学文网【摘要】：大孔吸附树脂是一种大孔结构的高分子吸附剂，具有吸附性和分子筛性能。由于其具有吸附容量大、吸附速度快、易解吸、易再生、对有机物选择性好等优点，现以广泛应用于中药等领域。不足之处是易带入有机残留物，需进行预处理后使用，并对产品的有机残留物进行检测。
【关键词】：大孔吸附树脂；类型；预处理；再生；中药生产
【中***分类号】R722.12 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2014）08-0549-01
大孔吸附树脂产生于20世纪60年代，是一种不含交换基团，具有大孔结构的高分子吸附剂。它的性质与活性炭相似，可以有效地吸附不同化学性质的各种类型化合物，它所具有的吸附性与范德华引力或形成氢键有关。此外，由于吸附树脂具有多孔性网状结构，还有筛选分离的性能。大孔吸附树脂由于能解决其它常用吸附剂难以解决的问题，具有吸附容量大、吸附速度快、易解吸、易再生、物理与化学稳定高、对有机物选择性好等优点，现于已大量用于环保、化工、医药、食品、临床鉴定等领域。近年来，随着中药新药的发展和中药现代化的不断深入，大孔吸附脂在中药及天然药物活性成分和有效部位的分离、纯化中应用越来越多。然而，它也有不足之处，即可带进毒性大的甲苯、二甲苯等残留物，应进行预处理，洗去残留物检查合格后方可使用。
1 大孔吸附的树脂的类型及性能
大孔吸附树脂一般为白色***白色至微黄色颗粒状，粒度多为20-60目，其基本性能和凝胶树脂相似，“孔隙”是在合成时由于加入惰性的制孔剂，待网络骨架固化和链结构单元形成后，再用溶剂萃取或水洗蒸馏将其去掉，就留下了不受外界条件影响的孔隙，即“永久孔”。孔径可达到100nm以上，故称“大孔”。它的理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，加热不溶，可在150℃以下使用；比表面积很大；对有机物选择性好，不受无机盐类及其他强离子、低分子存在的影响，且反而有利于吸附；流体阻力较小；脱色能力高等[1]。
大孔吸附树脂的吸附性是由于范德化引力或产生氢键的结果，分子筛是由于其本身多孔性结构的性质所决定。大孔吸附树脂以范德华力从很低浓度的溶液中吸附有机物，其吸附性能主要取决于吸附剂的表面性质，根据树脂的表面性质，可分为极性、中极性和非极性三种类型。非极性吸附树脂是以苯乙烯为单位、二乙烯苯为交联剂聚合而成，故称为芳香族吸附剂。它不带任何功能基，孔表面的疏水性较强，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；中极性吸附树脂是以甲基丙烯酸酯作为单体和交联剂聚合而成，也称脂肪族的吸附剂。其表面兼有疏水和亲水两部分；极性吸附剂则在结构中含有硫氧、酰胺、氮氧等功能基团[2]。非极性树脂易从极性溶媒中吸附非极性物质，极性树脂易从非极性溶媒中吸附极性物质。
2 大孔吸附树脂、洗脱剂的选择
2.1 大孔吸附树脂选择
不同极性和含不同官能团的树脂对各类化合物的吸附能力是不同的，因此，使用时必须根据情况加以选择。选择树脂应从两方面考虑，即树脂的吸附性能和分离性能。例如，分离极性较大的化合物应选用中极性树脂，而极性小的化合物则选用非极性的树脂。凡吸附分子量大的化合物，应选择较大孔径的树脂，吸附分子量小的物质，则选比表面积高及孔径较小的吸附剂[3]。一般说来黄酮苷、蒽醌苷、木脂素苷、香豆素可选用合成原料中加有甲基丙烯酸甲酯或丙烯氰的树脂如D201、D301、HPD600、NKA-9；环烯醚萜苷选用D301、HPD600、NKA-9等；皂苷、生物碱选用弱极性和极性树脂如AB-8、D201、D301、HPD300、HPD600、D4006、NKA-9等；脂溶性成分甾体类、二萜和三萜类、黄酮、木脂素、香豆素选用非极性和弱极性的树脂如D101、DM301、AB-8、SP825、HPD100[4]。
2.1 洗脱剂选择
洗脱剂的选择应根据树脂对指标成分的吸附能力强弱来定，一般是采用对化合物有较好溶解度的溶剂，这样可以得到高浓度的洗脱液，常用的是水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。对于非极性大孔吸附树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越强；对于极性大孔吸附树脂和极性较大的化合物，则用极性强的溶剂更能满意分离。对弱酸性的化合物可用碱来解析；对于弱碱性物，可用酸来解析。
3 大孔吸附树脂的预处理与再生
3.1 预处理
为了保护树脂不受霉菌的侵蚀，新购的树脂一般是用氯化钠及硫酸钠处理过的，同时树脂内部尚存在未聚合的单体，残余的致孔剂、引发剂、分散剂等，故用前用必须除掉。将新购的大孔树脂放在烧杯中，加入足量的水，使其溶胀至体积不再增加为止，然后倒入内有少许水的交换拄内，使管内树脂量不要超过管长1/2以上，水在柱内的高度没过树脂。装好柱后，先缓慢地让水从柱的底部流入反洗，并逐渐加速，使树脂全部移动，直至树脂内的气泡全部赶出，同时悬浮不洁物、破碎及过小颗粒从管顶逸出为止。然后再用甲醇或95乙醇或丙酮浸泡24h后洗涤，也可将树脂与有机溶剂一起在水浴上回流，直到洗涤液加水混合后不呈白色浑浊为止，最后用水洗掉所用的有机溶剂，备用[5]。
3.2 再生
树脂使用一定周期后会受污染以致吸附能力下降，需再生以恢复其吸附性能。树脂的再生可分为简单再生和强化再生。简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小梯度洗脱，再用2～3的稀酸、稀碱溶液浸泡，水洗至PH值中性即可使用。树脂经过几次简单再生使用后，如果吸附性能下降较多时需强化再生。强化再生的方法是先用不同浓度的有机溶剂洗脱后，反复用大体积稀酸、稀碱溶液交替强化洗脱后，水洗至PH值中性即可使用。应该指出的是，在树脂再生时，应先进行梯度洗脱，考察树脂再生的乙醇浓度，或先用低浓度的乙醇洗脱，再采用高浓度的乙醇效果较好。另外，对于难以再生的树脂，亦可先用稀碱浸泡、洗脱后，再用不同浓度的乙醇洗脱，仍能取得较好的效果。
4 大孔吸附树脂在中药生产中的应用
4.1 制备中药供试液的优点
主要有以下三个方面呈的优点：
除去干扰成分效果好： 大孔吸附脂在水溶液中对水溶性多糖、粘液质、色素、树脂等大分子物质几乎不吸附或吸附力很弱，很容易被水洗除去。反之，有一些以多糖为有效部位的制剂，收集未被树脂吸附的流出液和水洗液则可除去极性中等和较小的有机物，便于多糖的测定。由于树脂对中药提取液中极性中等和较小的有机物的吸附能力较强，用浓度递增的乙醇即可将这些有机物按极性由大至小的顺序依次洗脱出来，收集不同浓度的乙醇洗脱液即可得到所要组分的供试液[6].。
操作简便，样品损耗小： 用大孔吸附树脂分离中药提取液制备供分析用的供试液一般有三步。第一步，将中药及其制剂溶解在水溶液中，定量过滤到树脂柱内，基本不损耗样品。第二步，用水冲洗柱子冲直到流出液无色或几乎无色，弃去水洗液。第三步，用一定浓度的乙醇冲洗，洗脱液直接流入容量瓶中作为供试液。
成本低，污染小： 通常情况下，制备一个供定性鉴别和定量测定的样品供试液只需5～20g左右树脂，一次装柱可反复使用多次，一公斤树脂一般可供制备500多批次供试液。
4.2 分离纯化中药提取液的技术要求
非苯乙烯骨架型大孔吸附树脂应增加安全性动物试验；应建立大孔吸附树脂前处理的合理方法及合格标准，前处理应能将树脂残留物控制在安全范围内；上柱、吸附、洗脱为大孔吸附树脂纯化的主要步骤，建议用比上柱量、比吸附量、比洗脱量、保留率及纯度等参数来评价纯化效果，防止有效成分的泄漏和漏洗；一般情况下，纯化同一种药物的大孔吸附树脂，当其吸附量下降30%以上时，则应视为不宜再用；大孔吸附树脂纯化复方时，应充分说明采用大孔吸附树脂纯化的必要性与方法的合理性，除尽可能用每味药中有效成分的含量为指标评价其合理性外，还应进行药效学对比试验，以确保上柱前后药物的“等效性”；应在成品中建立树脂残留物或裂解的检测方法，制订合理的限量，并列入质量标准正文。
4.3 应用
由于中药科研水平的提高，近年来大孔吸附树脂已被广泛地应用于单味和复方中药中有效部位和单体化学成分的提取的分离，单味和复方中药制剂提取和精制，中药分析。大孔吸附树脂分离纯化生物碱可以避免传统方法中需要用的酸、碱或盐类洗脱剂引入的杂质，使后来的分离更简易。刘中秋等证实大孔吸附树脂富集橙皮苷等黄酮类成分不仅吸附快，解吸度高，而且具有吸附容量大，洗脱率高，洗脱率高，树脂再生简化等优点。袁海龙等用HPLC检测大孔吸附树脂处理过的样品液，操作步骤少，色谱柱污染少，柱压低，，具有分离度高，重现性好，专属，灵敏的特点[7]。应用大孔吸附树脂可将中药有效成分中水溶性成分分离出来，特别有利于解决中药大、黑、粗的问题。郭利玮，等将大孔树脂吸附技术和超滤技术相结合，六味地黄丸进行精制，结果提示该联用精制技术可有效的减少服用量，保留小分子有效物质。由于中药中所含成分复杂，为去除杂质干扰，获得准确的测定结果或理想的HPLC和TLC色谱，有时需要对样品进行上柱处理。李怀斌，等使用大孔吸附树脂柱对复方天麻首乌酒中天麻的薄层鉴别供试品进行处理，结果供试品可清晰检出天麻素斑点[8]。
5 讨论
由于市售树脂均为化工树脂，残留有一定量的有机溶剂，利用大孔吸附树脂技术生产的药品和保健食品可能被带入树脂有机残留物，而影响此类产品的安全性。为此，国家药品监督管量局（SFDA）多次召开专家会议对此问题进行认真讨论，并以会议纪要的形式有关使用大孔吸附脂纯化中药产品和保健品中有机残留物的规定，要求中药产品应检验苯、甲苯、苯乙烯、烷烃类、二乙基苯类（二乙烯基）及树脂残留物总量，苯不得高于2μg？g-1，其他残留物不得高于20μg？g-1：保健食品要求检测到二乙烯苯，不得高于50μg？g-1。贾存勤，屠鹏飞等利用气相建立了中药产品中苯、甲苯、苯乙烯、二乙苯、萘、癸烷、十一烷和十二烷共10种有机残留物的定量分析方法[9]。
虽然大孔吸附树脂仍存在一些不足之处，但它能解决其他常用吸附剂难以解决的问题，具有吸附容量大、吸附速度快等许多优点。随着大孔吸附树脂的质量标准及其应用技术的规范化，它将更广泛地应用于中药等各领域。
参考文献
[1] 屠鹏飞，贾存勤，张洪全.大孔吸附树脂在中药新药[J].中医药现代化，2004，6（3）：24-28[2] 郭丽冰，王蕾.常用大孔吸附树脂的主要参数和应用情况[J].中国现代中药，2006，8（4）：26-32[3] 李嘉蓉.天然药物化学实验[M].北京：中国医药科技出版，2002
[4] 张蔚君，朱丽，等.大孔吸附树脂在中草药有效成分提纯中的应用及影响因素[J]. 空***总医院学报，2006，22（2）：96-98
[5] 周光姣，周亚球.浅析大孔吸附树脂[J].时珍国医国药，2006，17（4）：589-590
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[8] 屠万倩，李昌勤.大孔吸附树脂在医药研究领域中应用的进展[J].中医研究，2006，19（4）：61-64
[9] 贾存勤，屠鹏飞，李阳春，张洪全.中药产品大孔吸附树脂有机残留物检测方法研究[J].药物分析杂志，2006，26（4）：438-442