大孔吸附树脂技术在中药复方研究中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-08-10
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大孔吸附树脂技术在中药复方研究中的应用

杨东

四川省泰华现代中药研究所 四川泰华堂制药有限公司  四川广汉  618300

摘要:大孔树脂是一种有机高分子聚合物,特点主要以不溶于酸、碱及各种有机溶剂为体现。大孔吸附树脂技术由离子交换树脂技术衍生而来,国外最早将此技术应用于废水处理、医药工业、分析化学、治疗等领域,我国主要用于医药工业、生物活性物质的提纯等领域。本文主要阐述了大孔吸附树脂的分离原理、影响其吸附及解吸的因素等方面,根据大孔吸附树脂技术在中药复方研究中的广泛应用,讨论、分析了其在中药复方研究中的独特优势及重要作用,以供参考。

关键词:大孔吸附树脂技术;中药复方;应用

现阶段,市场上的大孔树脂品种较多,品质良莠不齐,受监管法规更新较慢等因素的影响,促使大孔树脂的选择就面临着较多的障碍,使用上也存在一定的风险。将大孔吸附树脂技术应用于中药复方研究中,取得了一定的科研成果,推动了中药的现代化发展,实用价值明显,应用前景较为广阔,受到了人们的重视。

一、大孔吸附树脂技术简介

1.原理

大孔树脂是一种无交换基团,结构呈大孔状,属新型有机高分子交联聚合物,主要是基于其吸附性和分子筛相结合的前提下,选择性的吸附目标物质,将杂质去除。大孔吸附树脂以苯乙烯、丙烯酸酯为单体,二乙烯苯为交联剂,甲苯、二甲苯为致孔剂,相互交联后可聚合形成多孔骨架结构的大分子,往往以球状颗粒呈现,直径在0.3-1.25mm范围内,未含有离子[1]。通过分析发现,大孔吸附树脂具备理化性质稳定的特点,不会受到无机盐类、强离子低分子化合物的干扰。另外,市场上所售的大孔树脂主要以白色、乳白色,或是淡黄色的球状颗粒为主,由于具备多孔结构的特点,故表面面积也就较大,经物理吸附形成分子间作用力,促使各分子量的有机物在不同分子间作用力下经各溶剂洗脱、分离。此外,此技术的应用成本也较低,不会对环境等造成较大的污染,效率较高,故被广泛的应用到了医药、化工等领域中。

2.吸附及解吸的影响因素

2.1吸附的影响因素

(1)树脂自身化学结构

一般而言,大孔树脂的品种较多,包括聚合单体、致孔剂、交联剂等,受聚合单体不同的影响,骨架上所带功能情况及添加剂的种类直接影响着大孔树脂的极性。对于化合物的分离提取,可基于化合物性质、大孔树脂极性的前提下,合理的选择大孔树脂,并有效分离所需成分。大孔树脂又被称之为多孔吸附树脂,孔径大小与不同分子的吸附度有着紧密的关联,孔径大多经平均半径来表征,故平均孔径可直接反映出树脂内表面积,如若孔径较大,被分离成分经树脂孔道被吸附的量也就较多。另外,大孔树脂的强度与树脂的使用寿命、孔隙率有着紧密的关联,孔隙率越低、孔体积小,大孔树脂的强度就较高,而高强度的树脂吸附量则会明显下降,速度随之减慢,这就促进了树脂使用寿命的提高。

(2)被吸附化合物自身性质

大孔树脂的吸附能力和被吸附化合物自身性质,包括分子量大小、极性等有着紧密的关联,对于同一大孔树脂,如若化合物的极性极为类似,化合物分子量也就较大,而被吸附性则会随之下降,极易洗脱;如若化合物分子量相似,化合物的极性就较小,吸附性会随之提高,洗脱就存在较大的难度。另外,如若化合物与树脂间有氢键产生,这就会促进吸附能力的增强,洗脱难度随之增大。

(3)溶剂

被吸附化合物在溶剂中的溶解度也在一定程度上影响着大孔树脂的吸附性能,如若溶剂对化合物有着较高的溶解性,大孔树脂的吸附效果往往难以达到理想化。同时,在酸性溶液中,酸性化合物极易吸附,碱性化合物与之类似,处于碱性溶液中时也容易吸附。

(4)其他因素

将流速控制在合理范围内,可促进树脂吸附效果的改善,提高工作效率。通常情况下,洗脱流速控制在每分钟0.5-5ml较为适宜,在应用大孔树脂提取纯化同一浓度的溶剂时,如若洗脱流速较快,就极有可能出现树脂吸附不充分情况的发生,反之过慢的流速则会延长工作时长。另外,物理吸附期间,吸附体系会放热,吸附处于平衡状态后,温度会明显提高,此时吸附量则会随之降低。

2.2解吸的影响因素

基于解吸影响因素的前提下来说,常见的有洗脱剂种类、浓度、流速等,以洗脱剂为例,如若应用甲醇、乙醇、乙酸等,就需结合各物质在树脂上吸附力的强弱合理的展开洗脱剂及其浓度的选择,确保容易洗脱。另外,当洗脱剂的pH值改变后,吸附物的分子形态也会随之发生变化,易于洗脱。

二、大孔吸附树脂技术在中药复方研究中的应用

1.大孔树脂在中药复方提取精制中的应用

在中药复方研究中,大孔树脂凭借独特的优势得到了良好的应用。有研究指出,在黄连、大黄等药材组成含有生物碱、皂苷等的中药复方中,大孔树脂技术的应用,可达到吸附纯化工艺的目的。针对混煎复方中药而言,其成分通过优化的工艺吸附纯化后,大多成分均可保留。同时,可使用pH、电导率、黏度、盐度及浊度物理化学指标参数来表征6种复方水提液体系,对比黄连生物碱于不同溶液环境中相同AB-8树脂的吸附动力学变化,以进一步明确溶解环境对复方中指标性成分分离纯化造成的干扰,从而为大孔树脂在中药生产中的应用提供可靠的依据。在复方中药制剂“降压胶囊”中应用非极性大孔吸附树脂法,可实现黄酮类、皂苷类等有效成分的提取分离。有研究指出,将逍遥丸作为样品,使用D101-1型大孔树脂进行提取、分离,可分离出较高的主成分,包括甘草酸、柴胡皂苷A、芍药苷等,脱附率分别为80.5%、91.2%、93.4%

[2]。在中药复方右归煎液中,D3100型大孔树脂的应用,干浸膏得率在4%-5%范围内。相关研究显示,以复方安替威为样品,将其有效成分绿原酸、黄芩苷作为考察指标,基于HPLC方法的前提下展开含量的测定,明确了大孔树脂可作为最佳提前、纯化工艺,可为中药复方的精制提供可靠的依据[3]

2.大孔树脂在中药复方制剂质量控制与分析中的应用

近些年来,大孔吸附树脂不仅可对制剂中的有效成分起到富集的作用,且也能与其他方法结合更加准确的鉴别成分,或是测定含量,从而实现制剂质量的控制。通过分析发现,大孔吸附树脂技术具备较高的分离度、专属性较强,重现性较优等特点,不会受到杂质干扰,应用于中药复方制剂中,可为质量提供保障。有研究指出,将芪龙壮儿口服液作为研究样本,应用D-101大孔树脂不仅可分离黄芪甲甙,且可将多糖无效成分去除,纯化效果明显,利用薄层扫描法对黄芪甲甙的含量进行测定,可营造一个无干扰条件[4]。另也有研究指出,将五味散作为样品,使用大孔吸附树脂小柱-高效液相色谱法对其栀子苷含量进行测定,具备操作步骤简单、色谱柱污染较小、灵敏度高等优势[5]

三、结语

综上所述,在中药复方研究中,大孔吸附树脂技术的应用价值明显,可实现分离难题的解决,且操作简单,结果可靠。同时,在基础及应用研究不断深入的背景下,大孔树脂也呈标准化趋势发展,随着生产工艺的日益成熟,工艺技术就得到了完善,这对于推动中药复方制剂工艺的改革起着积极的意义。

参考文献

[1]陈玮,吴德喜.大孔吸附树脂对两种人参皂昔的竞争性吸附研究[J].辽宁化工,2019,48(1):27-29

[2]孙协军,李秀霞,励建荣,等.树脂法分离纯化山楂黄酮[J].食品工业科技,2014,35(16):201-205.

[3]赵萱,傅超美,徐晓秋.大孔树脂纯化丹参总酚酸的研究[J].中药与临床,2014,5(1):17-20

[4]杨桦,登晓静,易红,等.大孔吸附树脂用于川草乌中总生物碱的分离提取[J].中成药,2000,22(8):535-538

[5]王建成.强志怡神胶囊的大孔树脂纯化工艺优选[J].中国实验方剂学杂志,2015,21(18):17-20