CN1094385C

CN1094385C - 改性天然大分子化合物吸附剂及其应用

Info

Publication number: CN1094385C
Application number: CN99100348A
Authority: CN
Inventors: 许名成; 史作清; 施荣富; 路延龄; 何炳林
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2002-11-20
Anticipated expiration: 2019-01-25
Also published as: CN1262146A

Abstract

本发明属于改性天然大分子化合物固体吸附剂及其应用，将8%～15%(w/w)的明胶和聚乙烯醇水溶液按1∶8～3∶2的体积比混合搅匀，调节pH＝2～4，加入定量戊二醛后与溶解有非离子性表面活性剂的有机溶剂混合，升温反应，经过滤、洗涤制备得粒度为0.2～1.0mm的球形明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附剂，该吸附剂可用于从银杏叶中提取得含黄酮甙59%以上的提取物及含萜内酯35%以上的提取物；还可用于从中药制剂中完全选择去除鞣质，该吸附剂比现有吸附剂的机械强度好、化学结构稳定、生产成本低、能进行柱操作和再生重复使用。

Description

改性天然大分子化合物吸附剂及其应用

技术领域

本发明要求保护的技术方案属于有机材料固体吸附剂及其在液体的选择吸附分离中的应用。

背景技术

明胶是一种天然的弱酸弱碱两性大分子，它具有良好的亲水性能及生物相容性，可应用于医疗、药物和其他领域，例如明胶与聚丙烯酸、聚乳酸等形成的交联共聚物能作为药物缓释载体及组织愈合材料等，热变性明胶吸附剂可用于从海水或工业废水中富集铜，韩国曾报道过将明胶与聚乙烯醇通过与醛反应制成薄膜状交联聚合物，用作人工皮肤。天然多元酚类化合物在植物中是普遍存在的，中草药中此类成分有些具有明显的药理活性，如黄酮类、香豆素等；有些在很多剂型的中成药中则作为有害成分必须彻底除去，如鞣质。这些成分与其它有效成分或杂质的传统分离方法是溶剂萃取法。例如银杏叶主要有效成分是黄酮甙和萜内酯，现有文献报导的两类成分的分离方法是用乙酸乙酯将萜内酯选择性萃取出来，从而实现分离(JP平3-264533)。这种方法溶剂损耗大、能耗高，对生产设备要求严。又如一些中药的口服及注射剂型，为保证制剂的稳定性及安全性，必须将鞣质彻底除去，以往大多采用铅盐、乙醇或明胶沉淀的方法(中药通报，1986，11(9)：542)，不仅有效成分损失严重，而且容易产生重金属或明胶残留污染；甲醛交联明胶树脂吸附法能很好地克服以上缺点(中草药，1991，22(11)：489)但同时也带来了新的问题。这类吸附剂机械强度非常差，不能进行柱操作和重复使用，而且化学结构也不稳定。其它通用的吸附树脂因其骨架的疏水性及功能基的非专一性，导致吸附酚类天然产物的选择性差而不能获得满意的结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种光滑球形、机械强度好、化学结构稳定、有很高选择性、能进行柱操作和重复使用、成本较低的明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附剂，并将其用于从银杏叶中提取天然酚化合物和从中药制剂中选择去除鞣质。

本发明的改性天然大分子化合物吸附剂是用以下方法制备的明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附剂：在常温下，将明胶和聚乙烯醇分别溶解于水中，配成8％～15％(w/w)的水溶液，然后将上述两种溶液按明胶∶聚乙烯醇＝1∶8～3∶2的体积比混合在一起搅匀，接着用5％的盐酸调节上述混合溶液的pH＝2～4，加入溶液重量2.5～12％(v/w)的50％戊二醛水溶液，其它浓度的戊二醛水溶液的加入量可按戊二醛的含量折算，将0.2～0.6％(w/w)的非离子性表面活性剂，如司班或土温，溶解于有机溶剂，如液腊、氯苯、邻二氯苯、或它们的混合物中，然后在搅拌下加入上述混合水溶液，其体积为有机相的1/2～1/4，升温至50～70℃反应3小时以上，经过滤、洗涤等后处理，制备出所需球形杂化交联聚合物吸附剂(吸附树脂)，其粒度为0.2～1.0mm。

交联合成反应的方程式可表示如下：

将本发明的明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附剂应用于从银杏叶中提取天然酚化合物的操作方法如下：将明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附树脂装入柱径为15mm～1m，树脂体积为20ml～1m³的柱中，装置成树脂柱；将银杏叶粉碎，进行乙醇水溶液热提取，提取液回收乙醇后，用水稀释，过滤得澄清水溶液，将得到的水溶液通入上述树脂柱中，其中的黄酮类成分被有效地吸附在树脂内，再经洗涤、用70％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为0.5～2倍树脂床体积/小时，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状高黄酮甙含量(59％以上)的提取物，其中萜内酯的含量低于0.5％；流出液再通过另一只装有ADS-16吸附树脂的吸附柱，萜内酯被ADS-16树脂有效吸附，再经洗涤、用50％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为0.5～2倍树脂床体积/小时，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状高萜内酯含量(35％以上)的提取物，其中黄酮甙的含量低于0.1％。

将本发明的明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附剂应用于从中药制剂中去除鞣质的操作方法如下：将含按处方制备的含有鞣质的中药单方或复方用作口服液、针剂的溶液通过上述树脂柱，先用75％酒精洗脱树脂中被吸附的非鞣质的酚性成分，将洗脱液与流出液合并，用白蛋白法检测不出其中鞣质的存在，再用2％的氢氧化钠完全洗脱树脂中被吸附的鞣质，树脂得到再生，可继续使用。

本发明与现有技术相比，具有的优点是：以本发明方法制得的吸附树脂呈光滑球形，粒度在0.2～1.0mm之间，机械强度因聚乙烯醇的引入而很好，化学结构稳定，室温放置两年以上结构未见有任何变化。树脂的生产成本低。树脂在水溶液中具有“溶胀”孔结构，含水量在60％～85％之间，对酚性天然产物的吸附以氢键作用为主，具有较高的吸附量和高选择性。例如对黄酮甙的吸附量可以达到52mg/g干树脂，对鞣质的吸附量可达到463mg/g干树脂，从银杏叶的醇提物回收酒精后稀释的水溶液中吸附分离黄酮甙时，对黄酮甙显示出良好的选择性，而不吸附萜内酯，从而实现两类成分的分离，对鞣质的吸附选择性高，能用于中药口服液或针剂的彻底除鞣，对其它酚性有效成分的吸附可用选择性洗脱的方法回收，因此有效成分损失比其它除鞣方法少，并且没有引进任何有害的杂质。本发明的吸附树脂在水—乙醇溶剂交替时，溶胀度小，便于柱操作。

具体实施方式

实施例1

将明胶溶解于水中，配成8％(w/w)的水溶液；将聚乙烯醇溶解于水中，配成15％(w/w)的水溶液。然后将上述两种溶液按明胶∶聚乙烯醇＝3∶2的体积比混合在一起搅匀。接着用5％的盐酸调节上述混合水溶液的pH＝2～4，加入溶液重量2.5％(v/w)的50％戊二醛水溶液。将0.2％(w/w)的非离子性表面活性剂司班-80溶解于液腊中，然后在搅拌下加入上述混合水溶液(其体积为有机相的1/2)，升温至70℃反应3小时以上。经过滤、洗涤等后处理，制备出所需球形交联聚合物吸附树脂，其粒度为0.2～1.0mm。

实施例2

将明胶溶解于水中，配成15％(w/w)的水溶液；将聚乙烯醇溶解于水中，配成8％(w/w)的水溶液。然后将上述两种溶液按明胶∶聚乙烯醇＝1∶8的体积比混合在一起搅匀。接着用5％的盐酸调节上述混合水溶液的pH＝2～4，加入溶液重量12％(v/w)的50％戊二醛水溶液。将0.6％(w/w)的非离子性表面活性剂土温-60溶解于邻氯二苯中，然后在搅拌下加入上述混合水溶液(其体积为有机相的1/4)，升温至50℃反应3小时以上。经过滤、洗涤等后处理，制备出所需球形交联聚合物吸附树脂，其粒度为0.2～1.0mm。

实施例3

将20克银杏叶(华东产苗圃叶)粉碎，进行乙醇水溶液热提取，提取液回收乙醇后，用水稀释至40～80毫升，过滤得澄清水溶液。将得到的水溶液通入装有在实施例1中所制得的交联聚合物吸附树脂的树脂柱(柱径15mm，装20毫升树脂)，其间黄酮类成分被有效地吸附在树脂内，再经用20～100毫升去离子水洗涤、用40毫升70％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为0.5倍树脂床体积/小时，将解吸液减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状提取物(A)，经高效液相色谱分析，A中黄酮甙含量60％以上，萜内酯的含量低于0.5％，收率为1.1％(以干燥银杏叶计)。流出液再通过另一只装有ADS-16吸附树脂的吸附柱(柱径15mm，装20毫升树脂)，萜内酯被ADS-16树脂有效吸附，再经洗涤、用50％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为0.5倍树脂床体积/小时，将解吸液减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状提取物(B)，经高效液相色谱分析，B中萜内酯含量为36.8％，黄酮甙含量低于0.1％，收率为0.7％(以干燥银杏叶计)。

银杏黄酮甙和萜内酯的结构如下： R＝H，山奈酚衍生物 R＝H，山奈酚衍生物R＝OH，槲皮素衍生物 R＝OH，槲皮素衍生物R＝OCH3，异鼠李素衍生物黄酮甙的化学结构

GA：R₁＝R₂＝HR₃＝CHGBR₁＝R₃＝OHR₂＝H白果内酯 GCR₁＝R₂＝R₃＝CH萜内酯的化学结构

实施例4

将10公斤银杏叶(华东产苗圃叶)粉碎，进行乙醇水溶液热提取，提取液回收乙醇后，用水稀释至40升，过滤得澄清水溶液。将得到的水溶液通入装有在实施例2中制得的交联聚合物吸附树脂的树脂柱(柱径80mm，装10升树脂)，其中的黄酮类成分被有效地吸附在树脂内，再经洗涤、用70％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为1倍树脂床体积/小时，将解吸液减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状提取物(A)，经高效液相色谱分析，A中黄酮甙含量63％以上，萜内酯的含量低于0.5％，收率为1.1％(以干燥银杏叶计)；流出液再通过另一只装有ADS-16吸附树脂的吸附柱，萜内酯被ADS-16树脂有效吸附，再经洗涤、用50％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为1倍树脂床体积/小时，将解吸液减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状提取物(B)，经高效液相色谱分析，B中萜内酯含量为35％，黄酮甙含量低于0.1％，收率为0.7％(以干燥银杏叶计)。

实施例5

将1000公斤银杏叶(华东产苗圃叶)粉碎，进行乙醇水溶液热提取，提取液回收乙醇后，用水稀释至4000升，过滤得澄清水溶液。将得到的水溶液通入装有实施例2中制得的交联聚合物吸附树脂的树脂柱(柱径1m，装1000升树脂)，其中的黄酮类成分被有效地吸附在树脂内，再经洗涤、用70％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为2倍树脂床体积/小时，将解吸液减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状提取物(A)，经高效液相色谱分析，A中黄酮甙含量59.4％以上，萜内酯的含量低于0.5％，收率为1.08％(以干燥银杏叶计)；流出液再通过另一只装有ADS-16吸附树脂的吸附柱，萜内酯被ADS-16树脂有效吸附，再经洗涤、用50％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为2倍树脂床体积/小时，将解吸液减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状提取物(B)，经高效液相色谱分析，B中萜内酯含量为36.2％，黄酮甙含量低于0.1％，收率为0.69％(以干燥银杏叶计)。

实施例6

按复方中药“龟鹿补肾液”处方称取各味药，水煎煮，离心后取上清液，过滤得不澄明溶液(含大量鞣质)，通过装有在实施例1中制得的交联聚合物吸附树脂的树脂柱(柱径3mm，装100ml树脂)，先用75％酒精洗脱被树脂吸附的淫羊藿甙，回收乙醇后并入流出液中，白蛋白法检测上述溶液，检测不出鞣质，溶液澄明。再用2％的氢氧化钠可以完全洗脱吸附在树脂上的鞣质，树脂得到再生，可继续使用。上述去除鞣质后的澄明溶液进入下一步制药工序，制成的口服液的有效成分含量均比酒沉除鞣工艺高。如下表：方法相对密度淫羊藿甙多糖含氮量何首乌蒽醌

(mg/ml) (mg/100ml) (mg/ml) (mg/ml)酒沉 1.015 3.75 3.2 2.46 +吸附 1.038 7.28 8.4 2.96 +-鞣质的结构如下：淫羊藿甙的结构如下：

Claims

1.一种改性天然大分子化合物吸附剂，其特征在于它是用以下方法制备的明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附剂：在常温下，将明胶和聚乙烯醇分别溶解于水中，配成8％～15％(w/w)的水溶液，然后将上述两种溶液按明胶：聚乙烯醇＝1∶8～3∶2的体积比混合在一起搅匀，接着用5％的盐酸调节上述混合溶液的pH＝2～4，加入溶液重量2.5～12％(v/w)的50％戊二醛水溶液，其它浓度的戊二醛水溶液的加入量可按戊二醛的含量折算，将0.2～0.6％(w/w)的非离子性表面活性剂，溶解于有机溶剂中，然后在搅拌下加入上述混合水溶液，其体积为有机相的1/2～1/4，升温至50～70℃反应3小时以上，经过滤、洗涤等后处理，制备出所需球形杂化交联聚合物吸附剂。

2.根据权利要求1所述的改性天然大分子化合物吸附剂，其特征在于它是粒度为0.2～1.0mm的球形明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附剂。

3.一种由权利要求1或权利要求2所述的改性天然大分子化合物吸附剂用于从银杏叶中提取天然酚化合物的方法，其特征在于它的具体操作步骤是：将明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附剂装入柱径为15mm～1m，树脂体积为0.00002～1m³的柱中，装置成树脂柱；将银杏叶粉碎，进行乙醇水溶液热提取，提取液回收乙醇后，用水稀释，过滤得澄清水溶液，将得到的水溶液通入上述树脂柱中，其中的黄酮类成分被有效地吸附在树脂内，再经洗涤、用70％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为0.5～2倍树脂床体积/小时，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状高黄酮甙含量59％以上的提取物，其中萜内酯的含量低于0.5％；流出液再通过另一只装有ADS-16吸附树脂的吸附柱，萜内酯被ADS-16树脂有效吸附，再经洗涤、用50％乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为0.5～2倍树脂床体积/小时，解吸液经减压浓缩、干燥、粉碎即得粉末状高萜内酯含量35％以上的提取物，其中黄酮甙的含量低于0.1％。

4.一种由权利要求1或权利要求2所述的改性天然大分子化合物吸附剂用于从中药制剂中除鞣质的方法，其特征在于它的具体操作步骤是：将明胶与聚乙烯醇杂化交联聚合物吸附剂装入柱径为15mm～1m，树脂体积为0.00002～1m³的柱中，装置成树脂柱；将含按处方制备的含有鞣质的中药单方或复方用作口服液、针剂的溶液通过树脂柱，先用75％酒精洗脱树脂中被吸附的非鞣质的酚性成分，并将洗脱液与流出液合并，用白蛋白法检测不出其中鞣质的存在，再用2％的氢氧化钠完全洗脱树脂中被吸附的鞣质，树脂得到再生，可继续使用。