,共收集12份。
采用HPLC法測定每份洗脫液中HSYA的含量,繪制相應的洗脫曲線(圖1)。根據洗脫曲線,合并含量高于0.04 mg/mL的第1~4份洗脫液,第5~12份洗脫液由于HSYA相對含量較少而放棄。減壓濃縮后得浸膏18.0 g,冰箱中冷凍保存,備用。
2.3 中壓制備色譜分離
為降低試驗成本,本試驗首先采用甲醇-水體系進行各組分分離。精確稱取浸膏樣品2.0 g用10 mL甲醇溶解,經0.45 μm微孔濾膜過濾,注入ODS柱中。洗脫條件為柱溫:室溫;波長:280 nm;流速:20 mL/min;線性梯度洗脫程序:在60 min內,甲醇與水的體積比由0∶100變化為50∶50,中壓系統分析色譜如圖2,根據色譜峰情況收集洗脫液,進行HPLC分析。結果發現峰A中HSYA含量較高,對其減壓濃縮進行二次中壓制備。線性梯度洗脫程序:在28 min內,乙腈與水的體積比由0∶100變化為30∶70,中壓系統分析色譜如圖3,根據出峰情況精確收集。
2.4 產物的純度分析
HPLC分析各洗脫液并與標準品對照,結果表明峰B為HSYA,其HPLC圖譜上僅一峰(圖4),由面積歸一化法算得其純度為95.968%,減壓濃縮后真空干燥得137 mg HSYA黃色粉末。
3 小結與討論
1)大孔樹脂是一類有機高聚物吸附劑,注有致孔劑,不含交換基團,含有“空隙”結構,特別適合從水溶液中分離化合物[12,13]。本試驗用大孔樹脂法制備的紅花粗提液采用水和乙醇洗脫效果較好。
2)采用中壓制備色譜對紅花大孔樹脂粗提液進行分離純化,單位時間獲得的化合物量大,4 h即可完成整個分離過程。分離效果好,避免了HSYA在開口柱上由于長時間暴露而導致分解;柱填料可以自行填裝,根據所制備的HSYA極性較大的特點,選擇C18反相填料純化;同時2根色譜柱串聯可有效提高分辨率,本試驗連續兩次對紅花粗提液中壓色譜分離制備,第一次通過中壓柱層析分段,然后再次分離制備,取得了不錯的效果。在中壓制備色譜分離過程中,要注意以下幾個問題[5]:①化合物要溶解于系統溶劑。②化合物與固定相不存在不可逆吸附。③選擇適宜的洗脫方式和流動相比例。本研究中,先后選擇典型溶劑系統甲醇/水和乙腈/水進行線性梯度洗脫,連續兩次分離制備,從盡可能低的濃度開始梯度洗脫以確保不丟失目標物質。
3)本試驗采用大孔樹脂柱色譜與中壓制備色譜法結合,從紅花中直接分離得到高純度(95.968%)的HSYA。該方法簡便、快速。從2.0 g粗提物中得到137 mg HSYA。值得注意的是,水洗脫除雜時應注意在除去糖類的同時應盡可能保留較多的HSYA,至于如何提高分離純化效率,還有待進一步研究。
參考文獻:
[1] 施 峰,劉焱文. 紅花的化學成分及藥理研究進展[J]. 時珍國醫國藥,2006,17(9):1666-1667.
[2] 王藝蓉,白咸勇. 紅花的作用及機制研究進展[J]. 濱州醫學院學報,2009,32(6):451-453.
[3] 肖文英. 紅花黃色素研究進展[J]. 臨床醫藥實踐雜志,2006,15(9):646-649.
[4] 金 鳴,李金榮,吳 偉.羥基紅花黃色素A抗氧化作用的研究[J]. 中草藥,2004,35(6):665-666.
[5] 祝美珍,胡國恒,肖 健.羥基紅花黃色素A的應用研究進展[J]. 中西醫結合心腦血管病雜志,2007,5(11):1108-1110.
[6] 安熙強,方圣鼎. 紅花中黃色素和紅色素的分離鑒定[J]. 中草藥,1990,21(4):44-45.
[7] 楊 輝,阿依吐倫·斯馬義,吳桂榮,等. 羥基紅花黃色素A的提取及含量測定[J].新疆醫科大學學報, 2008,31(10):1358-1360.
[8] 王 蕾,高俊康,王英平. 中壓色譜快速制備西洋參果人參皂苷的研究[J]. 特產研究,2007,29(004):39-41.
[9] 趙明波,鄧秀蘭,王亞玲,等. 高效液相色譜法測定紅花中的羥基紅花黃色素A[J]. 色譜,2003,21(6):593-595.
[10] 楊日麗,劉 靜. HPLC法測定紅花中羥基紅花黃色素A含量的研究[J]. 廣東化工,2007,34(7):112-114.
[11] FAN L, ZHAO H Y, XU M, et al. Qualitative evaluation and quantitative determination of 10 major active components in Carthamus tinctorius L. by high-performance liquid chromatography coupled with diode array detector[J]. Journal of Chromatography A,2009,1216(11):2063-2070.
[12] 臧寶霞,金 鳴,李金榮. 大孔樹脂-凝膠柱層析法大規模制備純品羥基紅花黃色素A[J]. 心肺血管病雜志,2008,27(6):363-365.
[13] 金 鳴, 高子淳, 李金榮,等. 大孔樹脂柱色譜法制備紅花黃色素和羥基紅花黃色素A[J]. 中草藥,2004,35(1):25-28.