CN1970592A

CN1970592A - 高极性聚苯乙烯吸附树脂的制备方法及在分离博落回生物碱中的应用

Info

Publication number: CN1970592A
Application number: CN 200610129355
Authority: CN
Inventors: 王春红; 施荣富; 皮国沛; 俞嘉梅
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 2006-11-11
Filing date: 2006-11-11
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2026-11-11
Also published as: CN100390211C

Abstract

本发明公开了一种高极性基团含量的聚苯乙烯型吸附树脂的制备方法及在分离博落回生物碱中的应用。本发明根据博落回总碱中血根碱和白屈菜红碱的结构特征，合成以聚苯乙烯为骨架的、高极性基团含量的新型吸附树脂，利用该树脂偶极作用和疏水作用的协同效应，可使极性差别极小、分子结构极相似的血根碱和白屈菜红碱与树脂的结合力产生差别，并利用吸附能力的差别，仅通过“吸附－洗脱”一步简单工艺，即可使两者完全分离。本发明工艺简单，不使用毒性有机溶剂，环境友好，生产成本低，且血根碱和白屈菜红碱的纯度均可达90％以上，可为进一步的药用开发提供大量试验样品。

Description

高极性聚苯乙烯吸附树脂的制备方法及在分离博落回生物碱中的应用

【技术领域】

本发明涉及中药有效成分的提取和分离技术领域，特别是一种高极性聚苯乙烯吸附树脂的制备方法，及在分离博落回中所含血根碱和白屈菜红碱的应用。

【背景技术】

博落回(Macleaya cordata)为罂粟科植物，别名号筒杆、山号筒，多年生草本植物，在我国分布广泛，民间用于治疗疥癣、疔毒及杀虫灭蛆等有悠久的历史。博落回的主要功用为解毒、消肿、杀虫等，医学上主要用于治疗乙肝、指疔、脓肿、急性扁桃体炎等。其中主要活性成分为异喹啉衍生物血根碱(Sanguinarine)和白屈菜红碱(Chelerythrine)，同时也含有少量的原阿片碱、α-别隐品碱、氧化血根碱等。血根碱结构如图1。白屈菜红碱结构如图2。

图1 图2

白屈菜红碱是一种选择性蛋白质激酶C抑制剂，并被广泛用于抗肿瘤和与细胞增殖、再生有关的细胞信号转导的研究。血根碱也有抗肿瘤作用，但血根碱因主要干扰DNA双螺旋结构，有抗增生扩散和有丝分裂的特性，能通过抑制细胞的有丝分裂，阻止癌细胞迅速扩散和促进癌细胞的自身灭亡。[庞建新，马仁强等，博落回总碱对肝癌细胞的毒性作用和体内抗肿瘤作用，第一军医大学学报，2005，25(3)：325-328]两者药理药效不尽相同，实现两者的分离有助于进一步开发和利用。

在当前的研究中，主要使用有机溶剂反复萃取，色谱分离等方法，实现分离提纯单一组分。溶剂萃取法一般需要使用大量溶剂，并要多步萃取，步骤繁杂，经常使用氯仿等有毒溶剂。左雄军等建立了内衬聚亚胺型C18反相高效液相柱分离血水草生物碱的HPLC方法，可使血水草提取液中主要生物碱以及含量较少的生物碱达到理想分离[左雄军，李静，血水草生物碱的HPLC分离，分析测试学报，1999年，06期]。牛长群等在高效硅胶板(10×10cm)上用一种展开剂，分离了白屈菜中所含八种异喹啉生物碱[牛长群，何丽一，白屈菜中异喹啉生物碱的高效薄层分离及荧光扫描法，药学学报，1992年，01期]。以上两种色谱方法成本高，操作复杂，不适于工业化生产。目前有吸附树脂用于提取博落回总碱的文献报道，但所使用的树脂仍是全聚苯乙烯型或者含有少量的弱极性基团的吸附树脂，此类树脂的疏水作用力很强，对于具有大部分相同疏水结构的血根碱和白屈菜红碱具有相同的吸附能力，因此无法对二者进行有效分离。目前树脂法分离血根碱和白屈菜红碱并未见相关报道。为此，我们期望合成一种高极性基团含量的聚苯乙烯型吸附树脂，在适当降低树脂疏水作用力的同时，仍然维持树脂应有的强度和高吸附容量。

【发明内容】

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种高极性基团含量的聚苯乙烯型吸附树脂的制备方法，并将其用于博落回总生物碱中血根碱和白屈菜红碱分离，以市售的博落回提取物为原料，只经“吸附一脱附”一步简单工艺，即可达到血根碱和白屈菜红碱的完全分离。

本发明为实现上述发明目的公开了一种高极性聚苯乙烯吸附树脂的制备方法，其特征在于在常温下，将分散剂溶解于水中，配成0.5％-5％的水溶液；将水溶液加热至30-50℃，再加入以50％的丙烯酸甲酯、10％的苯乙烯及余量为二乙烯苯组成的油相，其中水相与油相体积比为3∶1，加入长链烷烃作为致孔剂，其量为单体量的80-100％，以偶氮二异丁氰为引发剂，用量为单体重量的1-3％；在悬浮聚合过程中，先升温至60-80℃反应2-6小时，再继续升温至90℃反应3小时；最后经过滤、洗涤处理后得到吸附树脂。

本发明还公开了高极性聚苯乙烯吸附树脂在分离博落回生物碱中的应用，其特征在于按以下步骤操作：

(1)将市售博落回提取物溶解在含有6％-10％乙醇的水溶液中，制得上柱液；

(2)将所述的吸附树脂装入吸附柱中，吸附柱的柱直径∶柱长为1∶5-1∶20；

(3)室温下，将上柱液以0.5-3.0BV/小时的流速通过树脂吸附柱，其中血根碱和白屈菜红碱被吸附在树脂柱上；

(4)室温下，以30-50％乙醇水溶液和60-80％乙醇水溶液先后分步洗脱吸附在树脂柱上的白屈菜红碱和血根碱，分别接收含有白屈菜红碱和血根碱两种洗脱液；

(5)将上述两种洗脱液，经减压蒸馏回收溶剂，浓缩、真空干燥，分别得到白屈菜红碱和血根碱的提取物。

本发明的有益效果是：根据博落回总碱中血根碱和白屈菜红碱的结构特征，合成了一种以聚苯乙烯为骨架的、高极性基团含量的新型吸附树脂，利用该树脂偶极作用和疏水作用的协同效应，可使极性差别极小、分子结构极相似的血根碱和白屈菜红碱与树脂的结合力产生差别，并利用吸附能力的差别，仅通过“吸附-洗脱”一步简单工艺，即可使两者完全分离，避免现有分离工艺中使用大量强毒性、易挥发、易燃的有机溶剂且分离工艺烦琐的缺陷，本发明工艺简单，不使用毒性有机溶剂，环境友好，生产成本低，且血根碱和白屈菜红碱的纯度均可达90％以上，可为进一步的药用开发提供大量试验样品。

【具体实施方式】

本发明提供的高极性基团含量的聚苯乙烯型吸附树脂的制备方法，通过以下步骤实现：

在常温下，将明胶或聚乙烯醇溶解于水中，配成0.5％-5％的水溶液，加热至30-50℃，加入以50％的丙烯酸甲酯、10％的苯乙烯及余量为二乙烯苯组成的油相，其中水相与油相体积比为3∶1，并加入长链烷烃作为致孔剂，其量为单体量的80-100％，以偶氮二异丁氰为引发剂，用量为单体重量的1-3％，经悬浮聚合，缓慢升温至60-80℃反应2-6小时以上，再缓慢升温至90℃反应3小时以上，经过滤、洗涤处理后，制备出所需的吸附树脂，其外观特征和结构参数为：树脂为球形，粒径0.3-1.0mm，比表面积为120-600m²/g干树脂，含水量为50-70％，平均孔径为10-40nm，孔隙率50-65％。

上述吸附树脂在分离博落回中所含血根碱和白屈菜红碱的应用，其特征是：

(1)将市售博落回提取物溶解在含有6％-10％乙醇的水溶液中，制得上柱液。

(2)将所述的吸附树脂装入吸附柱中，吸附柱的规格为：柱直径/柱长为1/5-1/20。

(3)室温下，将上柱液以0.5-3.0BV/小时的流速通过树脂柱，其中血根碱和白屈菜红碱被完全吸附在树脂柱上。每次上柱吸附时，树脂的处理量为0.3-0.5mg市售博落回提取物/ml湿树脂。

(4)室温下，以30-50％乙醇水溶液和60-80％乙醇水溶液分步洗脱，分别接收两种洗脱液，经减压蒸馏回收溶剂，浓缩、真空干燥，分别得到白屈菜红碱和血根碱的提取物，且白屈菜红碱提取物中基本不含血根碱，而血根碱提取物中基本不含白屈菜红碱，两种生物碱在原来的混合物中被完全分离。

实施例1：

高极性基团含量的聚苯乙烯型吸附树脂的制备方法，通过以下步骤实现：

在常温下，将明胶或聚乙烯醇溶解于水中，配成1％的水溶液，加热至40℃，加入以50％丙烯酸甲酯、10％苯乙烯及40％二乙烯苯组成的反应单体，加入单体量1％的AIBN为引发剂，加入长链烷烃作致孔剂，其量为单体量的85％，将上述原料混匀，得到反应的油相，调节水相∶油相体积比＝3∶1；缓慢升温至70℃反应4小时以上，再缓慢升温至90℃反应3小时以上，经过滤、洗涤处理后，制备出所需的吸附树脂。

实施例2：

上述吸附树脂在分离博落回所含血根碱和白屈菜红碱中的应用

将血根碱含量约为40％，白屈菜红碱含量约为20％的市售博落回提取物13.5mg，溶解于30ml 6％乙醇水溶液中，制成上柱液，通过装有上述树脂的树脂柱(柱径15mm，装有30ml湿树脂)，吸附速度为0.5BV/h，吸附完成后，用40％乙醇水溶液和70％乙醇水溶液分步洗脱，流速均为1BV/h，两部分洗脱液分别经减压蒸馏、真空干燥得固体物，经Waters484高效液相色谱仪检测，白屈菜红碱和血根碱含量分别为96.2％、92.3％。

实施例3：

将血根碱含量约为40％，白屈菜红碱含量约为20％的市售博落回提取物13.1mg，溶解于30ml6％乙醇水溶液中，制成上柱液，通过装有上述树脂的树脂柱(柱径15mm，装有30ml湿树脂)，吸附速度为1.5BV/h，吸附完成后，用40％乙醇水溶液和70％乙醇水溶液分步洗脱，流速均为1BV/h，两部分洗脱液分别经减压蒸馏、真空干燥得固体物，经Waters484高效液相色谱仪检测，白屈菜红碱和血根碱含量分别为95.2％、93.2％。

实施例4：

将血根碱含量约为40％，白屈菜红碱含量约为20％的市售博落回提取物12.9mg，溶解于30ml 8％乙醇水溶液中，制成上柱液，通过装有上述树脂的树脂柱(柱径15mm，装有30ml树脂)，流速为0.5BV/h，再用35％乙醇水溶液和80％乙醇水溶液分步洗脱，流速均为1BV/h，两部分洗脱液分别经减压蒸馏、真空干燥得固体物，经Waters484高效液相色谱仪检测，白屈菜红碱和血根碱含量分别为94.2％、93.3％。

实施例5：

将血根碱含量约为40％，白屈菜红碱含量约为20％的市售博落回提取物0.21g，溶解于500ml 7％乙醇水溶液中，制成上柱液，通过装有上述树脂的树脂柱(柱径6cm，装有500ml树脂)，流速为0.5BV/h，再用50％乙醇水溶液和80％乙醇水溶液分步洗脱，流速均为1BV/h，两部分洗脱液分别经减压蒸馏、真空干燥得固体物，经Waters484高效液相色谱仪检测，白屈菜红碱和血根碱含量分别为95.4％、93.5％。

实施例6：

将血根碱含量约为40％，白屈菜红碱含量约为20％的市售博落回提取物0.23g，溶解于500ml 10％乙醇水溶液中，制成上柱液，通过装有上述树脂的树脂柱(柱径6cm，装有500ml树脂)，流速为0.5BV/h，水洗，再用40％乙醇水溶液和80％乙醇水溶液分步洗脱，流速均为1BV/h，两部分洗脱液分别经减压蒸馏、真空干燥得固体物，经Waters484高效液相色谱仪检测，白屈菜红碱和血根碱含量分别为97.0％，91.4％。

Claims

1、一种高极性聚苯乙烯吸附树脂的制备方法，其特征在于在常温下，将分散剂溶解于水中，配成0.5％-5％的水溶液；将水溶液加热至30-50℃，再加入以50％的丙烯酸甲酯、10％的苯乙烯及余量为二乙烯苯组成的油相，其中水相与油相体积比为3∶1，加入长链烷烃作为致孔剂，其量为单体量的80-100％，以偶氮二异丁氰为引发剂，用量为单体重量的1-3％；在悬浮聚合过程中，先升温至60-80℃反应2-6小时，再继续升温至90℃反应3小时；最后经过滤、洗涤处理后得到吸附树脂。

2、按照权利要求1所述的高极性聚苯乙烯吸附树脂的制备方法，其特征在于得到的吸附树脂为球形，粒径为0.3-1.0mm，比表面积为120-600m²/g干树脂，含水量为50-70％，平均孔径为10-40nm，孔隙率50-65％。

3、按照权利要求1或2所述的高极性聚苯乙烯吸附树脂的制备方法，其特征在于所说的分散剂是明胶或聚乙烯醇。

4、按照权利要求1或2所述的高极性聚苯乙烯吸附树脂的制备方法，其特征在于所说的在悬浮聚合过程的两次中，升温速度为每分钟2-3℃。

5、一种权利要求1的方法制备的高极性聚苯乙烯吸附树脂在分离博落回生物碱中的应用，其特征在于按以下步骤操作：

(2)将所述的吸附树脂装入吸附柱中，吸附柱的柱直径：柱长为1∶5-1∶20；

6、按照权利要求5的高极性聚苯乙烯吸附树脂在分离博落回生物碱中的应用，其特征在于步骤(3)每次上柱吸附时，树脂的处理量为0.3-0.5mg市售博落回提取物/ml湿树脂。