大孔吸附树脂技术课件

第六章大孔树脂吸附技术第六章大孔树脂吸附技术一、大孔树脂的结构、组成、原理、类型与规格1.结构

大孔吸附树脂是近20余年发展起来的，它是一种新型非离子型高分子聚合物吸附剂，一般为白色球形颗粒，粒度为20～60目。大孔树脂的宏观小球系由许多彼此间存在孔穴的微观小球组成。如果把一个宏观小球比做远看的一簇葡萄，那么每一个微观小球就相当于近看的一颗小葡萄，小葡萄间存在孔穴的总体积与一簇葡萄体积之比，称为孔度，小葡萄之间的距离称孔径。所有小葡萄的面积之和就是一簇葡萄的表面积，亦即树脂的表面积。如果以单位质量计算，将此表面积除以一簇葡萄的质量，即得比表面积(m2／g)。一、大孔树脂的结构、组成、原理、类型与规格2.组成大孔吸附树脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等为原料，在0．5％的明胶溶液中，加入一定比例的致孔剂聚合而成。其中，苯乙烯为聚合单体，二乙烯苯为交联剂，甲苯、二甲苯等作为致孔剂，它们互相交联聚合形成了大孔树脂的多孔骨架结构。2.组成3.树脂的特性及分离原理大孔吸附树脂是通过物理吸附从溶液中有选择地吸附有机物质，从而达到分离提纯的目的。其理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，对有机物选择性较好，不受无机盐类及强离子、低分子化合物存在的影响。3.树脂的特性及分离原理

不同于以往使用的离子交换树脂，大孔吸附树脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离材料。由于其本身具有吸附性，能吸附液体中的物质，故称之为吸附剂。树脂吸附的实质是一种物体高度分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象。大孔树脂的吸附力是由于范德华力或产生氢键的结果。其中，范德华力是一种分子间作用力，包括定向力、色散力、诱导力等。同时由于树脂的多孔性结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。因此，有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在树脂的吸附机理和筛分原理作用下实现分离。不同于以往使用的离子交换树脂，大孔吸附树脂4大孔树脂的性质及类型大孔树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构不同，可分为非极性、中等极性、极性和强极性四种类型。

(1)非极性大孔树脂苯乙烯、二乙烯苯聚合物，也称芳香族吸附剂。

(2)中等极性大孔树脂聚丙烯酸酯型聚合物，以多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂，也称脂肪族吸附剂。

(3)极性大孔树脂含硫氧、酰胺基团，如丙烯酰胺。

(4)强极性大孔树脂含氮氧基团，如氧化氮类。4大孔树脂的性质及类型5规格大孔吸附树脂用于医药的规格品种，如美国Rohm和Haas公司生产的AmberliteXAD系列，日本三菱化成工业公司生产的DiaionHP-10、HP-20、HP-30、HP-40、HP-50，以及中国南开大学生产的D2、D6、D8，沧州宝恩HPD系列，天津制胶厂生产Dl0l型等。它们的规格及物理特性见表5规格型号HPD-100

HPD-100A主要用途人参皂甙、三七皂甙、绞股蓝皂甙、薯蓣皂甙、罗汉果甜甙、黄芪皂甙、积雪草甙、红景天甙、蒺藜皂甙、刺五加甙、栀子甙、淫羊霍黄酮甙，灯盏花素、蜕皮激素，栀子黄、辣椒红、紫苏色素、紫薯色素、紫甘蓝色素、红曲色素、高粱红、黑米红、黑豆红，石蒜生物碱的提取国内外对应牌号XAD-2HP-20型号型号HPD-300主要用途广泛应用于各种皂甙、色素提取国内外对应牌号XAD-4型号型号HPD-400HPD-400A主要用途中药复方药物提取，尿激酶、氨基酸、蛋白质提纯，甜菊糖、生物碱的提取国内外对应牌号AB-8型号型号HPD-450主要用途银杏黄酮内酯、绿原酸、橙皮甙、柚皮甙、甘草酸、茶多酚等的提取国内外对应牌号DM130型号型号HPD-600主要用途银杏黄酮、大豆异黄酮、山楂黄酮、沙棘黄酮、葛根素、竹叶黄酮、甜菊甙、茶多酚、黄芪甙、尿激酶、喜树碱提取国内外对应牌号

型号型号HPD-700HPD-750主要用途大豆异黄酮、银杏黄酮、原花青素提取。维生素B12及抗生素提取，辅酶精制国内外对应牌号型号大孔吸附树脂技术课件编号极性比表面平均孔径用途D3520非极性480~52085~90蛋白质提取，脱色、脱盐等。D4006非极性400~44065~75酒类除去高级脂肪酸酯类等。H103非极性1000~110085~95抗生素提取分离，去除酚类、氯化物、农药等。X-5非极性500~600290~300抗生素、中草药分离提取，有机废水处理，制备固定相。NKA非极性570~590200~220皂甙提取等。AB-8弱极性480~520130~140甜菊糖提取，有机物提取。NKA-9极性250~290155~165胆红素去除，生物碱分离，黄酮类提取等。S-8极性100~120280~300有机物提取分离。南开大学树脂编号极性比表面平均孔径二、大孔吸附树脂的优缺点1.应用范围广大孔吸附树脂的应用范围比离子交换树脂广，表现在，其一，许多生物活性物质对pH较为敏感，易受酸碱作用而失去活性，限制了离子交换法的应用，而采用大孔吸附树脂，既能选择性吸附，又便于溶剂洗脱，整个过程pH不变；其二，对于存在有大量无机盐的发酵液，离子交换树脂受严重阻碍无法使用，而大孔树脂却能从中分离提取抗菌素等物质。二、大孔吸附树脂的优缺点2．理化性质稳定．大孔树脂稳定性高，机械强度好，经久耐用，且又避免了溶剂法对环境的污染和离子交换法对设备的腐蚀等不良影响。3．分离性能优良大孔树脂对有机物的选择性良好，分离效能高，且脱色能力强，效果不亚于活性炭。2．理化性质稳定．4.使用方便大孔树脂一般系小球状，直径在0.2~0.8mm之间，因此流体阻力小于粉状活性炭，使用方便。5.溶剂用量少溶剂法是液液萃取，溶剂消耗大，回收较难，而大孔树脂吸附法仅用少量溶剂洗脱即达到分离目的，不仅溶剂用量少，而且又避免了严重的乳化现象，提高了效率。

4.使用方便6.可重复使用，降低成本大孔吸附树脂再生容易，一般用水、稀酸、稀碱或有机溶剂如低浓度乙醇、丙酮对树脂进行反复清洗，即可再生重复使用。7.其他方面大孔吸附树脂价格较贵，吸附效果易受流速和溶质浓度的影响；品种有限，不能满足中药多成分、多结构的需求；操作较为复杂，对树脂的技术要求较高。6.可重复使用，降低成本三、大孔吸附树脂的质量要求和质量评价1.质量要求树脂自身的规格标准与质量要求对中药提取液的纯化效果和安全性起着决定性作用，因此，在购买大孔树脂时，应向树脂提供方索取资料，以便充分了解各种树脂的结构、性能和适用范围。(1)大孔吸附树脂规格标准标准内容应包括名称、牌(型)号、结构(包括交联剂)、外观、极性，以及粒径范围、含水量、湿密度(真密度、视密度)、干密度(表观密度、骨架密度)、比表面、平均孔径、孔隙率、孔容等物理参数，还包括未聚合单体、交联剂、致孔剂等添加剂残留量限度等参数，写明主要用途，并说明该规格标准的级别与相关标准文号等。 三、大孔吸附树脂的质量要求和质量评价(2)使用说明书说明书内容包括：①所用树脂性能简介、主要添加剂种类与名称；②未聚合单体、交联剂、主要添加剂种类与名称；③树脂安全性动物实验资料，包括树脂及其粉碎物(XX目)、预处理前后洗脱溶剂浓缩液等样品的规范化急性、长期毒性试验结果，或其他能证明其安全性的资料；④使用注意事项，根据树脂的物理化学性能及其影响吸附的因素，明确指出新树脂的预处理、上柱吸附、洗脱、再生、贮存等正确操作方法，及可能出现异常情况的处理方法，以保障树脂的正常使用；⑤树脂有效使用期的参考值；⑥生产厂家及生产许可证合法证件。

(2)使用说明书2.质量评价根据大孔树脂的技术要求，对其作出相应的质量评价，主要包括以下几方面内容。

(1)残留物总量检查，为保证药用树脂的安全可靠，应对树脂的交联剂、致孔剂、分散剂、防腐剂及添加剂等残留物总量进行检查。在新药研究时，一般应在成品中建立树脂残留物及裂解产物的检测方法，制订合理的限量，并列入质量标准正文，用以控制树脂质量。使用苯乙烯型大孔树脂，其残留物检查项目(质量分数)及限度暂定为：苯<2X10-6、甲苯<890X10-6、二甲苯<2170X10-6；苯乙烯、烷烃类、二乙烯苯类(二乙烯基)，其限量不能高于国家标准或国际通用标准。

2.质量评价(2)安全性检查苯乙烯型大孔树脂已经过一段时间的使用考察，且其稳定性较高，可暂不要求进行动物安全性考察。非苯乙烯型大孔树脂使用时间相对较短，稳定性低于苯乙烯型大孔树脂，一般情况下应进行动物安全性实验，并根据树脂残留物可能产生的毒理反应，在做药物成品的毒理学实验时，适当延长观察时间，增加观察项目与指标，如神经系统、骨髓、肝脏功能等生化指标；同时对定型产品抽样进行安全性动物实验，以保证产品的安全性符合药用要求。

(2)安全性检查

供药用的大孔树脂生产过程中所用致孔剂应避免使用一类溶剂。一类溶剂：苯、四氯化碳、1,1—二氯乙烷、1,1,1—三氯乙烷、1,2—二氯乙烷。慎用二类溶剂二类溶剂：乙腈、甲醇、甲苯、二甲苯、氯苯、氯仿、环氧乙烷、二氯甲烷、N,N—二甲乙酰胺、N，N—二甲基甲酰胺、乙二醇、1,4—二噁烷、2—乙氧基乙醇、甲酰胺、正己烷、吡啶、2—甲氧基乙醇、甲基丁酮、甲基环己烷、N—甲基吡咯烷酮、硝基甲烷二氧噻吩烷、四氢萘、1，2—二氯乙烯、1,1,2-三氯乙烯、1,2—二甲基亚砜。供药用的大孔树脂生产过程中所用致孔剂应避免使若因某些原因确实需用二类溶剂，则应对相应的溶剂进行限量检查，制订合理的限量标准。总之，限度的规定，应是在树脂生产工艺成熟、质量稳定的基础上，以前处理合格的树脂为样品，配合安全试验，积累数据，确定适宜的限度。

若因某些原因确实需用二类溶剂，则应对相应的溶剂进行限量检查，三、大孔吸附树脂吸附分离技术要求在运用大孔树脂进行分离精制工艺时，其大致操作步骤为：树脂预处理→树脂上柱→药液上柱→树脂的解吸→树脂的清洗、再生。由于每一个操作单元都会影响到树脂的分离效果，因此对树脂的精制工艺和分离技术的要求就相对较高。三、大孔吸附树脂吸附分离技术要求大孔吸附树脂技术课件1.树脂的预处理为除去树脂中未聚合单体与致孔剂、分散剂、防腐剂等有机残留物，提高树脂洁净度，需对市售树脂进行预处理。

预处理方法：取市售大孔树脂，加丙酮或甲醇浸泡24h，加热回流洗脱(或用改良索氏提取器加热洗脱)，视树脂中可溶性杂质的多寡，一般为3～4d，甚至长达7～8d，洗至洗脱液蒸干后无残留物，溶剂挥尽后保存备用。检查：取干树脂0.5g，加70％乙醇5ml振摇，滤液蒸干不得有残留物。经预处理的树脂方可使用。1.树脂的预处理2.装柱以蒸馏水湿法装柱，并用乙醇在柱上流动清洗，检查流出的乙醇与水混合不呈白浊色为止(取lml流出液加5ml水)，然后以大量蒸馏水洗去乙醇，注意少量乙醇的存在会大大降低树脂的吸附力。2.装柱3.药液的上柱吸附（1）泄漏曲线与吸附容量的考察大孔吸附树脂的吸附作用主要是通过表面吸附、表面电性或氢键等，有一定吸附容量。当吸附量达到饱和时，其对化学物质吸附减弱甚至消失，此时化学成分即泄漏流出，故需要考察树脂的泄漏曲线，为预算树脂用量与可上柱药液量提供依据。有人用大孔树脂D1300精制右归煎液时，对其泄漏曲线作了如下考察研究。3.药液的上柱吸附

取D1300树脂100ml置树脂床上，加入浓度为0.51g/ml的药液，并控制药液上样流速为24／1000(V/min，V为树脂床体积)，径高比为1:40，每2.0ml收集一份，薄层检测后，选择不同馏分定量测定右归煎液中有效成分5-HMF(5-HMF为方中熟地黄成分)斑点的峰面积，见图1，泄漏曲线见图2。取D1300树脂100ml置树脂床上，加入浓大孔吸附树脂技术课件大孔吸附树脂技术课件

扫描结果显示，第111分峰面积高于110分峰7.48倍，明显表现出泄露现象，按每2.0mL计算，总上样体积220.0mL相当于110.0g生药量，由计算公式：树脂吸附容量＝泄露点前上柱样品体积(m1)X样品浓度(mg／L)

可得出该树脂对右归煎液的吸附容量，即每lml树脂最大吸附量为1.10g生药。扫描结果显示，第111分峰面积高于110分峰7.2.药液上柱前的预处理为避免大孔树脂被污染堵塞，药液上柱前一般需经过滤，除去较多的悬浮颗粒杂质，保证树脂的使用完全、顺利。3.上柱工艺条件的筛选①影响树脂吸附性能的因素有诸多方面，其中最基本的是树脂自身因素，包括树脂的]骨架结构、功能基性质及其极性等。此外，样品浓度、pH、吸附柱径高比及上样流速等条件，均不同程度地影响树脂的吸附性能。

2.药液上柱前的预处理②上样溶液pH值对吸附和分离效果至关重要，根据化合物结构特点，灵活改变溶液pH值，可使提纯工作达到理想效果。一般情况下，酸性化合物在适当酸性溶液中充分被吸附，碱性化合物则在适当碱性条件下较好地被吸附，中性化合物可在大约中性的条件下被吸。③药液浓度、流速及树脂柱径高比等因素也直接影响了大孔吸附树脂的吸附性能。②上样溶液pH值对吸附和分离效果至关重要，根据化合物结构特点四、树脂的解吸解吸时，通常先用水，继而以醇—水洗脱，逐步加大醇的浓度，同时配合适当理化反应和薄层层析(如硅胶薄层层析、纸层析、聚酰胺薄层层析及HLPC等)作指导，洗脱液的选择及其浓度、用量对解吸效果有着显著影响。如在赤芍总苷生产工艺条件研究时发现，在用大孔吸附树脂进行分离、解析时，先用水洗脱至还原糖反应显阴性(Molish反应检测)，改用10％、20％、30％、50％、95％浓度的乙醇梯度洗脱，结合高效液相色谱法检测，发现10％、20％乙醇洗脱液中均含有芍药苷，而30％以上浓度的乙醇中未检出，故选用30％乙醇洗脱，即可将柱上的芍药苷全部解吸。

四、树脂的解吸

又如对银杏叶提取物的生产工艺条件进行研究，发现最开始用水，后来用醇洗脱时，洗脱液的用量、浓度均对产品中黄酮含量和收率有影响。又如对银杏叶提取物的生产工艺条件进行研究，发

对于复方样品，为防止同类化合物不同结构物质的漏洗，应选择适当的洗脱液，并有相关的方法加以检测和证明，如50％乙醇对小檗碱洗脱率为96.86％，但不能将同时存在的延胡素乙素洗脱解吸下，故复方中含同类成分不同结构的物质，宜用不同洗脱剂解吸。洗脱液可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯。根据吸附力强弱选用不同的洗脱剂及浓度。对于复方样品，为防止同类化合物不同结构物质的漏洗，应选

对非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越强；对于中性大孔树脂和极性较大的化合物来说，则用极性较大的溶剂洗脱较为合适。为达到满意的效果，可设几种不同浓度的洗脱剂，确定洗脱浓度。实际工作中，甲醇、乙醇、丙酮应用较多，流速一般控制在0.5～5ml／min为好。根据吸附力强弱选用不同的洗脱剂及浓度。对弱碱性化合物，如生物碱类，则用酸性洗脱剂，解吸效果较为理想。例、如小檗碱的洗脱，分别以50％、70％甲醇与含0.5％硫酸的50％甲醇洗脱，用薄层色谱法检测，表明后者有较好的洗脱、解吸能力。对非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越

对弱碱性化合物，如生物碱类，则用酸性洗脱剂，解吸效果较为理想。例、如小檗碱的洗脱，分别以50％、70％甲醇与含0.5％硫酸的50％甲醇洗脱，用薄层色谱法检测，表明后者有较好的洗脱、解吸能力。

解吸效果的评价：根据洗脱曲线，选择洗脱峰最集中的条件，如喜树碱的不同洗脱剂的洗脱曲线见图。对弱碱性化合物，如生物碱类，则用酸性洗脱剂，解吸效果大孔吸附树脂技术课件五、.树脂的再生大孔吸附树脂的一大优点就是可再生供重复使用。由于树脂再生后的性能影响到下一轮的纯化分离，故需建立评价树脂再生是否合格的指标与方法，证明树脂经多次反复再生后其纯化效果保持一致。五、.树脂的再生1.树脂再生的方法一般用无水乙醇或95％乙醇洗脱至五色后，树脂柱即已再生。然后用大量水洗去醇，可用于相同植物成分的分离。若树脂颜色变深，可试用稀碱或稀酸溶液洗脱，最后水洗至中性。如果柱上方沉积有悬浮物，影响流速，可用水或醇从柱下进行反洗，以便把悬浮物顶出。1.树脂再生的方法

树脂经多次使用，有时柱床挤压过紧或树脂颗粒部分破碎而影响流速，可自柱中取出树脂盛于烧杯中用水漂洗去太小的颗粒和悬浮的杂质，再重新装柱使用。大孔树脂应湿态保存，若部分颗粒暴露在空气中，在进行水溶性杂质分离时，失水后被空气填充的颗粒会悬浮于水面，此时将上浮树脂用乙醇处理，将树脂内部的空气排出后使用。树脂经多次使用，有时柱床挤压过紧或树脂颗粒部2.树脂再的评价指标

(1)吸附残存量

(2)吸附性能、吸附容量的稳定性

(3)分离性能

(4)解吸性能

2.树脂再的评价指标六、大孔吸附树脂技术在中药生产中的应用(一)、大孔吸附树脂分离纯化中药的可行性研究1.基础性研究中草药中活性成分大多数是具有不同亲水性功能基团的酚类衍生物，故有人进行了有关大孔吸附树脂对亲水性酚类衍生物吸附作用的研究。实验表明，不同类型的大孔树脂均能从极稀水溶液中富集微量亲水性酚类衍生物，且易脱附。

六、大孔吸附树脂技术在中药生产中的应用

吸附作用随吸附对象的结构不同而有所差异，对于母核相同的化合物，一般树脂吸附量随化合物极性或水溶性增大而减小。同时，大孔树脂的骨架结构和功能基团对吸附也产生重要作用，具有酚基和醚键的NKA树脂对苯酚及其衍生物显示出特殊吸附功能。因此，若使吸附和洗脱达到最佳结果，对大孔树脂的选择性应从以下几方面考虑。

吸附作用随吸附对象的结构不同而有所差异，对于母核相同①适当孔径下，应有较高的比表面积；②比重较大，这不仅有利于水相操作，且可提高单位体积湿树脂的有效表面积；③具有适宜的极性；④与被吸附物质有相似的功能基。此项基础工作的研究，不仅充分证明了大孔吸附树脂技术是中草药中亲水性成分分离精制的有效可行的方法，同时也为合理地选用大孔树脂进行吸附分离提供了一定的理论和实验依据①适当孔径下，应有较高的比表面积；2.大孔吸附树脂的实际应用研究实例1：三棵针生物碱的提取实例2：赤芍中芍药苷与糖的分离实例3：甜叶菊苷的提取分离

实例4：甘草甜素的提纯研究实例5：麦迪霉素的提取研究实例6茶多酚提取分离工艺2.大孔吸附树脂的实际应用研究中药生产中树脂分离纯化技术的应用（1）大孔树脂规格的选择正确选择和使用符合规格要求的大孔树脂是实现分离纯化目的要求的首要条件。在筛选大孔树脂型号与规格时，要求供应方提供树脂有关技术要求的资料，并结合以下因素考虑树脂的合理选择。中药生产中树脂分离纯化技术的应用

(1)吸附物质的性质与树脂极性的关系遵从类似物吸附类似物的原则，根据吸附物质的极性大小选择不同类型的树脂。极性较大的化合物一般适用于在中极性的树脂上分离；极性小的化合物适用于在非极性的树脂上分离。极性大小是一个相对概念，要根据分子中极性基团(如羟基、羰基等)与非极性基团·(如烷基、苯环、环烷母核等)的数量与大小来确定；对于未知化合物，可通过一定的预试验及TLC、PC而大致确定。(1)吸附物质的性质与树脂极性的关系

如甜叶菊苷分子中含有极性部分葡萄糖基，同时含有非极性部分二萜母核，这样的结构使其在水中有一定的溶解度，同时疏水性二萜母核的存在，使其在非极性大孔吸附树脂上较好的被吸附，而极性较大的葡萄糖则难以在非极性树脂上被吸附，从而实现了甜菊苷的分离，故现在多采用Dl01大孔吸附树脂来纯化甜菊苷。又如茶多酚由于含有多个酚羟基，故选用含有酚羟基的大孔树脂有利于其吸附分离。如甜叶菊苷分子中含有极性部分葡萄糖基，同时含

(2)吸附质的分子大小与树脂孔径的关系大孔吸附树脂是多孔性物质，其孔径特性可用比表面积(S)、孔体积(V)和计算所得的平均孔半径(r)来表征。假定孔道为圆柱形，则三者关系r＝2V/S。吸附质通过树脂的孔道面扩散到树脂的内表面被吸附，其吸附能力大小除取决于比表面积外，还与吸附质的分子量和构型有关。树脂孔径的大小，直接影响不同大小的分子自由出入，从而使树脂具有选择性。因此，只有当孔径对于吸附质足够大时，比表面积才能充分发挥作用。以头孢素C为例，用AmberliteXAD-4和SIP—7300型进行比较，尽管前者比表面积高，但平均孔径小，因此吸附速度较慢，解吸不够集中，杂质的分离效果也较差。

(2)吸附质的分子大小与树脂孔径的关系(3)树脂的强度大孔吸附树脂强度与孔隙率有直接关系，也和制备工艺有关。这类树脂在酸碱中体积变化不大，在溶媒中则有一定程度的溶胀。一般树脂孔隙率越高，孔体积越大，则强度越差。树脂的强度直接影响了树脂的使用寿命，从而影响着树脂法工艺的成本。

(4)根据方药的功能主治需要和成分性质选择树脂的种类、型号。

(3)树脂的强度大孔吸附树脂强度与孔隙率有直接关系，也和

综上所述，大孔树脂的选择，必须根据所分离化合物的大致结构特征来确定。首先，要知道所需分离化合物分子体积的大小，如多糖类、皂苷类、取代苯类等，它们分子体积的大小相差明显，一般通过预试验或文献资料查阅可获得所选用的适当孔径的树脂；其次，要知道分子中是否存在酚羟羧基或碱性氮原子，由此确定树脂的型号。综上所述，大孔树脂的选择，必须根据所分离化合物的大致结构特2.影响树脂纯化效果的因素及工艺条件的考查

(1)树脂性质如前所述，树脂的理化性质对吸附的影响很大，一般要求吸附容量大，吸附速度快和机械强度好。由于树脂的孔度、孔径、比表面积及极性不同，故性质亦异，使用时必须根据情况加以选择。凡要吸附分子量小的物质，则选择比表面积高及孔径较小的吸附剂。2.影响树脂纯化效果的因素及工艺条件的考查(2)药液pH值由于pH值影响某些药物的解离度，亦即影响该化合物与溶剂的亲和力，从而影响到被大孔树脂吸附的难易程度。一般情况下，酸性物质易在酸性溶液中被吸附，碱性物质在碱性溶液中被吸附。

(3)药液浓度吸附量与药液浓度符合Frendich和Angmur经典吸附式，即药液浓度增加吸附量增加，但药液浓度增加有一定限度，即不能超过树脂的吸附容量。(2)药液pH值由于pH值影响某些药物的解离度，亦即影响(4)上柱液温度由于吸附过程为一放热反应，温度太高会影响吸附效果，经实践证明，室温对实验几乎无影响，超过50摄氏时，吸附量明显下降，故应注意上柱液温度。

(5)盐浓度无机盐的加入降低了吸附质在介质内的溶解度，从而有利于大孔树脂的吸附。有人通过静态吸附量的实验比较，认为无机盐的浓度为3.5％(W/V)时，大孔树脂对人参总皂苷的吸附能力最强。(4)上柱液温度由于吸附过程为一放热反应，温度太高会影响(6)树脂柱径高比树脂柱内径与其柱高的比例也是影响树脂吸附效果的因素之一。合适的径高比可为分离提供较高的柱效，从而更有利于大孔树脂的吸附与分离。

(7)树脂柱的清洗化合物经树脂吸附后在树脂表面或内部残留有许多非极性物质，或吸附杂质成分，必须在清洗过程中洗除，非吸附性成分一般用水即可洗除，而吸附性杂质根据情况可用一定浓度的酸或碱液除去(0.1～lmol／L氢氧化钠或盐酸)，一般情况下洗至近五色即可。(6)树脂柱径高比树脂柱内径与其柱高的比例也是影响树脂吸(8)洗脱液的选择及解吸根据被吸附物的性质及吸附环境选择适宜的洗脱液进行洗脱和解吸。①常用的方法是用低级醇、酮或其水溶液解吸，如甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、水等等。所选用的溶剂应符合两种要求：一种要求溶剂应能使大孔网状吸附剂溶胀，这样可减弱溶质与吸附剂之间的吸附力；另一种则要求所选用的溶剂应容易溶解吸附物。因为解吸时不仅需克服吸附力，而且当溶剂分子扩散到吸附中心后，应能使溶质很快溶解。

(8)洗脱液的选择及解吸根据被吸附物的性质及吸附环境选择②对弱酸性物质可用碱来解吸，对弱碱性物质则宜在酸性溶剂中解吸。③吸附若在高浓度盐类溶液中进行时，则常常仅用水洗就能解吸。④对于易挥发溶质可用热水或蒸汽解吸。②对弱酸性物质可用碱来解吸，对弱碱性物质则宜在酸性溶剂中解吸七、大孔吸附树脂应用中存在的问题及解决办法尽管大孔树脂纯化技术是中药制药工业中颇具发展前景的实用新技术之一，但它在中药及其复方制剂的分离精制方面尚存在一些问题，如纯化条件的规范性、应用于复方中药的等效性、技术评价的科学性以及安全性等。因此，我们还应进一步加强有关基础工作的研究，进一步规范工艺条件，进一步完善相关标准和法规，使大孔树脂纯化技术成为推动中药现代化的重要而有效的手段。七、大孔吸附树脂应用中存在的问题及解决办法(一)纯化条件的规范为使树脂分离条件合理用于中药的纯化，在理论与实践中不断完善，保证研制的新药安全、可靠、有效，在实际应用中，应根据分离纯化对象和树脂分离纯化工序规范树脂的纯化工艺技术。1树脂前处理与树脂再生的合理方法和合格标准(一)纯化条件的规范

(1)树脂的前处理及检查方法①有机物限量的检查对于不挥发性有机残留物的检查，可参照美联邦条例第170—199部分3卷21条(1998年修订)，以洗脱液中有机残留物总量(重量法)为指标，进行限量检查。具体方法为：用蒸馏水、95％乙醇、5％乙酸以350～400ml／h的流速依次洗脱处理，弃去1L初洗液，收集2L续洗液，挥干，于105摄氏度干燥至恒重，称定质量(浸出物重)，再于850摄氏度灼烧至完全灰化且恒重后，称定质量(灰分质量)，此前后两次质量之差即为有机物残留量。(1)树脂的前处理及检查方法

②残留物限量的检查方法一，将树脂研成细粉，加入一定量乙醇振摇数次，弃去乙醇，再加三倍量乙醇反复浸泡，至等量纯水不浑浊。方法二，对于苯、甲苯、二甲苯等含共轭双键的残留物，可用紫外吸收作为指标进行检查。方法三，可利用气相色谱法检查挥发性残留物。如D101型大孔树脂苯系列残留物的分析研究中，用气相色谱法，以二乙烯苯含量为指标，从动、静两种状态出发，用乙醇、酸、碱处理至无残留物检出为止。

②残留物限量的检查

(2)树脂再生合格的检测指标可用比吸附量、洗脱量或吸附容量的稳定性作为其衡量和控制指标，纯化同一品种的树脂，当其吸附分量下降30％以上，则应视为不宜使用。(2)树脂再生合格的检测指标可用比吸附量、洗脱量或吸附2.药液的上拄吸附分离树脂纯化工艺的主要工序为：上柱→吸附→洗脱。每一步工序的条件均能影响树脂分离纯化的效果，故应建立规范其工艺技术的合理的评价指标。

(1)上柱终点的判断泄漏曲线的考察。

(2)水洗终点的判断TLC检视、理化检视及水洗成分的测定。

(3)解吸终点的判断洗脱曲线的考察。2.药液的上拄吸附分离

(4)复方的比上柱量的确定当大孔树脂用于复方的分离纯化时·，由于复方中多成分的共存，会引起相互竞争吸附位点。因此若以单方中某一有效成分(部位)的比吸附量或比上柱量来预算复方的有效成分(部位)的树脂用量，常常会造成复方成分的泄露等问题，如在同一树脂及相同纯化条件下，某复方中小檗碱、大黄蒽醌保留率为80％～85％，单味药材中此二者成分保留率几乎达100％，可见相同的工艺条件在单方中吸附容量高于复方。(4)复方的比上柱量的确定

(5)不同解吸部位的考察为保证解吸过程中，没有成分残留及漏洗，同时保证树脂的再生符合要求，需要对树脂的不同洗脱解吸进行考察。例如，在大孔树脂用于川草乌提取分离的实际研究中，考察了大孔树脂不同解吸部位的固体总量与总生物碱量。方法如下：精密量取40mL样品液，以最佳工艺条件(AB-8型树脂、pH5)上柱，以水、80％乙醇洗脱，分别收集水洗液、80％乙醇洗液及树脂再生所用的碱洗液、95％乙醇洗液，测定各自的总固体质量分数与总生物碱含量。(5)不同解吸部位的考察为保证解吸过程中，没有成分残留选择80％乙醇进行洗脱，生物碱从树脂上解吸下来的量远远大于水洗脱部分，且总固体质量分数小于水洗脱部分，说明解吸下来的杂质更少；当树脂再生时选择95％乙醇作洗脱剂进行树脂的清洗，总固体质量分数略高于碱水洗脱，说明清洗下来的杂质略多，效果稍好。选择80％乙醇进行洗脱，生物碱从树脂上解吸下来的量远远大于水2.建立切实可行的评价指标与方法（1）树脂的质量评价指标与方法如前所述，对于树脂的质量评价及其评价方法，从残留物总量检查、树脂安全性考察及树脂再生能力考察等几方面入手，保证药用树脂的安全、可靠、有效。

2.建立切实可行的评价指标与方法2.树脂纯化工艺合理性评价指标与方法

(1)纯化效果的数量评价用比上柱量、比吸附量、比洗脱量、保留率、纯度等树脂吸附特性参数，或其他能相应标志吸附纯化效果量变的参数与方法来评价上柱、吸附、洗脱：个主要分离纯化过程的效果、质量、效益。

2.树脂纯化工艺合理性评价指标与方法①沉降速度(Sedimentationdensity)②比上柱量(Saturationratio)③比吸附量(Absorptionratio)④比洗脱量(Eluationratio)⑤保留率(Reservationratio)⑥纯度(Purity)

(2)纯化效果的质量评价①上柱前药液的药效比较(等效性)，②上柱后药液的安全性、可靠性比较，③上柱前后药液的成分比较。①沉降速度(Sedimentationdensity)

用树脂分离纯化中药及中药复方已成为一种发展趋势，但应明确纯化的目的，充分考虑采用树脂纯化的必要性和方法的合理性，尤其是复方混合提取的上柱纯化。一般情况下，仅用一个指标、一种洗脱溶剂是不足以说明纯化效果的。因此应根据处方组成、复方成分，尽可能以每味药的主要有效成分为指标监控各步纯化分离过程。有时，在理化指标难以保证其“质”的情况下，还应配合主要的药效学对比实验进行控制和评价，以保证纯化分离前后药物的等效性。用树脂分离纯化中药及中药复方已成为一种发展趋势，但第六章大孔树脂吸附技术第六章大孔树脂吸附技术一、大孔树脂的结构、组成、原理、类型与规格1.结构

大孔吸附树脂是近20余年发展起来的，它是一种新型非离子型高分子聚合物吸附剂，一般为白色球形颗粒，粒度为20～60目。大孔树脂的宏观小球系由许多彼此间存在孔穴的微观小球组成。如果把一个宏观小球比做远看的一簇葡萄，那么每一个微观小球就相当于近看的一颗小葡萄，小葡萄间存在孔穴的总体积与一簇葡萄体积之比，称为孔度，小葡萄之间的距离称孔径。所有小葡萄的面积之和就是一簇葡萄的表面积，亦即树脂的表面积。如果以单位质量计算，将此表面积除以一簇葡萄的质量，即得比表面积(m2／g)。一、大孔树脂的结构、组成、原理、类型与规格2.组成大孔吸附树脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等为原料，在0．5％的明胶溶液中，加入一定比例的致孔剂聚合而成。其中，苯乙烯为聚合单体，二乙烯苯为交联剂，甲苯、二甲苯等作为致孔剂，它们互相交联聚合形成了大孔树脂的多孔骨架结构。2.组成3.树脂的特性及分离原理大孔吸附树脂是通过物理吸附从溶液中有选择地吸附有机物质，从而达到分离提纯的目的。其理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，对有机物选择性较好，不受无机盐类及强离子、低分子化合物存在的影响。3.树脂的特性及分离原理

不同于以往使用的离子交换树脂，大孔吸附树脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离材料。由于其本身具有吸附性，能吸附液体中的物质，故称之为吸附剂。树脂吸附的实质是一种物体高度分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象。大孔树脂的吸附力是由于范德华力或产生氢键的结果。其中，范德华力是一种分子间作用力，包括定向力、色散力、诱导力等。同时由于树脂的多孔性结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。因此，有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在树脂的吸附机理和筛分原理作用下实现分离。不同于以往使用的离子交换树脂，大孔吸附树脂4大孔树脂的性质及类型大孔树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构不同，可分为非极性、中等极性、极性和强极性四种类型。

(1)非极性大孔树脂苯乙烯、二乙烯苯聚合物，也称芳香族吸附剂。

(2)中等极性大孔树脂聚丙烯酸酯型聚合物，以多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂，也称脂肪族吸附剂。

(3)极性大孔树脂含硫氧、酰胺基团，如丙烯酰胺。

(4)强极性大孔树脂含氮氧基团，如氧化氮类。4大孔树脂的性质及类型5规格大孔吸附树脂用于医药的规格品种，如美国Rohm和Haas公司生产的AmberliteXAD系列，日本三菱化成工业公司生产的DiaionHP-10、HP-20、HP-30、HP-40、HP-50，以及中国南开大学生产的D2、D6、D8，沧州宝恩HPD系列，天津制胶厂生产Dl0l型等。它们的规格及物理特性见表5规格型号HPD-100

HPD-100A主要用途人参皂甙、三七皂甙、绞股蓝皂甙、薯蓣皂甙、罗汉果甜甙、黄芪皂甙、积雪草甙、红景天甙、蒺藜皂甙、刺五加甙、栀子甙、淫羊霍黄酮甙，灯盏花素、蜕皮激素，栀子黄、辣椒红、紫苏色素、紫薯色素、紫甘蓝色素、红曲色素、高粱红、黑米红、黑豆红，石蒜生物碱的提取国内外对应牌号XAD-2HP-20型号型号HPD-300主要用途广泛应用于各种皂甙、色素提取国内外对应牌号XAD-4型号型号HPD-400HPD-400A主要用途中药复方药物提取，尿激酶、氨基酸、蛋白质提纯，甜菊糖、生物碱的提取国内外对应牌号AB-8型号型号HPD-450主要用途银杏黄酮内酯、绿原酸、橙皮甙、柚皮甙、甘草酸、茶多酚等的提取国内外对应牌号DM130型号型号HPD-600主要用途银杏黄酮、大豆异黄酮、山楂黄酮、沙棘黄酮、葛根素、竹叶黄酮、甜菊甙、茶多酚、黄芪甙、尿激酶、喜树碱提取国内外对应牌号

型号型号HPD-700HPD-750主要用途大豆异黄酮、银杏黄酮、原花青素提取。维生素B12及抗生素提取，辅酶精制国内外对应牌号型号大孔吸附树脂技术课件编号极性比表面平均孔径用途D3520非极性480~52085~90蛋白质提取，脱色、脱盐等。D4006非极性400~44065~75酒类除去高级脂肪酸酯类等。H103非极性1000~110085~95抗生素提取分离，去除酚类、氯化物、农药等。X-5非极性500~600290~300抗生素、中草药分离提取，有机废水处理，制备固定相。NKA非极性570~590200~220皂甙提取等。AB-8弱极性480~520130~140甜菊糖提取，有机物提取。NKA-9极性250~290155~165胆红素去除，生物碱分离，黄酮类提取等。S-8极性100~120280~300有机物提取分离。南开大学树脂编号极性比表面平均孔径二、大孔吸附树脂的优缺点1.应用范围广大孔吸附树脂的应用范围比离子交换树脂广，表现在，其一，许多生物活性物质对pH较为敏感，易受酸碱作用而失去活性，限制了离子交换法的应用，而采用大孔吸附树脂，既能选择性吸附，又便于溶剂洗脱，整个过程pH不变；其二，对于存在有大量无机盐的发酵液，离子交换树脂受严重阻碍无法使用，而大孔树脂却能从中分离提取抗菌素等物质。二、大孔吸附树脂的优缺点2．理化性质稳定．大孔树脂稳定性高，机械强度好，经久耐用，且又避免了溶剂法对环境的污染和离子交换法对设备的腐蚀等不良影响。3．分离性能优良大孔树脂对有机物的选择性良好，分离效能高，且脱色能力强，效果不亚于活性炭。2．理化性质稳定．4.使用方便大孔树脂一般系小球状，直径在0.2~0.8mm之间，因此流体阻力小于粉状活性炭，使用方便。5.溶剂用量少溶剂法是液液萃取，溶剂消耗大，回收较难，而大孔树脂吸附法仅用少量溶剂洗脱即达到分离目的，不仅溶剂用量少，而且又避免了严重的乳化现象，提高了效率。

4.使用方便6.可重复使用，降低成本大孔吸附树脂再生容易，一般用水、稀酸、稀碱或有机溶剂如低浓度乙醇、丙酮对树脂进行反复清洗，即可再生重复使用。7.其他方面大孔吸附树脂价格较贵，吸附效果易受流速和溶质浓度的影响；品种有限，不能满足中药多成分、多结构的需求；操作较为复杂，对树脂的技术要求较高。6.可重复使用，降低成本三、大孔吸附树脂的质量要求和质量评价1.质量要求树脂自身的规格标准与质量要求对中药提取液的纯化效果和安全性起着决定性作用，因此，在购买大孔树脂时，应向树脂提供方索取资料，以便充分了解各种树脂的结构、性能和适用范围。(1)大孔吸附树脂规格标准标准内容应包括名称、牌(型)号、结构(包括交联剂)、外观、极性，以及粒径范围、含水量、湿密度(真密度、视密度)、干密度(表观密度、骨架密度)、比表面、平均孔径、孔隙率、孔容等物理参数，还包括未聚合单体、交联剂、致孔剂等添加剂残留量限度等参数，写明主要用途，并说明该规格标准的级别与相关标准文号等。 三、大孔吸附树脂的质量要求和质量评价(2)使用说明书说明书内容包括：①所用树脂性能简介、主要添加剂种类与名称；②未聚合单体、交联剂、主要添加剂种类与名称；③树脂安全性动物实验资料，包括树脂及其粉碎物(XX目)、预处理前后洗脱溶剂浓缩液等样品的规范化急性、长期毒性试验结果，或其他能证明其安全性的资料；④使用注意事项，根据树脂的物理化学性能及其影响吸附的因素，明确指出新树脂的预处理、上柱吸附、洗脱、再生、贮存等正确操作方法，及可能出现异常情况的处理方法，以保障树脂的正常使用；⑤树脂有效使用期的参考值；⑥生产厂家及生产许可证合法证件。

(2)使用说明书2.质量评价根据大孔树脂的技术要求，对其作出相应的质量评价，主要包括以下几方面内容。

(1)残留物总量检查，为保证药用树脂的安全可靠，应对树脂的交联剂、致孔剂、分散剂、防腐剂及添加剂等残留物总量进行检查。在新药研究时，一般应在成品中建立树脂残留物及裂解产物的检测方法，制订合理的限量，并列入质量标准正文，用以控制树脂质量。使用苯乙烯型大孔树脂，其残留物检查项目(质量分数)及限度暂定为：苯<2X10-6、甲苯<890X10-6、二甲苯<2170X10-6；苯乙烯、烷烃类、二乙烯苯类(二乙烯基)，其限量不能高于国家标准或国际通用标准。

2.质量评价(2)安全性检查苯乙烯型大孔树脂已经过一段时间的使用考察，且其稳定性较高，可暂不要求进行动物安全性考察。非苯乙烯型大孔树脂使用时间相对较短，稳定性低于苯乙烯型大孔树脂，一般情况下应进行动物安全性实验，并根据树脂残留物可能产生的毒理反应，在做药物成品的毒理学实验时，适当延长观察时间，增加观察项目与指标，如神经系统、骨髓、肝脏功能等生化指标；同时对定型产品抽样进行安全性动物实验，以保证产品的安全性符合药用要求。

(2)安全性检查

供药用的大孔树脂生产过程中所用致孔剂应避免使用一类溶剂。一类溶剂：苯、四氯化碳、1,1—二氯乙烷、1,1,1—三氯乙烷、1,2—二氯乙烷。慎用二类溶剂二类溶剂：乙腈、甲醇、甲苯、二甲苯、氯苯、氯仿、环氧乙烷、二氯甲烷、N,N—二甲乙酰胺、N，N—二甲基甲酰胺、乙二醇、1,4—二噁烷、2—乙氧基乙醇、甲酰胺、正己烷、吡啶、2—甲氧基乙醇、甲基丁酮、甲基环己烷、N—甲基吡咯烷酮、硝基甲烷二氧噻吩烷、四氢萘、1，2—二氯乙烯、1,1,2-三氯乙烯、1,2—二甲基亚砜。供药用的大孔树脂生产过程中所用致孔剂应避免使若因某些原因确实需用二类溶剂，则应对相应的溶剂进行限量检查，制订合理的限量标准。总之，限度的规定，应是在树脂生产工艺成熟、质量稳定的基础上，以前处理合格的树脂为样品，配合安全试验，积累数据，确定适宜的限度。

若因某些原因确实需用二类溶剂，则应对相应的溶剂进行限量检查，三、大孔吸附树脂吸附分离技术要求在运用大孔树脂进行分离精制工艺时，其大致操作步骤为：树脂预处理→树脂上柱→药液上柱→树脂的解吸→树脂的清洗、再生。由于每一个操作单元都会影响到树脂的分离效果，因此对树脂的精制工艺和分离技术的要求就相对较高。三、大孔吸附树脂吸附分离技术要求大孔吸附树脂技术课件1.树脂的预处理为除去树脂中未聚合单体与致孔剂、分散剂、防腐剂等有机残留物，提高树脂洁净度，需对市售树脂进行预处理。

预处理方法：取市售大孔树脂，加丙酮或甲醇浸泡24h，加热回流洗脱(或用改良索氏提取器加热洗脱)，视树脂中可溶性杂质的多寡，一般为3～4d，甚至长达7～8d，洗至洗脱液蒸干后无残留物，溶剂挥尽后保存备用。检查：取干树脂0.5g，加70％乙醇5ml振摇，滤液蒸干不得有残留物。经预处理的树脂方可使用。1.树脂的预处理2.装柱以蒸馏水湿法装柱，并用乙醇在柱上流动清洗，检查流出的乙醇与水混合不呈白浊色为止(取lml流出液加5ml水)，然后以大量蒸馏水洗去乙醇，注意少量乙醇的存在会大大降低树脂的吸附力。2.装柱3.药液的上柱吸附（1）泄漏曲线与吸附容量的考察大孔吸附树脂的吸附作用主要是通过表面吸附、表面电性或氢键等，有一定吸附容量。当吸附量达到饱和时，其对化学物质吸附减弱甚至消失，此时化学成分即泄漏流出，故需要考察树脂的泄漏曲线，为预算树脂用量与可上柱药液量提供依据。有人用大孔树脂D1300精制右归煎液时，对其泄漏曲线作了如下考察研究。3.药液的上柱吸附

取D1300树脂100ml置树脂床上，加入浓度为0.51g/ml的药液，并控制药液上样流速为24／1000(V/min，V为树脂床体积)，径高比为1:40，每2.0ml收集一份，薄层检测后，选择不同馏分定量测定右归煎液中有效成分5-HMF(5-HMF为方中熟地黄成分)斑点的峰面积，见图1，泄漏曲线见图2。取D1300树脂100ml置树脂床上，加入浓大孔吸附树脂技术课件大孔吸附树脂技术课件

扫描结果显示，第111分峰面积高于110分峰7.48倍，明显表现出泄露现象，按每2.0mL计算，总上样体积220.0mL相当于110.0g生药量，由计算公式：树脂吸附容量＝泄露点前上柱样品体积(m1)X样品浓度(mg／L)

可得出该树脂对右归煎液的吸附容量，即每lml树脂最大吸附量为1.10g生药。扫描结果显示，第111分峰面积高于110分峰7.2.药液上柱前的预处理为避免大孔树脂被污染堵塞，药液上柱前一般需经过滤，除去较多的悬浮颗粒杂质，保证树脂的使用完全、顺利。3.上柱工艺条件的筛选①影响树脂吸附性能的因素有诸多方面，其中最基本的是树脂自身因素，包括树脂的]骨架结构、功能基性质及其极性等。此外，样品浓度、pH、吸附柱径高比及上样流速等条件，均不同程度地影响树脂的吸附性能。

2.药液上柱前的预处理②上样溶液pH值对吸附和分离效果至关重要，根据化合物结构特点，灵活改变溶液pH值，可使提纯工作达到理想效果。一般情况下，酸性化合物在适当酸性溶液中充分被吸附，碱性化合物则在适当碱性条件下较好地被吸附，中性化合物可在大约中性的条件下被吸。③药液浓度、流速及树脂柱径高比等因素也直接影响了大孔吸附树脂的吸附性能。②上样溶液pH值对吸附和分离效果至关重要，根据化合物结构特点四、树脂的解吸解吸时，通常先用水，继而以醇—水洗脱，逐步加大醇的浓度，同时配合适当理化反应和薄层层析(如硅胶薄层层析、纸层析、聚酰胺薄层层析及HLPC等)作指导，洗脱液的选择及其浓度、用量对解吸效果有着显著影响。如在赤芍总苷生产工艺条件研究时发现，在用大孔吸附树脂进行分离、解析时，先用水洗脱至还原糖反应显阴性(Molish反应检测)，改用10％、20％、30％、50％、95％浓度的乙醇梯度洗脱，结合高效液相色谱法检测，发现10％、20％乙醇洗脱液中均含有芍药苷，而30％以上浓度的乙醇中未检出，故选用30％乙醇洗脱，即可将柱上的芍药苷全部解吸。

四、树脂的解吸

又如对银杏叶提取物的生产工艺条件进行研究，发现最开始用水，后来用醇洗脱时，洗脱液的用量、浓度均对产品中黄酮含量和收率有影响。又如对银杏叶提取物的生产工艺条件进行研究，发

对于复方样品，为防止同类化合物不同结构物质的漏洗，应选择适当的洗脱液，并有相关的方法加以检测和证明，如50％乙醇对小檗碱洗脱率为96.86％，但不能将同时存在的延胡素乙素洗脱解吸下，故复方中含同类成分不同结构的物质，宜用不同洗脱剂解吸。洗脱液可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯。根据吸附力强弱选用不同的洗脱剂及浓度。对于复方样品，为防止同类化合物不同结构物质的漏洗，应选

对非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越强；对于中性大孔树脂和极性较大的化合物来说，则用极性较大的溶剂洗脱较为合适。为达到满意的效果，可设几种不同浓度的洗脱剂，确定洗脱浓度。实际工作中，甲醇、乙醇、丙酮应用较多，流速一般控制在0.5～5ml／min为好。根据吸附力强弱选用不同的洗脱剂及浓度。对弱碱性化合物，如生物碱类，则用酸性洗脱剂，解吸效果较为理想。例、如小檗碱的洗脱，分别以50％、70％甲醇与含0.5％硫酸的50％甲醇洗脱，用薄层色谱法检测，表明后者有较好的洗脱、解吸能力。对非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越

对弱碱性化合物，如生物碱类，则用酸性洗脱剂，解吸效果较为理想。例、如小檗碱的洗脱，分别以50％、70％甲醇与含0.5％硫酸的50％甲醇洗脱，用薄层色谱法检测，表明后者有较好的洗脱、解吸能力。

解吸效果的评价：根据洗脱曲线，选择洗脱峰最集中的条件，如喜树碱的不同洗脱剂的洗脱曲线见图。对弱碱性化合物，如生物碱类，则用酸性洗脱剂，解吸效果大孔吸附树脂技术课件五、.树脂的再生大孔吸附树脂的一大优点就是可再生供重复使用。由于树脂再生后的性能影响到下一轮的纯化分离，故需建立评价树脂再生是否合格的指标与方法，证明树脂经多次反复再生后其纯化效果保持一致。五、.树脂的再生1.树脂再生的方法一般用无水乙醇或95％乙醇洗脱至五色后，树脂柱即已再生。然后用大量水洗去醇，可用于相同植物成分的分离。若树脂颜色变深，可试用稀碱或稀酸溶液洗脱，最后水洗至中性。如果柱上方沉积有悬浮物，影响流速，可用水或醇从柱下进行反洗，以便把悬浮物顶出。1.树脂再生的方法

树脂经多次使用，有时柱床挤压过紧或树脂颗粒部分破碎而影响流速，可自柱中取出树脂盛于烧杯中用水漂洗去太小的颗粒和悬浮的杂质，再重新装柱使用。大孔树脂应湿态保存，若部分颗粒暴露在空气中，在进行水溶性杂质分离时，失水后被空气填充的颗粒会悬浮于水面，此时将上浮树脂用乙醇处理，将树脂内部的空气排出后使用。树脂经多次使用，有时柱床挤压过紧或树脂颗粒部2.树脂再的评价指标

(1)吸附残存量

(2)吸附性能、吸附容量的稳定性

(3)分离性能

(4)解吸性能

2.树脂再的评价指标六、大孔吸附树脂技术在中药生产中的应用(一)、大孔吸附树脂分离纯化中药的可行性研究1.基础性研究中草药中活性成分大多数是具有不同亲水性功能基团的酚类衍生物，故有人进行了有关大孔吸附树脂对亲水性酚类衍生物吸附作用的研究。实验表明，不同类型的大孔树脂均能从极稀水溶液中富集微量亲水性酚类衍生物，且易脱附。

六、大孔吸附树脂技术在中药生产中的应用

吸附作用随吸附对象的结构不同而有所差异，对于母核相同的化合物，一般树脂吸附量随化合物极性或水溶性增大而减小。同时，大孔树脂的骨架结构和功能基团对吸附也产生重要作用，具有酚基和醚键的NKA树脂对苯酚及其衍生物显示出特殊吸附功能。因此，若使吸附和洗脱达到最佳结果，对大孔树脂的选择性应从以下几方面考虑。

吸附作用随吸附对象的结构不同而有所差异，对于母核相同①适当孔径下，应有较高的比表面积；②比重较大，这不仅有利于水相操作，且可提高单位体积湿树脂的有效表面积；③具有适宜的极性；④与被吸附物质有相似的功能基。此项基础工作的研究，不仅充分证明了大孔吸附树脂技术是中草药中亲水性成分分离精制的有效可行的方法，同时也为合理地选用大孔树脂进行吸附分离提供了一定的理论和实验依据①适当孔径下，应有较高的比表面积；2.大孔吸附树脂的实际应用研究实例1：三棵针生物碱的提取实例2：赤芍中芍药苷与糖的分离实例3：甜叶菊苷的提取分离

实例4：甘草甜素的提纯研究实例5：麦迪霉素的提取研究实例6茶多酚提取分离工艺2.大孔吸附树脂的实际应用研究中药生产中树脂分离纯化技术的应用（1）大孔树脂规格的选择正确选择和使用符合规格要求的大孔树脂是实现分离纯化目的要求的首要条件。在筛选大孔树脂型号与规格时，要求供应方提供树脂有关技术要求的资料，并结合以下因素考虑树脂的合理选择。中药生产中树脂分离纯化技术的应用

(1)吸附物质的性质与树脂极性的关系遵从类似物吸附类似物的原则，根据吸附物质的极性大小选择不同类型的树脂。极性较大的化合物一般适用于在中极性的树脂上分离；极性小的化合物适用于在非极性的树脂上分离。极性大小是一个相对概念，要根据分子中极性基团(如羟基、羰基等)与非极性基团·(如烷基、苯环、环烷母核等)的数量与大小来确定；对于未知化合物，可通过一定的预试验及TLC、PC而大致确定。(1)吸附物质的性质与树脂极性的关系

如甜叶菊苷分子中含有极性部分葡萄糖基，同时含有非极性部分二萜母核，这样的结构使其在水中有一定的溶解度，同时疏水性二萜母核的存在，使其在非极性大孔吸附树脂上较好的被吸附，而极性较大的葡萄糖则难以在非极性树脂上被吸附，从而实现了甜菊苷的分离，故现在多采用Dl01大孔吸附树脂来纯化甜菊苷。又如茶多酚由于含有多个酚羟基，故选用含有酚羟基的大孔树脂有利于其吸附分离。如甜叶菊苷分子中含有极性部分葡萄糖基，同时含

(2)吸附质的分子大小与树脂孔径的关系大孔吸附树脂是多孔性物质，其孔径特性可用比表面积(S)、孔体积(V)和计算所得的平均孔半径(r)来表征。假定孔道为圆柱形，则三者关系r＝2V/S。吸附质通过树脂的孔道面扩散到树脂的内表面被吸附，其吸附能力大小除取决于比表面积外，还与吸附质的分子量和构型有关。树脂孔径的大小，直接影响不同大小的分子自由出入，从而使树脂具有选择性。因此，只有当孔径对于吸附质足够大时，比表面积才能充分发挥作用。以头孢素C为例，用AmberliteXAD-4和SIP—7300型进行比较，尽管前者比表面积高，但平均孔径小，因此吸附速度较慢，解吸不够集中，杂质的分离效果也较差。

(2)吸附质的分子大小与树脂孔径的关系(3)树脂的强度大孔吸附树脂强度与孔隙率有直接关系，也和制备工艺有关。这类树脂在酸碱中体积变化不大，在溶媒中则有一定程度的溶胀。一般树脂孔隙率越高，孔体积越大，则强度越差。树脂的强度直接影响了树脂的使用寿命，从而影响着树脂法工艺的成本。

(4)根据方药的功能主治需要和成分性质选择树脂的种类、型号。

(3)树脂的强度大孔吸附树脂强度与孔隙率有直接关系，也和

综上所述，大孔树脂的选择，必须根据所分离化合物的大致结构特征来确定。首先，要知道所需分离化合物分子体积的大小，如多糖类、皂苷类、取代苯类等，它们分子体积的大小相差明显，一般通过预试验或文献资料查阅可获得所选用的适当孔径的树脂；其次，要知道分子中是否存在酚羟羧基或碱性氮原子，由此确定树脂的型号。综上所述，大孔树脂的选择，必须根据所分离化合物的大致结构特2.影响树脂纯化效果的因素及工艺条件的考查

(1)树脂性质如前所述，树脂的理化性质对吸附的影响很大，一般要求吸附容量大，吸附速度快和机械强度好。由于树脂的孔度、孔径、比表面积及极性不同，故性质亦异，使用时必须根据情况加以选择。凡要吸附分子量小的物质，则选择比表面积高及孔径较小的吸附剂。2.影响树脂纯化效果的因素及工艺条件的考查(2)药液pH值由于pH值影响某些药物的解离度，亦即影响该化合物与溶剂的亲和力，从而影响到被大孔树脂吸附的难易程度。一般情况下，酸性物质易在酸性溶液中被吸附，碱性物质在碱性溶液中被吸附。

(3)药液浓度吸附量与药液浓度符合Frendich和Angmur经典吸附式，即药液浓度增加吸附量增加，但药液浓度增加有一定限度，即不能超过树脂的吸附容量。(2)药液pH值由于pH值影响某些药物的解离度，亦即影响(4)上柱液温度由于吸附过程为一放热反应，温度太高会影响吸附效果，经实践证明，室温对实验几乎无影响，超过50摄氏时，吸附量明显下降，故应注意上柱液温度。

(5)盐浓度无机盐的加入降低了吸附质在介质内的溶解度，从而有利于大孔树脂的吸附。有人通过静态吸附量的实验比较，认为无机盐的浓度为3.5％(W/V)时，大孔树脂对人参总皂苷的吸附能力最强。(4)上柱液温度由于吸附过程为一放热反应，温度太高会影响(6)树脂柱径高比树脂柱内径与其柱高的比例也是影响树脂吸附效果的因素之一。合适的径高比可为分离提供较高的柱效，从而更有利于大孔树脂的吸附与分离。

(7)树脂柱的清洗化合物经树脂吸附后在树脂表面或内部残留有许多非极性物质，或吸附杂质成分，必须在清洗过程中洗除，非吸附性成分一般用水即可洗除，而吸附性杂质根据情况可用一定浓度的酸或碱液除去(0.1～lmol／L氢氧化钠或盐酸)，一般情况下洗至近五色即可。(6)树脂柱径高比树脂柱内径与其柱高的比例也是影响树脂吸(8)洗脱液的选择及解吸根据被吸附物的性质及吸附环境选择适宜的洗脱液进行洗脱和解吸。①常用的方法是用低级醇、酮或其水溶液解吸，如甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、水等等。所选用的溶剂应符合两种要求：一种要求溶剂应能使大孔网状吸附剂溶胀，这样可减弱溶质与吸附剂之间的吸附力；另一种则要求所选用的溶剂应容易溶解吸附