中药创新突围│提纯精制“帮手”-大孔吸附树脂


来源:中国粉体网   青黎

[导读]  大孔树脂于20世纪60年代末发展起来,在环保、食品、医药(中药目标成分的分离提取及中药复方制剂中的除杂等)领域的分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的上得到了较广泛的应用。

中国粉体网讯  近日消息,国家药监局批准了武汉光谷人福的1.2类中药创新药广金钱草总黄酮胶囊的上市注册申请。据悉,该药采用大孔吸附树脂纯化技术,在广金钱草单味中药材中分离得到了广金钱草总黄酮部位,并以该有效部位组方,研制开发成现代中药创新制剂。其特点包括:有效物质明确、稳定性较好、质量可控性较高、安全性良好;有利于抗炎、溶石排石、无痛排石、预防结石生成。

大孔吸附树脂(图片来源:依莱思特(上海)新材料科技有限公司)


1999年,由王永炎和张伯礼院士在国家“973”项目提出的“组分配伍研制现代中药的理念(概括为“组分中药”)”为大孔吸附树脂在中药领域的应用上提供了新思考。可通过大孔吸附树脂将需配伍的中药成分提取、再调控整合,形成的组分中药质量可控,药效物质明确,可进行产业化推广。


大孔吸附树脂


大孔吸附树脂(简称“大孔树脂”)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。以丙烯酸酯、苯乙烯等单体化合物为基本骨架,加入致孔剂、交联剂、分散剂等添加剂制得(常用的致孔剂有二甲苯、甲苯,交联剂有乙烯苯,分散剂有明胶)。大孔树脂颗粒上的孔径跨度范围较大,通常在20~1200μm;含水量较高,常在40%~75%。市售大孔树脂多为白色、乳白色或淡黄色的球状颗粒。大孔树脂理化性质稳定,在酸、碱及有机溶剂中性质稳定;在105℃下具有热稳定性;在强离子、低分子化合物及无机盐中吸附性不受干扰。


大孔树脂于20世纪60年代末发展起来,在环保、食品、医药(中药目标成分的分离提取及中药复方制剂中的除杂等)领域的分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的上得到了较广泛的应用。


大孔树脂分类


大孔树脂极性一般分为3类:极性、弱极性及非极性树脂。


(1)极性树脂


极性大孔树脂是指含有S、O、N极性功能基的大孔树脂,如丙烯酰胺。通过静电引力或静电排斥(静电作用)从非极性体系里分离极性化合物。


(2)弱极性树脂


弱极性大孔树脂是在树脂的基本骨架上加酯基,使树脂表面具有亲水、疏水两种特性,既可以将非极性化合物从极性体系中分离出来,也可以将极性化合物从非极性体系中分离出来,具有双向性。


(3)非极性树脂


非极性大孔树脂是指树脂基本骨架上不存在任何功能基、偶极矩较小。常见的聚合单体为苯乙烯。非极性大孔树脂表面具有较强的疏水性,小分子化合物内的疏水部分与其作用,从而使溶液中的有机物质被吸附;非极性树脂表面的孔径一般较大,大分子化合物在其上有较好的吸附。较适用于从极性体系(如水)中吸附非极性物质。


在中药领域中的应用研究


中药中活性成分种类繁多,常为一类物质的多种化合物共同作用,利用大孔树脂恰能以较高质量将该类活性物质提取分离。早年间,大孔树脂主要应用在单味中草药中化学成分的提取;近年来,人们应用大孔树脂在中药制剂的质量控制与分析上多有研究,应用大孔树脂控制中药质量、分析复方成分,操作简单、重现性好、准确度高。


(1)黄酮类化合物的应用


黄酮类化合物能够抗衰老,防止细胞退化,降低心脑血管疾病的发生,其强大的抗氧化能力吸引了国内外学者对其进行广泛和深入的研究。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。


陈素雯等应用AB-8型大孔树脂提取纯化龙脷叶总黄酮,通过优化溶液pH、上样浓度、流速及洗脱液,使龙脷叶中的总黄酮纯度提高至3倍以上,保留率达到98%以上。


(2)皂苷类化合物的应用


皂苷类化合物能够活血化瘀,预防高血压和心脑血管疾病,近年来大孔吸附树脂在皂苷分离纯化中的应用也较为成熟广泛。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。


王晶等采用D101大孔树脂富集纯化竹节参总皂苷,通过优化提取条件,以竹节参生药质量浓度0.1 g·mL-1、上样体积100mL,先以3倍柱体积蒸馏水、20%乙醇除去杂质,再以6倍柱体积的70%乙醇以0.5 mL·min-1流速洗脱出总皂苷,使竹节参总皂苷提取率达到85%以上。


(3)生物碱的应用


绝大多数生物碱具有显著的生理活性,是很多中草药和药用植物的有效成分,其种类较多,结构复杂,具有一定的碱性,可与酸成盐。采用大孔树脂、用乙醇洗脱,可避免引入杂质,因此受到学者们的广泛关注。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。


(4)多糖类的应用


多糖是一类重要的活性成分,具有抗炎、抗凝血、抗肿瘤、降血糖、提高免疫力等作用。与传统的脱色、脱蛋白方法相比,利用大孔树脂技术除去多糖中的色素和蛋白质,可以极大地缩短时间,简化工艺。古静燕等人比较了4种大孔树脂对金针菇粗多糖中蛋白的去除效果,筛选出了效果最佳的树脂LS-46D,在最佳工艺条件下,多糖纯度从22.4%提高到58.3%。


(5)其他


大孔树脂对鞣质、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。木脂素、萜类等其他水溶性化合物可选择D101、NKA-20、DM130等极性或弱极性树脂分离纯化。


小结:


基于吸附/解吸附分离纯化机制的大孔树脂技术,已成为中药产业带动面最广的共性技术和关键技术。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。


参考来源:

制药网:又一中药创新药获批上市

孙艳艳,黄冬冬等.大孔吸附树脂技术分离纯化中药多糖的研究进展

王丹丹,刘芫汐等.大孔吸附树脂及其在中药领域应用研究进展

胡迎丽,夏璐等.大孔吸附树脂在天然产物的分离纯化中的应用进展


(中国粉体网编辑整理/青黎)


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作者:青黎

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