大孔吸附树脂在中药提取分离中的发展与应用.doc

大孔吸附树脂在中药提取分离中的发展与应用 药学一班 王世玉 2009071120 摘要目的: 介绍大孔吸附树脂在中草药提取分离中的应用情况。方法：大孔吸附树脂的性能、分离原理、吸附作用的影响因素、使用过程及其在天然产物分离中的应用。结果:大孔吸附树脂对中草药有效成分的分离效果可受被分离成分的性质、 树脂的类型及树脂柱的径高比、 吸附溶剂及洗脱剂的种类、 用量、 流速等因素的影响关键词：打孔吸附树脂 中药提取与分离 发展与应用 大孔吸附树脂是70年代以来发展起来的有机高聚吸附剂， 具有选择性吸附有机化合物的能力。它的吸附作用是通过表面吸附、 表面电性或形成氢键。树脂吸附法是非常有效、 工艺简单、 生产成本较低的一种提取分离中药中有效成分或有效部位的方法。 但其吸附性能及解吸纯化条件参数受被吸附化合物的理化性质和其他条件的影响。1 本文将对打孔吸附树脂在中药提取与分离中的应用做如下综述：大孔吸附树脂是一类不含离子交换基团的交联聚合物, 粒度多为 2060 目, 根据树脂的表面性质, 可分为非极性、 弱极性和极性树脂。非极性树脂适宜从极性溶媒中吸附非极性物质, 极性树脂适宜从非极性溶媒中吸附极性物质。树脂本身由于氢键或范得华力的作用具有吸附性, 同时其网状结构和较大的比表面积又使其具有筛选性能。因此, 大孔吸附树脂是一类同时具有吸附和筛选能力的材料2大 孔 吸 附 树 脂是利用树脂能发生吸附解吸作用， 以达到物质的分离、 纯化目的的一类可以反复使用的树脂。大孔吸附树脂在医药领域有其独特的作用， 与传统吸附剂相比， 大孔吸附树脂具有比表面积大、 选择性好、 吸附容量高、 吸附速度快、 易于解吸附、 物理化学稳定性高、 使用周期长、 再生处理简便、 耐污染等优点。 近年来， 随着微滤膜的使用， 对药液直接进行澄清处理为树脂吸附提供了可靠的预处理， 进而使大孔吸附树脂在医药领域的应用更为广泛。3大孔吸附树脂按其化学结构中是否含有离子基团和配位原子分为 3类。一是非离子型大孔吸附树脂, 该类树脂分子结构中不含离子性基团, 主要作用为单体和固定相用于分析化学中的色谱分离, 在环境保护中作为污染物吸附性富集材料, 在制药业作为有效成分吸附性分离富集材料;二是离子型大孔吸附树脂,即大孔型离子交换树脂, 离子交换树脂分为凝胶型离子交换树脂和大孔型离子交换树脂, 前者在干燥状态下孔径很小很少,需在溶胀状态下使用, 溶胀后其三维网状结构被扩散,内部空间被溶剂填充形成凝胶, 而离子型大孔吸附树脂在干燥状态下即有大量的孔径较大的空洞, 可以在非溶胀状态下使用,该类树脂可用于水处理、 食糖脱色和制药业有效成分的分离富集; 三是含配位原子型大孔吸附树脂,即螯合树脂,其特征是高分子骨架上连有螯合功能基, 对多种金属离子具有选择性螯合作用, 因而可用于各种金属离子的富集和分离,对环境保护、 金属生产和中药水提液中重金属离子的去除具有广阔前途。4大孔吸附树脂与凝胶和天然吸附树脂相比, 有比表面积大、吸附量大、 选择性好、 吸附速度快、 易于解吸附、 物理化学稳定性高、 再生处理简便、 使用周期长、 易于构成闭路循环和节省费用等诸多优点5大孔吸附树脂优点如下: (1)选择性良好, 无机盐的存在有利于吸附; (2) 分离和浓缩有机物, 得到的化合物灰份低; ( 3) 物理化学稳定性高, 不溶于酸、 碱及有机溶剂, 机械强度好; (4)吸附和解吸较快, 吸附容量大; (5) 品种规格多, 可根据化合物的性质来选择适当结构或极性的吸附剂; ( 6) 吸附树脂呈小球状, 直径为0.2 0.8mm, 因此流体阻力比活性炭小, 流速较快6大孔吸附树脂吸附作用的影响因素71树脂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键等有关。引入极性基团可以改变表面电性或使其与某些被分离的化合物形成氢键, 影响吸附作用。 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。 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。通常一种物质在某种溶剂中溶解度大, 树脂对其吸附力就弱。而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。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。打孔吸附树脂在中药领域中的应用大孔吸附树脂对中药化学成分如生物碱、 黄酮、 皂苷及其他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。在中药研究中有广泛的应用。尤其在黄酮( 苷) 类成分中: 如银杏黄酮, 苦参总黄酮, 大豆总异黄酮, 山楂总黄酮等的研究工作均采用树脂法。生物碱类成分中: 延胡索生物碱, 苦豆子生物碱。皂苷类成分中: 西洋参总皂苷,百合皂苷, 桔梗总皂苷及其他各类成分均有采用树脂法进行成分研究8大孔吸附树脂在中药有效成分分离纯化方面的应用大孔吸附树脂在中药有效成分分离纯化方面有着广泛的应用。 富集纯化分离的化学成分类型包括黄酮、生物碱、皂苷、酚酸、多糖、蒽醌等，尤其在苷类成分的富集方面显示其独特的优势。9用 AB-8树脂研究了玉屏风复方中黄芪皂苷类成分的富集效果。玉屏风复方提取物中皂苷经 AB-8树脂床吸附分离后, 皂苷含量由 2 . 57 %提高到 39 . 27 % , 回收率为 83 . 71 % , 提取物中皂苷得到有效富集。10 采用均匀设计法优选大孔树脂纯化七叶莲总皂苷, 以总皂苷收率和总皂苷纯度为指标, 通过单因素试验考察了最佳洗脱剂浓度, 并利用均匀设计法对大孔树脂富集纯化的工艺进行了优化。结果表明: 以 70 % 乙醇为洗脱剂, 以总皂苷收率为指 标, 优 选 的工 艺参 数 为: 上 样质 量 浓 度0 . 976 g/ L、 上样 流速 2 . 2 mL /m in 、 洗 脱剂 用 量3. 0 BV( 1 BV = 80 mL,下同 )、 洗脱流速 3 . 6 mL /m in , 其总皂苷收率 62 . 17 % , 总皂苷纯度 41 . 22 %; 以总皂苷纯度为指标, 优化的工艺参数为: 上样质量浓度 0 .976 g/L、 上样流速 2 . 8 mL /m in、 洗脱剂用量0 . 6 BV、 洗脱 流 速 0 . 8 mL /m in , 其 总 皂 苷 收率41 . 25 %, 总皂苷纯度 49 . 79 %.11大孔吸附树脂法与其他方法的联用 中药材、 单味中药和复方制剂中有效成分的鉴别和含量测定,采用大孔树脂富集纯化与现代分析方法如比色法、 紫外法、薄层扫描法、气相色谱法、HPLC 等方法结合进行,可排除杂质干扰,且简便、快速、易行、准确、重视性好、回收率高。12 以一个含有生物碱、蒽醌、皂苷等由黄连、大黄、知母等药材组成的中药复方为样品,采用大孔树脂进行吸附纯化工艺和特性研究。定性、定量研究结果表明,混煎复方中药中的主要有效成分或部位经过优化的工艺吸附纯化后,均可大部分保留。13综上所述, 大孔吸附树脂在提取天然药物有效成分方面已日益显示其独特的效果, 它有着广阔的应用前途, 不仅为中药制剂质量控制和中药现代化研究提供更有效、 可靠的纯化手段, 更重要的是能改善传统中药制剂 “粗、 大、 黑”的外观和服用量过大等缺点, 对中药制剂的革新起积极的推动作用。14大孔吸附树脂在中药有效成分分离纯化方面的应用取得了令人满意的效果, 加速了中药制剂现代化的进程。但由于大孔吸附树脂应用时间较短, 其应用和性能研究中尚存在一些不足。10 首先, 大孔吸附树脂分离纯化技术在树脂材料方面缺乏统一、 严格的质量控制标准, 所用的国产大孔吸附树脂刚性小, 易破碎及致孔剂等合成原料或溶剂去除不净而残留, 易流入药液造成二次污染; 其次, 大孔吸附树脂在制药工业生产应用中缺乏规范化的技术要求, 对其预处理、 再生纯化工艺条件缺乏规范化评价指标。因此, 尽快制定大孔吸附树脂的药用质量标准, 使其在中药有效成分分离纯化中的应用技术更加规范化, 将有利于提高中药制剂质量和推动传统中药剂型的改革, 促进中药制剂的高技术产业化、 现代化。15参考文献：1 白金刚 张典瑞 刘向荣 大孔树脂吸附法在中药分离、纯化中的应用2 张虹. 大孔吸附树脂在药学领域的应用 J . 中国医药工业杂志, 2001, 32( 1): 403 耿艳辉, 周站云, 郭月玲, 蒋沁 大孔吸附树脂在天然药物研究中的应用4侯杰荣, 谷 勇, 柯发敏, 税丕先 大孔吸附树脂技术在中药有效成分分离中的应用5 高萍, 杨国林 大孔吸附树脂在天然药物分离纯化中的应用6 袁菊丽 大孔吸附树脂在中药研究中应用近况7刘飞, 赵莹 大孔吸附树脂及其在天然产物分离纯化中的应用8陈再兴, 袁昌鲁 大孔吸附树脂及其在中药领域中的应用9 王高森,侯世祥,朱浩,等.大孔树脂吸附纯化中药复方特性研究J.中国中药杂志,2006,31(15)：12371240.10 李鹏，彭修娟，杨新杰 大孔吸附树脂技术在中药化学研究中的应用11李坤平, 潘天玲, 贲永光, 等. 均匀设计法优选大孔树脂纯化七叶莲总皂苷工艺研究 J.