吸附树脂分离技术在中药研究中的应用

张静泽，颜艳(1．武警医学院生药教研室，天津300162；2．天津中医学院第一附属医院新药研究开发部，天津300193) 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一项分离新技术，大孔吸附树脂是一类有机高聚物吸附剂。在化学结构上，它与离子交换树脂相似，不同之处在于大孔吸附树脂通常不引入可进行离子交换的酸性或碱性基团，它的吸附作用是通过表面吸附，表面电性或形成氢键等达到的。具有选择性好，吸附容量大，机械强度高，再生处理方便，吸附速度快，解析容易等优点，而且这种高度交联、具有三维网状结构的高分子聚合物不溶于任何溶剂，在常温下十分稳定，使用过程中不会有任何物质释放出来，至于生产过程中残留的某些杂质完全可在使用前彻底清洗出来。现在某些吸附树脂已用于血液灌流，清除血液中的有害物质，这种应用对吸附树脂的质量要求比针剂还要严格，所以用吸附树脂提取中药有效成分是非常安全的。国外最早用于废水处理，医药工业，化学工业，分析化学，临床检定和治疗等领域，我国主要用于医药工业药物及生物活性物质的提纯和中药化学成分的提取分离，是一种非常有效、工艺简单、生产成本较低的方法。 1大孔吸附树脂的性质和分离原理 大孔吸附树脂多为白色的球状颗粒，粒度多为20~60目，通常分为非极性和极性两大类，根据极性大小还可分为弱极性、中等极性和强极性。目前常用吸附树脂为苯乙烯和丙烯腈型，在树脂合成时根据需要引入极性基团则成为极性树脂，从而增强吸附能力。它的理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂。对有机物的选择性较好，不受无机盐类及强离子低分子化合物存在的影响。 大孔吸附树脂为吸附和筛选原理相结合的分离材料。它的吸附性能是由于范德华引力或生成氢键的结果。筛选原理是由于材料本身多孔性结构所决定。由于吸附和分子筛的双重作用有机化合物可根据吸附力的不同及分子量大小的不同，被吸附树脂吸附后再经一定溶剂洗脱而得到分离。吸附树脂分离技术就是将中药煎煮液通过大孔树脂，吸附其中的有效成分，在经洗脱回收，除掉杂质的一种纯化精制的方法。可根据药液成分的不同，提取成分的不同，选择不同型号的树脂。 根据统计用于中药化学成分提取分离的吸附树脂型号有：D一101型、DA一201型、MD一05271型、GDX一105型、CAD一40型、XAD一4型、SIP系列、D一型等。常用的吸附树脂有：D一101型、DA一201型、D一型L4J。另外近几年又研制了一系列新型吸附树脂，如ADS—17型、ADS一21型、ADS—F8型、G2型等在中药活性成分分离纯化的研究中取得了比较满意的效果。 2吸附树脂分离技术在中药活性成分研究中的应用 2．1在中药活性成分的分离纯化中的应用据文献报道应用吸附树脂分离技术对中药中所含的多种有效成分主要是：苷类、生物碱、黄酮、内酯、酚类、甾醇、木脂素、有机酸、氨基酸、多糖、蛋白质等进行分离纯化效果良好。才谦等应用AB-8型吸附树脂成功的分离纯化了龙胆中的裂环烯醚萜苷类成分，使提取物中龙胆苦苷含量达到了28．69％。 对于皂苷类成分的提取目前已有了一些成熟的方法如绞股蓝皂苷、人参皂苷，甜菊苷等。原有的方法采用非极性或弱极性吸附树脂如AB-8，Diaion HP-20，提出物含杂质较多，后经进一步研究使用一种高选择性吸附树脂ADS-7，大大提高了纯度。用DA-201型大孔树脂分离白芍中苷类成分，先用水洗至还原糖反应呈阴性，继而用乙醇洗脱至苷类反应呈阴性，得到的芍药总苷的含量占提出物的70％以上。后经进一步改进利用新型树脂ADS-7提取芍药苷也得到了较好的产品，芍药苷的含量可达65％。对于甘草中的甘草苷用国产多孔树脂D-101和日本产树脂HP-20各用50％和60％乙醇洗脱，所得甘草苷纯品得率分别达到了60％和86％L7J。使用不同型号的大孔树脂还富集了三七总皂苷、黄褐毛忍冬总皂苷等成分。 另外使用超高交联吸附树脂分离提纯了喜树植物中的喜树碱，喜树碱的质量分数提高到15％。范云鸽等通过对4种树脂进行筛选发现ADS-7型树脂对川心莲内酯的吸附量较大，易于洗脱，其能与色素杂质分离产品的纯度和外观较好。国外文献中Di Mauro A等应用苯乙烯一二乙烯基苯型树脂富集了橘皮中的橙皮苷，纯度高、收率好。 在研究从发酵产品提取的苯基丙氨酸、天门冬氨酸、天门冬素、天门冬氨酰苯甲氨酸甲酯在改性的二乙烯苯聚苯乙烯树脂中的吸附性能时发现，用磷酸缓冲溶液洗脱，高效液相色谱法检测得到其吸附性能由强到弱依次排列为天门冬氨酰苯甲氨酸甲酯、苯基丙氨、天门冬氨酸、天门冬素。但是在国外文献中有关吸附树脂应用于中药有效成分提取的报道相对较少。 2．2在中药活性成分分析中的应用在对某些中药材或中药复方制剂中有效成分进行定性、定量检测时，使用大孔树脂可有效的除去某些干扰成分，使测定变得准确快速。对含有白芍的复方制剂，预先采用大孔树脂吸附样品，能够有效排除其他成分的干扰，准确、快速的测定其中芍药苷的含量。 功血冲剂中芍药苷的含量测定，采用DA-201型大孔树脂吸附样品，以水、10％乙醇洗脱，除去干扰成分，50％乙醇洗脱液用于HPLC测定L14J。另外，采用GDXl04型大孔树脂预分离，结合TLC双波长扫描法测定了消炎灵软较囊中芍药苷的含量-1引。对降糖合剂中黄芪甲苷的含量测定，先用氧化镁吸附杂质后，再用氧化铝．大孔树脂混合柱净化处理样品，采用双波长薄层扫描法测定降糖合剂中黄芪甲苷的含量，该方法线性关系良好，精密度高、重现性好，平均回收率为99．19％，RAS为2．71~L161。刘俊红等还分别采用醋酸乙酯萃取法和吸附树脂法分离提取补气养血颗粒剂中的淫羊藿苷，再通过薄层色谱进行定性鉴别，比较后发现两种方法测定结果基本一致，但大孔树脂吸附法简便快速准确，重现性好。袁崇均等用大孔树脂．比色法测定了金果榄中总内酯的含量，可作为金果榄药材含量测定及有关质量控制的一种简便、准确和快速的方法。以上实验结果表明：采用大孔吸附树脂对某些样品在适当的条件下进行预处理，再结合其他的检测手段测定其中的有效成分，结果准确可靠，对控制中药材和中药制剂的质量具有很好的实用价值。 2．3在中药复方精制中的应用我国传统的汤剂剂型不仅服用不方便、口味差，而且大部分传统中药复方提取物有效成分的含量尚不能给出确定的标准，使中药复方在应用上有局限性。随着我国加入WTO，中药要打人国际市场就必须推进中药现代化的进程，吸附树脂分离技术在中药复方精制的研究中发挥着重要的作用。用大孔树脂D1300对右归煎液进行精制，设计正交试验，以5-HMF为指标考察其精制工艺，与普通醇沉比较D1300树脂精制物与醇沉上清液的薄层检识在紫外灯(365 nm)下斑点基本一致，基本达到了精制纯化的目的。对四逆汤大孔树脂精制物的实验研究发现，用D101大孔树脂精制后不仅能保留四逆汤的有效成分而且能显著升高间羟胺处理小鼠的一氧化氮含量。以柴胡皂苷A、芍药苷、橙皮苷、甘草酸指标成分的含量为指标，考察复方柴胡汤大孔树脂精制工艺。结果1倍生药量s型大孔树脂，1倍量水洗，4倍生药量70％乙醇洗脱树脂为最佳工艺，大孔树脂反复使用40次，干膏得率、橙皮苷及芍药苷含量均无下降趋势。 在考察吸附树脂分离与超滤联用精制技术对六味地黄丸中丹皮酚和马钱素含量的影响中，精制的提取物重量只有原药材的4．6％，而98％的丹皮酚和86％的马钱素被保留，实验证明该联用技术可有效的减少服用剂量，保留小分子有效成分。 3大孔树脂在中药研究应用的优越性 中药的提取分离是中药研究及生产过程中的重要环节，也是目前提高中药质量的关键问题。传统的中药提取工艺及设备已越来越不能满足中药现代化发展进程的需要，但我国大多还在沿用着传统的滞后的工艺方法，致使中药产品粗(杂质多)、大(服用量大)、黑(颜色深)，制约了中药产业化和市场国际化。与传统分离提纯工艺相比采用吸附树脂分离技术对中药提取液进行精制具有如下优势：①能有效缩小服用剂量，提高中药制剂的质量；②减少产品的吸湿性；③实验工艺简便，所需实验设备简单，降低了成本。 4应用前景 吸附树脂分离技术作为有效的分离手段，在中药有效成分的提取、分离、富集上得到运用，并取得了良好的效果。虽然吸附树脂的结构和性质决定了它在对于单一成分或复方的分离具有通用性，但不同类型的化合物在同一树脂上的吸附能力是不同的。鉴于影响吸附树脂分离效果的有多方N-因素如：被分离物质的性质(极性、分子大小)；上样溶剂性质(溶剂对所分离成分的溶解能力，pH，上样时溶液的浓度等)以及洗脱剂的性质。可针对不同目标，在中药研究中根据化合物更细致的结构类型开发研制高选择性的树脂，提高中草药有效成分分离效率；使得工艺过程变得快捷、省时、低成本，这是一种趋势。且大孔吸附树脂分离所得的提取物体积小、不吸潮，更易于制成外型美观的各种剂型尤其适用于颗粒剂、胶囊剂和片剂。目前，大孔树脂吸附技术已广泛的应用于西药的研究及生产中，在中药研究和生产中应用的探索也越来越多，具有十分广阔的推广前景。 但对于大孔吸附树脂的使用尚有一些争议一方面在致孔剂和降解物的毒性方面，吸附树脂是由有机单体加交联剂、致孔剂、分散剂等聚合而成的，这种多孔的球状聚合物会残留有这类有害的添加剂，因此应用于药物研究的吸附树脂自身的规格标准和质量要求是至关重要的。其次目前的吸附树脂大多应用于以水为介质的体系中，但天然产物中有许多成分是难溶于水的，这使得树脂吸附分离技术在中药活性成分研究的使用受到了限制，因此仍需要进一步深入的研究。另外，虽然吸附树脂在化合物的分离纯化和富集方面的应用已相当广泛，且技术成熟；但在中药复方的分离纯化方面的研究相对较少，技术尚需完善和规范。由于中药复方治疗病证是多靶点综合作用的结果，对复方的精致研究需要与药理学实验紧密结合起来，在去除杂质减小服用剂量的同时保证良好的药效。 多成分是难溶于水的，这使得树脂吸附分离技术在中药活性成分研究的使用受到了限制，因此仍需要进一步深入的研究。另外，虽然吸附树脂在化合物的分离纯化和富集方面的应用已相当广泛，且技术成熟；但在中药复方的分离纯化方面的研究相对较少，技术尚需完善和规范。由于中药复方治疗病证是多靶点综合作用的结果，对复方的精致研究需要与药理学实验紧密结合起来，在去除杂质减小服用剂量的同时保证良好的药效。

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