大孔吸附树脂分离技术综述
【摘要】对大孔吸附分离技术的产生的背景、现在的发展现状和它在中药有效成分提取、分离和纯化中的应用以及在应用中出现的问题加以综述，并对它未来的发展趋势进行初步的探讨。
【关键词】大孔吸附树脂；有效成分；应用；发展趋势
1 大孔吸附树脂分离技术的产生和应用
1.1背景条件
大孔吸附树脂是在离子交换树脂的基础上发展起来的，1935年英国的Adans 和Holmes发表了又甲基、苯酚与芳香胺制备缩聚高分子材料的工作报告。20世纪60年代末合成了大孔吸附树脂，70年代末被用应于中药化学成分的提取分离。
1.2应用
大孔吸附树脂分离技术应用十分广泛，用于废水处理、化学工业、临床检验、抗生素分离，近年来用于中药、天然药物的分离纯化，主要用于提取分离中药成分中的苷类、糖类及生物碱、黄酮类、木脂素类、香豆素类、萜类等有效成分以及中成药的制备和质量控制等方面。[1]目前，大孔吸附树脂的应用技术已成为中药现代化生产关键技术之一。
2大孔吸附树脂分离技术
2.1大孔吸附树脂的含义、特点
2.1.1大孔吸附树脂
是一种具有大孔结构的非离子型有机高分子聚合物吸附剂，它是以苯乙烯为致孔剂，它们相互交联聚合形成了多孔骨架结构。
2.1.2大孔吸附树脂分离法
指以大孔吸附树脂为吸附剂，利用其对不同成分的选择性吸附和筛选作用，通过选用适宜的吸附和解吸条件借以分离、提纯某种或某类有机化合物的技术。
2.2大孔吸附树脂的特点
2.2.1大孔吸附树脂的优点
理化性质稳定,一般不溶于水、酸、碱及常用有机溶剂，在水和有机溶剂中可以吸收溶剂而膨胀。具有选择性好，机械强度高、吸附速度快，解吸率高、再生处理方便等优点[2]。
2.2.2 大孔吸附树脂的缺点
大孔吸附树脂价格较贵，吸附效果易受流速和溶质浓度的影响；品种有限，不能满足中药多成分、多结构的需求；操作较为复杂，对树脂的技术要求较高[3]。
2.2.3 在实际应用中的特点
a.缩小剂量，提高中药内在质量和制剂水平。经过大孔树脂吸附技术处理后得到的精制物可使药效成分高度富集、杂质少，使有效成分含量提高，剂量减小，有利于中药现代剂型的制备，并便于质量的控制。
b.减少产品的吸潮性经过大孔树脂吸附技术处理后，可有效出去中药的吸潮成分，增强产品的稳定性。
c.可有效去除重金属大孔树脂吸附技术就保证了用药的安全，又解决了中药重金属超标的问题，为中药进入更广阔的市场提供了有利条件。
d.具有较好的安全性因为大孔吸附树脂是一种高度交联的、具有大孔结构的非离子型有机高分子共聚体。它一般不溶于水、酸、碱及有机溶剂，在常温下很稳定，所以在使用过程中不会有任何物质释放出来。至于在生产过程中残留的某些杂质可以在使用前彻底清洗出来，能够达到药用标准。
2.2大孔吸附树脂吸附原理
大孔吸附树脂具有吸附性和筛选性，它所具有的吸附性，是由范德华力或产生氢键的结果，分子筛选性是有其本身多空性结构所决定的。通过吸附和分子筛选原理，有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附树脂上经一定的洗脱溶剂而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的[4]。对于分子量相似的化合物，极性越小，吸附能力越强，则越难洗脱下来；极性越大，吸附能力越弱，则越易洗脱下来。对于极性相似的化合物，分子量越大，越易洗脱下来。
大孔吸附树脂对有效成分是吸附还是接吸附，取决于树脂对有效成分吸附作用和溶剂对成分溶解作用的强弱。当树脂对成分的吸附作用占优时，有效成分吸
附在树脂上；当溶剂的溶解作用占优时，有效成分从树脂上洗脱下来。
2.3 大孔树脂的分类及性能
大孔吸附树脂根据其骨架材料所带官能基团的不同，可分为极性大孔树脂、中等极性大孔树脂、非极性大孔树脂三类。
2.3.1 极性大孔树脂
含硫氧、酰胺基团，如丙烯酰胺。
2.3.2中等极性大孔树脂
聚丙烯酸酯型聚合物，以多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂，也称脂肪族吸附剂。
2.3.3非极性大孔树脂
苯乙烯、二乙烯苯聚合物，也称芳香族吸附剂。都具吸附力。大孔吸附树脂根据树脂孔径、比表面积、树脂结构、极性差异等分为许多类型。如美国Rohm-Hass公司生产AmberliteXAD(1～12）、天津试剂二厂生产树脂适宜以从非极性物质中吸附极性物质；而中性吸附树脂对上述两种情况的GDX。常用树脂型号D101型、DA201型、SIP系列、X-5型、GDX104系列、LD605型、LD601型、AB-8、D1-8、NKA系列为南开大学化工厂生产的树脂型号。在实际应用中，要根据分离而且非极性吸附树脂适宜于从极性溶剂中（如水）中吸附非极性物质；极性要求加以选择[5]。
3大孔吸附树脂分离纯化的操作步骤
确定所用树脂类型→筛选树脂→树脂前处理→上样（吸附）→考察吸附量→洗脱（解吸）→确定洗脱剂、洗脱流速→树脂使用周期→树脂再生→存放[6]
4大孔吸附树脂吸附性能的影响因素
4．1树脂结构的影响
大孔树脂的吸附性能主要取决于吸附剂的表面性质，即树脂的极性（功能基）和空间结构(孔径、比表面积、孔容)是影响吸附性能的重要因素，一般非极性化合物在水中可以被非极性树脂吸附，极性树脂则易在水中吸附极性物质。在一定条件下，化合物的体积越大，其吸附力越强。
4.2被吸附的化合物结构的影响
一般来说，被吸附化合物的分子量大小和极性的强弱直接影响到吸附结果。在同一种树脂中，树脂对体积较大的化合物的吸附作用较强。当化合物的极性基团增加时，树脂对其吸附力已随之增强。如果树脂和化合物之间能发生氢键作用，吸附已将增强。
4.3溶剂的影响
被吸附的化合物在溶剂中的溶解度对吸附性能也有一定的影响。通常一种物质在某种溶剂中的溶解度大，树脂对此物质的吸附力就弱。如有机酸盐或生物碱盐在水中的溶解度就大，树脂对其吸附力就弱[7]。
4.4 洗脱剂的影响
根据极性“相似相溶”的原理，对非极性大孔树脂来说，洗脱剂极性越小，其洗脱能力越强。而对于中极性大孔吸附树脂和极性较大化合物，则用极性较大的溶剂较为适合。
4.5上样液的PH值
根据溶质结构的特点调整上样液的PH值，可达到较为理想的吸附效果。溶液PH值变化可以改变有效成分在溶液中存在的形式、溶解度及溶液极性，直接影响有效成分和大孔吸附树脂间的分子作用力。一般情况下，酸性物质在适当酸性溶液中进行吸附，碱性物质在适当碱性溶液中进行吸附较为适宜。如黄酮类物质为多羟基酚类，呈弱酸性，在酸性条件下进行吸附能达到较好的效果。4.6上样液的浓度
树脂吸附量一般与上样液浓度成反比。如果上样液浓度太小，则上样液黏度小，在一定上样流速下，溶液通过柱床流速较快，使传质过程未进行彻底，可能泄漏；如果上样液浓度太大，被吸附物质在树脂内部扩散速度变慢，使某些树脂局部周围被吸附物质分子过多，使得某些没来得及被吸附就流出来，这两种情况均未达到树脂的最大吸附量。确定最大上样液的量，即可减少药材的损耗，又可避免树脂的浪费。侯世祥等对影响大孔吸附树脂吸附纯化黄连提取液的因素进行了研究认为提取液的浓度及外环境的温度都会不同,程度地影响吸附纯化
