大孔樹脂的應(yīng)用及其提取純化中藥有效成分的影響因素解析

1、第8卷第6期2 0 0 8年12月山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)JournalofShandonglnstituteofCommerc eandTedmologyV01.8No.6Dec.2008大孔樹脂的應(yīng)用及其提取純化中藥有效成分的影響因素孫君輝1,孟秀芬2(1 .山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程學(xué)院，山東濟(jì)南2 5 0 1 0 3;2.山東 明仁福瑞達(dá)制藥有限公司化驗(yàn)室，山東濟(jì)南2 5 0 1 0 3 ) 摘要：關(guān)鍵詞： 對(duì)近年來大孔吸附樹脂的應(yīng)用作一概括。綜述了大孔吸附樹脂在中草藥有效成分 提取純化方面的大孔樹脂；提取純化；影響因素 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A,文章編號(hào)：1671 4385 (2008) 0

2、6 0 9 4 0 3影響因素，以期在中草藥提取純化方面能有更好的應(yīng)用和進(jìn)一步的完善。中圖分類號(hào)：R28 4.2ApplicationofMacroporousResinandtheImpactFactorsonEffective。IngredientoftheExtraction(1.Sl5ollgAbstract：InstituteofandPurificationoftheTraditionalChineseJun huil.MENGMedicineSUNXiu 一甜ShandmgFredaPharmaceuticalCo.,Ltd.Jinancom TecTechnand ology,

3、Jinan3,China;2.Akihi3,%o)Applicationofmacr oporousresinWi1 tsgenerali zee cent,anu mmarized thei mpacf acr sofmacmporousi nabouttheef fectredientofthex traconofthetradii onachindpuridie mee,opingtouseandpef ecorlt heexr aci onandpui fia tihetraditihie semei cifactoKeywor ds:macmpomuse sin；r acti ona

4、non;i mppurificat大孔樹脂吸附法具有選擇性好，吸附容量大，再生處理方便，吸附速度快，解析 容易等優(yōu)點(diǎn)，而且它不溶于任何溶劑，在常溫下十分穩(wěn)定，至于生產(chǎn)過程中殘留 的某些雜質(zhì)町在使用前清洗出來。我國主要用于藥物及生物活性物質(zhì)的提純和中 草藥化學(xué)成分的提取分離，是一種非常有效、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本較低的方法。脫而達(dá)到分離的目的。但是在具體的應(yīng)用時(shí)，其基本原理還不是很明確，還有待于進(jìn)一步的研究。2分類及性質(zhì)大孔吸附樹脂一般為白色顆粒狀，粒度多為2 06 0目，理化性質(zhì)穩(wěn)定，不溶 于酸、堿及有機(jī)溶媒，且不受無機(jī)鹽類及強(qiáng)離子、低分子化合物的干擾。根據(jù)樹 脂的表面性質(zhì)，可分為極性、中極性、弱

5、極性和非極性等幾種類型。大孔吸附樹 脂根據(jù)樹脂孔徑、比表面積、樹脂結(jié)構(gòu)、極性差異等分為許多類型，在實(shí)際應(yīng)用 中，要根據(jù)分離要求加以選擇。3大孔吸附樹脂的使用3.1吸附原理大孔吸附樹脂是一種不含離子交換基團(tuán)，具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑。其吸附 性能與活性炭相似，它所具有的吸附性，可能與范德華力或氫鍵有關(guān)。由于是分 子吸附，因而解吸容易。因此，欲分離的天然產(chǎn)物可依其分子體積的大小及吸附 力的強(qiáng)弱，在一定規(guī)格的大孔吸附樹脂上，以適當(dāng)?shù)娜軇┫?預(yù)處理新購樹脂可能含有分散劑、致孔劑、惰性溶劑等化學(xué)殘留，所以使用前要進(jìn)行預(yù)處理。將大孔樹脂用乙醇浸漬24小時(shí)，在裝柱前，若收稿日期：2008 09 20作者簡(jiǎn)

6、介：孫君輝(1 9 8 2 )，男，山東海陽人，輔導(dǎo)員。9 4萬方數(shù)據(jù)是國產(chǎn)的樹脂，由于其粒度不是很均勻，先用類似于中藥制劑里的水飛法”將比較細(xì)小的顆粒漂去，然后再進(jìn)行裝柱，用乙醇洗脫，洗至流出液在試管中用水稀 釋不渾濁時(shí)為止。最后用水反復(fù)洗滌至無明顯乙醇?xì)馕都纯伞?.2上樣大孔吸附樹脂采用濕法上樣，為保證分離效果，上樣液應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一定 的預(yù)處理，可將樣品液過濾或者離心，有必要的話也可以離心之后再過濾一次； 同時(shí)加入樣品液后，需要檢查柱的飽和性，可以用HPLC，TLC等手段進(jìn)行 檢測(cè)。3.3洗脫常用的洗脫劑是水、甲醇、乙醇等。為了達(dá)到滿意的效果，可用幾種 不同濃度洗脫劑洗脫，并根據(jù)分離物的極性、

7、溶解性，以確定最佳洗脫濃度，筆 者用大孔吸附樹脂分離提取川芎當(dāng)歸中的阿魏酸，在大孔吸附樹脂上加樣后，用 水洗脫至還原糖的反應(yīng)成陰性，再改用4 0%乙醇洗脫，基本能洗脫完全。洗脫 劑加入樹脂后，應(yīng)有一段時(shí)間進(jìn)行平衡，根據(jù)樣品多少以及樹脂效能確定具體時(shí) 間，洗脫時(shí)速度控制在0 .55ml/mi n,洗脫液分別進(jìn)行回收，經(jīng)檢測(cè) 后，再將組分合并。3.4樹脂的再生樹脂經(jīng)過反復(fù)使用后，樹脂表面或內(nèi)部殘留著許多非吸附性成 分或吸附性雜質(zhì)，使樹脂顏色變深，柱效降低，這時(shí)需要進(jìn)行樹脂的再生，可先 用水或9 5%的乙醇洗柱，而后進(jìn)行大孔吸附樹脂的預(yù)處理。當(dāng)樹脂受到嚴(yán)重污 染時(shí)，可先用3%HCI溶液，繼用5%Na

8、OH溶液對(duì)樹脂做深度處理。經(jīng)多 次使用后，有時(shí)柱床擠壓過緊，或樹脂顆粒部分破碎而影響流速，可從柱中取出 樹脂，盛于一個(gè)較大容器中用水漂洗除去小顆粒和懸浮雜質(zhì)，再重新裝柱。4大孔吸附樹脂純化中藥有效成分的影響因素4.1原液預(yù)處理原液是否預(yù)處理很關(guān)鍵，它直接關(guān)系到樹脂的吸附純化效果。 原液如果不進(jìn)行預(yù)處理，則由于雜質(zhì)的污染將直接導(dǎo)致樹脂柱的堵塞或洗脫不理 想。筆者一般將原液離心處理，必要時(shí)再過濾一下。郭立瑋等【2】在對(duì)陶瓷微 濾膜防治苦參水提液對(duì)AB_8樹脂毒化作用的研究中發(fā)現(xiàn)采用陶瓷膜微濾作為 預(yù)處理技術(shù)對(duì)中藥水提原液直接進(jìn)行澄清處理，可有效地減少了水提液中懸浮雜 質(zhì)對(duì)樹脂的毒化作用，改善樹脂的

9、處理能力，提高單位樹脂的吸附容量。而且這 種微濾預(yù)處理操作簡(jiǎn)單，優(yōu)于醇沉法，省去了大量乙醇濃縮蒸發(fā)過程，更適合于 工業(yè)化大生產(chǎn)。4.2pH值無論是吸附液還是洗脫液的pH值都是影響樹脂純化效果的重要因素，中藥的某些萬 方數(shù)據(jù)有效成分在PH值過低或者過高的情況下，會(huì)很容易遭到破壞，所以一定 要調(diào)好PH值，陳沖bl等在研究從銀杏葉中提取銀杏黃酮的最佳工藝條件時(shí)， 發(fā)現(xiàn)吸附液的PH值在3 4之問為最佳，當(dāng)pH值小于2時(shí)，黃酮遭到破壞，損耗增加；蘆金清等H1用吸附樹脂法提取絞股藍(lán)皂苷 時(shí)，發(fā)現(xiàn)在堿性條件下絞股藍(lán)皂苷較好吸附，而其它雜質(zhì)成分形成較強(qiáng)的離子型 化合物，而隨溶液流出，達(dá)到提純目的。韓博【51等

10、在研究AB一8大孔吸附 樹脂對(duì)甘草總黃酮的吸附時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)溶液pH>5時(shí)，隨著溶液pH值升高黃酮的 吸附量降低，原因是甘草黃酮的酚羥基與樹脂是以氫鍵的形式結(jié)合，堿性增大， 酚羥基上的氧解離而形成酸根離子，與樹脂結(jié)合就弱了。在pH為3時(shí)溶液中會(huì) 出現(xiàn)大量沉淀，離心后，沉淀作鹽酸一鎂粉反應(yīng)濕陽性，而且沉淀的出現(xiàn)對(duì)大孔 吸附樹脂的吸附不利。4.3溫度大孔吸附樹脂的吸附過程為一放熱過程，升高溫度會(huì)造成比上柱量降低，故一般采用低溫吸附，高溫解吸的方 式。潘廖明等血1在做大孔樹脂吸附大豆異黃酮特性的研究時(shí)得出，在3 5 0 C 時(shí)樹脂的吸附效果最好，溫度過高或過低，樹脂的平衡吸附量均下降，原因是高 溫時(shí)

11、大豆異黃酮的溶解性增加，導(dǎo)致樹脂對(duì)其的吸附力降低，低溫時(shí)大豆異黃酮 的水溶性降低，容易析出而不易被樹脂吸附。朱英等nl在做對(duì)地錦草、金銀花 葉與杭白菊總黃酮吸附分離性能研究時(shí)也認(rèn)為低溫有利于大孔樹脂對(duì)成分的吸 附，能吸附量增大，只是在室溫范圍(2 0 4 0 C)內(nèi)溫度對(duì)吸附量影響較小，同時(shí)表明，溫度的影響和所分離成分以及所選用的樹脂均有關(guān)，這提示，一方面低溫確實(shí)有利于樹脂的吸附，但另外還有溶解度、樹脂種類等因素同時(shí)影響 溫度對(duì)吸附量的改變。但有文獻(xiàn)報(bào)道，在研究樹脂分離絞股藍(lán)總皂苷時(shí)，對(duì)不同 溫度（20,40,60,80oC ）作了考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在8 0C時(shí)樹脂吸附 絞股藍(lán)總皂苷能力最強(qiáng)，40

12、C次之，20C及60C最差。其原因用放熱反應(yīng)”未得到滿意的解釋，有待進(jìn)一步研究。但總體說明溫度對(duì)大孔吸附樹脂吸附 純化效果影響較大，考察影響因素時(shí)應(yīng)對(duì)溫度進(jìn)行篩選。4.4鹽效應(yīng)中藥有效成分受鹽效應(yīng)的影響，在提取溶液中被純化成分的溶解度 下降，有利于樹脂吸附，使吸附量增加。曾憲明舊1在考察無機(jī)鹽對(duì)大孔樹脂吸 附人參總皂苷的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)在提取液中加入3%5%無機(jī)鹽能顯著增加LD6 0 1、D1 01型大孔吸附樹脂對(duì)人參總皂苷的吸附速度及吸附容1妻，提取率 可從未加鹽的7 0%增至9 0%以上，所得皂苷質(zhì)量保持不變。可能無機(jī)鹽的加 入閃鹽析作用降低9 5皂苷的溶解趨勢(shì)，從而提高了樹脂法制備人參總皂苷的

13、提取率。但無機(jī)鹽濃度超 過約5%時(shí)，樹脂的吸附容量開始旱下降趨勢(shì)，這是提取液中過量的無機(jī)鹽使原 來澄清的提取液析出大量沉淀所致。安豐堂等91在做腦得生中三七皂苷精制 工藝研究時(shí)，認(rèn)為（N H4）2S04、NaCl、Na2S0 4均可使D10 1的吸附速率提高，只是對(duì)其靜態(tài)飽和吸附量的提高不顯著。目前文獻(xiàn)報(bào)道的鹽 效應(yīng)主要是影響皂苷類成分的吸附，具體應(yīng)用時(shí)還臆視情況而定。4.5濃度樹脂吸附量一般與上樣溶液濃度成反比，大孔吸附樹脂本身具有富集 有效成分的性能，通常以較低濃度進(jìn)行吸附較為有利，如果上樣溶液濃度偏高， 則吸附量會(huì)顯著減小。盧來春等10用不同濃度的牛蒡苷提取物水溶液進(jìn)行 吸附實(shí)驗(yàn)時(shí)，濃度

14、高于5.59/m1時(shí)，比吸附量顯著下降；但是濃度過低， 不便于上樣，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。許漢林等n在做樹脂分離純化虎杖白藜蘆醇苷的研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)濃度越小，樹脂最大上樣量越大，但樹脂吸附達(dá)泄露時(shí)間越長， 不利于生產(chǎn)；而用不同質(zhì)量濃度提取液上樣，樹脂飽和吸附量相差不大，故在研 究中應(yīng)對(duì)樣品濃度進(jìn)行選擇。4.6流速樣品溶液通過樹脂的流速對(duì)工作效率及其有效成分的吸附均有較大影 響，流速過快，樹脂的吸附量就會(huì)減少，吸附過慢，吸附時(shí)間就會(huì)增加。在實(shí)際 應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮來確定最佳流速。另外，目前研究中多以BV/h來表示流 速，在實(shí)際操作中也有不便之處，常因同型號(hào)樹脂含水量的差異，反映在其體積 上相差較大，故建

15、議流速以m1/mi n表示更準(zhǔn)確。4.7樹脂種類的選擇文獻(xiàn)報(bào)道非極性吸附樹脂適宜于從極性溶劑（如水）中吸 附非極性物質(zhì)，極性吸附樹脂適宜于從非極性溶劑中吸附極性物質(zhì)，而弱極性吸 附樹脂則對(duì)上述兩種情況都具吸附力。但由于大孔樹脂的基本原理還不是特別明 確，也有例外的情況，所以具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)具體選擇。4.8樹脂的用量樹脂用量對(duì)洗脫的影響也是十分重要的。潘林梅等H2?通過正交試驗(yàn)做AB8樹脂精制柴苓兩解湯的工藝研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，樹脂用量對(duì)吸附結(jié)果具 顯著性影響。葉勇等 jl通過正交試驗(yàn)做D10 1大孔樹脂對(duì)丹酚酸B分離工藝 的優(yōu)化時(shí)也發(fā)現(xiàn)，藥材樹脂比對(duì)結(jié)果影響顯著，而藥液濃度和時(shí)間等因素并未達(dá) 顯著水平。由

16、此可見，在考察分離純化的效果時(shí)，樹脂的用量是不可忽視的一個(gè) 重要影響因素。5討論5.1在大孔吸附樹脂實(shí)際操作中，往往會(huì)出現(xiàn)9 6萬方數(shù)據(jù)氣泡，尤其是在梯度洗脫時(shí)格外明顯，只要原液無沉淀，一般不影響流 速。只是使用大孔吸附樹脂洗脫劑用量較大，后續(xù)處理較為繁瑣，尤其是一些水 提液，在濃縮時(shí)要防止變質(zhì)。5.2由于大孔吸附樹脂在中草藥有效成分提取純化中的應(yīng)用時(shí)問還比較短，其 基本原理尚未完全清楚，而且目前該分離技術(shù)在工業(yè)化進(jìn)程中還存在一些實(shí)際應(yīng) 用問題。尤其是國產(chǎn)樹脂，顆粒大小不均勻，雜質(zhì)較多，處理麻煩；剛性也不 強(qiáng)，易破碎；型號(hào)眾多，無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；致孔劑等合成原料或溶劑不易去除等等， 另外，大孔樹脂對(duì)

17、某磐成分的死吸附還是很嚴(yán)重的，因此，該技術(shù)尚有許多不足 和欠缺，還有待于進(jìn)一步完善和規(guī)范化。參考文獻(xiàn)：1 李嘉蓉天然藥物化學(xué)試驗(yàn)M 北京：中國醫(yī)藥科技出 版社。1 998.25 27.2 邦立瑋，陳丹丹，高紅寧.陶瓷微濾膜防治苦參水提液對(duì)AB 一 8樹脂毒化作用的研究J.南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)， 2002，18 (1):24 2 6.3 陳沖，王文豐，孫來九.從銀杏葉中提取銀杏黃酮的最佳工藝條件研究J.精細(xì)化工，1 997,14 (6):19 2 1.4蘆金清，劉尚桃，劉再剛，等.吸附樹脂法提取絞股藍(lán)皂 苷J(rèn) .中成藥，1 992，14(4):2 3.5 韓博，陳文，景文娟，等.AB 8大孔吸附樹

18、脂對(duì)甘草總黃酮的吸附J.南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2007,27(2):265 2 67.6 潘廖明，姚開，賈冬英，等.大孔樹脂吸附大豆異黃酮特性的研究J.食品與發(fā)酵工業(yè)，20眈，29(5):15 18.7 朱英，何遠(yuǎn)，李麗.大孔樹脂對(duì)地錦草、金銀花葉與杭白菊總黃酮吸附分離性能研究J.醫(yī)學(xué)研究雜志，2007,36 (1):5 6 59.【8曾憲明無機(jī)鹽對(duì)大孔吸附樹脂吸附人參總皂苷的影響J.中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，1 992,23 (8):339 3 4 2.9 安豐堂，徐緩，秦晶.腦得生中三七皂苷精制工藝研究J.中醫(yī)藥學(xué)報(bào)，2004，32 (6):25 2 8.10 盧來眷，張蓉，周世文，等.AE 8型樹脂

19、對(duì)牛蒡苷吸附 分離性能的研究J.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2 0 0 7,2 9 ( 5 ): 439441.11 許漢林，熊利容，孫蕓，等.SP 8 5 0樹脂分離純化虎杖白藜蘆醇苷J(rèn) .中國藥業(yè)，2007。16(1):7 8.12 潘林梅，傅佳，丁立遠(yuǎn)，等.AE 8樹脂精制柴苓兩解湯的工藝研究J.南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2006,22 (5):309 3 11.13 葉勇，施敏榮.D1 01大孔樹脂對(duì)丹酚酸E分離工藝的優(yōu)化J.中國藥學(xué)雜志，2006，41 (20):1557 1 5 6 0.(責(zé)任編輯：孫強(qiáng))WANFANQ DATA SClRM接大孔樹脂的應(yīng)用及其提取純化中藥有效成分的影響因素 作者：作者單位： 刊名： 英文刊名：年，卷(期):孫君輝，孟秀芬，SUN Jun-hui, MENG Xiu-fen孫君輝,SUN Jun- hui(山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程學(xué)院，山東，濟(jì)南,250103:),孟秀芬,MENG Xiu-fe n(山東明仁福瑞達(dá)制藥有限公司化驗(yàn)室，山東濟(jì)南,250103)山東商業(yè)職業(yè)技 術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) JOURNAL OF SHANDONG INSTITUTE OF COMMERCE