大孔吸附樹(shù)脂在中藥新藥研發(fā)和生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、大孔吸附樹(shù)脂在中藥新藥研發(fā)和生產(chǎn)中的應(yīng)用,目錄,概述 第一章 大孔吸附樹(shù)脂研究與應(yīng)用進(jìn)展 第二章 大孔吸附樹(shù)脂的預(yù)處理方法研究 第三章 大孔吸附樹(shù)脂有機(jī)殘留物的檢測(cè)方法研究 第四章 大孔吸附樹(shù)脂對(duì)中藥化學(xué)成分的吸附性能研究 第五章 大孔吸附樹(shù)脂的再生方法研究,概 述,中藥有效成分的不斷闡明 中藥現(xiàn)代化的要求 當(dāng)前用于中藥純化的主要技術(shù)： 溶劑法： 沉淀法： 色譜法：大孔吸附樹(shù)脂、離子交換樹(shù)脂、 聚酰胺、葡聚糖凝膠等 超臨界流體萃取法： 結(jié)晶法： 分子蒸餾： 超濾法： 膜分離,第一章 大孔吸附樹(shù)脂的研究與應(yīng)用進(jìn)展,一、大孔吸附樹(shù)脂簡(jiǎn)介,1、大孔吸附樹(shù)脂的合成與基本骨架,2、國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂的主要類(lèi)型,骨

2、架結(jié)構(gòu)：苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯腈、異丁烯等 交聯(lián)劑：二乙烯苯等 致孔劑：甲苯、石蠟、汽油、煤油、碳醇、聚乙烯醇等 分散劑：明膠等,3、三菱化成的大孔吸附樹(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)脂: Sepabeads: SP207 異丁烯系列合成樹(shù)脂: Diaion: HP2MG,3、主要理化性質(zhì) 大孔吸附樹(shù)脂是一種具有大孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑。 性狀：白色、乳白色至微黃色顆粒 粒度：2060目。 穩(wěn)定性：不溶于水、酸、堿及有機(jī)溶劑，加熱不溶，可在

3、150以下使用。 含水量：4075,4、大孔吸附樹(shù)脂的主要特點(diǎn),1、對(duì)有機(jī)物的選擇性良好，無(wú)機(jī)鹽存在非但不干擾吸附反而有利于吸附。 2、吸附劑的物理、化學(xué)穩(wěn)定性高，機(jī)械強(qiáng)度好，經(jīng)久耐用。 3、再生容易，一般用水、稀酸、稀堿加低碳醇、酮等有機(jī)溶劑洗脫即可。 4、根據(jù)不同要求，選擇不同樹(shù)脂品種，可適用多種化合物。 5、一般系小球狀，液體阻力較小，使用方便。 6、樹(shù)脂脫色能力強(qiáng)，效果接近活性炭,5、國(guó)產(chǎn)大孔吸附樹(shù)脂的主要型號(hào)及生產(chǎn)企業(yè),6、大孔吸附樹(shù)脂對(duì)有機(jī)成分的分離、純化原理,分離原理：主要為吸附作用；其次為分子篩作用。 不同極性、不同孔徑的樹(shù)脂對(duì)不同種類(lèi)的化合物的選擇性不同 對(duì)于分子量相似的化合

4、物：極性越小，吸附能力越強(qiáng)，則越難洗脫下來(lái)；極性越大，吸附能力越弱，則越易洗脫下來(lái)。 對(duì)于極性相似的化合物：分子量越大，越易洗脫下來(lái),7、當(dāng)前國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂存在的主要問(wèn)題,1)商品樹(shù)脂的有機(jī)殘留物高，預(yù)處理難度大； (2)樹(shù)脂強(qiáng)度差，使用過(guò)程中破碎嚴(yán)重，使用壽命短； (3)樹(shù)脂粒徑分布廣，分離效果差； (4)同一生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的同一型號(hào)樹(shù)脂，各批之間比表面積和功能基團(tuán)含量差別大，在中藥成分純化中重現(xiàn)性差,二、大孔吸附樹(shù)脂的預(yù)處理、再生及有機(jī)殘留物的檢測(cè),1、樹(shù)脂的預(yù)處理 預(yù)處理的方法：回流法、滲漉法和水蒸氣蒸餾法等 預(yù)處理溶劑：乙醇、甲醇、丙酮、異丙醇及稀酸、稀堿溶液,傳統(tǒng)滲漉法： 有機(jī)溶劑浸泡12小

5、時(shí)洗脫23倍柱體積（BV）浸泡35小時(shí)，洗脫浸泡，洗脫加25%鹽酸浸泡，洗脫水洗至PH值中性加25%氫氧化鈉浸泡，洗脫水洗至PH值中性。 缺點(diǎn)： 溶劑用量大：2030BV 樹(shù)脂預(yù)處理時(shí)間長(zhǎng)：23天 環(huán)境污染較大,2、大孔吸附樹(shù)脂的再生,簡(jiǎn)單再生：用不同濃度的溶劑按極性從大到小梯度洗脫，再用23 BV的稀酸和稀堿溶液浸泡洗脫，水洗至pH值中性即可使用。 強(qiáng)化再生：先用不同濃度的有機(jī)溶劑洗脫后，再反復(fù)用大體積稀酸、稀堿溶液交替強(qiáng)化洗脫后水洗至pH值中性，即可使用,3、大孔吸附樹(shù)脂有機(jī)殘留物的檢測(cè),檢測(cè)方法：GC、UV 限量標(biāo)準(zhǔn)：SDA規(guī)定苯乙烯骨架型大孔吸附樹(shù)脂殘留物檢查項(xiàng)目暫定為：苯不得超過(guò)2p

6、pm、甲苯、二甲苯、苯乙烯、烷烴類(lèi)、二乙基苯類(lèi)（二乙烯基）等不得超過(guò)20ppm,三、大孔樹(shù)脂在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用,食品工業(yè)：番茄紅素、紫草色素、甜菊糖等 抗生素類(lèi)生產(chǎn)：內(nèi)酰胺類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、林可霉素類(lèi)、氨基糖苷類(lèi)、肽類(lèi)、博萊霉素類(lèi)、含氮雜環(huán)類(lèi)及其它新抗生素的分離、提純 中藥新藥研發(fā)：丹參總酚酸 、紅花總黃色素、管花肉蓯蓉總苯乙醇苷等 中藥和天然藥物生產(chǎn)：人參總皂苷、三七總皂苷、銀杏葉總黃酮、喜樹(shù)堿、苦參堿等,第二章 大孔吸附樹(shù)脂的預(yù)處理方法研究,一、九種大孔吸附樹(shù)脂有機(jī)殘留物的定性分析,1、大孔吸附樹(shù)脂型號(hào)：D101、D201、D301、HPD100、HPD400、HPD500、HPD600、A

7、B-8、NKA-9 2、實(shí)驗(yàn)方法：樹(shù)脂裝柱，95%乙醇洗脫，洗脫液GC-MS分析 3、分析結(jié)果： D101：甲苯、二乙苯、萘、二乙烯苯 D201：二乙苯、萘 D301：二乙苯、萘 HPD100：甲苯、二乙苯、萘、二甲苯、苯乙烯、二乙烯苯 HPD400：甲苯、二乙苯、萘、二甲苯、二乙烯苯 HPD500：甲苯、二乙苯、萘、二甲苯 HPD600：甲苯、二乙苯、萘、癸烷、十一烷、二甲苯、苯乙烯、二乙烯苯、三甲苯、三乙苯、十七烷等 AB-8：甲苯、二乙苯、萘、癸烷、十一烷、十二烷、二甲苯、苯乙烯、二乙烯苯、三甲苯、三乙苯及大量烷烴 NKA-9：甲苯、二乙苯、萘、癸烷、十一烷、十二烷、二甲苯、苯乙烯、二乙

8、烯苯、三甲苯、三乙苯及大量烷烴,二、樹(shù)脂預(yù)處理工藝研究,1、不同有機(jī)溶劑對(duì)樹(shù)脂D101的洗脫效果,2、酸堿洗脫后乙醇對(duì)樹(shù)脂D101的洗脫效果比較,3、用堿洗脫和未用堿洗脫乙醇對(duì)D101樹(shù)脂的洗脫效果比較,4、回流法對(duì)樹(shù)脂D101的預(yù)處理效果,1：回流提取液 2、3、4、5：為樹(shù)脂連續(xù)回流10小時(shí)后乙醇洗脫液的最大紫外吸收值，說(shuō)明還殘留有較大量的有機(jī)殘留物； 6、7、8、9、10：堿洗脫液的最大紫外吸收值 11：酸洗脫液的最大紫外吸收值。 表明經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)回流后，樹(shù)脂中仍然殘留有大量的有機(jī)殘留物；但經(jīng)堿液和酸液洗脫后樹(shù)脂中的有機(jī)殘留物可基本除去,5、溫浸滲漉法預(yù)處理大孔吸附樹(shù)脂,表 正交設(shè)計(jì)因子

9、、水平表,最佳工藝確定,溶劑和溫度是顯著因子，洗脫流速對(duì)洗脫效果有一定影響，乙醇浸泡時(shí)間作用不明顯，因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選定的最佳洗脫條件是A1B1C3D1。 實(shí)際生產(chǎn)中樹(shù)脂的預(yù)處理方法：溶劑為乙醇、洗脫溫度為60、洗脫流速為1.0ml/分鐘、浸泡時(shí)間為1小時(shí),新型大孔吸附樹(shù)脂色譜柱,樹(shù) 脂 裝 柱,堿洗液用 酸中和,2%NaOH 浸泡、洗脫,水洗至pH值中性,有機(jī)溶劑 浸泡、洗脫,藥用樹(shù)脂,氣相或紫外檢測(cè),加熱,藥用樹(shù)脂預(yù)處理工藝流程圖,三、樹(shù)脂有機(jī)殘留物檢查中GC與UV的相關(guān)性考察,D-101,1BV 3.5BV,D-201,1BV 2BV,HPD-100,1BV 4BV,HPD400,1B

10、V 3BV,HPD-500,1BV 3.5BV,第三章 大孔吸附樹(shù)脂有機(jī)殘留物的檢測(cè)方法研究,一、檢測(cè)方法的建立,1、氣相色譜柱和溶劑的選擇及色譜條件優(yōu)化 色譜柱的考察：HP-1、HP-5、DB-WAX、 DB-624 進(jìn)樣方法的考察：分別比較了頂空進(jìn)樣法和溶劑法 溶劑的考察：分別考察了丙酮、氯仿、二氯甲烷,110,120,140,150,甲苯,二 乙 苯,萘,不同溫度頂空進(jìn)樣考察色譜圖,優(yōu)選色譜條件,色譜柱：DB-624彈性石英毛細(xì)管柱（30m*0.32mm*1.8m）； 進(jìn)樣口：溫度220，不分流； 程序升溫：40以14/分鐘升溫至190保持1分鐘； 載氣：氮?dú)猓?9.999%）,流量：2

11、.5mL/分鐘； 檢測(cè)器：氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）,溫度：250；氫氣30mL/分鐘，空氣300 mL/分鐘，尾吹30mL/分鐘； 進(jìn)樣方式：溶液直接進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1L,混合對(duì)照品色譜圖,苯,甲苯,二甲苯,苯乙烯,癸烷,二乙苯,十一烷,二乙烯苯,十二烷,萘,2、方法學(xué)考察,1) 標(biāo)準(zhǔn)曲線與線性范圍考察,苯： 1-5ppm, r=0.9979, Y=26.96X+1.94 甲苯： 2-15ppm, r=0.9990, Y=23.91X-3.43 二甲苯： 2-15ppm, r=0.9983, Y=13.82X-3.39 苯乙烯： 2-15ppm, r=0.9980, Y=30.51X-8.6

12、3 二乙苯： 2-15ppm, r=0.9965, Y=14.70X-5.28 二乙烯苯：2-15ppm, r=0.9946, Y=5.57X-1.17 萘： 2-15ppm, r=0.9931, Y=23.97X-14.19 十烷： 1.5-30ppm, r=0.9976, Y=29.24X-21.59 十一烷： 1.5-30ppm, r=0.9980, Y=27.27X-16.94 十二烷： 1.5-30ppm, r=0.9977, Y=25.55X-18.60,2) 最低檢測(cè)限考察,苯： 0.01ppm 甲苯： 0.008ppm 二甲苯：0.015ppm 苯乙烯：0.007ppm 二乙苯

13、：0.015ppm 二乙烯苯：0.03ppm 萘： 0.01ppm 十烷： 0.01ppm 十一烷： 0.01ppm 十二烷： 0.01ppm,2) 精密度考察,3) 樹(shù)脂樣品提取方法,溶劑比例試驗(yàn)：分別稱(chēng)取0.2、0.3、0.5g HPD500樹(shù)脂加5ml二氯甲烷超聲提取10分鐘，過(guò)濾，檢測(cè),4) 提取時(shí)間選擇考察,稱(chēng)取三份樹(shù)脂0.2克加5ml二氯甲烷分別超聲提取5min、10min、20min后過(guò)濾，檢測(cè),5) 穩(wěn)定性試驗(yàn),6) 重現(xiàn)性試驗(yàn),分別稱(chēng)取五份HPD500樹(shù)脂0.2g加5ml二氯甲烷，超聲提取10分鐘，濾過(guò)，檢測(cè),7) 回收率試驗(yàn),稱(chēng)取1克預(yù)處理的樹(shù)脂NKA五份，分別加70ul5

14、00ppm甲苯和60ul500ppm萘標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入4.9ml的二氯甲烷超聲提取10min，濾過(guò)，檢測(cè)，結(jié)果如下,二、大孔吸附樹(shù)脂有機(jī)殘留物的檢測(cè)結(jié)果,1、九種樹(shù)脂預(yù)處理前有機(jī)殘留物檢測(cè)結(jié)果,2、九種大孔吸附樹(shù)脂預(yù)處理后有機(jī)殘留物檢測(cè)結(jié)果,HPD500,HPD400,D101,不同型號(hào)藥用樹(shù)脂有機(jī)殘留物檢測(cè)結(jié)果,三、藥品中大孔吸附樹(shù)脂有機(jī)殘留物的限量檢測(cè),蓯蓉總苷膠囊,二氯甲烷溶劑對(duì)照,020716,020805,020818,020825,020907,乙肝清膠囊,030301,030302,030303,第四章 大孔吸附樹(shù)脂對(duì)中藥化學(xué)成分的吸附性能研究,概述,樹(shù)脂適用的新藥類(lèi)型,適用的新藥

15、類(lèi)別有四種： (1)中藥有效成分的粗分與精制； (2)單味中藥有效部位的制備； (3)中藥復(fù)方有效部位的制備； (4)中藥復(fù)方制劑中除去糖、氨基酸、多肽等水溶性雜質(zhì)，以降低服用劑量或吸濕性,使用大孔吸附樹(shù)脂純化中藥應(yīng)該注意的問(wèn)題： (1)中藥復(fù)方中各味藥所含成分性質(zhì)相似，可混煎后一起純化； (2)中藥復(fù)方中各味藥所含成分性質(zhì)差別較大的，應(yīng)單獨(dú)提取后再分別純化； (3)單味藥中含有多類(lèi)有效成分、且性質(zhì)差別較大的，各類(lèi)成分應(yīng)分別純化,成分類(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、香豆素、生物堿等應(yīng)選擇非極性或弱極性樹(shù)脂，如D101、AB-8、HPD100等； 皂苷和生物堿苷

16、類(lèi)成分應(yīng)選擇弱極性或極性樹(shù)脂，如D201、D301、HPD300、HPD600、AB-8、NKA-9等； 黃酮苷、蒽醌苷、木脂素苷、香豆素苷等應(yīng)選擇合成原料中加有甲基丙烯酸甲酯或丙烯腈的樹(shù)脂，如D201、D301、HPD600、NKA-9等； 環(huán)烯醚萜苷類(lèi)成分在樹(shù)脂上吸附能力較差，應(yīng)選擇極性或弱極性樹(shù)脂，如HPD600、AB-8、NKA-9等,一、研究方法的建立研究實(shí)例：肉蓯蓉總苷的分離純化,肉蓯蓉的主要成分：苯乙醇苷類(lèi)、環(huán)烯醚萜及其苷類(lèi)、木脂素及其苷類(lèi)、多元醇、水溶性生物堿、單糖、雙糖、氨基酸等,1、樹(shù)脂最大靜態(tài)吸附量的考察,2、分離度與洗脫溶劑考察,3、樹(shù)脂最大動(dòng)態(tài)吸附量考察（8.91mg/g,4、優(yōu)選工藝參數(shù)的考察(正交試驗(yàn),方差分析,方差分析的結(jié)果表明，因子A（上樣濃度）和D（樹(shù)脂柱徑高比）影響顯著，而因子B（上樣濃度）和C（洗脫濃度）的影響不明顯。 優(yōu)選工藝為：A3B0C0D1,二、樹(shù)脂對(duì)中藥成分的吸附性能研究,系統(tǒng)研究了大孔吸附樹(shù)脂對(duì)梔子總苷及其黃色素、貫葉金絲桃總黃酮、肉蓯蓉總苷、白藥子總生物堿、人參總皂苷、黃芪總皂苷、丹參總酚酸、紅花總黃色素、大黃總蒽醌的