大孔樹(shù)脂吸附在黃酮及皂苷類成分分離純化中的應(yīng)用(1)

1、大孔樹(shù)脂吸附在黃酮及皂苷類成分分離純化中的應(yīng)用(1)        作者：梁少玲 蔡宇 楊燕霞 徐炎 【關(guān)鍵詞】 大孔    關(guān)鍵詞：大孔吸附樹(shù)脂； 黃酮； 皂苷； 分離純化    1 大孔吸附樹(shù)脂概述    1.1 大孔吸附樹(shù)脂技術(shù)基本原理大孔樹(shù)脂包括大孔吸附樹(shù)脂和大孔離子交換樹(shù)脂，是一種不含交聯(lián)基團(tuán)的、具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑，多為白色球狀顆粒。大孔吸附樹(shù)脂本身由于范德華力或氫鍵的作用具有吸

2、附性，又具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和很高的比表面積，而有篩選性能，是一類不同于離子交換樹(shù)脂的吸附和篩性能相結(jié)合的分離材料1。    1.2 大孔吸附樹(shù)脂的型號(hào)選擇大孔樹(shù)脂可分為非極性和極性兩大類，根據(jù)極性的大小還可以分為弱極性、中等極性和強(qiáng)極性等。分離的化合物分子量較大時(shí)，應(yīng)選擇大孔徑樹(shù)脂，分子量小的化合物，則可選用小孔徑而表面積大的樹(shù)脂，以增加吸附力。物理性能方面，大孔樹(shù)脂一般不溶于水、酸堿溶液和常用的有機(jī)溶劑，在水和有機(jī)溶劑中可以吸收溶劑而膨脹。目前國(guó)內(nèi)外均有商品生產(chǎn)，美國(guó) RohmHass 公司 Amberlite XAD 系列吸附樹(shù)脂，主要應(yīng)用于化工、治金、食

3、品等領(lǐng)域較多。其中 XAD4 型吸附樹(shù)脂常用來(lái)除消毒副產(chǎn)品達(dá)到凈化飲用水的目的2，也應(yīng)用于除去工業(yè)等排放污水中的有毒 Cr(VI)離子3。國(guó)產(chǎn)吸附樹(shù)脂主要用于食品和中藥的提取分離純化；常用樹(shù)脂型號(hào)有D101型、DA201型、D型、SIP系列、X5型、AB8型、GDX104型、LD605型、LD601型、CAD40型、DM130型、RA型、CHA111型、WLD型(混合型)、H107型、NKA9型等4。    2 在黃酮類成分分離純化中的應(yīng)用    大孔吸附樹(shù)脂技術(shù)是近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的精制技術(shù)，在醫(yī)藥領(lǐng)域中廣為應(yīng)用，

4、是提取精制中草藥中水溶性有效成分的一種有效方法。黃酮的提取分離、精制純化常用此技術(shù)。曹群華等5在研究大孔樹(shù)脂吸附純化沙棘籽渣總黃酮的條件及參數(shù)中，發(fā)現(xiàn)D101大孔樹(shù)脂對(duì)沙棘籽渣總黃酮的吸附性能最好。最佳條件為30%乙醇為洗脫劑，樹(shù)脂投量與生藥比21，徑高比110，溶劑用量與生藥比101，吸附時(shí)間3 h；以沙棘籽渣總黃酮的得率和純度為考察指標(biāo)，得率達(dá)2.39%，純度達(dá)64.81%。結(jié)論為該純化方法可取，工藝簡(jiǎn)便。紀(jì)興等6對(duì)地錦草的提取工藝進(jìn)行了研究，也選用D101型大孔樹(shù)脂，以地錦草總黃酮含量為考察指標(biāo)，采用L9(34)正交試驗(yàn)表，結(jié)果10 mL樣品液上柱、靜置吸附30 min、用95%乙醇洗脫

5、地錦草總黃酮為最佳工藝；洗脫液干燥后總固體物中的地錦草總黃酮含量大于16%，高于乙醇提取干浸膏的7.61%，且洗脫率大于93%。結(jié)論為采用此法可以較好地富集地錦草中的有效成分。潘廖明等7比較了9種不同型號(hào)的大孔樹(shù)脂對(duì)大豆異黃酮的吸附性質(zhì)，對(duì)其中效果較好的LSA8型樹(shù)脂進(jìn)行了吸附動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)特性研究。通過(guò)對(duì)其吸附等溫線、吸附動(dòng)力學(xué)曲線、靜態(tài)吸附曲線、動(dòng)態(tài)吸附透過(guò)曲線和解吸曲線的分析得知，該樹(shù)脂在35時(shí)對(duì)大豆異黃酮具有較好的吸附效果，其動(dòng)態(tài)最大吸附量為204.6 mg/g干樹(shù)脂；采用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇溶液解吸5 h，其大豆異黃酮含量可達(dá)57.0%，比原樣提高了48倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為研究大豆異黃酮的

6、提取分離方法提供參考。薛長(zhǎng)暉等8通過(guò)比較D101A，D138，DM130這3種大孔樹(shù)脂和聚酰胺樹(shù)脂對(duì)苦蕎粉提取液中黃酮類化合物的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)吸附及解吸性能，其相應(yīng)的靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程和黃酮類化合物的吸附能力非常接近，可用作為黃酮類化合物的吸附劑。以DM130樹(shù)脂為代表研究了動(dòng)態(tài)吸附及解吸，發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物較易被解吸；研究黃酮類化合物濃度對(duì)DM130樹(shù)脂的吸附性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)黃酮類化合物的質(zhì)量濃度為180220 mg/ml時(shí)，DM130樹(shù)脂的吸附量最大；研究了DM130樹(shù)脂的吸附等溫線，發(fā)現(xiàn)其吸附方式可能是多層吸附，這為樹(shù)脂吸附法成功地應(yīng)用于黃酮類化合物的分離奠定了基礎(chǔ)。陳強(qiáng)等9選擇10種大孔吸

7、附樹(shù)脂，比較其對(duì)葛根黃酮的吸附率與解吸率，篩選較優(yōu)的葛根黃酮吸附劑。研究結(jié)果表明，AB8樹(shù)脂較宜于葛根黃酮的提純，經(jīng)AB8樹(shù)脂吸附分離后，提取物中黃酮含量提高近1倍。何琦等10通過(guò)對(duì)部分國(guó)內(nèi)外大孔吸附樹(shù)脂的銀杏黃酮吸附性能篩選，確定出性能較佳的D140樹(shù)脂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，D140樹(shù)脂12個(gè)周期反復(fù)使用的平均銀杏黃酮吸附率達(dá)66.61%，產(chǎn)物收率為3.54%，產(chǎn)物黃酮含量為24.54%，是一種綜合性能較佳的銀杏黃酮專用吸附樹(shù)脂，已成功地用于工業(yè)生產(chǎn)。綜上所述，大孔吸附樹(shù)脂對(duì)中藥有效化學(xué)成分黃酮進(jìn)行定性、定量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，或者純化精制的工藝研究等應(yīng)用中，都取得較好的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了采用大孔吸附樹(shù)脂

8、法提取中藥有效成分，不僅使得產(chǎn)品純度高、質(zhì)量穩(wěn)定，而且同傳統(tǒng)方法相比，其制備工藝更易操作、節(jié)省溶劑，另有人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，除無(wú)機(jī)礦物質(zhì)外，其他中藥有效部位(黃酮、生物堿、水溶性化合物)均可不同程度地被樹(shù)脂吸附純化11。    3 在皂苷類成分分離純化中的應(yīng)用    大孔吸附樹(shù)脂技術(shù)在皂苷類化學(xué)成分分離純化方面的應(yīng)用比較成熟，常用于皂苷的型號(hào)主要是D101。此外，應(yīng)用的型號(hào)還有DA20111，D3520，AB8，AASI2，D3520，D4020等12。吳紅13等為了研究并優(yōu)化大孔樹(shù)脂法分離純化山茱萸總皂苷。結(jié)果山茱萸

9、總皂苷富集于500 ml/L乙醇洗脫液部分，洗脫劑用量為上柱樣品液的8倍，洗脫率達(dá)81.8%。HPD300大孔樹(shù)脂法與常規(guī)溶劑法提取山茱萸總皂苷的得率分別為2.49%，2.19%。結(jié)論為乙醇洗脫所得總皂苷的收率略高于有機(jī)溶劑提取法，且大孔吸附樹(shù)脂可以有效地除去糖類等水溶性雜質(zhì)，選擇性地保留有效成分，所得山茱萸總皂苷，顏色明顯比用傳統(tǒng)溶劑法所得總皂苷淺，吸潮性也明顯降低。常規(guī)的溶劑提取方法成本較高，工藝復(fù)雜，特別是用有機(jī)溶劑進(jìn)行梯度萃取在實(shí)際生產(chǎn)中較為困難。而新工藝采用水醇提取再上大孔樹(shù)脂，不僅簡(jiǎn)化了工藝、而且使產(chǎn)品的收率和質(zhì)量都明顯提高，大孔樹(shù)脂適宜于山茱萸總皂苷的分離、純化。張崇禧等14用D

10、101型大孔吸附樹(shù)脂富集純化人參總皂苷，確定以體積分?jǐn)?shù)為50%乙醇為洗脫劑效果最佳。人參總皂苷洗脫率為90%以上，洗脫人參皂苷量最大，純度高，純化后干浸膏中人參總皂苷含量為60%左右，精制度達(dá)00%以上。該工藝簡(jiǎn)便、成本低，有利于推廣。劉臣等15研究大孔吸附樹(shù)脂分離純化刺五加苷D的工藝，制成刺五加粉針劑。采用D101型，NKA9型，AB8型3種大孔吸附樹(shù)脂對(duì)刺五加苷D進(jìn)行吸附純化，并采用HPLC法，以刺五加苷D含量和收率為參考指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果為D101型，NKA9型，AB8型3種大孔吸附樹(shù)脂吸附方法中靜態(tài)飽和吸附量以干樹(shù)脂計(jì)分別為11.88 mg/g，7.92 mg/g和12.18 mg/g；靜態(tài)洗脫吸附率分別為70.1%，55.3%和93.8%；以30%乙醇為洗脫劑，洗脫率最高為92.6%；穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中第3周期刺五加苷D含量占總固形物總量為27.4%；純化過(guò)程中，溫度控制在1525。結(jié)論為3種純化方法中，以AB8型大孔吸附樹(shù)脂綜合性能最好，適合于刺五加苷D的分離純化。王力生等16以TLC為檢測(cè)手段，考察D101大孔吸附樹(shù)脂對(duì)苦玄參總皂苷的吸附和洗脫條件，并采用分光光度法測(cè)定提取物中苦玄參皂苷的含量。結(jié)果D101大孔吸附樹(shù)脂可以把苦玄參總皂苷含量