大孔樹(shù)脂--屠鵬飛

1、大孔吸附樹(shù)脂在新藥研究開(kāi)發(fā)大孔吸附樹(shù)脂在新藥研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)中的應(yīng)用及存在的問(wèn)題和生產(chǎn)中的應(yīng)用及存在的問(wèn)題屠鵬飛屠鵬飛北京大學(xué)中醫(yī)藥現(xiàn)代研究中心北京大學(xué)中醫(yī)藥現(xiàn)代研究中心概概 述述 中藥有效成分的不斷闡明中藥有效成分的不斷闡明 中藥現(xiàn)代化的要求中藥現(xiàn)代化的要求 當(dāng)前用于中藥純化的主要技術(shù)：當(dāng)前用于中藥純化的主要技術(shù)： 溶劑法：溶劑法： 沉淀法：沉淀法： 色譜法：色譜法：大孔吸附樹(shù)脂、離子交換樹(shù)脂、大孔吸附樹(shù)脂、離子交換樹(shù)脂、 聚聚酰胺、葡聚糖凝膠等酰胺、葡聚糖凝膠等 超臨界流體萃取法：超臨界流體萃取法： 超濾法：超濾法： 結(jié)晶法：結(jié)晶法：一、樹(shù)脂簡(jiǎn)介一、樹(shù)脂簡(jiǎn)介1、常用樹(shù)脂的類(lèi)型、常用樹(shù)脂的類(lèi)型

2、 凝膠樹(shù)脂凝膠樹(shù)脂 大孔樹(shù)脂大孔樹(shù)脂 離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂2、離子交換樹(shù)脂、離子交換樹(shù)脂CHCH2SO3HCHCH2SO3HCHCH2mnCHCH2CHCH2CHCH2SO3HCHSO3HSO3HCH2CH2CHCHSO3HSO3H離子交換樹(shù)脂的種類(lèi)離子交換樹(shù)脂的種類(lèi) 種種 類(lèi)類(lèi) 活活 性性 基基 團(tuán)團(tuán)1 強(qiáng)酸性強(qiáng)酸性 磺酸基磺酸基(SO3H)2 弱酸性弱酸性 磷酸基磷酸基(PO3H2)、羧酸基、羧酸基(COOH)3 強(qiáng)堿性強(qiáng)堿性 型：三甲基胺型：三甲基胺(-N+(CH3)3) 型：二甲基乙醇胺型：二甲基乙醇胺(N+(CH3)2C2H4OH4 弱堿性弱堿性 伯氨基伯氨基(-NH2)、仲氨基

3、、仲氨基(-NHR)、叔氨基、叔氨基(-NR2)5 兩性?xún)尚?強(qiáng)堿弱酸強(qiáng)堿弱酸 弱堿弱酸弱堿弱酸3、大孔吸附樹(shù)脂、大孔吸附樹(shù)脂CHCH2CHCH2CHCH2mnCHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CH2CHCH大孔吸附樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)示意圖大孔吸附樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)示意圖目前國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂的主要類(lèi)型目前國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂的主要類(lèi)型致孔劑：致孔劑：甲苯、石蠟、溶劑汽油、煤油、碳醇、聚乙烯醇等甲苯、石蠟、溶劑汽油、煤油、碳醇、聚乙烯醇等CHCH2COCN或或CCOCH3CH2CH3O聚合聚合CHCH2CHCH2CHCH2弱極性和弱極性和極性樹(shù)脂極性樹(shù)脂聚合聚合CHCH2CHCH2CHCH2非極性樹(shù)脂非極性樹(shù)脂國(guó)產(chǎn)大孔吸附樹(shù)

4、脂的主要型號(hào)、性能、生產(chǎn)企業(yè)國(guó)產(chǎn)大孔吸附樹(shù)脂的主要型號(hào)、性能、生產(chǎn)企業(yè) 型號(hào)型號(hào) 性能性能 生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)企業(yè)D-101 非極性非極性 天津晶瑩提取樹(shù)脂有限責(zé)任公司天津晶瑩提取樹(shù)脂有限責(zé)任公司D-201 弱極性弱極性 天津晶瑩提取樹(shù)脂有限責(zé)任公司天津晶瑩提取樹(shù)脂有限責(zé)任公司D-301 極性極性 天津晶瑩提取樹(shù)脂有限責(zé)任公司天津晶瑩提取樹(shù)脂有限責(zé)任公司HPD-100 非極性非極性 河北滄州寶恩化工有限公司河北滄州寶恩化工有限公司HPD-300 弱極性弱極性 河北滄州寶恩化工有限公司河北滄州寶恩化工有限公司HPD-600 極性極性 河北滄州寶恩化工有限公司河北滄州寶恩化工有限公司X-5 非極性非極性

5、 南開(kāi)大學(xué)化工廠南開(kāi)大學(xué)化工廠AB-8 弱極性弱極性 南開(kāi)大學(xué)化工廠南開(kāi)大學(xué)化工廠NKA-9 極性極性 南開(kāi)大學(xué)化工廠南開(kāi)大學(xué)化工廠 三菱化學(xué)的大孔吸附樹(shù)脂三菱化學(xué)的大孔吸附樹(shù)脂聚苯乙烯系列合成樹(shù)脂：聚苯乙烯系列合成樹(shù)脂： Diaion: HP20, HP21 Sepabeads: SP825, SP850 Sepabeads: SP70, SP700修飾的聚苯乙烯系列合成樹(shù)修飾的聚苯乙烯系列合成樹(shù)脂脂: Sepabeads: SP207異丁烯系列合成樹(shù)脂異丁烯系列合成樹(shù)脂: Diaion: HP2MGBrBrBrBrBrBrCH3CCOCH3OOOCH3CH3COOCH3CH2CH2OCOC

6、H3CH3COOCH3COOCH3CH3大孔吸附樹(shù)脂的主要理化性質(zhì)大孔吸附樹(shù)脂的主要理化性質(zhì) 顏色：白色、乳白色至微黃顏色：白色、乳白色至微黃 物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于任何酸、堿物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于任何酸、堿及有機(jī)溶劑，加熱不溶，可在及有機(jī)溶劑，加熱不溶，可在150以下以下使用使用 含水量：含水量：6080 堆積密度：堆積密度：0.60.9影響樹(shù)脂性能的主要因素及國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂存在影響樹(shù)脂性能的主要因素及國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂存在的主要問(wèn)題的主要問(wèn)題 交聯(lián)度交聯(lián)度 比表面積比表面積 吸附容量吸附容量 粒度分布粒度分布 強(qiáng)度強(qiáng)度二、大孔吸附樹(shù)脂的預(yù)處理二、大孔吸附樹(shù)脂的預(yù)處理1、樹(shù)脂預(yù)處理的方法、樹(shù)脂預(yù)處理的方

7、法 回流提取法回流提取法 滲漉法滲漉法 水蒸氣蒸餾法水蒸氣蒸餾法2、樹(shù)脂預(yù)處理的溶劑、樹(shù)脂預(yù)處理的溶劑 乙醇乙醇 丙酮丙酮 異丙醇異丙醇 25鹽酸鹽酸 25氫氧化鈉氫氧化鈉3、滲漉法純化樹(shù)脂、滲漉法純化樹(shù)脂 色譜柱：色譜柱：不銹鋼柱；徑高比為不銹鋼柱；徑高比為1:31:7 裝柱：裝柱：濕法裝柱濕法裝柱 洗脫溶劑：洗脫溶劑：乙醇乙醇25鹽酸鹽酸25NaOH 水水甲醇甲醇25鹽酸鹽酸25NaOH 水水混合溶劑混合溶劑25鹽酸鹽酸25NaOH 水水 洗脫方法：洗脫方法：乙醇法：乙醇法：乙醇浸泡乙醇浸泡12h 2BV洗脫洗脫浸泡浸泡35h 2BV洗脫洗脫浸泡浸泡35h 35BV洗脫洗脫浸泡浸泡35h

8、35BV洗脫洗脫23BV鹽酸浸泡鹽酸浸泡24h 洗脫洗脫水洗脫水洗脫23BV NaOH浸泡浸泡24h 洗脫洗脫水洗脫水洗脫OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO混合溶劑法：混合溶劑法：混合溶劑浸泡混合溶劑浸泡12h 2BV洗脫洗脫浸泡浸泡35h 2BV洗脫洗脫浸泡浸泡35h 35BV洗脫洗脫23BV鹽酸浸泡鹽酸浸泡24h 洗脫洗脫水洗脫水洗脫23BV NaOH浸泡浸泡24h 洗脫洗脫水洗脫水洗脫新方法：新方法：乙醇浸泡乙醇浸泡35h 35BV乙醇洗脫乙醇洗脫 23BV鹽酸浸泡鹽酸浸泡24h 洗脫洗脫水

9、洗脫水洗脫23BV NaOH浸泡浸泡24h 洗脫洗脫水洗脫水洗脫4、乙醇法純化樹(shù)脂有機(jī)殘留物檢測(cè)、乙醇法純化樹(shù)脂有機(jī)殘留物檢測(cè)D-101乙醇洗脫曲線024681012123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20D-101乙醇洗脫曲線-0.10.10.30.50.70.91.11.31.51.71.92.12.32.51234567891011121314151617181920216.12-D-301混合溶劑洗脫00.511.5213579111315系列1 未處理樹(shù)脂的氣相色譜圖未處理樹(shù)脂的氣相色譜圖EtOH-1的氣相色譜圖的氣相色譜圖EtOH-31氣

10、相色譜圖氣相色譜圖NaOH洗脫的氣相色譜圖洗脫的氣相色譜圖三、大孔吸附樹(shù)脂的再生三、大孔吸附樹(shù)脂的再生 再生溶劑的選擇再生溶劑的選擇乙醇：乙醇：5095甲醇：甲醇：50100異丙醇：異丙醇：丙酮：丙酮：50100堿性乙醇溶液：堿性乙醇溶液：25鹽酸：鹽酸：25NaOH： 洗脫方法洗脫方法正洗脫：正洗脫：逆流洗脫：逆流洗脫：四、大孔吸附樹(shù)脂在新藥研究四、大孔吸附樹(shù)脂在新藥研究中的應(yīng)用中的應(yīng)用1、適用的新藥類(lèi)型、適用的新藥類(lèi)型 中藥有效成分的粗分和精制中藥有效成分的粗分和精制 單味中藥有效部位的制備單味中藥有效部位的制備 中藥復(fù)方有效部位的制備中藥復(fù)方有效部位的制備 注意：注意：性質(zhì)相似成分可混煎

11、后一起制備性質(zhì)相似成分可混煎后一起制備各味藥所含成分性質(zhì)差別較大的復(fù)方應(yīng)各味藥所含成分性質(zhì)差別較大的復(fù)方應(yīng)單獨(dú)提取后，再制備單獨(dú)提取后，再制備單味藥有效成分性質(zhì)差別較大的應(yīng)分別單味藥有效成分性質(zhì)差別較大的應(yīng)分別制備制備2、成分的類(lèi)型與樹(shù)脂的選擇、成分的類(lèi)型與樹(shù)脂的選擇 脂溶性成分包括甾體類(lèi)、二萜、三萜、黃酮、木脂素、脂溶性成分包括甾體類(lèi)、二萜、三萜、黃酮、木脂素、香豆素、生物堿等香豆素、生物堿等：應(yīng)選擇非極性或弱極性的樹(shù)脂，：應(yīng)選擇非極性或弱極性的樹(shù)脂，如如D101、AB-8、HPD100等等 皂苷和生物堿苷類(lèi)成分皂苷和生物堿苷類(lèi)成分：應(yīng)選擇弱極性或極性樹(shù)脂，：應(yīng)選擇弱極性或極性樹(shù)脂，如如D2

12、01、D301、HPD300、HPD600、AB-8、NKA-9等等 黃酮苷、蒽醌苷、木脂素苷、香豆素苷等黃酮苷、蒽醌苷、木脂素苷、香豆素苷等：應(yīng)選擇合：應(yīng)選擇合成原料中加有甲基丙烯酸甲酯或丙烯氰的樹(shù)脂，如成原料中加有甲基丙烯酸甲酯或丙烯氰的樹(shù)脂，如D201、D301、HPD600、NKA-9等等 環(huán)烯醚萜苷類(lèi)成分環(huán)烯醚萜苷類(lèi)成分：應(yīng)選擇極性樹(shù)脂，如：應(yīng)選擇極性樹(shù)脂，如D301、HPD600、NKA-9等等3、樹(shù)脂用于新藥研究應(yīng)考察的內(nèi)容、樹(shù)脂用于新藥研究應(yīng)考察的內(nèi)容(1)樹(shù)脂型號(hào)的選擇樹(shù)脂型號(hào)的選擇 比吸附值考察比吸附值考察 分離性能考察分離性能考察(2)藥材樹(shù)脂比例的考察藥材樹(shù)脂比例的考察

13、(3)色譜柱的徑高比考察色譜柱的徑高比考察(4)洗脫溶劑的考察洗脫溶劑的考察(5)吸附流速和洗脫流速考察吸附流速和洗脫流速考察(6)收集洗脫液量考察收集洗脫液量考察(7)樹(shù)脂的使用壽命考察樹(shù)脂的使用壽命考察(8)工藝放大試驗(yàn)工藝放大試驗(yàn)4、樹(shù)脂分離條件的正交試驗(yàn)、樹(shù)脂分離條件的正交試驗(yàn)表頭的設(shè)計(jì)表頭的設(shè)計(jì) 因素因素 藥材樹(shù)脂藥材樹(shù)脂 色譜柱色譜柱 洗脫流速洗脫流速 收集洗脫收集洗脫水平水平 比例比例 徑高比徑高比 BV/h 液量液量 1 1:1 1:3 1 3 2 1:2 1:5 2 5 3 1:3 1:7 3 7實(shí)例一：某中藥中苯乙醇苷類(lèi)成分的實(shí)例一：某中藥中苯乙醇苷類(lèi)成分的分離、精制分離、

14、精制 該中藥所含的成分：苯乙醇苷類(lèi)、環(huán)烯該中藥所含的成分：苯乙醇苷類(lèi)、環(huán)烯醚萜及其苷類(lèi)、木脂素及其苷類(lèi)、多元醚萜及其苷類(lèi)、木脂素及其苷類(lèi)、多元醇、水溶性生物堿、單糖、雙糖、氨基醇、水溶性生物堿、單糖、雙糖、氨基酸等酸等表表 4.6 4.6 不同吸附劑吸附能力考察結(jié)果不同吸附劑吸附能力考察結(jié)果大孔樹(shù)脂大孔樹(shù)脂 吸附劑型號(hào)吸附劑型號(hào)檢查結(jié)果檢查結(jié)果聚酰胺聚酰胺D101D201D401黃酮型黃酮型AB-8松果菊甙松果菊甙+水 洗 脫 液水 洗 脫 液TLC 檢查檢查類(lèi)葉升麻甙類(lèi)葉升麻甙+第 一第 一次 洗次 洗脫脫40乙醇洗脫物量乙醇洗脫物量(g)4.584.194.354.804.775.86松果

15、菊甙松果菊甙+水 洗 脫 液水 洗 脫 液TLC 檢查檢查類(lèi)葉升麻甙類(lèi)葉升麻甙+-第 二第 二次 洗次 洗脫脫40乙醇洗脫物量乙醇洗脫物量(g)3.013.123.073.243.194.13松果菊甙松果菊甙+-水 洗 脫 液水 洗 脫 液TLC 檢查檢查類(lèi)葉升麻甙類(lèi)葉升麻甙+第 三第 三次 洗次 洗脫脫40乙醇洗脫物量乙醇洗脫物量(g)1.831.641.711.521.560.67松果菊甙松果菊甙+-+-+水 洗 脫 液水 洗 脫 液TLC 檢查檢查類(lèi)葉升麻甙類(lèi)葉升麻甙+-+-+-+-第 四第 四次 洗次 洗脫脫40乙醇洗脫物量乙醇洗脫物量(g)0.640.720.530.610.570.

16、18注：注：+：明顯，：明顯，+：較明顯，：較明顯，+：可見(jiàn)，：可見(jiàn)，+-：隱約可見(jiàn)，：未見(jiàn)：隱約可見(jiàn)，：未見(jiàn)1、樹(shù)脂型號(hào)的考察、樹(shù)脂型號(hào)的考察2、樹(shù)脂用量和吸附次數(shù)的考察、樹(shù)脂用量和吸附次數(shù)的考察表表 4 4. .7 7 樹(shù)樹(shù)脂脂用用量量和和吸吸附附次次數(shù)數(shù)的的考考察察 藥藥材材樹(shù)樹(shù)脂脂比比例例測(cè)測(cè)定定結(jié)結(jié)果果藥藥材材樹(shù)樹(shù)脂脂(2:1)藥藥材材樹(shù)樹(shù)脂脂(1:1)藥藥材材樹(shù)樹(shù)脂脂(1:2)提提取取液液中中松松果果菊菊甙甙含含量量(mg/ml)32.4131.8932.64第第一一次次水水洗洗脫脫液液中中松松果果菊菊甙甙含含量量(mg/ml)16.439.139.08第第一一次次吸吸附附率率（）

17、49.371.472.2第第二二次次水水洗洗脫脫液液中中松松果果菊菊甙甙含含量量(mg/ml)8.682.362.29二二次次總總吸吸附附率率（）73.292.693.03、洗脫液乙醇濃度的考察、洗脫液乙醇濃度的考察 乙醇濃度乙醇濃度 20 40 60 80洗脫量洗脫量 9倍倍 5倍倍 4倍倍 3倍倍 檢出雜質(zhì)檢出雜質(zhì) 脂溶性脂溶性 脂溶性脂溶性 成分成分 成分成分4、收集洗脫液量的考察、收集洗脫液量的考察第第一一次次洗洗脫脫第第二二次次洗洗脫脫洗脫溶劑洗脫溶劑 水洗脫水洗脫 40乙醇洗脫乙醇洗脫收集量收集量 4 5TLC檢測(cè)檢測(cè) 未檢出糖未檢出糖 難檢出苯乙醇苷難檢出苯乙醇苷洗脫溶劑洗脫溶劑

18、 水洗脫水洗脫 40乙醇洗脫乙醇洗脫收集量收集量 3 4TLC檢測(cè)檢測(cè) 未檢出糖未檢出糖 難檢出苯乙醇苷難檢出苯乙醇苷實(shí)例二、某中藥中黃酮苷類(lèi)成分的分實(shí)例二、某中藥中黃酮苷類(lèi)成分的分離、精制離、精制表表 5 不不同同類(lèi)類(lèi)型型大大孔孔吸吸附附樹(shù)樹(shù)脂脂對(duì)對(duì)黃黃酮酮苷苷的的飽飽和和吸吸附附容容量量及及解解吸吸率率大大孔孔吸吸附附樹(shù)樹(shù)脂脂吸吸附附容容量量（mg/g）解解吸吸率率（%）D10179.061.38D402081.349.72AB-887.854.68X-573.524.411、樹(shù)脂型號(hào)的考察、樹(shù)脂型號(hào)的考察圖2：大孔吸附樹(shù)脂洗脫曲線00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

19、024681012洗脫組分（100ml/份）洗脫物量（g)-2024681012141618洗脫物量（g)黃酮苷含量（%）2、洗脫溶劑用量考察、洗脫溶劑用量考察水5乙醇表表 6 因素水平表因素水平表水平水平A樣品濃度樣品濃度（%）B吸附流速吸附流速（ml/min）C洗脫流速洗脫流速（ml/min）D柱床徑高比柱床徑高比1205101：725010201：10310020301：123、洗脫條件的正交試驗(yàn)、洗脫條件的正交試驗(yàn)表表 7 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果正交試驗(yàn)方案及結(jié)果試驗(yàn)號(hào)試驗(yàn)號(hào)ABCD黃酮苷含量黃酮苷含量%111110.746212221.214313330.633421231.029522

20、311.314623121.534731321.574832131.26933211.304K12.5933.3493.583.364K23.8773.7883.5474.322K34.1383.4713.5212.922Q12.95912.53812.59812.845CT=12.50S0.4590.0380.0980.345S/20.2290.0190.0490.1725、成品中有機(jī)殘留物的限量檢查、成品中有機(jī)殘留物的限量檢查 檢查方法：檢查方法：氣相色譜法氣相色譜法 檢查成分：檢查成分：應(yīng)根據(jù)樹(shù)脂合成中所接觸的有機(jī)成應(yīng)根據(jù)樹(shù)脂合成中所接觸的有機(jī)成分確定檢查成分分確定檢查成分 測(cè)定方法：測(cè)定方法：頂空進(jìn)樣或溶劑法頂空進(jìn)樣或溶劑法 含量限度：含量限度：苯：苯：2ppm；其它：；其它：20ppm 方法學(xué)考察：方法學(xué)考察：溶劑的氣相色譜檢測(cè)溶劑的氣相色譜檢測(cè)基線噪音和最低檢測(cè)限的測(cè)定基線噪音和最低檢測(cè)限的測(cè)定對(duì)照品的測(cè)定對(duì)照品的測(cè)定供試品的測(cè)定供試品的測(cè)定 標(biāo)準(zhǔn)的書(shū)寫(xiě)格式標(biāo)準(zhǔn)的書(shū)寫(xiě)格式色譜條件和系統(tǒng)適用性試驗(yàn)色譜條件和系統(tǒng)適用性試驗(yàn)對(duì)照品溶液的制備對(duì)照品溶液的制備供試品溶液的制備供試品溶液的制備測(cè)定法測(cè)定法起草說(shuō)明起草說(shuō)明