大孔吸附树脂对中药生物碱类化合物的分离纯化研究

大孔吸附树脂为一种有机高聚吸附剂,具有选择性吸
附有机化合物的能力,是新发展起来的一种新型吸附剂。它是一类不含交换基团且具有大孔结构的高分子材料。具有很好的大孔网状结构和较大的表面积,通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物。近年来,在我国已广泛用于中草药有效成分的分离纯化工作中。本文通过查阅大量文献,从大孔吸附树脂的原理及应用出发,对近几年大孔吸附树脂在植物生物碱类化合物提取分离中的应用进行分析,探讨了影响分离效果的因素及影响规律,旨在为大孔吸附树脂在生物碱类化合物中的分离纯化提供参考。1
大孔树脂的分离原理
大孔吸附树脂是以苯乙烯和丙酸酯为单体,加入乙烯
苯为交联剂,甲苯、二甲苯为致孔剂,它们相互交联聚合形成了多孔骨架结构。树脂一般为白的球状颗粒,粒度为20~60目,是一类不含离子交换集团的交联聚合物,它的理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,不受无机盐类及强
离子低分子化合物的影响[1]
。树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子之间的范德华力,通过它巨大的比表面积进行物理吸附而工作,使有机化合物根据有吸附力及其分子量大小可以经一定溶剂洗脱分开而达到分离、纯化、除杂、浓
缩等不同目的[2]
。2
大孔树脂的影响因素及在中药生物碱类中的应用2.1树脂本身化学结构的影响大孔吸附树脂是一种表面活性剂,其吸附能力的大小与树脂的比表面积、表面电性、孔径、孔容、能否与被吸附物形成氢键有关,一般非极性吸附树脂适用于从极性溶液中吸附非极性有机物,极性吸
附剂适用于从非极性溶液中吸附极性有机物[3]
。赵大洲
等[4]通过比较5种大孔树脂对夏天无提取液的静态吸附率及静态洗脱率,进一步考察其分离夏天无总碱的吸附性能及洗脱参数。结果表明X-5大孔树脂,制得夏天无总生物碱含量为80.51%。
谢朝晖等[5]以芥子碱为指标成分,对D-101型、AB-8型、NKA-9型3种大孔吸附树脂和不同乙醇
浓度对白芥子的吸附、洗脱结果进行对比实验,实验结果表
明,针对树脂吸附洗脱效果而言,其中在AB-8型树脂上最防辐射面罩
好,其次为D-101型、NKA-9型。黄永林等[6]
选择6种大孔吸附树脂(AB-8,NKA-9,NKA-Ⅱ,DA-201,D-101,D001)分离提取大叶钩藤中的总生物碱,考察大孔吸附树脂对大叶钩藤总生物碱的吸附能力。结果筛选出D-101的吸附效果最好,静态吸附容量为112.5mg/mL,动态吸附容量为82.7mg/mL,选用D-101大孔吸附树脂能很好地提取分离大叶钩藤总生物碱。
2.2洗脱剂种类及浓度的影响对非极性大孔吸附树脂,洗脱剂极性越小,洗脱能力越强,对于中性大孔吸附树脂或极性较大的被吸附物质来说,则用极性较大的洗脱剂洗脱
较为适宜[7]。王普等[8]
通过大孔吸附树脂分离纯化荷叶中阿朴啡类生物碱,采用大孔吸附树脂柱谱法,以不同体积分数甲醇水溶液进行洗脱,分离富集阿朴啡类生物碱,结果
是不同体积分数甲醇水洗脱液对各种阿朴啡类生物碱洗脱
能力不同,采用70%、80%、95%甲醇水溶液进行梯度洗脱,荷叶中3种主要的阿朴啡类生物碱得到了分离富集。柳伟等[9]对莲子心总生物碱的纯化方法是以洗脱率和吸附量为指标,考察了大孔吸附树脂纯化莲子心总生物碱的吸附性能和洗脱参数。结果表明莲子心提取液经大孔吸附树附后,依次用蒸馏水、15%乙醇、70%乙醇洗脱,总生物碱富集在70%乙醇部分,洗脱率在80%以上,平均得率为1.82%。其总生物碱纯度为70%~98%,结论是采用此法可以较好地纯化莲子心总生物碱。
2.3上样液浓度的影响不同树脂的极性不同,吸附能力不同,用洗脱剂对吸附质的解吸难易也就会不同。因此,应根据树脂对被吸附物质吸附力的强弱选择不同的洗脱剂及
合适的浓度[10]。李娟等[11]
对等对湖北贝母总生物碱分离纯化表明:上样量是影响D-101火孔吸附树脂吸附洗脱湖北贝母总生物碱的主要因素之一,样品中生物碱的含量随着上样量的增加而增加,生物碱的保留率随着上样量的增
大孔吸附树脂对中药生物碱类化合物的分离纯化研究
龚来觐,彭晓霞,展学孔甘肃中医学院,甘肃兰州730000
亨润成型机炮筒公司摘要为探讨影响大孔吸附树脂分离、吸附的因素以及影响规律,为生物碱类化合物的精制工艺研究提供参考,回顾了近几年大孔吸附树脂在生物碱类化合物提取分离中的应用,介绍了分离原理和大孔吸附树脂分离效果的重要影响因素。可以看出大孔吸附树脂已广泛应用于中草药有效成分的分离纯化中,但由于中药复方成分复杂及其复方中有效成分的多样性,经过树脂纯化后的复方中有效成分保留率相差很大,因而,应用大孔吸附树脂纯化时应特别地注意。
关键词大孔吸附树脂;生物碱;分离纯化
中图分类号:R285
文献标识码:A
文章编号:1004-6852(2008)07-0005-02
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加而降低。综合考虑保留率与大孔吸附树脂在工业化生产
中的使用效率,确定最佳上样量为50%柱最大吸附容量,即
66.75mg/g。
2.4上样液pH值的影响上样溶液pH值对吸附效果至
关重要,根据化合物结构特点,灵活改变溶液的pH值,可使
提纯工作达到理想效果[12]。赵庆春等[13]分离纯化钩吻总
生物碱,使用HPD-500、HPD-600、HPD-800型大孔吸附树脂
对钩吻总生物碱提取效果好,但受pH的影响较大,以盐酸
盐形式存在的生物碱,不易被大孔吸附树脂吸附,其中
HPD-500的吸附作用最佳。杨桦等[14]以为指标,以
D-101,AB-8等4种树脂,不同浓度的乙醇,供试液的pH分
别为5、7、9作为考察对象,实验结果以AB-8树脂、80%的乙
醇,pH=5的条件为好,可见,弱极性树脂、较高浓度的乙醇
及弱酸药液对川、草乌总生物碱有较好的分离效果。李玉美
等[15]以牛心朴为原料研究了采用大孔吸附树脂吸附和分
离牛心朴子草提取液中生物碱的方法和条件。结果表明,
AB-8大孔吸附树脂对生物碱有较好的吸附能力,酸度对其
吸附有影响;AB-8大孔吸附树脂对生物碱的吸附能力在
pH=2左右时比其他酸度条件下更强;乙醇浓度为70%时解
吸效果最好。
2.5吸附流速的影响对于同一浓度的上样溶液,吸附流
速也会影响到树脂的吸附量,吸附流速过大,吸附量就会下
降[16]。秦学功等[17]通过对苦豆子生物碱研究,在12种大孔
吸附树脂中筛选出的D-101非极性树脂,在室温、吸附液pH
为10,NaCl浓度为1.Omol/L,吸附流速为5BV/h条件下,对
于苦豆籽浸出液中总生物碱的吸附量可达到17mg/mL
以上。
3在中药复方中的应用
喘平粉雾剂是以麻黄、洋金花为主药的复方制剂,主治
支气管哮喘和喘息性气管炎,生物碱为该处方中止咳平喘
的主要有效成分,该复方中总生物碱的提取分离方法有酸
水提-醇沉法、阳离子交换树脂法等,但都有总生物碱含量
偏低,固体物多等缺点。郭丽冰等[18]采用D-151、NKA-9、
AB-8三种型号的大孔吸附树脂对麻黄及洋金花总生物碱
进行吸附纯化,以总生物碱收率、固体物含量为考察指标综
合评价。结果是用D-151型大孔吸附树脂能较好地吸附麻
黄和洋金花总生物碱。王高森等[19]对4种大孔吸附树脂
LD-605,F95-34,F95-36和F95-37的吸附洗脱过程进行综
合比较,并通过多指标评价筛选出适合于本方的吸附树脂
是LD-605,用一种树脂对复方中同时具有生物碱、皂苷、蒽
醌等不同类型的化合物进行分离纯化。
4讨论
大孔吸附树脂作为一种新型的分离技术,虽然起步较
晚,但它的发展速度很快,目前已被广泛应用于黄连等多种
植物生物碱类化合物的分离提纯中。但是,由于中草药植物
的种类繁多,现在被用于分离提纯有效成分的大孔吸附树
脂相对还较少,还需要更多新型吸附树脂的研制,而且由于
影响大孔吸附树脂分离效果的因素很多,很多植物中生物
碱类化合物的提取工艺还不成熟、不完善,故在这方面的研
究还有待于进一步的加强,以便使大孔吸附树脂能更好的
应用于药品领域。中药复方成分较为复杂,树脂对不同成分
电线杆广告的吸附选择各异,而中药制剂量的特点是有效成分可能为
一系列多个化合物,也包括组成复方的单味药的有效成分,
复方煎煮中形成的复合物以及单味药成分的某些衍生状
态,这就是复方有效成分的多样性,经过树脂纯化后复方中
有效成分的保留率相差很大,因而复方用大孔吸附树脂纯
化吸附时应极为慎重,应充分考虑该法的可行性、安全性、
延时电路合理性,确保药物上样前后药物的等效性。
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(收稿日期2007-11-31)
作者简介:龚来觐(1978—),硕士研究生。研究方向:中药新
药的质量标准研究及新剂型开发。

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