大孔吸附樹脂在中藥活性成分分離純化中的應用

云南省中醫醫院，云南 昆明 650021

中藥復方是中醫臨床治療的主要形式，但中藥復方多組分(即活性成分多且復雜)的分離純化一直是制約中藥復方制劑現代化的關鍵問題之一。由于該問題沒有得到解決，中藥復方制劑至今未能擺脫“粗、大、黑”的面貌，既影響了中藥復方制劑在臨床中的廣泛應用，也制約了中藥制藥工業的發展和中藥復方制劑進入國際市場。近年來，大孔吸附樹脂技術作為一項分離純化的新技術，應用于中藥提取液的分離純化中，起到了去粗取精、富集活性成分的作用，與其他傳統的分離純化工藝相比，它具有工藝操作簡單、環境友好、選擇性好、生產成本低、再生方便等明顯的技術優勢[1]。大孔吸附樹脂技術還可以減少制劑的吸潮性，縮短生產周期，去除重金屬污染，有利于解決傳統中藥制劑“粗、大、黑”的問題，能大大加快中藥產業現代化發展的進程，應用前景廣闊[2]。中藥復方具有多組分、多靶點的特點，同一種大孔吸附樹脂對中藥復方中各類活性成分的吸附選擇性不同，吸附量差別很大，很難用一種樹脂對所有的活性成分進行分離純化[3-4]。因此，針對中藥復方問題，本文總結出采用大孔吸附樹脂聯用分離純化法。本文就大孔吸附樹脂分離純化技術的原理及其在中藥(單味和復方)活性成分分離純化中的應用最新進展進行綜述，其中包括大孔吸附樹脂聯用分離純化的新思路、新方法，旨在為中藥活性成分的分離純化研究和工業化生產提供理論依據。

1 大孔吸附樹脂分離純化技術的原理及在中藥復方活性成分分離純化中的特點

大孔吸附樹脂是一種不溶于酸、堿及各種有機溶劑的高分子聚合物吸附劑，是吸附性和篩選性原理相結合的分離材料[5]。它的吸附性，是由于分子間范德華力和產生氫鍵的結果，通過巨大的比表面積進行物理吸附而工作的，被吸附的物質容易從樹脂上洗脫下來。篩選性原理則是由于其本身的多孔性結構決定。中藥復方的活性成分，根據吸附力及分子量的大小不同，在大孔樹脂上經一定的溶劑洗脫而達到分離、純化、除雜、濃縮等不同目的。該技術目前已較廣泛地應用于中草藥的提取分離和中藥新藥的研究開發中。

大孔吸附樹脂對中藥復方活性成分的吸附具有如下特征[6]：①同一型號吸附樹脂對復方不同有效成分或部位選擇性不同。侯世祥等[7]分別以黃連、葛根、丹參為代表，研究了LD605 樹脂對有效部位的吸附能力強弱規律，發現黃酮>生物堿>酚類成分。②相同工藝條件下，與單味中藥相比，大孔樹脂吸附復方活性成分的容量較低。這是由于復方中各種成分共存，相互競爭吸附位點，導致相對于單味中藥吸附容量有所下降。③中藥復方不同有效成分在同一樹脂上解吸性能不同，因此為防止不同有效成分的丟失，應選擇適當的解吸劑(一般采用一定濃度的乙醇為洗脫劑)，并加以檢測。④大孔吸附樹脂對復方有效成分的吸附性能受多種因素影響。如采用D130樹脂分離純化右由熟地黃、附子、肉桂等10味藥組成的右歸煎劑復方時，樹脂柱徑比、樣品濃度、吸附流速、洗脫流速等多方面因素會對其有效成分的吸附性能有影響，研究發現其主要因素是樣品濃度[8]。

2 大孔吸附樹脂在中藥活性成分分離純化中的應用

大孔吸附樹脂法在中藥活性成分分離純化方面有著廣泛的應用，已被用來進行單味中藥或中藥復方的分離純化。在單味中藥方面，從1979年至今，文獻報道主要集中在生物堿、黃酮類、皂苷類、色素、多糖類等中藥活性成分的分離純化，能顯著提高中藥活性成分的濃度。而其在中藥復方活性成分分離純化中的應用研究報道較少。

2.1 在單味中藥活性成分分離純化中的應用

2.1.1 生物堿 據報道，生物堿類的分離純化較常采用的大孔吸附樹脂有：D101、AB-8、HPD-100、X-5、HPD-722、H-60[9]。李曉靜等[10]以秋水仙堿的吸附量和解吸率為考察指標，考察LSA5B、LSA21、LSD001、HPD600、D101這5種不同類型的大孔吸附樹脂對秋水仙堿的吸附量和解吸率，結果LSA5B 對秋水仙堿具有較好的富集能力，秋水仙堿的質量濃度比富集前提高了25倍。李巖，趙欣等[11]采用HPLC法測定，以天仙子中東莨菪堿、莨菪堿的吸附量和解吸率為考察指標，篩選了最佳樹脂及大孔樹脂分離純化天仙子中總生物堿的最佳工藝條件，東莨菪堿和莨菪堿的洗脫率可達74% 和86%，天仙子提取物中東莨菪堿、莨菪堿含量可達1.85%、4.03%。胡錦祥[12]采用大孔樹脂法分離純化延胡索總生生物堿，總生物堿質量分數能達到65%以上，且4 種生物堿單體及延胡索總生物堿的轉移率達85%以上。龔來覲等[13]以鹽酸小檗堿、鹽酸巴馬汀、鹽酸藥根堿、吳茱萸堿、吳茱萸次堿的吸附率和解析率為考察指標，考察了AB-8大孔樹脂對左金丸總生物堿的工藝參數，結果5種主要生物堿經AB-8分離純化后轉移率在75%以上，其中3種成分轉移率85%以上，精制效果好。

2.1.2 黃酮類 黃酮類化合物是植物中分布較廣的一類天然產物，具有多種生物活性，因此，進行中藥黃酮類活性成分的分離純化研究，對于提高中藥制劑質量和臨床療效具有重要意義。關于應用大孔吸附樹脂分離純化黃酮類化合物的報道較多，常用的大孔吸附樹脂有：D101、ADS-17、HP-20、H-60、HPD-300、DM-130等。湯如瑩[14]研究了D101 型大孔吸附樹脂分離純化沙苑子總黃酮工藝，制成的沙苑子總黃酮提取物出膏率為2.65%，總黃酮質量分數為56.24%，工藝轉移率為68.37%。王慧芳等[15]通過考察5 種大孔樹脂(HPD-100、HP-20、AB-8、X-5、NKA-Ⅱ)對陳皮黃酮的靜態吸附、解吸作用，研究了大孔樹脂純化陳皮黃酮工藝，并評價其抑菌活性，結果HP-20 型大孔樹脂更適合分離純化陳皮黃酮，純化后該成分抑菌活性明顯提高。李俊等[16]以油橄欖葉總黃酮吸附量、解吸率為評價指標，篩選大孔吸附樹脂及其分離純化工藝。HPD-300 型大孔吸附樹脂吸附-解吸效果最優，可用于大孔吸附樹脂分離純化油橄欖葉總黃酮。

2.1.3 皂苷類 大孔吸附樹脂分離純化皂苷的技術較為成熟，已經應用于生產。如大孔吸附樹脂用于三七總皂苷的分離純化。常用的大孔吸附樹脂有：D101、AB-8、HPD-100、DM-130等。羅云[17]從AB-8、D101、HPD-100 和S-8 四種不同型號大孔吸附樹脂中優選出分離純化重樓總皂苷效果最佳的樹脂，結果AB-8 樹脂對重樓總皂苷有較好的吸附分離性能，適用于重樓總皂苷的分離純化。曲麗萍等[18]比較在12種不同型號大孔樹脂下3種單體的靜態吸附量和解吸率，篩選了大孔樹脂富集純化重樓中重樓皂苷Ⅱ、纖細薯蕷皂苷、重樓皂苷I的最佳工藝，得到的浸膏中重樓皂苷Ⅱ、纖細薯蕷皂苷、重樓皂苷Ⅰ的含量分別為64.14、9.50、108.37mg.g-1，轉移率分別為87.67%、91.63%、93.98%。郭婷婷，王兆華等[19]探索以D101 型大孔吸附樹脂分離純化西洋參葉總皂苷的工藝條件及參數，得總皂苷提取物。提取物中總皂苷含量>75%，人參皂苷Rb3含量> 10%，總皂苷提取物得率約為14%。盧曉芳等[20]采用超聲強化、不同溫度真空干燥和甲醇中浸漬等方法預處理樹脂，采用非極性大孔樹脂(D101)從酸棗仁醇提物中分離酸棗仁皂苷和苷元，采用含水21%的樹脂在甲醇溶液中175W 下超聲30min預處理樹脂分離純化酸棗仁醇提物的皂苷和苷元的總含量達43%以上。

2.1.4 色素類 陳宇[21]以白肉和紅肉火龍果果皮為研究對象，探究大孔樹脂對火龍果色素分離純化工藝。采用靜態吸附和解吸實驗比較ADS-7、S-8、NKA-9、AB-8、D-101、X-5 六種型號樹脂分離純化效果，實驗結果表明：S-8 型大孔樹脂吸附和解吸性能較好，純化后色素的色價分別為62.50 和70.18，是純化前的倍5.31 和5.26 倍。馬小琴[22]研究了AB-8大孔吸附樹脂法純化分離原花青素的工藝條件及參數，得到的固體純度為94.7%。

2.2 在中藥復方中應用 相對單味中藥活性成分的分離純化而言，用于中藥復方制劑的研究起步較晚，但大孔樹脂吸附分離法在復方中的應用前景廣闊。采用大孔吸附樹脂對中藥復方(提取液)進行分離純化，可在除去雜質的同時富集有效成分濃度，所得的固體產物一般僅為原生藥的2%～5%，有效成分(部位)的含量提高10～14倍，臨床用藥劑量減少6～7倍[23]。固體產物的收率，與加水煎煮法(收率一般是原生藥量的30%)、水提醇沉法(收率一般是原生藥量的15%)相比，大孔吸附樹脂分離純化法可明顯提高中藥復方制劑中活性成分的相對含量，從而提高藥物療效。

雙黃連由黃芩、金銀花、連翹3味中藥組成，李淑芳等[24]以雙黃連中總酚、總黃酮的含量為考察指標，篩選了AB-8分離純化總酚、總黃酮的工藝條件，得到總酚的質量分數為39.71%，總黃酮的質量分數為79.88%。劉海[25]以4種有效成分保留率等為指標，對比了醇沉、陶瓷膜超濾、大孔樹脂吸附3 種方法精制四逆散水提液的精制效果，超濾法對柴胡皂苷a(87.29%)保留效果較好，醇沉法保留芍藥苷(85.04%)和柚皮苷(93.52%)優勢明顯。大孔樹脂吸附法則能很好地保留柴胡皂苷a(88.14%)和柚皮苷(85.57%)，同時此法可以顯著降低固形物得率(固形物得率：大孔吸附樹脂10.18%，水提液26.60%、醇沉法22.37%、超濾法23.17%)，各有效成分在精制物中含量較高。仝燕等[26]以柴胡皂苷A、芍藥苷、橙皮苷、甘草酸四種活性成分的含量為考察指標，采用S型大孔吸附樹脂對復方柴胡湯進行精制，結果上述四種有效成分保留良好，橙皮苷及芍藥苷含量均較高，未發現下降趨勢。

朱華旭等[27]以RP-HPLC測定黃連解毒湯水提取物及各大孔樹脂精制物中6種指標性成分—小檗堿、巴馬汀、黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素、梔子苷的含量，選用目前市售的X-5 、AB-8、 S-8、D101、ADS-17、ADS-21、ADS-7等10種不同極性的聚苯乙烯型大孔樹脂對黃連解毒湯水提取液進行精制，研究比較黃連解毒湯水提取液體系經大孔樹脂精制后的藥理活性及化學組成變化，結果經過X-5型大孔樹脂精制后的黃連解毒湯水提取物能更好的保留原有復方各成分的比例，且藥效作用與黃連解毒湯原方水提取液保持一致，為黃連解毒湯的臨床用藥劑型改進和實現工業化生產奠定了實驗基礎。通脈復方中黃芪、地黃、山藥等多糖是本方防治II型糖尿病的主要活性成分之一，谷江華等[28]以總多糖保留率、蛋白去除率、色素脫色率為評價指標，考察D101、AB-8、S-8、X-5、HPD450五種大孔吸附樹脂對通脈復方總多糖的純化效果，篩選通脈復方多糖的大孔吸附樹脂并確立純化工藝參數，在此工藝下多糖保留率90.51%，蛋白去除率77.83%，色素脫色率75.62%。表明該純化工藝能較好保留多糖，且具較高蛋白去除率和色素脫色率，可用于大規模生產。

3 目前大孔吸附樹脂技術在中藥復方分離純化的應用主要存在的問題

對于中藥復方活性成分分離純化一般只采用一種樹脂，由于其吸附機理單一，對于結構與性質相差較大的有效成分的吸附能力相差較大，容易造成有效成分丟失的情況，即使結構相差不大，但只要存在有效成分與樹脂之間吸附能力的差異，便會在提取物中有所反映。如陳延清為研制劑量小、服量小的現代中藥樂脈膠囊，以丹參素、芍藥苷的含量為指標，比較了七種不同類型的大孔吸附樹脂對該復方的精制情況，結果用大孔吸附樹脂精制后，提取物的含固率顯著降低， AB-8、X-5、WDL三種樹脂對芍藥苷的保留率都在80%以上，但丹參素的損失都很大，這一結果表明中藥復方中不同的成分在大孔樹脂上的吸附特性存在差異，僅依靠單一樹脂很難滿足中藥復方多組分的分離純化[29]。

中藥復方組分復雜僅以單個活性成分為指標還不能代替整個復方，目前，大孔吸附樹脂對中藥復方分離純化主要集中在富集有效部位或有效成分，降低用藥劑量的研究上，當前研究顯示經大孔吸附樹脂分離純化，可使中藥有效部位或有效 成分的純度提高10～14 倍，臨床用藥量減少6～7倍，有明顯的去粗取精的作用。但因中藥復方成分多且復雜，大孔吸附樹脂對不同成分的吸附選擇性不同，使得復方中藥活性成分的保留率相差很大，而且復方中的有效成分的種類及相互間用量的比例是復方有效性的物質基礎，因此，在應用大孔吸附樹脂分離純化中藥復方時，應結合藥效學，在明確復方有效物質基礎，保證復方藥效的基礎上，優選大孔吸附樹脂分離純化工藝。

4 大孔吸附樹脂聯用技術或與其他方法聯用的研究

對于有效成分眾多、而成分結構各異的中藥復方，很有必要闡明各成分在大孔吸附樹脂上的“吸附一解吸”特性，篩選適合中藥復方多種活性成分的分離純化方法。國內已有一些報道，如以黃芩、梔子和白芍為樣本，畢岳琦等[30]考察了Dl01等6種不同大孔吸附樹脂對黃芩苷等3種具有不同類型母核的苷類成分的吸附特性，結果6種非極性樹脂對3種苷類總體靜態吸附能力依次為黃芩苷>芍藥苷>梔子苷，其洗脫溶劑分別為75%、25%、45%的乙醇，洗脫率分別為60%、93%、93%，表明具有相似母核結構的苷類分子在同一樹脂上吸附能力不一定相似。其吸附力的大小與分子結構有關，對聚乙烯型樹脂而言，被吸附的分子母核雙鍵數目越多，分子與樹脂吸附作用力越大。針對中藥復方中不同性質組分在樹脂上吸附性能的多樣性或復雜性，可采用大孔吸附樹脂聯用技術，包括組合大孔吸附樹脂技術或與其他吸附技術聯用，如：陽離子交換樹脂、氧化鋁、聚酰胺、澄清劑等與大孔吸附樹脂聯用，來適應復方提取液種多種活性成分的分離純化。

組合大孔吸附樹脂技術主要用于中藥多種活性成分的分離純化，該方法可以使提高樹脂對中藥活性成分的吸附率和解吸率，大大提高活性成分的純度。邱碧菡等[31]為進一步改進和實現黃連解毒湯復方的臨床用藥劑型和工業化生產，以確保其藥理等效性為前提，將優選出的4 種大孔樹脂X-5、S-8、HPD100、AB-8進行6 種組合，通過考察水提液在樹脂上吸附-解吸動力學的變化，篩選出最優樹脂組合為HPD100+AB-8，其吸附率和解吸率均相對較高，同時能夠較好地同時保持原方中主要藥效成分。吳氏等[32]先從10 種樹脂中篩選出對木通皂苷D純化效果最好的樹脂HPD-722，使得該化合物的純度從6.27%提高到59. 41%，又聯用ADS-7使木通皂苷D的純度提升至95.05%。吳建銘等[33]采用大孔樹脂的串聯技術對油菜籽原花青素進行吸附純化，若用HPD450、AB-8 樹脂分步串聯純化，原花青素干粉純度為84%，收率62.5%；若采用HPD450、AB-8 樹脂1∶1混合上柱，則經1次純化，純度為80.3%，收率為75.2%。

聚酰胺—大孔吸附樹脂聯用技術主要用于黃酮類活性成分的分離純化，主要工藝為：樣品溶液以聚酰胺吸附，水洗除雜，將水洗除雜的聚酰胺加于大孔吸附樹脂頂部以一定體積分數的乙醇溶液洗脫富集總黃酮。聚酰胺、大孔吸附樹脂吸附機理不同，在分離純化中兩者呈現出了各自的優缺點，聚酰胺和大孔樹脂聯用則可以使兩者的優勢充分發揮出來。一方面，經水洗可除去大部分水溶性雜質，另一方面，聚酰胺對黃酮類活性成分的吸附作用較強，對色素及部分脂溶性成分仍保持較好的截留，減輕了對大孔樹脂柱的污染和負擔。經初步分級的上柱液再經大孔樹脂純化，再利用樹脂吸附和分子篩作用即可極大地提高產物的純度，這種純化方法操作簡單，樹脂再生比較方便且純化后黃酮含量高，具有廣闊的應用前景。張蕾[34]采用聚酰胺—大孔樹脂聯用富集苦參總黃酮，工藝簡單，方法優于目前常用的黃酮富集方法，富集總黃酮質量分數(53.6±2.2)%，收率(72.1±3.7)%。李靜[35]采用聚酰胺—大孔樹脂聯用法純化大葉藻總黃酮，總黃酮純度由(14.97±0.51)%增加到(71.14±0.79)%。楊超[36]采用聚酰胺—大孔樹脂聯用法純化桑葉總黃酮，純度達到48.09%，優于目前常用的桑葉總黃酮的富集方法。金慧鳴[37]采用聚酰胺—大孔樹脂聯用法純化茅巖莓總黃酮，總黃酮純度從72.25%提高到了80.75%，具有良好的應用前景。楊陽[38]采用聚酰胺—大孔樹脂聯用法純化川射干總異黃酮，異黃酮純度由19.71%增加到53.43%，收率為60.83%，工藝簡單。

陽離子交換樹脂—大孔吸附樹脂聯用，柴堯等[39]聯合應用陽離子交換樹脂和大孔吸附樹脂對桑葉中總生物堿和總酚進行富集純化，活性成分1-DNJ、綠原酸、蘆丁的含量可達0.17%、3.05%、0.92%，方法可行，可用于大生產。大孔吸附樹脂—氧化鋁聯用，趙鳳平[40]采用大孔吸附樹脂與氧化鋁聯用分離純化三七總皂苷，以D101純化效果最好，水提液經大孔樹脂分離純化洗脫后，收集洗脫液，將洗脫液過氧化鋁柱吸附除雜，氧化鋁用量為0.5g生藥/g，3批中試放大實驗，總皂苷的純度分別為85.69%、84.53%、86.32%。

澄清劑或超濾技術—大孔樹脂聯用。如對銀杏葉提取和精制過程中可以選用兩種以上工藝聯用，將經ZTC 澄清劑處理過的藥液再用大孔吸附樹脂吸附洗脫，得到質量穩定的銀杏葉提取物(GBE)，其黃酮和內酯分別達26 %和6%以上；用大孔樹脂吸附與超濾技術聯用對六味地黃丸進行精制，提取物重量只有藥材的46%，而98%的丹皮酚等有效成分被保留。

5 展望

為了得到符合三效(高效、速效、長效)、三小(劑量小、毒性小、副作用小)以及三便(制劑方便、攜帶方便、服用方便)等特點的現代中藥。相比于傳統的分離純化方法，在單味中藥、中藥復方制劑的活性成分的分離純化方面，大孔吸附樹脂確有其獨特的作用和優勢。在目前的研究中，大孔吸附樹脂也越來越與其他新技術結合使用，拓寬了應用的范圍，也取得了更好的分離純化效果。大孔樹脂不僅為中藥復方制劑的質量控制提供更有效、更可靠的純化手段，對中藥制劑革新也起到積極的推動作用。但由于中藥及復方本身的特殊性，大孔吸附樹脂結構性質的多樣性，大孔吸附樹脂的吸附及解吸工藝受樹脂柱徑比、樣品濃度、吸附流速等多方面因素影響，對于中藥復方活性成分的分離純化，本文總結出可采用大孔吸附樹脂聯用技術或與其他方法聯用技術的研究有待深入進行，如：該方法的科學性、合理性、可行性。但隨著更多的研究者研究的深入，這項技術的應用必定會推進中藥現代化的發展。