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洋甘菊中母菊薁的制备色谱纯化方法及其工艺放大

关键词:洋甘菊蓝油 母菊薁 HPLC
时间:2026-08-19 17:33:48

从药用植物中提取天然活性成分已得到广泛应用,提取产物通常为植物精油,洋甘菊蓝油便是其中一种,内含多种化合物。通常仅有少数组分决定提取物整体药效;母菊薁是洋甘菊油中核心药用活性成分。本文介绍采用制备型高效液相色谱(HPLC),从洋甘菊蓝油中分离纯化母菊薁的整套方法。

1. 引言

洋甘菊具备抗炎、镇痛、镇静等药理活性,药效源于花中各类酚类物质。母菊素是其中一种酚类前体,在蒸馏加工过程中会转化生成母菊薁 [1,2];母菊薁赋予洋甘菊油标志性的深蓝色。已有研究证实,母菊薁单体本身兼具抗炎与抗氧化活性 [3]。 目前已有多种 HPLC 分析方法用于不同来源洋甘菊样品检测,也有大量提取、蒸馏工艺相关报道,但尚无公开文献报道采用制备型 HPLC 纯化母菊薁的完整方法[2]。本应用方案以市售洋甘菊蓝油为原料,通过制备型反相高效液相色谱获得高纯母菊薁。

2. 实验部分

  • 样品前处理

洋甘菊蓝油以甲醇 - 水(体积比 90:10)稀释,过滤去除不溶性杂质。

  • 样品配制方法

母菊薁对照品溶液:将西格玛奥德里奇(Sigma Aldrich)母菊薁标准品溶于甲醇,配制校准曲线所需浓度,经 0.45 μm 滤膜过滤;设置 5 点校准曲线,各浓度均平行测定 3 次,浓度梯度:0.015、0.150、0.375、0.750、1.500 mg/mL。
洋甘菊蓝油样品:原料洋甘菊蓝油(商品名 Kamillen Öl Blau)采购自德国 ASAV 医药配送公司,药品编号 PZN 06984428,规格 2 mL;以甲醇 - 水(90:10,v/v)按 1:10 体积比稀释,0.45 μm 滤膜过滤除去不溶物。

  • 分析方法定性确认

将洋甘菊油样品与母菊薁对照品色谱图比对,目标物母菊薁出峰保留时间为 7.6 min(图 1);采集 190–400 nm 全波段紫外光谱,样品主峰与对照品光谱曲线几乎完全重合,证实 7.6 min 色谱峰为母菊薁(图 2)。 本分析方法可实现母菊薁色谱峰与前后相邻杂质峰基线完全分离(图 1),因此可直接将该方法放大至半制备色谱规模

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图1:母菊薁标准品(红色)和洋甘菊油样品(蓝色)叠加色谱图。x – 母菊薁;标品:0.75 mg/mL,进样 1 μL;样品:1:10 稀释,进样 1 μL ; 流速1.3 mL/min。
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图2:母菊薁标品(红色)和洋甘菊油样品(蓝色)的紫外吸收光谱图比较

  • 半制备色谱(内径 20 mm 色谱柱)工艺摸索

色谱柱柱长与分析柱一致,内径由 4.6 mm 扩大至 20 mm,填料粒径由 5 μm 升级为 10 μm,流速提升至 25 mL/min;分别进样不同体积样品考察上样负荷。 过载实验结果显示:单次进样 1 mL 时,母菊薁与其余杂质可实现良好分离(图 3);最终纯化实验采用 2 mL 进样量,通过馏分收集阀截取母菊薁对应色谱峰区间(图 4 灰色区域)。

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图3:不同进样体积过载考察色谱图。红色200微升,蓝色500微升,绿色1000微升。x – 母菊薁;洋甘菊油1:10稀释;C18 20 x 250 mm,10 μm,25 mL/min。
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图4:20 mm 半制备柱 2 mL 进样色谱图,灰色区域为目标馏分收集窗口

将收集馏分重新用分析色谱检测,并与母菊薁对照品比对(图 5),图谱仅出现母菊薁单一色谱峰,证明馏分纯化效果理想。 对 2 mL 进样所得馏分定量检测:母菊薁回收率达 101.80%,样品稀释倍数约 10 倍(表 1);回收率略高于 100% 由多步检测误差传递导致。

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图5:半制备收集馏分分析验证色谱图(将图 4 中的馏分图谱以蓝色叠加显示,母菊薁标准品溶液(浓度 0.75 毫克 / 毫升)以红色叠加显示,均在分析色谱柱上完成测定。)

  • 工业放大制备色谱(内径 50 mm 色谱柱)

半制备纯化方案验证可行后,进一步放大至内径 50 mm 制备柱;为降低溶剂消耗、缩短运行周期,色谱柱长度由 250 mm 缩短至 150 mm,流速提升至 150 mL/min,单次进样体积调整为 10 mL(图 6 灰色区域为收集馏分)。

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图6:50 mm 放大制备柱 10 mL 进样色谱图,灰色区域为馏分收集区间(进样体积 10 毫升;x 代表母菊薁色谱峰;C18 色谱柱规格:50×150 毫米,填料粒径 10 微米;流动相流速 150 毫升 / 分钟。)

将放大工艺收集馏分进行分析色谱验证(图 7),图谱仅检出母菊薁,无其他可检测杂质;10 mL 进样条件下母菊薁回收率为 82.20%(表 1)。

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图7:50 mm 放大制备柱收集馏分纯度验证色谱图(在分析色谱柱下,叠加图 6 所得馏分图谱与 0.75 mg/mL 母菊薁标准品图谱)

表1: 2 mL、10 mL 进样馏分中母菊薁定量结果

检测参数
2 mL 进样组
10 mL 进样组
原料油母菊薁浓度(mg/mL)
1240
1048
单次进样母菊薁总质量(mg)
2.48
10.48
收集馏分母菊薁浓度(mg/mL)
0.133
0.101
收集馏分总体积(mL)
19
85
馏分中母菊薁总质量(mg)
2.526
8.619
回收率(%)
101.80
82.20

3. 结论

本研究建立了一套反相制备液相色谱方法,可从洋甘菊蓝油中纯化母菊薁。

  • 半制备规模(内径 20 mm 色谱柱)可获得近 100% 纯度母菊薁,回收率超 100%,微小偏差源于多步定量检测误差;通过保留时间匹配、全波段紫外光谱比对,完成馏分中母菊薁定性确证。
  • 为提升单次处理通量,将工艺放大至内径 50 mm 制备柱,填料粒径与半制备柱保持一致;仅更换 250 mL 泵头即可将输液泵升级至大流速工况。10 mL 大体积进样下母菊薁回收率 82%;若拓宽馏分收集窗口可提升回收率,但会引入杂质,降低产物纯度。
  • 本方案完成了反相制备液相纯化母菊薁方法开发;后续可开发正相制备液相方案 —— 工业生产中正相色谱应用更广,部分样品溶解性更优,且洗脱溶剂更易旋蒸去除。

4. 材料与方法

表 2 分析型液相系统配置

仪器模块
型号规格
产品货号
输液泵
AZURA P 6.1L 低压梯度泵,最大流量 10 mL/min,不锈钢材质
APH34EA
自动进样器
AZURA AS 6.1L,耐压 700 bar
AAA00AA
检测器
AZURA DAD2.1L 二极管阵列检测器
ADC01
检测流通池
光导型流通池,光程 10 mm,体积 2 μL,耐压 50 bar
AMC19XA
柱温箱
AZURA CT2.1
A05852
色谱柱
Eurospher II 100-5 C18,250×4.6 mm 内径
25VE181E2J
工作站软件
ClarityChrom 8.1,内置自动进样器控制模块
A1670
软件扩展模块
ClarityChrom 8.1 PDA 光谱扩展包
A1676

表3 制备型液相系统配置

仪器模块
型号规格
产品货号
主输液泵
AZURA P 2.1L,标配 100 mL/min 不锈钢泵头
APE20KA
三元低压梯度模块
适配 P 2.1L 泵的 AZURA 三元梯度单元
AZZ00AB
选配大流量泵头
250 mL/min 不锈钢泵头
A4021-1
紫外检测器
UVD 2.1L
ADA01XA
辅助功能模块
左:6 位进样阀,1/8 英寸管路;中:6 通 2 位切换阀,1/16 英寸管路;右:P4.1S 50 mL 定量环,不锈钢材质
AYEKEABR
制备流通池
体积 3 μL,适配 1/16 英寸管路
A4069
半制备色谱柱
Eurospher II 100-10 C18,250×20 mm 内径
25PE181E2N
放大制备色谱柱
Eurospher II 100-10 C18,150×50 mm 内径
15OE181E2N
控制软件
PurityChrom® Basic 制备色谱工作站
A2650

参考文献

[1] Srivastava, J. K., Gupta, S. Extraction, characterization, stability and biological activity of flavonoids isolated from chamomile flowers. Mol Cell Pharmacol 1(3), 138 (2009).

[2] Haghi, G., Hatami, A., Safaei, A., Mehran, M. Analysis of phenolic compounds in Matricaria chamomilla and its extracts by UPLC-UV. Res Pharm Sci 9(1), 31-7 (2014).

[3] Salihovic, M., Sapcanin, A., Spirtovic-Halilovic, S., Zavrsnik, D. DFT structural analysis of chamazulene. Bull Chem Technol Bosnia Herzegovina 46, 27–32 (2016).

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