大孔吸附樹脂技術(shù)在中藥中應(yīng)用現(xiàn)存問題分析與探討

1、中草藥ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第5期2007年5月附3litesinmousebraintissueJ1JBeijingUnivTraditChinMed(北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)),1995,18(6):6414ZhaoSZ1Antiepilepticeffectof2asaroneandpossiblemechanismsJ1JChinIntegMed(中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報(bào)),1984,4(8):49015NanjingPharmacenticalUniversity1PreliminaryresearchofvolatileoilofAcorusgra

2、mineusJ1ChinTraditHerbDrugs(中草藥),1978,9(6):116HuJG,GuJ,WangZW1ExperimentalstudyonAcorusgranmineusanditseffectivecomponentseffectedcentralner2voussystemJ1PharmcolClinChinMaterMed(中藥藥理與臨床),1999,15(3):1917LiL,HeYP,JiangHL,etal1ResearchonproportionsofAcourusTatarinowiiSchotlcombinedwithborneolanditsprot

3、ectiveeffectoncerebralneuronsJ1TraditChinDrugResChinPharmcal(中藥新藥與臨床藥理),2003,14(5):1922118ZhouDX1PromotingeffectofAcorusgranineusonstudyandmemoryofmiceJ1ChinTraditHerbDrugs(中草藥),1992,23(8):41719ZengGS1Effectanalysison41casesofGansongTangtreatepilepsyJ1ZhejiangJTraditChinMed(浙江中醫(yī)雜志),1981,16(11):52111

4、0ShanSJ,XuQP1EffectofYizhiJiaonangonlearningandmemoryinmiceandpossiblemechanismsinvoledinitsac2tionsJ1PharmacolandClinChinMaterMed(中藥藥理與臨床),1994,10(1):13111LiuJQ130CasesoftreatmentofAlzheimersdiseasebyJi2aweiSiqiTangJ1ShaanxiJTraditChinMed(陜西中醫(yī)),1996,17(3):112112XieMC,ChuJJ,PengWH,etal1EffectsofDing

5、zhiPillsonthescopolancineinducedimpairmentofpassiveavoidanceinratsJ1ChinaJChinMaterMed(中國中藥雜志),1996,21(8):490113BelG1Chromosomedamageinhumanlymphocytesinduced2asaroneJ1PlantaMed,1987,53(3):2511by劉鄂湖1,2,鄢丹1,1,1,2(11解放軍3022,湖南長(zhǎng)沙410007)大孔樹脂是20,、化學(xué)工業(yè)、分析化學(xué)、13。近年來大孔吸附樹脂在天然藥物化學(xué)成分的提取、分離純化、制劑工藝改革、制劑質(zhì)量分析等方面有了

6、較廣泛的應(yīng)用研究,并明確顯示出其獨(dú)特的作用。利用大孔吸附樹脂的多孔結(jié)構(gòu)和選擇性吸附功能可從中藥提取液中分離精制有效成分或有效部位,最大限度地去粗取精,與中藥制劑傳統(tǒng)工藝比較,應(yīng)用大孔樹脂吸附技術(shù)所得提取物體積小、不吸潮、易制成外型美觀的各種劑型,特別適用于顆粒劑、膠囊劑和片劑,改變了傳統(tǒng)中藥制劑的“粗、黑、大”現(xiàn)象,有利于中藥制劑劑型的升級(jí)換代,促進(jìn)了中藥現(xiàn)代化研究的發(fā)展。雖然大孔吸附樹脂在中藥制劑領(lǐng)域的應(yīng)用已取得一定的進(jìn)展,但是由于樹脂純化技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較短、用來制備中藥復(fù)方制劑則還剛剛起步,相關(guān)基礎(chǔ)研究較薄弱等原因,實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問題,因此,它的應(yīng)用還有一個(gè)不斷發(fā)展完善的過程。但

7、是近年來大孔吸附樹脂在純化中藥成分時(shí)已成為“超級(jí)”熱點(diǎn),一些科研工作者更是對(duì)其大加推崇,在考慮分離純化方法時(shí),大孔樹脂往往成為其首選甚至必選。本文就近年來大孔樹脂在中藥成分精制純化中應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行一些探討。1樹脂的型號(hào)和質(zhì)量中藥提取液的樹脂有D2101型、DA201型、SIP系列、X25型、AB28型、GDX104型、LD605型、LD601型、CAD240型、DM2130型、R2A型、CHA2111型、WLD型(混合型)、H107型、NKA29型等,這些樹脂同國外產(chǎn)的樹脂(美國羅門2哈斯公司的XAD系列、日本三菱化成工業(yè)株式會(huì)社的HP系列等)相比,生產(chǎn)廠家和樹脂型號(hào)顯得比較混亂,就

8、以目前最常用的D2101型樹脂來說,供應(yīng)廠家就有天津樹脂廠、天津骨膠廠、天津農(nóng)藥廠(1989年兼并天津制膠廠,現(xiàn)轉(zhuǎn)制為天津農(nóng)藥股份有限公司)、上海試劑廠、天津市試劑廠、天津南開大學(xué)化工廠等,但缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),廠家提供給用戶的有關(guān)樹脂性能(極性、比表面積、孔徑、孔度等)的參數(shù)參差不齊,缺乏必要的指導(dǎo),使得樹脂的質(zhì)量難以得到保證,給使用者在實(shí)際應(yīng)用中帶來一定的盲目性,從而直接導(dǎo)致純化出現(xiàn)不理想的結(jié)果。而大孔吸附樹脂是吸附性和篩選性原理相結(jié)合的分離材料,樹脂的孔徑、孔度、表面積及極性等不同,性質(zhì)迥異,因此使用時(shí)必須根據(jù)實(shí)際情況加以選擇。各方應(yīng)共同努力規(guī)范樹脂的生產(chǎn)供應(yīng)市場(chǎng),以統(tǒng)一樹脂的質(zhì)量,為廣大研

9、究者們提供質(zhì)量?jī)?yōu)良的吸附劑。2樹脂的安全性樹脂的組成與結(jié)構(gòu)既決定癥樹脂的吸附性能,也可從中了解可能存在的有害殘留物。市售的大孔吸附樹脂一般含未聚合的單體、致孔劑(多為長(zhǎng)碳鏈的脂肪醇類)、引發(fā)劑、分散劑和防腐劑等。這些物質(zhì)混入制劑中對(duì)人體大都會(huì)產(chǎn)生一定的危害,因此使用前必須經(jīng)過處理將其除去。根據(jù)國家食品藥品監(jiān)督管理局有關(guān)大孔樹脂安全性的規(guī)定,對(duì)已使用的同牌號(hào)苯乙烯型大孔吸附樹脂,可免做動(dòng)物安全性實(shí)驗(yàn),但需根據(jù)采用大孔吸附樹脂精制中藥的關(guān)鍵在于保證應(yīng)用的安全性、有效性、穩(wěn)定性及可控性。應(yīng)用大孔樹脂分離、純化中藥提取液,首先就應(yīng)針對(duì)提取液中主要成分的理化性質(zhì)選擇合格的樹脂。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前國內(nèi)生產(chǎn)

10、的用于分離、純化收稿日期:2006208231作者簡(jiǎn)介:劉鄂湖(1981),男,藥劑學(xué)碩士,主要從事中藥新藥研究與開發(fā)工作。Tel:(010)66933324E2mail:lehabc3通訊作者蔡光明Tel:(010)66933323E2mail:cgm1004附4中草藥ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第5期2007年5月樹脂殘留物可能產(chǎn)生的毒性反應(yīng),在新藥的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)延長(zhǎng)觀察周期,增加觀察項(xiàng)目,如考察對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、骨髓等的影響。對(duì)從未做過動(dòng)物安全性實(shí)驗(yàn),第一次用于新藥申報(bào)的大孔樹脂,應(yīng)以定型產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)物安全性實(shí)驗(yàn),提供安全性研究資料,以說明應(yīng)用該樹

11、脂的安全性。中藥注射劑采用大孔樹脂純化應(yīng)慎重,需提供充足的依據(jù),確保經(jīng)樹脂純化藥物的安全性和有效性。注射劑純化用大孔樹脂,應(yīng)選用同類樹脂中有機(jī)殘留物量最低者,或采用注射劑專用樹脂4。目前各種型號(hào)的大孔樹脂還基本沒有藥用標(biāo)準(zhǔn),也沒有藥用標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)處理方法,而在一般研究時(shí),許多科研機(jī)構(gòu)根本就沒有去考慮大孔樹脂有害物質(zhì)殘留問題。目前,文獻(xiàn)報(bào)道的處理方法對(duì)處理的時(shí)間和處理程度的判斷含糊不一,對(duì)預(yù)處理結(jié)果缺乏充分可信的考察指標(biāo),尤其是安全性指標(biāo)。常見的樹脂前處理用溶媒有乙醇、甲醇、酸堿、丙酮等。前處理工藝合格的指標(biāo)多為“醇洗脫液加水不顯渾濁”,也有以洗脫液蒸干后無殘留物為指標(biāo)。事實(shí)上,樹脂處理至洗脫液加水

12、不顯渾濁止,仍有一些樹脂殘留物未洗凈。藥對(duì)制劑質(zhì)量的嚴(yán)格要求,下,關(guān)的檢測(cè)手段,建立用大孔樹脂純化技術(shù)制備的藥物,應(yīng)建立成品中樹脂殘留物及裂解產(chǎn)物的檢測(cè)方法,制訂合理的限量,并列入質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)正文。目前合格的檢測(cè)方法可謂少之又少,但文獻(xiàn)報(bào)道的氣相色譜檢測(cè)法得到了專家的認(rèn)可,如袁海龍等5用毛細(xì)管氣相色譜法,配以預(yù)空進(jìn)樣對(duì)D2101大孔樹脂可能帶來的7種殘留物進(jìn)行測(cè)定取得了很好的效果;陸宇照等6用氣質(zhì)非極性或弱極性的樹脂,而且極性大的樹脂容易將一些水溶性的多糖、氨基酸等雜質(zhì)一起吸附,增加后處理工作的難度。因此這個(gè)原則不一定完全適用于大孔樹脂工藝,在應(yīng)用大孔樹脂分離純化時(shí),切忌生搬硬套,而應(yīng)考察不同型號(hào)

13、樹脂對(duì)不同成分的吸附性能和適用性。應(yīng)用大孔吸附樹脂除去水溶性雜質(zhì)取得了一些成功的經(jīng)驗(yàn),但必須明確,同任何工藝都不可能解決中藥提取的所有問題一樣,樹脂吸附法也有它的局限性,如大孔樹脂對(duì)各類成分的吸附特征一般不同,吸附量差別很大,很難用一種樹脂將所有有效成分分離出來;中藥中某些多糖類有效成分和多肽類有效成分用大孔樹脂吸附技術(shù)精制效果不好等。應(yīng)在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下,針對(duì)具體品種,提供采用樹脂分離純,留率,。若采用,并。應(yīng)用大孔吸附樹脂分離純化中藥成分時(shí),上樣液必須用水溶解后濾過或者離心處理,否則影響吸附甚至引起樹脂柱的堵塞。因此很多極性較小的成分在水溶液中析出而棄去,不溶性成分是不是可以舍去,幾乎所有

14、的研究都未曾去注意這個(gè)問題。筆者認(rèn)為,不溶性成分是否全部為無效成分有必要做進(jìn)一步探討,最好結(jié)合藥理確定。近年來,大孔樹脂吸附技術(shù)在中藥領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用日益增多,其精制中藥復(fù)方的優(yōu)勢(shì)也越來越得到人們的重視。然而由于中藥復(fù)方中成分較復(fù)雜,其有效成分可能為一系列的多個(gè)化合物,包括組成復(fù)方的單味藥的有效成分以及復(fù)方提取可能形成的復(fù)合物。大孔樹脂對(duì)不同成分的吸附選擇性大不相同,加上不同成分間吸附競(jìng)爭(zhēng)的存在,使得實(shí)際吸附狀況十分復(fù)雜,經(jīng)過樹脂精制后,復(fù)方中有效成分的保留率也不同,會(huì)使實(shí)際上各藥味間的用量比例產(chǎn)生改變。如侯世祥等17用大孔樹脂純化一中藥復(fù)方,在相同純化工藝條件下,復(fù)方中小檗堿、大黃蒽醌保留率為8

15、0%85%,而單味藥材幾乎達(dá)100%。復(fù)方與單方中小檗堿在LD605樹脂中的比上柱量:復(fù)方為0.877mg g,單方為21.12mg g;比吸附量:復(fù)方為0.807mg g,單方為19.66mg g,復(fù)方比吸附量?jī)H為單方的1 24。故中藥復(fù)方運(yùn)用大孔樹脂精制,首先要明確純化目的,充分考慮采用樹脂純化的必要性與方法的合理性,研究解決其有效評(píng)價(jià)這一基礎(chǔ)問題。用樹脂分離純化復(fù)方是發(fā)展趨勢(shì),但因中藥成分多,一個(gè)成分代表不了該方的全部作用,所以中藥復(fù)方混合上柱純化者,應(yīng)做相應(yīng)的、足以能說明純化效果的研究,提供出詳盡的實(shí)驗(yàn)資料。一般僅用一個(gè)指標(biāo),一種洗脫劑是不能說明其純化效果的,要根據(jù)處方組成盡可能以每味

16、藥的主要有效成分為指標(biāo)監(jiān)控各吸附分離過程,在確有困難時(shí)可配合其他理化指標(biāo)。在理化指標(biāo)難以保證其“質(zhì)量”時(shí),還應(yīng)配合主要藥效學(xué)對(duì)比實(shí)驗(yàn),以證明上柱前與洗脫后藥物的“等效性”。聯(lián)用及氣相色譜法研究大孔樹脂苯系列殘留物,表明以醇處理及酸堿處理的D2101型大孔樹脂提取中藥是安全可靠的。3樹脂的適用性由于大孔吸附樹脂的固有特性,它能富集、分離不同母核結(jié)構(gòu)的藥物,可用于單一或復(fù)方的分離與純化。但實(shí)際上,大孔吸附樹脂型號(hào)很多,性能用途各異,不同類型樹脂對(duì)同一成分有不同程度的吸附,同一型號(hào)樹脂對(duì)多種成分也有不同程度的吸附。而中藥成分又極其復(fù)雜,尤其是復(fù)方中藥,因此必須根據(jù)功能主治明確其有效成分的類別和性質(zhì),

17、選擇適宜的樹脂。根據(jù)“類似物易吸附類似物”的原則,即一般非極性大孔樹脂適用于從極性溶液(如水)中吸附非極性有機(jī)物;而極性大孔樹脂適用于從非極性溶液中吸附極性溶質(zhì);中等極性吸附劑,不但能夠從非水介質(zhì)中吸附極性物質(zhì),同時(shí)它們具有一定的疏水性,也能從極性溶液中吸附非極性物質(zhì),按照這個(gè)原則,脂溶性成分(如甾體、二萜、三萜、黃酮、木脂素、香豆素、生物堿等)選擇非極性或弱極性樹脂,而皂苷、生物堿苷、黃酮苷、蒽醌苷、木脂素苷、香豆素苷、環(huán)烯醚萜苷等宜選擇弱極性或極性樹脂。但是在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中,分離極性大的物質(zhì)如皂苷類成分,往往用極性樹脂分離效果反而不如用中草藥ChineseTraditionalandHe

18、rbalDrugs第38卷第5期2007年5月附55樹脂的穩(wěn)定性與再生氣泡,如何使大型樹柱上樣均勻等。建議建立樹脂上樣泄漏點(diǎn)及洗脫終點(diǎn)的判斷方法,防止有效成分的泄漏和漏洗8。鑒于中醫(yī)用藥和中成藥本身的特殊性,必須要對(duì)制劑的藥理、藥效、臨床療效等方面的考察做進(jìn)一步的研究才能確認(rèn)樹脂吸附法的優(yōu)劣及其在中藥制劑中應(yīng)用的意義。筆者認(rèn)為當(dāng)前還應(yīng)加強(qiáng)大孔樹脂基礎(chǔ)方面的研究工作:(1)展開對(duì)大孔吸附樹脂純化不同中藥有效部位的特性研究,尋找具有指導(dǎo)意義的吸附特性參數(shù);(2)探討各類有效成分在樹脂上的吸附模型(多分子層吸附或單分子層吸附),擬合必要的數(shù)學(xué)模型以指導(dǎo)實(shí)際操作;(3)加強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)上的放大試驗(yàn)研究。通

19、過這些研究,對(duì)于優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高分離效果,充分利用中藥材資源具有重要意義;尤其是為推廣吸附純化法于中藥制劑提供應(yīng)用基礎(chǔ)。,隨著各基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的不斷深入,。T,JW,ChenJY1Anionexchangechro2ofproteinonAGMP21high2performanceliquidchromatographyequipmentJ1AnalBiochem,1984,142(2):37312LiuY,IngleJDJ1Automatedtwo2columnionexchangesystemfordeterminationofthespeciationoftracemetalsin

20、naturalwatersJ1AnalChem,1989,61(6):52513MaZS1ApplicationofmacroporousabsorptionresinonpharmacyfieldJ1ChinTraditPatMed(中成藥),1997,19(12):4014Thetechnologyrequirementofmacroporousabsorptionresinsapplicationonseparation、purificationofChineseMedicineA1DiscussionConferenceonMacroporousAbsorp2tionResinsApp

21、licationonSeparation、PurificationC1Bei2jing:ChinaPressofTraditionalChineseMedicine,200015YuanHL,liXY,XiaoXH1AnalyticstudyonresiduesofD2101macroporousresinbyheadspacesamplingJ1TraditChinDrugResClinPharmacol(中藥新藥與臨床藥理),2003,14(2):12116LuYZ,YangZR,LiJ1AnalyticstudyonBenzeneseriesresiduesofD2101macropor

22、ousresinonChineseMedicineJ1JYunnanCollTraditChinMed(云南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)),2003,26(2):1717HouSX,TianHK1Applicationofmacroporousabsorptionresinonseparation、purificationofChineseMedicineCom2poundJ1TraditChinDrugResClinPharmacol(中藥新藥與臨床藥理),2000,11(13):13118HuJ,ZhouYH1Applicationofmacroporousabsorptionresinonrefinem

23、ent,purificationofChinesemedicineJ1ChinTraditPatMed(中成藥),2002,24(2):1271大孔吸附樹脂是有機(jī)高分子聚合物,在使用過程中會(huì)因?yàn)槟承┏煞值牟豢赡嫖蕉匣?雖經(jīng)再生處理,吸附能力也會(huì)降低,從而影響其對(duì)有效成分的吸附、分離,并且在一定條件下或長(zhǎng)期的使用過程中,樹脂還可能會(huì)發(fā)生降解而進(jìn)入藥液中產(chǎn)生二次污染,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的安全性。目前,由于大多是小批量的處理樣品和短時(shí)間的使用樹脂,所以未見有此類報(bào)道。在實(shí)際操作中若不注意,不僅造成生產(chǎn)上的浪費(fèi),更重要的是影響制劑成品的質(zhì)量?！肮?jié)約資源,保護(hù)環(huán)境”是當(dāng)今社會(huì)的一大主題,目前,大多失去交換能力