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1 000 1 3 讨论
800 在已往相关研究中,对博落回生物碱的分离提取多
mAU 600 针对的是生物总碱混合物 [2-6] ,而对于其单体生物碱的分
400
200
0 离纯化则鲜见报道。离子交换树脂具有成本低、性能稳
5 10 15 20 25 30
t,min 定、分离速度快、环境污染少、可再生和反复使用的优
注:1.血根碱 势,广泛应用于化工生产、食品工业、制药工业和环保等
Note:1. sanguinarine 领域 [17-18] 。本研究首次采用以琼脂糖为基质的软胶
图4 精制纯化物的HPLC图
CM-FF 型弱阳离子交换树脂对博落回提取物进行分离
Fig 4 HPLC chromatogram of refined purified product
纯化,并以反相C18制备柱进行脱盐及进一步纯化,最终
为 270、328、335(肩峰)、400、475 nm;电喷雾(ESI)-MS
得到纯度为97%的血根碱产物,纯化收率为71%。该工
谱显示,质荷比(m/z)为332.5,与血根碱分子[C20H14NO4] +
艺稳定高效,为血根碱的开发和应用研究奠定了基础。
1
一致;H-NMR谱(600 MHz,CD3OD)显示,δ为9.90(1H,
阳离子交换树脂法利用生物碱阳离子可被树脂所
s,H-6)、8.57(1H,d,J=8.9 Hz,H-9)、8.48(1H,d,J=8.8
吸附、中性或阴离子成分不被吸附的原理,常用来纯化
Hz,H-11)、8.17(1H,d,J=8.9 Hz,H-10)、8.11(1H,s,
[19]
生物碱类成分 。本研究首先通过静态吸附与解吸附
H-4)、7.93(1H,d,J=8.8 Hz,H-12)、7.52(1H,s,H-1)、
试验,对比了8种不同类型离子交换树脂及大孔树脂对
6.53(2H,s,2,3-OCH2 )、6.27(2H,s,7,8-OCH2 )、4.93
博落回提取物中血根碱的吸附和解吸附性能,结果发现
(3H,s,N-CH3 );C-NMR 谱(150 MHz,CD3OD)显示,δ
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CM-FF、SP-HP 型这两种琼脂糖基质的软胶阳离子交换
为150.68、150.60、150.50、149.27、147.97、133.91、132.65、
树脂的吸附和解吸附性能较佳。其原因可能为博落回
128.81、127.30、121.66、121.00、119.38、118.07×2、111.00、
提取物中所含有的血根碱及其类似物(原阿片碱、别隐
106.79、106.35、104.79、104.14、52.64。经与文献数据 [18]
品碱、白屈菜红碱等)均为苯并异喹啉类衍生物且都具
比对,最终确认博落回提取物的精制纯化物为血根碱,
有很强的疏水性,在与另外6种基质为聚苯乙烯的树脂
相关谱图详见图5。
发生相互作用时,既有较强的π-π相互作用,又有电荷相
100
332.5 互作用,从而使血根碱难以被解吸附并洗脱;而CM-FF、
% SP-HP 型树脂不会与血根碱及其类似物发生疏水相互
相对丰度, 50 333.5 作用,而仅通过离子键相互作用,因此具备较好的解吸
334.5 附性能 [20-21] 。同时,这类树脂基质与博落回提取物间相
0
400 600 800 1 000 互作用力弱,有利于树脂的再生和循环利用,可有效延
m/z
A. ESI-MS 长树脂的使用寿命,从而降低工艺成本。而与SP-HP型
360
1.29 4.93 6.27 6.53 7.52 7.93 7.94 8.11 8.16 8.18 8.47 8.49 8.56 8.58 9.90
320 强阳离子树脂比较,CM-FF 型树脂为弱阳离子交换树
280 脂,易于平衡,树脂粒径更大,反压低,易于装填,更利于
信号强度 240 工业化生产。
200
160
120 在筛选出CM-FF型弱阳离子树脂后,需要进一步考
80
40 察其工作参数。考虑到弱阳离子交换树脂一般在
0 2.77 3.24 2.35 2.31 1.00 1.06 1.07 1.14 1.15 1.14 1.08 pH4.5~6.5 范围内性能较好,通过本研究考察,最终筛
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
δ,ppm 选出最佳上样pH值为5.5。此外,本课题组前期通过对
B. H-NMR
1
27.9 30.1 30.5 36.3 52.6 104.1 104.8 106.4 106.8 111.0 118.1 119.4 121.0 121.7 127.3 128.8 132.6 133.9 148.0 149.3 150.5 150.6 150.7 动态流速和反压进行比较后发现,流速过低,则洗脱工
800
700 艺时间将会延长,不利于放大生产;流速过高,在反压较
600 高的情况下,多批次使用后会造成树脂床层的塌陷,从
信号强度 500 而导致柱效降低,无法完成分离纯化。经多次预试验考
400
300
200
100 察,优选出工作流速为5 mL/min,在此流速下,体系的反
0 压为 1.5 bar(1 bar=100 kPa),在软胶树脂的最大耐压 3
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170
δ,ppm bar 范围之内。在溶剂选择方面,由于博落回提取物疏
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C. C-NMR
图5 精制纯化物的MS和NMR谱图 水性较强,为保证样品始终处于溶解状态,本课题组在
Fig 5 MS and NMR spectrum of refined purified 预试验中筛选了溶剂中甲醇的比例,结果显示20%的甲
product 醇比例为保持样品完全溶解的最低甲醇用量。另外,在
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