制備型液相色譜法分離千層塔中石杉堿甲
2014-09-02查看:
采用高效液相色譜技術(shù),分離制備千層塔中石杉堿甲。制備色譜條件:色譜柱(ID63×700mm,Diam...
趙新燕
(聊城萬合工業(yè)制造有限公司,山東 聊城252022)
石杉堿甲(Huperzine A)是從石杉科植物千層塔[Huperziaserrata(Thumb.)Trev(又名蛇足石杉)]中分離得到的生物堿。它是一種強效、低毒的可逆性乙酰膽堿酯酶抑制劑[1-3],可用來治療重癥肌無力、跌打損傷和老年癡呆等癥[4-5]。石杉堿甲片劑已通過衛(wèi)生部審批,在國內(nèi)出售并部分出口國外[6]。
石杉堿甲治療指數(shù)很高[7-9],但在天然產(chǎn)物中的含量很低。傳統(tǒng)的提取工藝是將生藥通過溶劑萃取,上柱層析分離,重結(jié)晶等工序。所要求的技術(shù)含量高,要經(jīng)過多次層析,反復(fù)重結(jié)晶,才能達到較高純度,產(chǎn)量低,條件不易控制,周期長,成本高。本文采用制備型高效液相色譜分離了石杉堿甲,分離工藝簡單,提取率高,所得石杉堿甲質(zhì)量分數(shù)較高(90%以上),為進一步利用制備型高效液相色譜法工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石杉堿甲提供了實驗依據(jù)。
1 實驗部分
1.1 儀器
高效液相色譜儀含GLP3250泵,可更換泵頭兩個(250ml),GLP色譜工作軟件,UC-3292檢測器;超聲清洗機,PH測定儀。
1.2 試劑與試藥
氯仿,甲醇,氨水,硫酸,氫氧化鈉,純水(均為分析純);石杉堿甲對照品(99.1%含量);千層塔來源于重慶,經(jīng)鑒定符合中華人們共和國藥典(2010版)規(guī)定。
1.3 色譜條件
分析條件:色譜柱(ID4.6×250mm,C18,粒徑5μm);流動相:甲醇—水(85:15);流速:1ml/min;檢測波長:231.3nm;進樣體積10μl。
制備條件:色譜柱(ID63×700mm,Diamonsil C18,粒徑25~40μm);流動相:氯仿—甲醇—氨水(840:24:1.2);流速:40ml/min;檢測波長:311nm;進樣體積5ml。
1.4 樣品的處理
取藥材粉碎,過20目篩,取干燥的千層塔粗粉1.6kg,加入10倍體積的PH為1的硫酸溶液,浸泡一段時間12小時,超生浸提幾分鐘,提取幾次,合并酸液;加氫氧化鈉溶液調(diào)PH至9,再加氯仿反復(fù)提取,并濃縮至膏。
1.5 石杉堿甲的制備
將按照1.4節(jié)方法制備的石杉堿甲固體提取物用制備色譜的流動相配制成體積為10mL的溶液,用孔徑為0.45 μm的濾膜過濾,作為制備液。在1.3節(jié)制備色譜條件下開機,待基線穩(wěn)定后進樣,收集相應(yīng)餾分,經(jīng)蒸發(fā)濃縮,結(jié)晶即可,得石杉堿甲晶體。
1.6 制備樣品的質(zhì)量分數(shù)測定
精密稱取按照1.5節(jié)制得的石杉堿甲2mg,用分析色譜流動相定容于10mL容量瓶中。按照石杉堿甲含量測定方法[10]對所制得的樣品進行石杉堿甲純度檢測,符合質(zhì)量要求。
2 結(jié)果與討論
2.1 流速對分離石杉堿甲的影響
將分析型液相色譜按比例擴大為制備型液相色譜時,盡可能使制備柱的固定相類型、溶劑組分等方面與分析柱保持一致,通常柱長保持大體相同,以增加柱徑來達到更大的柱容量,這樣,只考慮流速問題,可以從下面關(guān)系近似得到最大流速:
制備柱流速=×分析柱流速
根據(jù)石杉堿甲制備條件中流速大小[11],結(jié)合上式,計算得出大流速為79.38 ml/min。
稱取粉碎干燥的千層塔粗粉1.6kg(共7份),按照1.4和1.5節(jié)操作,以氯仿—甲醇—氨水(840:24:1.2)為流動相,考察不同流速對石杉堿甲分離效果的影響,結(jié)果見表1。
表1可知:隨著流速的增大,石杉堿甲的保留時間逐漸減小,分離度降低,柱壓升高;隨著流速減小,保留時間延長,分離度增大,但流速太小時,保留時間過長,且色譜峰變寬;流速的變化對石杉堿甲純度的影響不是很大,所以為了縮短分離時間,且保持良好的分離度,選擇流動相的流速為40ml/min。
2.2 進樣質(zhì)量濃度對分離石杉堿甲的影響
分別稱取粉碎、過篩、干燥的千層塔粗粉1000、1200、1400、1600、1800g,按照1.4和1.5節(jié)進行操作,考察了進樣質(zhì)量濃度對分離石杉堿甲的影響,結(jié)果見表2。
表1 流動相的流速對分離石杉堿甲的影響
流動相的流速 /(ml/min) |
保留時間 /min |
分離度 /R |
石杉堿甲的 質(zhì)量分數(shù) w(Huperzine A)/% |
柱壓 /MPa |
10 |
28 |
>1.5 |
92.4 |
3.1~3.4 |
20 |
16 |
>1.5 |
92.2 |
6.2~6.5 |
30 |
13 |
>1.5 |
92.3 |
9.2~9.5 |
40 |
10 |
>1.5 |
92.1 |
12.4~12.9 |
50 |
7 |
<1.5 |
90.8 |
14.6~15.3 |
60 |
5 |
<1.5 |
91.2 |
18.5~19.2 |
70 |
3 |
<1.5 |
89.8 |
22.1~22.7 |
由表2可知:隨著進樣質(zhì)量濃度增大,保留時間逐漸增大,分離度降低,洗脫時間延長,所得石杉堿甲的質(zhì)量分數(shù)降低;進樣質(zhì)量濃度低時分離度較高,洗脫時間較短,所得石杉堿甲的質(zhì)量分數(shù)較高,但生產(chǎn)效率下降。為保證所制石杉堿甲既有較高的質(zhì)量分數(shù),又有較高的生產(chǎn)效率,選擇進樣質(zhì)量濃度為160g(生藥材)/mL。
2.3 進樣量體積對分離石杉堿甲的影響
稱取粉碎、過篩、干燥的千層塔粗粉1600g(共6份),按照1.4節(jié)進行操作,得6份石杉堿甲固體提取物,分別用制備色譜條件中的流動相配置成體積為2、3、4、5、6、7ml的制備樣品溶液,用孔徑為0.45 μm的濾膜過濾,得制備液。按1.3節(jié)制備色譜條件進行純化分離,考察了進樣質(zhì)量體積對分離石杉堿甲的影響,結(jié)果見表3。
表2 進樣質(zhì)量濃度對分離石杉堿甲的影響
進樣質(zhì)量濃度 /[g(生藥材)/ml] |
保留時間 /min |
分離度 /R |
石杉堿甲的 質(zhì)量分數(shù) w(Huperzine A)/% |
100 |
2 |
>1.5 |
92.7 |
120 |
2 |
>1.5 |
92.5 |
140 |
3 |
>1.5 |
92.6 |
160 |
7 |
>1.5 |
92.3 |
180 |
9 |
<1.5 |
91.8 |
表3 進樣量體積對分離石杉堿甲的影響
進樣量體積 /(ml) |
保留時間 /min |
分離度 /R |
石杉堿甲的 質(zhì)量分數(shù) w(Huperzine A)/% |
2 |
3 |
<1.0 |
89.4 |
3 |
5 |
<1.0 |
90.2 |
4 |
6 |
<1.5 |
90.8 |
5 |
7 |
>1.5 |
92.1 |
6 |
9 |
>1.5 |
92.3 |
7 |
10 |
<1.5 |
90.2 |
由表3可知:隨著進樣體積增大,石杉堿甲質(zhì)量分數(shù)先增大又減小,分離度先增大后減小,保留時間逐漸增大,當進樣體積大于7mL后,色譜分辨率降低,洗脫時間延長,所得冬凌草甲素的質(zhì)量分數(shù)降低。進樣體積不能太小,否則色譜分辨率太低,冬凌草甲素的質(zhì)量分數(shù)降低。綜合考慮,要分離制得質(zhì)量分數(shù)高的產(chǎn)品,進樣體積以5mL較好。
2.4 石杉堿甲質(zhì)量分數(shù)測量結(jié)果
按照上述2.1-2.3節(jié)確定的條件分離制備了8批石杉堿甲樣品,按照1.6節(jié)條件測定其質(zhì)量分數(shù),結(jié)果見表4,表中數(shù)據(jù)均為3次測定結(jié)果的算術(shù)平均值。
表4 石杉堿甲質(zhì)量分數(shù)的測定結(jié)果
批號 |
w(Huperzine A)/% |
相對標準偏差(%) |
1 |
92.3 |
1.3 |
2 |
92.1 |
0.9 |
3 |
92.3 |
1.2 |
由表4可知,采用制備型高效液相色譜法所制得的石杉堿甲的質(zhì)量分數(shù)較高,均能達到Huperzine A的純度大于90%的技術(shù)要求。
3 結(jié)論
我們用制備型高效液相色譜法制備分離石杉堿甲。1.6kg千層塔可以得到近320mg的Huperzine A,重復(fù)性好,產(chǎn)品純度達到了技術(shù)要求。本方法成本低,可為工業(yè)化生產(chǎn)工藝提供參考。
參考文獻
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