大孔树脂在中药分离纯化中的应用进展

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来源：CPHI制药在线

2022-11-16

利用大孔树脂提取纯化中药中活性成分是一种绿色、高效的可工业化操作的工艺，近年来在中药领域应用较广，特别是在纯化中药材、提取中药复方制剂方面热度逐年上升。

大孔树脂在中药分离纯化中的应用进展

大孔树脂也被称为大孔吸附树脂，是一类无交换基团，结构为大孔状的新型有机高分子交联聚合物。市售大孔树脂多为白色、乳白色或淡黄色的球状颗粒，具有大孔网状结构，能物理吸附有机物和金属无机物。不同极性的树脂，对不同种类的化合物的选择性不同，树脂的比表面积和孔径大小则决定了其吸附容量。利用大孔树脂提取纯化中药中活性成分是一种绿色、高效的可工业化操作的工艺，近年来在中药领域应用较广，特别是在纯化中药材、提取中药复方制剂方面热度逐年上升。

大孔树脂主要以苯乙烯、丙烯酸酯等化合物为基本骨架。不同基本骨架上所带的功能基不同，使得大孔树脂的表面极性不同，一般分为极性、弱极性及非极性树脂。大孔树脂品种繁多，型号各异，不同型号的树脂在性能上也有较大差异。目前，国内市面上流通的大孔树脂主要包括：国药试剂、南开大学化工厂生产的AB、D、H系列，上海医药工业研究院的SIP等系列，美国Rohn&hass公司生产的XAD系列以及日本三菱公司生产的HP系列等。

1.影响大孔树脂分离效果的因素

1.1大孔树脂的化学结构

大孔树脂是一类具有较大比表面积、多孔立体结构的吸附剂，它的吸附能力是由其极性、比表面积、孔容、孔径，以及能否与被吸附成分形成氢键等因素决定的，使用前应对大孔吸附树脂型号进行筛选，以使吸附效果达到最佳。根据大孔树脂所选用的单体结构和极性不同，可将大孔树脂分为由偶极矩很小的单体聚合制得的不带有任何功能基团的非极性大孔树脂如D-101、HPD-100等；由含有酯基的单体聚合而成的中极性大孔树脂如AB-8、X-5等；由含有酰胺基、氰基、酚羟基等极性功能基团的单体聚合而成的极性大孔树脂如S-8、NKA-9等。

1.2被分离物质的性质

大孔树脂的吸附效果，与被分离物质的分子量和极性有直接关系。在同一种树脂中，树脂对具有较大分子量的化合物有强吸附作用，且对化合物的吸附力随着其极性的增加而增加，此外，若化合物和树脂间产生了氢键，则被吸附能力也增强，则较难洗脱。

1.3洗脱溶剂的影响

大孔树脂吸附有效成分后，需对其进行洗脱并测定其洗脱率。选择合适的洗脱剂，可以提高树脂的洗脱率，且不会对大孔树脂的再次使用产生较大的影响。一般情况，使用极性小的洗脱剂对非极性和弱极性大孔树脂进行洗脱，用极性较大的洗脱剂对中极性或极性较大的大孔树脂进行洗脱。

1.4其他因素

树脂的粒径、树脂柱的径高比、上样流速、洗脱流速等因素，都会影响大孔树脂对有效成分的吸附。对这些因素进行调整并优化，提高分离效果的同时还可以节约时间。

2.大孔树脂在中药分离纯化中的应用

2.1黄酮类

黄酮类化合物有些是脂溶性的，可选择以苯乙烯为骨架的D101、AB-8、XDA-1、S-8等非极性或弱极性的大孔树脂进行分离纯化。

应用AB-8型大孔树脂对玳玳花中的总黄酮进行富集纯化，结果显示，AB-8型大孔树脂可有效富集玳玳花中总黄酮，使玳玳花总黄酮保留量从9.87%提高到36.75%，且吸附快，解吸能力佳。选择D-101大孔吸附树脂作为藜麦总黄酮的分离材料，纯化后藜麦总黄酮的含量由7.09%提高到28.48%，工艺稳定可靠。选用XAD-16树脂和SP-825树脂，对光果甘草中的黄酮类化合物进行纯化，可使黄酮类化合物显著富集，生物活性明显提高。

2.2生物碱类

生物碱类化合物可以选择以苯乙烯为骨架的HPD400、NKA-9弱极性或极性大孔树脂，或以二乙烯苯为骨架的HP-20等非极性大孔树脂进行分离纯化。

研究发现NKA-Ⅱ型树脂对6种乌头生物碱的吸附和解吸能力最好，乌头草中6种生物碱的含量由5.87%提高到60.3%，回收率为75.8%。研究不同特性的大孔树脂对天仙子总生物碱的吸附效果，发现LS-A5B型大孔吸附树脂的吸附能力强，吸附后天仙子中的生物碱含量比富集前提高了18倍。

2.3皂苷类

皂苷类化合物可以选择以苯乙烯为骨架的HPD300、XDA-5、DM130等非极性或弱极性的大孔树脂进行分离纯化。

用XAD-7HP树脂柱从麦冬须根中富集总甾体皂甙，在优化的动态条件下，树脂富集部分的皂苷含量由粗提物中的1.83%提高到13.86%，回收率为82.68%。采用D101大孔树脂富集纯化竹节参总皂苷，通过优化提取条件，使竹节参总皂苷提取率达到85%以上。使用SP-700型大孔树脂分离纯化苦荞总皂苷，在动态洗脱实验中，使用体积分数分别为50%和70%的乙醇溶液进行分段洗脱时，洗脱率最高可达88.9%。洗脱液旋干后得到的皂苷含量较提取液中的皂苷含量提高了2倍。

2.4多糖类

利用大孔树脂去除中药多糖提取物中的非多糖组分，不仅能最大程度保留中药多糖的有效成分，而且可达到脱色、脱蛋白的目的，大大缩短了工艺时间，更加适于工业化的连续生产。

采用FL-3型树脂分离纯化龙胆草多糖，结果表明，龙胆草多糖的含量从26.42%提高到71.29%。有研究通过静态和动态吸附实验，建立了一种简单有效的NKA-9型树脂同时脱色、脱蛋白的方法，并与传统的两步法进行了比较。结果表明，经NKA-9树脂吸附后，蛹虫草多糖的脱色率为80.69%，脱蛋白率为62.51%，多糖回收率为78.08%。

2.5其他

大孔吸附树脂对鞣质、色素、醌类、有机酸、苯丙素类等其他天然产物的活性成分，也有一定的分离纯化效果。

3.相关法规及标准

大孔树脂种类繁多，应用范围广泛。考虑到大孔树脂的合成原料及制备工艺，可能会存在苯系有毒物质残留情况，特别是在大孔树脂预处理不充分的情况下，有毒物质可能会浸入到提取纯化的样品中，造成安全风险。

原国家食品药品监督管理局和药品审评中心在2000年发布了"大孔吸附树脂分离纯化中药提取液的技术要求（暂行）"（药管注[2000]56号）及补充说明，规定了大孔树脂残留检测指标及限度。在中国药典2020年版一部中应用大孔树脂的品种有132个，检验项目147个（其中鉴别127个，含量测定20个），明确使用型号的有6种（D101、AB-8、DA-201、ADS-8、HP-20、GDX-201）均以苯乙烯为基本骨架；使用大孔树脂提取制备的品种有11个（7个提取物，4个成方制剂），明确有树脂残留检测的品种仅4个（三七三醇皂苷、三七总皂苷、灯盏花素、复脉定胶囊），这在与中药要求的把控中药整体质量、安全上有所欠缺。美国、欧洲、日本等国家关于大孔树脂残留检测未见明确规定，在各国"RESIDUAL SOLVENTS"项下可查询到溶剂残留相关指标。

大孔树脂作为分离纯化有机物质的材料，具有价格低廉、选择性高、操作便捷、可重复利用等特点，被广泛应用在各个领域，特别是在提取纯化中药材及中药复方化合物上并呈逐年上升状态。为了提高中药活性成分的分离纯化效果，往往将一种大孔树脂与其他不同类型的树脂混用，或将大孔树脂与一些现代分析技术联用，如大孔树脂与亚临界水萃取法、高速逆流色谱法、超声波辅助法、制备型高效液相色谱法等联用，这些方法拓宽了大孔树脂在中药分离纯化方面的应用范围，也使得分离纯化的效果更好。

参考文献：

[1]王丹丹,刘芫汐,左甜甜,等.大孔吸附树脂及其在中药领域应用研究进展[J].中国药事,2022,36(07):826-835.

[2]胡迎丽,夏璐,雷福厚.大孔吸附树脂在天然产物的分离纯化中的应用进展[J].化工技术与开发,2021,50(11):29-34.

作者简介：沙罗，中药研发工作者，现就职于国内某大型药物研发公司，致力于中药新药的研究开发。