大孔吸附树脂在中药研究中应用概况_开题报告

一、文献综述

大孔吸附树脂是一类不含交换基团且有大孔结构的高分子吸附树脂，具有良好的大孔网状结构和较大的比表面积，可以通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物的新型有机高聚物吸附剂。1964年，Rohm&Haas公司开发了对硼进行选择性络合吸附的吸附树脂Amberlite XE-243，这可看作是最早开发的吸附树脂。60年代末，日本三菱化成公司也开发生产了Diaion HP系列的大孔吸附树脂。中国吸附树脂的研究工作开展于1974年，现国内常用树脂型号有D101 型、DA201型、 SIP 系列、X-5 型、AB-8 型、GDX104 型、LD605型、LD601型、CAD-40 型、DM-130 型、R-A 型、CHA-111 型、WLD 型(混合型)、H107型、NKA-9型等[1]。以大孔吸附树脂为吸附剂，利用其对不同成分的选择性吸附和筛选作用，通过选用适宜的吸附和解析条件，借以分离、提纯某一或某一类有机化合物的应用技术称为大孔吸附树脂技术。其在环保、食品、医药等领域得到了广泛的应用。近年来在我国已广泛用于中草药有效成分（如苷类、生物碱、黄酮类）的提取、分离、纯化工作中。本文就大孔吸附树脂技术在中药有效成份的提取分离纯化过程中的原理、影响因素、技术应用和使用问题作简单的总结。

基本原理

大孔吸附树脂是以苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯脂、异丁烯等为单体,加入二乙烯苯为交联剂,甲苯、二甲苯、等石蜡为致孔剂,它们相互交联聚合形成了多孔骨架结构。树脂一般为白色的球状颗粒,粒度为20～60 目,是一类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。树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附质) 之间的范德华引力或生成氢键,通过它巨大的比表面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。

大孔吸附树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构不同，可分为非极性、中极性和极性三类。1，非极性大孔吸附树脂是由偶极矩很小的单体聚合制得的不带任何功能基，孔表的疏水性较强，可通过与小分子内的疏水部分的作用吸附溶液中的有机物，最适于极性溶剂中吸附非极性物质，也称为芳香族吸附剂，例如苯乙烯、二乙烯苯聚合物。 2，中等极性大孔吸附树脂是含酯基的吸附树脂，且多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂。其表面兼有疏水和亲水两部分。既可极性溶剂中吸附非极性物质，又可由非极性溶剂中吸附极性物质，也称为脂肪族吸附剂，例如聚丙烯酸酯型聚合物。3，极性大孔吸附树脂是指含酰胺基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫极性功能基的吸附树脂，它们通过静电相互作用吸附极性物质，如丙烯酰胺。

影响因素

1、树脂的性质对中药有效成分分离提纯的影响

a, 树脂极性：树脂的极性是影响树脂的吸附性能的首要因素，可用相似相吸原理来解释。非极性吸附树脂适宜从极性溶剂中吸附非极性物质，极性树脂适宜从非极性溶剂中吸附极性物质，而中极性树脂则对上述两种情况都具吸附力[2]。

b,树脂溶胀度：树脂溶胀是其含水量的改变在体积上的表现，其孔径、孔容等物理性有不同改变时能表现出不同的吸附性能。在分离提纯中药时树脂的溶胀度不是越大越好。

c,树脂用量：树脂用量对吸附效果的影响十分明显。对于一定量的吸附质来说，树脂用量越大，吸附总表面就越大，越有利于吸附过程的进行;但树脂用量过多，又将导致选择性降低使成本增加。这提示在达到有效吸附的前提下，用量要适当[3 4]。  

d,树脂柱径高比的影响：树脂柱内径与柱高的比例也是影响树脂吸附效果的因素之一，合理的径高比可提高树脂对植物有效成分的吸附与分离的效率。

2、被吸附分离的化合物对中药有效成分分离提纯的影响

a，被吸附分离化合物的性质： 无机矿物类成分不能被树脂吸附，有机化合物可不同程度被吸附。

b，被吸附分离化合物的极性强弱：被吸附分离化合物的极性大小直接影响到分离提纯效果。极性小的化合物适于用非极性树脂分离，极性较大的化合物适于用中性树脂分离。

c，被吸附分离化合物的分子量大小：树脂本身就是一种分子筛，按分子量大小将所吸附物质分离。因此树脂的吸附和解吸能力与被吸附物质的分子体积密切相关，在实验中应根据分离提纯物质的分子体积大小选择合适的树脂孔径。

3 、提取液对中药有效成分分离提纯的影响

a，提取液预处理：树脂是否用提取液预处理以及采用何种预处理方法都可直接影响到树脂吸附纯化的效果。预处理的方法不当则会使树脂吸附的杂质过多而降低对有效成分的吸附。

b，吸附方法：比表面积是静态吸附法的主要影响因素，而孔径大小是动态吸附法的主要影响因素。在分离提纯时，要根据比表面积和孔径大小来选择用静态吸附法或动态吸附法。

c，提取液pH值：中药有效成分在不同pH值条件下溶解性能不同。一般而言，碱性物质在碱液中吸附而在酸液中解吸，酸性物质在酸液中吸附碱液中解吸，而中性物质可在近中性的情况下被吸附与解吸。

d，提取液浓度：提取液浓度也是影响树脂吸附的重要因素。提取液的浓度要依据分离提纯的目标成分而定，不能一概而论。

　e，吸附流速：流速与树脂的孔径、孔容、粒度、被吸附物质分子结构及浓度、操作温度等因素相关，最佳流速可通过正交设计来确定。对于同一溶液，若流速过大，树脂的吸附量就会下降;但吸附流速过小又会导致吸附时间增加。

4 、洗脱过程对中药有效成分分离提纯的影响

a，洗脱剂极性：对于非极性树脂来说，洗脱剂的极性越小洗脱能力越强;对于中等极性和极性树脂来说，极性较大的洗脱剂的洗脱能力较强。对同一洗脱剂，浓度不同洗脱效果也不同。一般先用蒸馏水洗脱，再用浓度逐渐增高的乙醇或甲醇洗脱，这样水溶性杂质会先被洗脱，极性小的物质则后被洗脱[5]。

b，洗脱剂pH值：对具有酸碱性的物质还可以用不同浓度的酸、碱液结合的有机溶剂进行洗脱。通过改变洗脱剂的pH值可使吸附物形成较强的离子化合物而容易被洗脱下来。

c，洗脱速度：洗脱的速度通常控制在1～5 mL/min为宜。若流速太快则活性成分没有被充分吸附而随吸附液流出，若流速太慢虽吸附率提高但费时长[6]。故常用的洗脱速度是吸附流速的1/3～1/2，还须通过具体的试验来寻找最佳的洗脱速度[3]。

技术应用

利用大孔吸附树脂的多孔性结构和选择吸附功能可以从中药提取药液中分离精制有效成分或有效部位，最大限度的去粗取精，使中草药有效单体成分或复方中某一单体成分的指标得到提高。大孔吸附树脂现在已被广泛应用于天然化合物的分离和富集工作中。它具有快速、高效、方便、灵敏、选择性好等优点。如氢键吸附树脂的研制可以应用于黄酮苷类、皂苷类、生物碱类的提取分离； D390树脂可以纯化链霉素。 

使用问题

树脂的型号和质量：缺乏统一的标准，厂家提供给用户的有关树脂性能（极性、比表面积、孔径、孔度等）的参数参差不齐，缺乏必要的指导，使得树脂的质量难以得到保证，给使用者在实际应用中带来一定的盲目性，从而直接导致纯化出现不理想的结果。

树脂的安全性：树脂的组成与结构既决定树脂的吸附性能，也决定了可能存在的有害残留物。大孔吸附树脂一般含未聚合的单体、致孔剂（多为长碳链的脂肪醇类）、引发剂、分散剂和防腐剂等。这些物质混入制剂中对人体大都会产生一定的危害，因此使用前必须经过处理将其除去。

树脂的适用性：大孔吸附树脂型号很多，性能用途各异，不同类型树脂对同一成分有不同程度的吸附，同一型号树脂对多种成分也有不同程度的吸附。而中药成分又极其复杂，尤其是复方中药，因此必须根据功能主治明确其有效成分的类别和性质，选择适宜的树脂。

树脂吸附及洗脱工艺：大孔树脂吸附技术在精制中药复方的优势也越来越得到人们的重视。然而由于中药复方中成分较复杂，其有效成分可能为一系列的多个化合物，包括组成复方的单味药的有效成分以及复方提取可能形成的复合物。大孔树脂对不同成分的吸附选择性大不相同，加上不同成分间吸附竞争的存在，使得实际吸附状况十分复杂，经过树脂精制后，复方中有效成分的保留率也不同，会使实际上各药味间的用量比例产生改变。

树脂的稳定性：与再生大孔吸附树脂是有机高分子聚合物，在使用过程中会因为某些成分的不可逆吸附而老化，虽经再生处理，吸附能力也会降低，从而影响其对有效成分的吸附、分离，并且在一定条件下或长期的使用过程中，树脂还可能会发生降解而进入药液中产生二次污染，严重影响产品的安全性。

利用大孔吸附树脂的多孔结构和选择性吸附功能可从中药提取液中分离精制有效成分或有效部位，最大限度地去粗取精，与中药制剂传统工艺比较，应用大孔树脂吸附技术所得提取物体积小、不吸潮、易制成外型美观的各种剂型，特别适用于颗粒剂、胶囊剂和片剂，改变了传统中药制剂的“粗、黑、大”现象，有利于中药制剂剂型的升级换代，促进了中药现代化研究的发展[7]。近年来大孔吸附树脂在纯化中药成分时已成为“超级”热点，一些科研工作者更是对其大加推崇，在考虑分离纯化方法时，大孔树脂往往成为其首选甚至必选。

^范文提纲

1 大孔吸附树脂技术概述

1．1 大孔吸附树脂的性质和分离原理

1．2 影响大孔吸附树脂吸附作用的因素

1．3 大孔吸附树脂分离条件的确立

2 在中药化学成分提取分离中的应用

2.1 生物碱类

2.2 皂苷类

2.3 其他苷类

2.4 黄酮类

2.5 蒽醌类

3 大孔吸附树脂法与其他方法的联用

4 结语

三、参考文献

[1]杜晓. 大孔吸附树脂技术在中药分离纯化中的应用[J]. 青海师范大学学报(自然科学版),2012,01:62-65.

[2]董漪,吴虹. 大孔吸附树脂提取及纯化中药研究进展[J]. 安徽中医学院学报,2012,03:76-78.

[3]胡晓莲,张华. 大孔吸附树脂在中药研究中应用概况[J]. 浙江中医药大学学报,2012,06:742-745.

[4]钱婉霞. 中药制药工业中大孔吸附树脂分离技术的应用研究[J]. 黑龙江科技信息,2011,11:31+23.

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[6]袁菊丽. 大孔吸附树脂在中药研究中应用近况[J]. 中国中医药信息杂志,2011,08:103-105.

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[8]孙彩华,陈水英. 大孔吸附树脂在中药有效成分研究中的应用[J]. 黑龙江医药,2006,03:205-206.

[9]闫磊,何再安,刘焱文. 大孔吸附树脂在中药研究中的应用[J]. 时珍国医国药,2006,12:2585-2586.

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[13]李彧,赵春杰. 药物代谢在中药研究中的应用概况与展望[J]. 海峡药学,2009,01:10-12.

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