中草药提取物中单宁(鞣质)的选择性脱除

1中草药提取物中单宁（鞣质）的选择性脱除廖学品马贺伟陆忠兵石碧*(四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室，四川，成都，610065)摘要用牛皮为原料通过甲醛交联反应制备胶原纤维吸附材料，采用外加单宁的方法研究了这种吸附材料对双黄莲口服液、银黄注射液及中草药提取物中单宁的选择性吸附能力。结果表明，胶原纤维对单宁具有明显的竞争吸附能力和吸附选择性，在实验条件下单宁的去除率达到97%以上，而对有效成份吸附率很低。皮胶原纤维吸附材料为中药制剂工艺中单宁的高选择性脱除提供了一种新的、有效的方法。关键词皮胶原纤维；吸附材料；单宁；中草药提取物；吸附选择性SELECTIVEREMOVALOFTANNINSFROMEXTRACTOFCHINESEMEDICINALHERBSLIAOXue-pin,MAHe-wei,LUZhong-bing,SHIBi(TheKeyLaboratoryofLeatherChemistryandEngineeringofMinistryofEducation,SichuanUniversity,Chengdu610065,P.R.China)AbstractAnoveladsorbentwaspreparedonthebasisofcollagenfibresofanimalskincross-linkedbyformaldehyde.Itsselectiveadsorptionabilitytotanninswasextensivelyinvestigated.ThetannicacidaddedShuangHuangLianoralliquid,tannicacidaddedYinHuanginjection,andtannincontainedextractsofChinesemedicinalherbswereusedfortrials.Theexperimentalresultsindicatedthatthecollagenfibreadsorbenthadexcellentadsorptionselectivitytotannins.Theextentofadsorptionoftanninswasmorethan97%,whilstlittleofactivecomponentsinthesolutionswereretainedbytheadsorbent.ThisnoveladsorbentcanprovideanewandeffectiveapproachforselectiveremovaloftanninsintheextractsorpreparationsoftheChinesemedicinalherbs.基金项目：中国高校博士点基金资助项目(20020610010)*通讯联系人(correspondingauthor)，E-mail:[e-mail]，电话:[phone],传真:[phone]___________________________________________________________________________许多药用植物提取物中都含有单宁（单宁又称鞣质）。虽然单宁具有抑菌、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化等多方面的生物活性[1]。但是，如果中药制剂中含有单宁，除了会影响制剂的稳定性和澄明度外，还可能会引起一系列严重的生理反应。例如，某些单宁一旦注入体内会引起黄疸和肝坏死等一系列临床症状[2]；中草药注射液中的单宁将使血液中的蛋白质凝固，从而引起皮下出血[3]，多次注射局部组织有可能导致组织坏死造成无菌炎症；单宁还能加速红细胞的凝聚，并能与血红蛋白形成药物性沉淀[4]。含单宁的药物也常常使患者出现食欲减退、恶心、头痛等现象[5]。研究发现，曾经作为烧伤药物主要成份的单宁酸具有肝脏毒性[6]。水解类单宁比凝缩类单宁的毒性更大，因为水解类单宁极易在体内水解成易吸收的棓酸，而棓酸极易与体内的金属离子螯合，从而导致体内某些元素的流失[7]。因此，在中药制剂中单宁的含量是主要的控制指标之一。此外，在对中草药的有效部位进行生理、生化活性研究时，单宁往往为有害或干扰成分。因此，从药用植物提取物中去除单宁（特别是水解类单宁）已引起人们的广泛关注。单宁，是一类天然多酚类化合物，它作为植物的次生代谢产物广泛存在于植物的根、皮、叶及果实中。单宁分为水解类、缩合类和混合类[8]。中草药中的许多有效成分也具有酚羟基结构，如黄酮、异黄酮、黄芩甙、绿原酸等，而且它们在醇及水中的溶解度与单宁相似。因此，有效地脱除单宁非常困难，一定程度上制约了中药现代化的进程。目前除去药用植物中单宁的方法有热处理冷置法、石灰乳-H2SO4沉淀法、明胶沉淀法、聚酰胺吸附法、酸性及碱性醇沉法、铅盐沉淀法。这些除去单宁的方法的主要问题是选择性较差，在除去单宁的同时，大量的有效成分也同时被除去；有些方法还将引入其他杂质，使产品的质量降低。因此，中药制剂中单宁的选择性去除是中药制剂工艺过程中的一个难题[2]。我们的研究发现，基于皮胶原纤维的吸附材料对单宁具有高选择性吸附能力[9]，有可能用于中药制剂生产过程中单宁的高选择性吸附分离。本文以牛皮为原料，经适当的物理化学处理后制备皮胶原纤维，通过交联改性制备单宁的选择性吸附材料。采用外加单宁的方法研究了这种吸附材料对双黄莲口服液-单宁、银黄注射液-单宁及几种中草药有效成分-单宁混合物中单宁的选择性脱除。1实验部分1.1试剂中国科技论文在线___________________________________________________________________________双黄莲口服液：黑龙江庆安制药股分有限公司，每支10ml；成分为金银花、黄芩、连翘。主要成分为黄芩甙和绿原酸。银黄注射液：江苏安格尔药业有限公司，每支2ml；为金银花提取物和黄芩甙制成的灭菌溶液；每2ml含金银花提取物（以绿原酸计）25mg、黄芩甙40mg。咖啡因，含量99.0%以上，由四川大学食品系提供。黄岑甙、辛弗林、葛根素、柚皮甙、染料木甙、染料木素、白黎芦醇：陕西慧科植物开发有限公司，含量为98.0%以上。单宁酸：分析纯，平均分子量1700。1.2材料1.2.1胶原纤维的制备胶原纤维的制备按文献进行[10]。原料皮的清洗、碱处理、剖皮、脱碱按常规制革工艺进行，以达到除去非胶原间质的目的。然后用皮重1.5倍的0.16%(w/w)的醋酸水溶液脱除皮中的矿物质，重复三次。用冰醋酸-醋酸钠缓冲溶液调节裸皮的pH至4.8-5.0。用无水乙醇脱水后，减压干燥至水份≤10%，研磨过筛得粒度为10-20目的胶原纤维，其水份含量不超过12%，灰份不超过0.3%，pH在5.0-5.5的范围内。1.2.2胶原纤维吸附剂的制备制备方法按作者发明专利进行（专利申请号：02134173.7）。将制备的胶原纤维15g，用蒸馏水浸泡12小时；过滤除去浸泡水分，加入蒸馏水300ml，甲醛1.5g；先在25℃下反应4小时，然后在30℃下反应4小时；用1000ml蒸馏水洗涤三次并在60℃下干燥12小时。用差热扫描量热仪（DSC）测材料的收缩温度为80~83.2℃。1.3实验方法1.3.1胶原纤维吸附剂对双黄莲口服液及单宁酸的吸附特性取10ml双黄莲口服液用蒸馏水定容到100ml；用蒸馏水配制100ml、浓度为1000mg/L的单宁酸溶液。分别将0.5g皮胶原纤维吸附剂放入双黄莲口服液及单宁酸溶液中，25℃下振荡吸附24小时。用Agilent1100高效液相色谱仪分析吸附前后各组分的浓度变化，计算各组分的吸附率。1.3.2胶原纤维吸附剂对双黄莲口服液及银黄注射液中单宁的选择性吸附取10ml双黄莲口服液及2ml银黄注射液分别加入到2个100ml容量瓶中，加入适量蒸馏水；分别在2个容量瓶中加入单宁酸溶液，混合后用蒸馏水定容到100ml；混合溶液中单宁酸的浓度均为1000mg/L。吸附试验条件同上。中国科技论文在线___________________________________________________________________________胶原纤维吸附剂对中草药有效成分混合溶液中单宁的选择性吸附将黄芩甙、咖啡因、辛弗林、葛根素、柚皮甙、染料木甙、染料木素和白黎芦醇用50%(v/v)的乙醇水溶液溶解。分别取一定量的上述溶液(若未全部溶解则取上层清液)混合后用蒸馏水定容到100ml。吸附试验条件同上。取100ml容量瓶，加入一定量的黄芩甙、柚皮甙、染料木甙、染料木素和白黎芦醇溶液及单宁酸溶液，最后用蒸馏水定容到100ml，混合溶液中单宁酸的浓度为1000mg/L。吸附试验条件同上。2结果和讨论2.1胶原纤维吸附剂对双黄莲口服液及单宁酸的吸附特性双黄莲口服液中的主要成分为绿原酸和黄芩甙及他们的类似物。因为黄芩甙及其类似物的最大吸收波长为280nm，而绿原酸及其类似物的最大吸收波长为330nm。因此，在用HPLC进行分析时，需要用双波长进行检测。图1(a)及图2(a)的检测波长为280nm，所检测的成分为黄芩甙及其类似物，图中黄芩甙及其类似物以A1至A6表示；而图1(b)及图2(b)的检测波长为330nm，所检测成分为绿原酸及其类似物，在图中以C1至C8表示。表1为吸附前后各组分浓度的变化。表1中数据对黄芩甙及其类似物取自图1(a)和图1(a)，而对绿原酸及其类似物取自图1(b)和图2(b)。由图1和图2及表1的对比可见，胶原纤维吸附材料对双黄莲口服液中的绿原酸及其类似物有少量吸附，而对黄芩甙及其类似物则基本上不吸附（除一个组分外）。0246810121416182022050100150200250300mAURetentiontime(min)A1A2A3A4A5A6(a)DAD,Sig=280nm0246810121416182022050100150200250300mAURetentiontime(min)C1C2C3C4C5C6C7C8(b)DAD,Sig=330nm图1双黄莲口服液吸附前的HPLC图谱Fig1.HPLCpatternofShuangHuangLianoralliquidbeforeadsorption色谱柱：HypersilODSC18,4.0×250,5μm;洗脱液：A=H2O-CH3CN-H3PO4(850:150:5),B=H2O-CH3CN-H3PO4(150:850:5);流速：1.0ml/min;洗脱梯度：0-20minB液由6%增加至30%；检测：DAD；进样量:20μL；柱温：40℃。中国科技论文在线___________________________________________________________________________(min)A1A2A3A4A5A6(a)DAD,Sig=280nm0246810121416182022050100150200250300mAURetentiontime(min)C1C2C3C4C5C6C7C8(b)DAD,Sig=280nm图2双黄莲口服液吸附后的HPLC图谱（色谱条件同图1）Fig2.HPLCpatternofShuangHuangLianoralliquidafteradsorption表1双黄莲口服液各组分的吸附率a)Table1Extentofa