氢键吸附树脂的开发和应用zz
氢键吸附树脂的开发和应用吸附树脂法用于中草药有效成份的提取分离不仅能降低能耗、缩短提取时间、提高药效和降低成本,而且还会改变中药的传统剂型,在中药现代化的进程中发挥重要作用。
吸附树脂一般定义为“交联多孔性聚合物”,分为非极性、中极性、极性和强极性4个类型。但一般的苯乙烯-二乙烯笨的共聚物选择性都不是很好,用于植物提取液的有效成分分离时,大都是即吸附了有效成分,又同时吸附了一些想分离除去的杂质。这样一来,提取物虽然较之用溶剂萃取有溶剂残留低、工艺简单等优点,但很难达到高效分离的目的。一般都是分离出一大类成分,分离单一的成分就很困难了。但近年来,一些进行了化学修饰的大孔吸附树脂的出现弥补了普通大孔吸附树脂在这方面的不足。象利用氢键来吸附中药有效成分的树脂就是其中的一大类。这类吸附剂对含氧、含氨的有机物显示出较高的亲和性。用于水溶性极性有机物的分离、纯化具有很高的选择性。
在基础研究方面,突破了按照树脂的极性分类的概念,在吸附树脂这类重要的分离材料中增加了一类以氢键作用为主要吸附机理的新型吸附剂。已经研究出的氢键吸附树脂有3个类型:①即给体型,含有-C6H4OH、-C6H2(OH)3基团,能给出质子,给体型(-OH)对咖啡因有较好的吸附性能;②受体型,含有-COOR'基团,能接受质子,受体型(-C=O)可分离苯胺、N-甲基苯胺和N,N-二甲基苯胺。象ADS-17 、ADS-21就属于受体型;③混合型,含有-NHCONH-、-CH2NHOOCR等基团,既能给出质子,又能接受质子。象ADS-15、ADS-F8就属于混合型。其中①、②型分别能与生物碱、黄酮苷及酚类形成氢键,③类能同时与含羟基的物质和含酯基的物质形成氢键。另外,还合成了凝胶型的天然高分子与合成聚合物互贯的氢键吸附树脂,从而突破了吸附树脂必须是多孔型的传统概念。这些对吸附分离来说都是新的发展。
普通吸附树脂是靠范德华力进行吸附,吸附热在8~20KJ/mol范围内;苯酚在酰胺树脂上的吸附热实测值为:43.7KJ/mol~30.5KJ/mol,不仅远高于范德华吸附热,而且也恰好在氢键键能(8~50KJ/mol)的范围内。氢键吸附热的大小适中,不仅使树脂具备较强的吸附力,也能用一般有机溶剂进行洗脱。2,4-二硝基苯酚在普通吸附树脂上的吸附受pH的影响很大,当PH值由2.5提高到8.5时,吸附率由97.2%下降到10.7。而用酰胺树脂吸附,在同样的pH变化时,吸附率从99.8%略降为87.5%。表明此类树脂确有较强的吸附能力,而且能够适应较宽的吸附条件。
用氢键吸附树脂进行中药成分的分离取得了显著的效果。混合型树脂用于从银杏叶中提取黄酮类和内酯类,其含量可达到40%以上,比使用普通树脂提高1倍。另一类氢键树脂还可将黄酮类和内酯类完全分离,得到两种含量较高的药用成分。给体型树脂用于分离生物碱,如喜树碱、长春碱、咖啡因都有很好的效果。研究证明氢键吸附树脂可用于中药的黄酮类、皂甙类、生物碱类、酯类等大部分有效成分的提取分离,可成为"中药现代化"的主要分离手段。
可以说,树脂吸附法能够在大部分中药成分的提取分离中获得应用,将会成为中药现代化的主导分离技术。但作为我们树脂行业的工作者必须共同努力,开发出更多的选择性更好的树脂以更有利于植提行业的发展。
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