大孔吸附樹脂在生物活性肽分離純化中的應用

呂 紅，盧建中，張 璐，顏 梅

（1.江西中醫學院，江西 南昌 330006；2.江中藥業股份有限公司，江西 南昌 330096）

大孔吸附樹脂是一種有機高分子聚合物，其不溶于酸、不溶于堿、不溶于各種有機溶劑的特性，使得其在物質分離純化中的應用得到極大發展，20世紀70年代末開始將其應用于中草藥成分的分離純化，對中草藥行業起著不容忽視的作用［1］。

1 大孔吸附樹脂的性能

大孔吸附樹脂是一類新型非離子型高分子吸附劑，是以苯乙烯和丙酸酯為單體，在0.5%的明膠溶液中，加入乙烯苯為交聯劑，甲苯、二甲苯為致孔劑，它們相互交聯聚合形成的高分子網狀孔穴結構，在整個顆粒內部及外部都具有表面活性。其性質介于天然吸附劑（活性炭、硅膠和硅藻土）和離子交換劑之間，吸附特性與天然吸附劑類似，比離子交換劑更容易再生［2］。

大孔吸附樹脂的優點如下：①物理化學穩定性高，既不溶于酸和堿，也不溶于各種有機溶劑；②比表面積大，所以其吸附容量大，且吸附和解析速度快；③選擇性良好；④條件溫和，不會對需分離純化物質造成形狀的改變，且經純化得到的物質灰分低；⑤可再生，且再生處理方便，使用周期長，節約成本；⑥吸附樹脂呈小球狀，因此流體阻力比活性炭小，流速較快［3］。

2 大孔吸附樹脂的分離純化原理

大孔吸附樹脂是兼并吸附性和分子篩性原理的分離純化材料，其吸附的實質是一種物體高度分散或表面分子受作用力不均等而產生的表面吸附現象，這種吸附性能是由于范德華引力或生成氫鍵的結果。而分子篩原理是由于大孔吸附樹脂的多孔結構而決定的。通過這種吸附和篩選的原理，根據大孔吸附樹脂對有機化合物吸附力的不同及有機化合物分子量的大小，從而達到對有機化合物的分離、純化、除鹽、濃縮等不同目的。大孔吸附樹脂表面的親水性和疏水性決定了其對不同有機化合物的不同的吸附性能，按照大孔吸附樹脂表面帶的功能基的極性大小和所選用的單體分子架構不同，可以將大孔吸附樹脂分為非極性、中級性和極性三類。

3 大孔吸附樹脂在生物活性肽分離純化中的應用

肽是指分子結構介于氨基酸和蛋白質之間的一類化合物，是由20種天然氨基酸以不同的組成和排列方式構成的，其中可調節生物體生理功能的肽稱為生物活性肽，它們具有多種多樣的生物學功能，如激素作用、免疫調節、抗血栓、抗高血壓、抗癌、抗病毒、調節血糖等等。因此在生物醫藥以及保健食品等領域，生物活性肽具有廣闊的開發和利用前景［4］。

大孔吸附樹脂在生物活性肽中主要用于除鹽和分離提純，特別對于寡肽來說，其分子量小，與鹽離子相對納濾和反滲析等脫鹽效果不佳，而采用大孔吸附樹脂有很好的效果。根據大孔樹脂的極性、孔徑等吸附特性，配合不同極性的洗脫劑洗脫，可以分離純化得到不同極性，即不同疏水性的組分，這對于生物活性肽的分離制備具有重要意義，因為目前已知大部分生物活性肽的生物活性均與疏水性氨基酸密切相關，這也是大孔吸附樹脂分離純化生物活性肽的原理所在。

大孔吸附樹脂具有吸附和篩選性能，在分離純化生物活性肽時具有操作方便、條件溫和、吸附容量大、吸附解析速度快、設備簡單，且可避免有機溶劑和加熱、化學處理過程中造成生物活性肽的活性降低等優點，適合應用于生物活性肽的分離純化。

3.1 大孔吸附樹脂在抗氧化肽分離純化中的應用

抗氧化肽也稱還原肽，在對天然抗氧化劑的研究中，還原肽是目前的熱門方向之一。不但具有良好的抗氧化活性，且安全性極高，因而在保健食品以及生物醫藥領域的應用前景十分廣闊。

吳金鴻等［5］采用DA201-C型大孔吸附樹脂對乙醇分級的絲膠肽水解液進行脫鹽和分離提純，得到結果：醇溶絲膠肽在40%乙醇階段洗脫得到的組分清除脂溶性自由基DPPH·活性提高10%；水溶性的純沉絲膠肽在30%和40%乙醇階段洗脫得到的組分還原力提高2.5倍。吳金鴻等［6］還采用DA201-C型大孔吸附樹脂對醇溶絲膠肽的分子量小于500Da的寡肽混合物進行除鹽和初步分離，除鹽效果佳，并得到三個提純的組分。苗欣等［7］采用DA201-C型大孔吸附樹脂對花生粕發酵的超濾液進行脫鹽處理，動態吸附實驗表明，上樣濃度為6mg／mL，上樣流速為1mL／min時效果最好。同時測得用75%乙醇洗脫得到的組分的DPPH·清除率和還原能力最強。苑成偉等［8］研究了大孔型弱酸性丙烯酸系陽離子樹脂（D001）分離純化谷胱甘肽（GSH）的工藝條件，得出其最佳工藝條件為上柱液pH為5.0，樹脂柱高度為15cm，流速為3.5mL／min。得到的收集液經濃縮干燥后谷胱甘肽純度提高至90.9%，谷胱甘肽平均收率為70.6%，說明分離純化工藝可行。

3.2 大孔吸附樹脂在抗菌肽分離純化中的應用

抗菌肽又叫抗微生物肽，肽抗生素，是指具有抵御外界微生物侵害、清除體內突變細胞的一類小分子肽。抗菌肽具有廣譜抗菌活性，對細菌有很強的殺傷作用，尤其是其對某些耐藥性病原菌的殺滅作用更引起了人們的重視。除此之外，人們還發現，某些抗菌肽對部分病毒、真菌、原蟲和癌細胞等有殺滅作用，甚至能提高免疫力、加速傷口愈合過程，所以抗菌肽在醫學上有良好的應用前景。

過振宇等［9］用6種不同型號的大孔吸附樹脂比較對家蠅抗菌肽的吸附解析特性，發現D101型大孔吸附樹脂性能優于其他5種。王暉等［10］以D3520型和D4020型大孔吸附樹脂為吸附劑，均可有效吸附發酵液中的乳鏈菌肽，得到在30℃ 、pH2.5時，吸附劑用量為60mL發酵液／g干樹脂時，D3520型和D4020型大孔吸附樹脂對發酵液中乳鏈菌肽的吸附率可達90%。濾去吸附殘液，對于D3520型大孔吸附樹脂，解吸劑用量為30mL／g干樹脂，用80%乙醇洗脫，最大靜態解吸率為63%；對于D4020型大孔吸附樹脂，解吸劑用量為40mL／g干樹脂，使用60%乙醇洗脫，最大靜態解吸率為65%。

3.3 大孔吸附樹脂在抗高血壓肽分離純化中的應用

抗高血壓肽又稱為血管緊張素轉化酶抑制肽，是從食物蛋白中分離出來的一類具有明顯降低血壓功效的多肽物質，除降壓功能以外，該類抗高血壓肽往往還具有促進免疫、抗凝血和抗腫瘤等功能。

趙利等［11］利用DA201-C大孔吸附樹脂對酪蛋白非磷肽（CNPPs）脫鹽并進行分離分級，其脫鹽率在97%以上，回收率達到95%，在不同體積分數的乙醇進行階段洗脫，酪蛋白非磷肽均可以分離出3個組分。趙一明等［12］也采用DA201-C大孔吸附樹脂對酪蛋白非磷肽進行脫鹽處理，其脫鹽率達到95.40%，回收率達到85%以上，ACE抑制活性得到提高，所以，采用大孔吸附樹脂進行酪蛋白非磷肽的脫鹽處理是一種簡便有效的方法。陳季旺等采用9種大孔吸附樹脂吸附大米降壓肽，最后結果顯示NKA型大孔吸附樹脂對大米降壓肽的吸附效果較好，大米降壓肽中灰分含量由脫鹽前的16.64%減少到脫鹽后的2.32%，脫鹽效果良好。

除此之外，大孔吸附樹脂還可用于大豆肽、花生水解蛋白、鹿茸血肽等的分離純化，均得到滿意的效果。

4 結語

隨著肽類物質的開發和利用，對肽類的分離純化也越來越引起人們的重視，大孔吸附樹脂在生物活性肽分離純化中的應用報道較少，但其條件溫和、設備簡單、操作方便的特性，值得在生物活性肽的分離純化中得到推廣和應用。

［1］劉飛，趙瑩.大孔吸附樹脂及其在天然產物分離純化中的應用［J］.齊魯藥事，2008，27（10）：679-681.

［2］劉琦英.大孔吸附樹脂提取酸性蛋白酶抑制劑研究［J］.離子交換與吸附，1989，5（4）：251-255.

［3］何偉，李偉.大孔樹脂在中藥成分分離中的應用［J］.南京中醫藥大學學報，2005，21（2）：134-136.

［4］李勇，蔡木易.肽營養學［M］.北京：北京大學醫學出版社，2007：1-3.

［5］吳金鴻，王璋，許時嬰.采用大孔吸附樹脂提純乙醇分級的絲膠肽及其抗氧化活性的研究［J］.食品工業科技，2008，29（1）：149-152.

［6］吳金鴻，王璋，許時嬰.醇溶性絲膠肽的提純及對酪氨酸酶抑制作用的研究［J］.天然產物研究與開發，2008，20（5）：233-238.

［7］苗欣，張暉，柳杰.大孔樹脂對花生抗氧化肽的吸附研究［J］.中國油脂，2011，36（5）：21-25.

［8］苑成偉，王家騏，朱立江.大孔吸附樹脂分離純化谷胱甘肽（GSH）的研究［J］.發酵科技通訊，2008，37（3）：9-12.

［9］過振宇，施用暉，樂國偉.大孔吸附樹脂對家蠅抗菌肽的吸附與分離純化［J］.天然產物研究與開發，2008，20（5）：969-973.

［10］王暉，胡濱.大孔吸附樹脂分離發酵液中乳鏈菌肽的工藝研究［J］.中國抗生素雜志，2007，32（9）：572-574.

［11］趙利，王璋，許時嬰.大孔吸附樹脂對酪蛋白非磷肽的脫鹽和色譜分離［J］.無錫輕工大學學報，2003，22（4）：69-79.

［12］趙一明，王璋.大孔吸附樹脂對酪蛋白非磷肽脫鹽效果的研究［J］.食品與發酵工業，2007，33（11）：22-25.