程新梅 

                           (杭州胡庆余堂药业有限公司,杭州市310016)

    中图分类号R283;R943文献标识码A文章编号1001-0408(2008)18-1431-03

    大孔吸附树脂是一类新型高分子聚合物,它具有理化稳定性高、再生简便、使用周期长等诸多优点,广泛应用于各个领 域,尤其是医药领域,具有良好的应用前景[1]。大孔吸附树脂分 离技术是20世纪60年代末发展起来的继离子交换树脂后的 分离新技术之一。此种分离技术已成功地应用于工业脱色、环 境保护等多个领域,随着对大孔吸附树脂研究的进一步深入, 它的应用也越来越广泛。目前,在药学领域(特别是xxxx精 制)中的应用日益广泛,已成为纯化中药有效成分的一种有效方法,呈现出良好的发展势头[2]。本文着重就大孔吸附树脂基 本原理及其分离技术在现代中药制药工业中的应用{zx1}进展 作一综述。

    1.概述

    大孔吸附树脂是一类不含离子交换基团,具有大孔结构的 高分子吸附剂。理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶媒,对有 机物有浓缩、分离的作用,且不受无机盐类及强离子、低分子化 合物的干扰。根据树脂的表面性质,大孔吸附树脂可以分为非 极性、中极性和极性3类。非极性吸附树脂是由偶极距很小的 单体聚合而得,不含任何功能基团,孔表的疏水性较强,可通过 与小分子内的疏水部分的作用吸附溶液中的有机物,最适用于 从极性溶剂(如水)中吸附非极性物质。中极性吸附树脂含有酯 基,其表面兼有疏水和亲水部分,既可由极性溶剂中吸附非极 性物质,也可以从非极性溶剂中吸附极性物质。极性树脂含有 酰胺基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫极性功能基,它们通过静电 相互作用吸附极性物质[3]。根据树脂孔径、比表面积、树脂结 构、极性差异,大孔吸附树脂又分为许多类型。

大孔吸附树脂是吸附和筛选原理相结合的分离材料。它的 吸附性是由于范德华引力或生成氢键的结果。筛选原理是由于 其本身多孔性结构所决定。由于吸附和筛选原理,有机化合物 根据吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附树脂上经一定 的溶剂洗脱而分开。这使得有机化合物尤其是水溶性化合物的 提纯得以大大简化。但大孔吸附树脂分离效果受以下等众多因 素制约。

    1·1本身化学结构的影响

    大孔吸附树脂是一种表面吸附剂,其吸附力与树脂的比表 面积、表面电性、能否与被吸附物形成氢健等有关。一般非极性 化合物在水中可以被非极性树脂吸附,极性化合物在水中被极 性树脂吸附。

    1·2溶剂的影响

    被吸附的化合物在溶剂中的溶解度对吸附性能也有很大 的影响。含有多量无机盐的xxx水提取物分离时,由于无机 盐在水中的溶解度很大,无机盐很快随溶剂前沿被排出,故可 用大孔吸附树脂代替半透膜脱盐。有人用几种黄酮化合物的碱 性水溶液进行吸附试验,在D和DA2型非极性树脂上的吸附力弱,易为水所洗脱。而游离黄酮本身在树脂上的吸附力则增 大。由此可见,酸性物质在酸性溶液中进行吸附,碱性物质在碱 性溶液中进行吸附较为适宜。

    1·3被吸附的化合物的结构的影响

    被吸附化合物的分子量大小不同,要选择适当孔径的树脂 以达到有效分离的目的。在同一种树脂中,树脂对分子量大的 化合物吸附作用较大。化合物的极性增加时,树脂对其吸附力 也随之增加。若树脂和化合物之间产生氢键作用,吸附作用也将增强。

    1.4其它

    此外,还受分子体积、树脂柱的清洗、洗脱液的种类等因素 制约。

    2.大孔吸附树脂在中药研究中的应用

    大孔吸附树脂对xxx化学成分如生物碱、黄酮、皂苷、香 豆素及其它一些苷类成分都有一定的吸附作用。对糖类的吸附 能力很差,对色素的吸附能力较强。现在用于xxx成分提取 分离的大孔吸附树脂类型有: D-101型、DA-201型、MD- 05271型、GDX-105型、CAD-40型、XAD-4型、SIP系列、 D-型、X-5型、AB-8型、LD-605型、LD-601型、DM- 130型、R-A型、CHA-101型、WLD型(混合型)、H-107 型、NKA-9型等。其中较常用的树脂类型为: D-101型、 DA-201型(天津制胶厂)、D-型(天津骨胶厂)。

    2·1用于苷类提取分离

    大孔吸附树脂用于赤芍总苷分离,得率高且稳定可控。马 双成等[4]在对赤芍总苷的生产工艺进行研究中发现赤芍的 70%乙醇提取液浓缩后上大孔吸附树脂柱,水洗脱后用20% 乙醇洗脱,收集洗脱液,浓缩即得赤芍总苷,收率为5%以上, 且其中所含的芍药苷占75%以上。杜江[5]采用D-3520型大 孔吸附树脂提取分离黄褐毛忍冬总皂苷,明显提高皂苷的收率 和纯度,为该植物皂苷类成分的应用提供一可行性方案。方亮 等[6]在测定梅花参芪精中人参总皂苷的含量时应用D-101型 大孔吸附树脂对样品进行处理,人参皂苷可xx吸附在树脂柱 上,且易于解吸回收,回收率为94·58%,而且此树脂柱经充分 淋洗后即可重复使用,方法简便。金京玲等[7]用大孔吸附树脂 法提取蒺藜总皂苷,将蒺藜的提取液上D-101型大孔吸附树 脂柱,用水洗至流出液无色后,用800mL·L-1乙醇洗脱至薄 层检查无蒺藜总皂苷为止。这样制得的蒺藜总皂苷可有效去除 糖类等水溶性杂质及大部分脂溶性杂质,皂苷的得率也明显优 于传统方法。张纪立等[8]在用分光光度法测定绞股蓝多苷口服液中的皂苷含量时用D-101型大孔吸附树脂对口服液进行 处理,用水将杂质洗脱后用甲醇可将皂苷全部洗脱,回收率为 99·79%,避免了分光光度法测定含量时蔗糖等杂质的干扰。在大孔吸附树脂分离纯化化橘红中柚皮苷的研究中,用HPD-450型树脂对柚皮苷有较好的吸附分离效果,适合化橘红中柚 皮苷的提纯,经该树脂解吸附解吸,饱和吸附量可达71·7 mg·g-1,解吸率达95·8%,通过大孔树脂分离纯化后,终产品 中柚皮苷的纯度可达85%[9]。

    2·2用于黄酮类、蒽醌类提取分离

    山楂中总黄酮的提取分离,以甲醇为溶剂,用索氏提取器 提取,大孔吸附树脂富集得率提高。表明大孔吸附树脂对黄酮 类吸附效果较好,具有操作简便、树脂再生容易、有机溶剂用量 小、提取率高的特点[10]。葛根总黄酮中葛根素的分离使用高径 比为10∶1的大孔吸附树脂层析柱吸附,梯度洗脱分离葛根 素,在30℃时以2·0mL·min-1的流速洗脱,其效果{zj0},葛 根素的收率达93·75%。用大孔吸附树脂法分离葛根总黄酮具 有收率高、成本低、操作简便等优点,可供大生产选用[11]。AB- 8树脂对苦参总黄酮的适宜吸附条件为:原液浓度为0·285 mg·mL-1,pH值为4,流速为3BV·h-1;洗脱剂用50%乙醇时, 解吸效果较好。AB-8树脂可用作苦参总黄酮的精制方法[12]。 AB-8型大孔吸附树脂在对心叶淫羊藿的黄酮类化学成分进 行研究时,还能成功富集黄酮类化合物,去附大部分杂质,使接 下去的分离工作顺利进行[13]。在大孔吸附树脂对射干总异黄 酮分离纯化工艺研究中,用HP-20树脂最适合射干总异黄酮 的纯化,洗脱剂乙醇体积数为50%,洗脱流速为3·0mL· min-1,采用HP-20树脂射干异黄酮进行纯化,效果{zy}[14]。 大黄提取液经WLD型(是D-101型树脂、AB-8型树脂等数 种按一定比例混合而成的产品)大孔吸附树脂富集纯化后,干 膏收率小于10%,且提取物吸湿性极小,为一种可行的中药精 制方法[15]。

    2·3用于生物碱提取分离

    传统分离纯化生物碱一般用阴离子交换树脂。因解吸时需 要用酸、碱或盐类洗脱剂,引入杂质,给后来的分离带来不便。 换用吸附树脂则可避免此类问题。采用大孔吸附树脂分离提取 川草乌中总生物碱,提取率为85%,水溶性固体杂质的去除率 为82%,可用于含川、草乌的中药制剂的制备[16]。川芎的乙醇 回流提取减压浓缩物,过大孔吸附树脂柱,先用水洗,再用 30%乙醇洗脱,收集30%乙醇洗脱液,得川芎总提物,其中川 芎嗪和阿魏酸的含量约占本品的25%~29%以上,收率为 0·6%[17]。用AB-8型树脂提取喜树碱,可直接得到含量约为 50%的产品。小檗碱、莨菪碱可用非极性吸附树脂吸附纯化。因 吸附树脂可用有机溶剂进行解吸,蒸干溶剂后不会给产品中引 入杂质,且解吸容易,洗脱峰集中,是富集生物碱类物质的较好 方法。在研究湖北贝母总生物碱的纯化方法中,采用50%乙醇 提取、D-101型大孔及附树脂分离纯化的方法,提取物中湖北 贝母总生物碱含量达到74%。由此可见, D-101型大也吸附 树脂适合分离纯化湖北贝母总生物碱[18]。

    2·4用于苷类化合物提取分离

    在用薄层光密度法测定xx灵软胶囊中芍药苷的含量时, 用大孔树脂GDX2104进行了预处理,将样品加水后超声提取, 上大孔树脂柱,先用水洗脱,再用30%的乙醇溶液洗脱,芍药 苷的回收率为98·9%,且成功地除去了软胶囊剂中的分散剂 聚乙二醇400的干扰,可靠地测定了其中的活性成分芍药苷的 含量[19]。在提取甜叶菊苷的方法中,用AmberliteXDA24型树 脂,吸附量为6·14%,结晶纯度高;D2101型树脂,粗品收率为 8%左右,精品收率在3%左右,此法得率恒定成品质量稳定; D2型树脂分离比色测定甜叶菊叶中甜叶菊苷的含量,此法和 高效液相色谱法测定的结果相近,方法准确、可靠。

    2·5用于酚性和酸性化合物提取分离

    在川芎提取、纯化工艺条件的研究中发现乙醇回流提取, 浓缩提取液后上大孔吸附树脂柱,先用水洗脱,再用30%乙醇 洗脱,所得洗脱液浓缩即为川芎总提取物,其中川芎嗪和阿魏 酸的含量约占25%~29%,总收率为0·6%,此法简便、准确, 适用于生产[20]。郭立玮等[21]将六味地黄丸的水煎液过D2101 型大孔吸附树脂柱,其中的丹皮酚约98%可被吸附,马钱素 86%被吸附,此法有效地减少服用时的剂量(所含小分子有效 成分并不减少)。有人用气相色谱法测定徐长卿中的丹皮酚含 量时用大孔吸附树脂对样品进行预处理,有效地避免了杂质的 干扰,回收率为99·42%,结果可信度很高。

    另外,朱浩等[22]对大孔吸附树脂吸附富集不同中药有效部 位的特性进行了研究,结果表明在LD605型树脂上除矿物类 以外的结构差异较大的多种有效部位均不同程度地被树脂吸 附,提示使用同一种树脂富集不同中药的有效部位是可行的, 但是应选择适宜的树脂型号和合适的条件,调整上柱药液与树 脂用量的比例,保证比上柱量较低的有效部位和成分也能保留 在树脂上。

    3.结语

    综上所述,树脂在中药中的应用研究表明大孔吸附树脂在 中药化学成分的提取、富集中有其独特的优势和作用。{zh1},还 有两点需要指出: (1)应当充分考虑树脂应用在中药生产上的 安全性; (2)开发不同类型的树脂来提取分离中药有效成分也是一个值得思考的问题。

参考文献

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