昆明山海棠总生物碱提取新工艺的研究
摘要：目的：昆明山海棠总生物碱提取新工艺的研究。方法：采用大孔吸附树脂法。结果与结论：用0.5%酸水提取，H型大孔吸附树脂吸附昆明山海棠总生物碱，提取量可以达到500 mg·kg-1，生物碱在50，25 mg·kg-1对正常大鼠棉球肉芽肿有明显的抑制作用(P<0.001)，对角叉菜胶致正常大鼠足跖肿胀在6 h后有抑制作用。
关键词：昆明山海棠；总生物碱；新工艺；大孔吸附树脂
Studies on the New Technology of the Extraction of Alkaloids from Tripterygium hypoglaucum
XU Xiuying1,2, TU Yongqin2, ZHENG Yimin1,2, FU Shanquan1,2, SONG Dan, RAN Changqing2
(1.College of Bioengineer，Chongqing Couege of Technology，400050, China; 2.Chongqing Academy of Chinese Materia Media，Chongqing 400065，China)
Abstract:Objective:To study on the new technology of the extraction of alkaloids from Tripterygium hypoglaucum.Methods:Macroporous resin was used.Results and Conclusion:The H-type macroporous adsorption resin was the best suited for the adsorption the alkaloids. Its adsorption ability can be up to 500 mg·kg-1 at 0.5% HCl solution. The alkaloids can inhibit obviously the cotton ball granuloma at 50 and 25 mg·kg-1(P<0.001) and decrease the carrageenin-induced in hind paw of rat in 6 hours.
Key words:Tripterygium hypoglaucum;The total alkaloids;New technology;Macroporous adsorption resin
昆明山海棠Tripterygium hypoglaucum是卫矛科雷公藤属的一种植物，药用部位为根，临床主要用于治疗类风湿性关节炎、红斑狼疮、银屑病、慢性肾炎等疾病[1]。有效部分包括总生物碱、萜类内酯醇和雷公藤红素，其中的生物碱部分具有活性高、毒性低的特点；萜类内酯醇虽有活性，但毒性大，尤其具有明显的生殖毒性；雷公藤红素等树脂类成分，服用后对胃肠产生刺激作用，引起腹胀。现已报道提取昆明山海棠总生物碱的方法主要为有机溶剂和离子交换法[2]。本研究利用对生物碱有特殊吸附作用的大孔吸附树脂进行提取，可以减少萜类内酯醇等毒性大的物质，同时能减少以该类植物为原料的药物的毒副作用，具有较好的经济和社会效益。
1材料与试剂
昆明山海棠根皮(由重庆市中药研究院制药厂提供)。醋酸乙酯、乙醚、氯仿、石油醚、甲醇、丙酮、碘化铋钾、盐酸、氢氧化钠、氨水等均为市售分析纯。95%乙醇：药用规格。D型和H型大孔吸附树脂：购于天津农药厂。
2方法与结果
2.1昆明山海棠总生物碱快速检测方法的研究称取100 g粉碎的昆明山海棠根皮，加500 ml 70%乙醇浸泡24 h，取浸泡液20 μl点于硅胶G薄层板上，分别在不同展开剂如A.氯仿丙酮水(5∶4.5∶0.5)，B.石油醚乙醚(1∶2)，C.醋酸乙酯石油醚(7∶4)，D.氯仿甲醇(10∶1)，E.氯仿丙酮(4∶1)等条件下展开，用生物碱显色剂-碘化铋钾显色。结果表明：以氯仿丙酮水(5∶4.5∶0.5)分离效果最好。
2.2昆明山海棠总生物碱提取工艺的研究
2.2.170%酸乙醇与0.5%酸水提取昆明山海棠总生物碱的比较研究
2.2.1.1酸水提取大孔树脂吸附法 称取昆明山海棠药材1 kg，粉碎，用4 L 0.5%酸水液在80～90℃提取1.5 h，滤渣再用3 L 0.5%酸水液在80～90℃重复提取1 h 2次，滤过。收集提取液上树脂柱(φ30 cm×3 cm)，流速为8～10 ml·min-1，再用80%的乙醇洗脱，减压回收乙醇至干，用酸水溶解，滤出不溶物，滤液用 NaOH溶液调 pH=9～10，醋酸乙酯萃取,挥去溶剂即得总生物碱粗品，再精制可得纯度较高的白色结晶，精确称重。结果见表1。
表1 70%酸乙醇与酸水提取生物碱比较结果mg·kg-1(略)
2.2.1.270%酸乙醇提取法称取昆明山海棠药材根粉1 000 g，用4 L 70%酸乙醇浸泡12 h后，回流提取1 h滤过，滤渣再用3 L 70%酸乙醇回流提取1 h滤过，重复提取2次，收集乙醇液减压回收乙醇，酸化浓缩液，过滤，滤液用NaOH溶液调 pH=9～10，醋酸乙酯萃取，减压回收醋酸乙酯即得总生物碱粗品，再精制可得到纯度较高的白色结晶，精确称重。结果表明酸水提取与酸乙醇提取无明显差别(见表1)。但在后续处理过程中，酸乙醇过滤相当困难，且乙醇提取物脂溶性物质多，毒性大，成本也高，因此，采用酸水提取，大孔吸附树脂富集生物碱，后续处理简单，并无处理离子树脂的环境污染物排出，是比较理想的提取方法。
2.2.2H型与D型树脂提取生物碱吸附量的比较研究按2.2.1酸水提取方法提取1 kg昆明山海棠药材，收集提取液，各取5 L提取液分别上处理好的H和D型树脂柱(Φ1.5 cm×25 cm)，薄层检查两种树脂的饱和度(见表2)，同时观察流出液色泽，发现D型树脂的流出液色泽比H型树脂的流出液色泽浅得多，说明D型树脂吸附的杂质较多，导致后续处理困难。因此，采用H型树脂吸附提取生物碱比D型树脂吸附量大，相应杂质吸附量小，这是该树脂提取生物碱的重要特点，也是本工艺的主要特色。
表2不同型号的树脂饱和点树脂型号(略)
2.2.3昆明山海棠根部与昆明山海棠皮的生物碱比较实验分别取昆明山海棠根与皮粉各20 g，各加入70%的乙醇100 ml浸泡24 h，浓缩提取液至干，加入10 ml乙醇溶解，各取20 μl清液点于硅胶G板，在氯仿丙酮水(5∶4.5∶0.5)展开剂中展开，显色，观察生物碱显色反应，结果根部有极弱的生物碱反应，而昆明山海棠皮浸泡液有明显的生物碱显色反应，说明昆明山海棠皮比昆明山海棠根部的生物碱含量高。
2.2.4酸水浓度实验研究 称取1 kg昆明山海棠药材粉碎，用0.5%，1%，2%，4%酸水分别按药材重量的4倍、3倍、3倍体积加入对应浓度的酸水，在80～90℃各提取3次，再分别收集相同体积的提取液上相同重量的树脂柱，用80%的乙醇洗脱，浓缩洗脱液，烘干得昆明山海棠总生物碱粗品，称重，结果(见表3)表明0.5%酸水提取生物碱得率较高，随着酸水浓度的升高，总生物碱在逐渐减少，可能是酸水浓度过高，在浓缩过程中导致生物碱分解所致。
表3不同酸水浓度提取生物碱重量酸水浓度(%)(略)
2.3昆明山海棠总生物碱药效学实验研究
2.3.1昆明山海棠总生物碱对角叉菜胶致正常大鼠足跖肿胀的影响采用Wistar大鼠40只，体重150～200 g，雌雄各半，随机均分4组(n=10)，生物碱 50,25 mg·kg-1醋酸泼尼松25 mg·kg-1和正常对照组。药物组给药1次/d,连续给药7 d，正常对照组则给予相应体积的蒸馏水。于实验前测足跖正常值1次，末次给药后即在右后肢足跖SC 1%角叉菜胶0.1 ml/只大鼠致炎，用特制的透明软尺于药后1，2，4 h和6 h测定足跖肿胀程度，并计算肿胀率和抑制率(见表4) 该结果表明总生物碱在50，25 mg·kg-1剂量下，对角叉菜胶致正常大鼠足跖肿胀在6 h才有抑制作用。
表4生物碱对角叉菜胶致正常大鼠足跖肿胀的影响(略)
2.3.2生物碱对棉球肉芽肿作用研究采用Wistar大鼠40只，体重180～220 g，雌雄各半、随机均分4组(n=4)，总生物碱50，25 mg·kg-1，醋酸泼尼松25 mg·kg-1和正常对照组。ip戊巴比妥钠35 mg·kg-1麻醉，在每鼠的左右蹊部用碘酒消毒，75%酒精棉球脱碘后，各切1 cm长的小口，用眼科镊子将20 mg的高压棉球(青霉素和链霉素混合液0.2 ml)浸泡，从切口处植入随即缝合皮肤。从手术当日起，药物组分别ig总生物碱50，25 mg·kg-1，阳性对照组ig醋酸泼尼松25 mg·kg-1，给药1次/d，连续给药10 d，正常对照组相应体积的蒸馏水，于末次给药后1 h打开原切口将棉球连同周围结缔组织一起取出，剔除脂肪组织，置80℃烘箱中烘干、称重、将所得的重量减去原棉球的重量(20 mg)即得肉芽肿的重量(结果见表5)。数据经统计学处理表明生物碱在50，25 mg·kg-1对正常大鼠棉球肉芽肿有明显的抑制作用(P<0.001)。
表5生物碱对正常大鼠棉球肉芽肿的影响(±s)组别 剂量C/mg·kg-1 鼠数 肉芽肿干重m/mg正常 10 64.06±8.32生物碱 50 10 50.40±4.14*生物碱 25 10 51.61±2.80*醋酸泼尼松 25 10 44.10±7.88*与正常组比较，*P<0.001
3结论
3.1通过对酸水浓度、浸提时间、浸提次数及用水量等实验，结果表明酸水浓度0.5%，时间分别为1.5，1，1 h，提取3次，酸水用量分别为药材重量的4，3，3倍。
3.2对不同支持剂与不同展开剂进行筛选实验，展开剂为氯仿丙酮水(5∶4.5∶0.5)分离效果最好；采用吸附树脂吸附0.5%酸水浸提液,工艺简单，通过该工艺提取获得的总生物碱药效学实验结果表明，较小剂量的总生物碱(25 mg·kg-1)具有非常明显的抗炎作用。
3.3本法还可以克服乙醇提取所得浓缩液为粘稠状浸膏，脂溶性物质较多，毒性大，脱色及后续处理困难，溶剂损失较大等缺点，为开发以本属植物为原料的制药企业提供了一条比较理想的工业化生产途径，具有一定的经济及社会意义。
参考文献：
[1]夏志林，陈俊元，陈鼎雄，等.柱层析-紫外分光光度计法测定雷公藤中总碱的含量[J].中草药，1992，23(11)：579549.
[2]夏志林，徐榕青，郭舜民.雷公藤和昆明山海棠的薄层层析检查[J].中草药，1994，25(9)：464464.
[3]张亮，张正行，盛龙生，等.昆明山海棠化学成分的研究[J].中草药，1992，23(7)：339339.
[4]颉江敏，马文玺.贵州产昆明山海棠茎叶中化学成分研究[J].中国药房，1998，9(4)：156156.
(1.重庆工学院生物工程学院，重庆400050；2.重庆市中药研究院，重庆400065), 百拇医药(胥秀英 涂永勤 郑一敏 傅善权 宋丹 冉长清)
关键词：昆明山海棠；总生物碱；新工艺；大孔吸附树脂
Studies on the New Technology of the Extraction of Alkaloids from Tripterygium hypoglaucum
XU Xiuying1,2, TU Yongqin2, ZHENG Yimin1,2, FU Shanquan1,2, SONG Dan, RAN Changqing2
(1.College of Bioengineer，Chongqing Couege of Technology，400050, China; 2.Chongqing Academy of Chinese Materia Media，Chongqing 400065，China)
Abstract:Objective:To study on the new technology of the extraction of alkaloids from Tripterygium hypoglaucum.Methods:Macroporous resin was used.Results and Conclusion:The H-type macroporous adsorption resin was the best suited for the adsorption the alkaloids. Its adsorption ability can be up to 500 mg·kg-1 at 0.5% HCl solution. The alkaloids can inhibit obviously the cotton ball granuloma at 50 and 25 mg·kg-1(P<0.001) and decrease the carrageenin-induced in hind paw of rat in 6 hours.
Key words:Tripterygium hypoglaucum;The total alkaloids;New technology;Macroporous adsorption resin
昆明山海棠Tripterygium hypoglaucum是卫矛科雷公藤属的一种植物，药用部位为根，临床主要用于治疗类风湿性关节炎、红斑狼疮、银屑病、慢性肾炎等疾病[1]。有效部分包括总生物碱、萜类内酯醇和雷公藤红素，其中的生物碱部分具有活性高、毒性低的特点；萜类内酯醇虽有活性，但毒性大，尤其具有明显的生殖毒性；雷公藤红素等树脂类成分，服用后对胃肠产生刺激作用，引起腹胀。现已报道提取昆明山海棠总生物碱的方法主要为有机溶剂和离子交换法[2]。本研究利用对生物碱有特殊吸附作用的大孔吸附树脂进行提取，可以减少萜类内酯醇等毒性大的物质，同时能减少以该类植物为原料的药物的毒副作用，具有较好的经济和社会效益。
1材料与试剂
昆明山海棠根皮(由重庆市中药研究院制药厂提供)。醋酸乙酯、乙醚、氯仿、石油醚、甲醇、丙酮、碘化铋钾、盐酸、氢氧化钠、氨水等均为市售分析纯。95%乙醇：药用规格。D型和H型大孔吸附树脂：购于天津农药厂。
2方法与结果
2.1昆明山海棠总生物碱快速检测方法的研究称取100 g粉碎的昆明山海棠根皮，加500 ml 70%乙醇浸泡24 h，取浸泡液20 μl点于硅胶G薄层板上，分别在不同展开剂如A.氯仿丙酮水(5∶4.5∶0.5)，B.石油醚乙醚(1∶2)，C.醋酸乙酯石油醚(7∶4)，D.氯仿甲醇(10∶1)，E.氯仿丙酮(4∶1)等条件下展开，用生物碱显色剂-碘化铋钾显色。结果表明：以氯仿丙酮水(5∶4.5∶0.5)分离效果最好。
2.2昆明山海棠总生物碱提取工艺的研究
2.2.170%酸乙醇与0.5%酸水提取昆明山海棠总生物碱的比较研究
2.2.1.1酸水提取大孔树脂吸附法 称取昆明山海棠药材1 kg，粉碎，用4 L 0.5%酸水液在80～90℃提取1.5 h，滤渣再用3 L 0.5%酸水液在80～90℃重复提取1 h 2次，滤过。收集提取液上树脂柱(φ30 cm×3 cm)，流速为8～10 ml·min-1，再用80%的乙醇洗脱，减压回收乙醇至干，用酸水溶解，滤出不溶物，滤液用 NaOH溶液调 pH=9～10，醋酸乙酯萃取,挥去溶剂即得总生物碱粗品，再精制可得纯度较高的白色结晶，精确称重。结果见表1。
表1 70%酸乙醇与酸水提取生物碱比较结果mg·kg-1(略)
2.2.1.270%酸乙醇提取法称取昆明山海棠药材根粉1 000 g，用4 L 70%酸乙醇浸泡12 h后，回流提取1 h滤过，滤渣再用3 L 70%酸乙醇回流提取1 h滤过，重复提取2次，收集乙醇液减压回收乙醇，酸化浓缩液，过滤，滤液用NaOH溶液调 pH=9～10，醋酸乙酯萃取，减压回收醋酸乙酯即得总生物碱粗品，再精制可得到纯度较高的白色结晶，精确称重。结果表明酸水提取与酸乙醇提取无明显差别(见表1)。但在后续处理过程中，酸乙醇过滤相当困难，且乙醇提取物脂溶性物质多，毒性大，成本也高，因此，采用酸水提取，大孔吸附树脂富集生物碱，后续处理简单，并无处理离子树脂的环境污染物排出，是比较理想的提取方法。
2.2.2H型与D型树脂提取生物碱吸附量的比较研究按2.2.1酸水提取方法提取1 kg昆明山海棠药材，收集提取液，各取5 L提取液分别上处理好的H和D型树脂柱(Φ1.5 cm×25 cm)，薄层检查两种树脂的饱和度(见表2)，同时观察流出液色泽，发现D型树脂的流出液色泽比H型树脂的流出液色泽浅得多，说明D型树脂吸附的杂质较多，导致后续处理困难。因此，采用H型树脂吸附提取生物碱比D型树脂吸附量大，相应杂质吸附量小，这是该树脂提取生物碱的重要特点，也是本工艺的主要特色。
表2不同型号的树脂饱和点树脂型号(略)
2.2.3昆明山海棠根部与昆明山海棠皮的生物碱比较实验分别取昆明山海棠根与皮粉各20 g，各加入70%的乙醇100 ml浸泡24 h，浓缩提取液至干，加入10 ml乙醇溶解，各取20 μl清液点于硅胶G板，在氯仿丙酮水(5∶4.5∶0.5)展开剂中展开，显色，观察生物碱显色反应，结果根部有极弱的生物碱反应，而昆明山海棠皮浸泡液有明显的生物碱显色反应，说明昆明山海棠皮比昆明山海棠根部的生物碱含量高。
2.2.4酸水浓度实验研究 称取1 kg昆明山海棠药材粉碎，用0.5%，1%，2%，4%酸水分别按药材重量的4倍、3倍、3倍体积加入对应浓度的酸水，在80～90℃各提取3次，再分别收集相同体积的提取液上相同重量的树脂柱，用80%的乙醇洗脱，浓缩洗脱液，烘干得昆明山海棠总生物碱粗品，称重，结果(见表3)表明0.5%酸水提取生物碱得率较高，随着酸水浓度的升高，总生物碱在逐渐减少，可能是酸水浓度过高，在浓缩过程中导致生物碱分解所致。
表3不同酸水浓度提取生物碱重量酸水浓度(%)(略)
2.3昆明山海棠总生物碱药效学实验研究
2.3.1昆明山海棠总生物碱对角叉菜胶致正常大鼠足跖肿胀的影响采用Wistar大鼠40只，体重150～200 g，雌雄各半，随机均分4组(n=10)，生物碱 50,25 mg·kg-1醋酸泼尼松25 mg·kg-1和正常对照组。药物组给药1次/d,连续给药7 d，正常对照组则给予相应体积的蒸馏水。于实验前测足跖正常值1次，末次给药后即在右后肢足跖SC 1%角叉菜胶0.1 ml/只大鼠致炎，用特制的透明软尺于药后1，2，4 h和6 h测定足跖肿胀程度，并计算肿胀率和抑制率(见表4) 该结果表明总生物碱在50，25 mg·kg-1剂量下，对角叉菜胶致正常大鼠足跖肿胀在6 h才有抑制作用。
表4生物碱对角叉菜胶致正常大鼠足跖肿胀的影响(略)
2.3.2生物碱对棉球肉芽肿作用研究采用Wistar大鼠40只，体重180～220 g，雌雄各半、随机均分4组(n=4)，总生物碱50，25 mg·kg-1，醋酸泼尼松25 mg·kg-1和正常对照组。ip戊巴比妥钠35 mg·kg-1麻醉，在每鼠的左右蹊部用碘酒消毒，75%酒精棉球脱碘后，各切1 cm长的小口，用眼科镊子将20 mg的高压棉球(青霉素和链霉素混合液0.2 ml)浸泡，从切口处植入随即缝合皮肤。从手术当日起，药物组分别ig总生物碱50，25 mg·kg-1，阳性对照组ig醋酸泼尼松25 mg·kg-1，给药1次/d，连续给药10 d，正常对照组相应体积的蒸馏水，于末次给药后1 h打开原切口将棉球连同周围结缔组织一起取出，剔除脂肪组织，置80℃烘箱中烘干、称重、将所得的重量减去原棉球的重量(20 mg)即得肉芽肿的重量(结果见表5)。数据经统计学处理表明生物碱在50，25 mg·kg-1对正常大鼠棉球肉芽肿有明显的抑制作用(P<0.001)。
表5生物碱对正常大鼠棉球肉芽肿的影响(±s)组别 剂量C/mg·kg-1 鼠数 肉芽肿干重m/mg正常 10 64.06±8.32生物碱 50 10 50.40±4.14*生物碱 25 10 51.61±2.80*醋酸泼尼松 25 10 44.10±7.88*与正常组比较，*P<0.001
3结论
3.1通过对酸水浓度、浸提时间、浸提次数及用水量等实验，结果表明酸水浓度0.5%，时间分别为1.5，1，1 h，提取3次，酸水用量分别为药材重量的4，3，3倍。
3.2对不同支持剂与不同展开剂进行筛选实验，展开剂为氯仿丙酮水(5∶4.5∶0.5)分离效果最好；采用吸附树脂吸附0.5%酸水浸提液,工艺简单，通过该工艺提取获得的总生物碱药效学实验结果表明，较小剂量的总生物碱(25 mg·kg-1)具有非常明显的抗炎作用。
3.3本法还可以克服乙醇提取所得浓缩液为粘稠状浸膏，脂溶性物质较多，毒性大，脱色及后续处理困难，溶剂损失较大等缺点，为开发以本属植物为原料的制药企业提供了一条比较理想的工业化生产途径，具有一定的经济及社会意义。
参考文献：
[1]夏志林，陈俊元，陈鼎雄，等.柱层析-紫外分光光度计法测定雷公藤中总碱的含量[J].中草药，1992，23(11)：579549.
[2]夏志林，徐榕青，郭舜民.雷公藤和昆明山海棠的薄层层析检查[J].中草药，1994，25(9)：464464.
[3]张亮，张正行，盛龙生，等.昆明山海棠化学成分的研究[J].中草药，1992，23(7)：339339.
[4]颉江敏，马文玺.贵州产昆明山海棠茎叶中化学成分研究[J].中国药房，1998，9(4)：156156.
(1.重庆工学院生物工程学院，重庆400050；2.重庆市中药研究院，重庆400065), 百拇医药(胥秀英 涂永勤 郑一敏 傅善权 宋丹 冉长清)