專利名稱：混合型氫鍵吸附樹(shù)脂及其提取中藥黃酮類成分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多功能吸附樹(shù)脂的合成及其在中藥成分分離、純化中的應(yīng)用。特別是一種混合型氫鍵吸附樹(shù)脂及其純化中藥黃酮類成分的方法。本發(fā)明根據(jù)中藥黃酮類的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(疏水甙元以及可以提供質(zhì)子的酚羥基和能夠接受質(zhì)子的酮羰基)，設(shè)計(jì)合成了一種高比表面混合型氫鍵吸附樹(shù)脂，并對(duì)中藥(銀杏、沙棘、葛根)中的黃酮類成分進(jìn)行了分離、純化，得到較高純度的黃酮類產(chǎn)品。該樹(shù)脂是一種理想的中藥黃酮類分離介質(zhì)。
背景技術(shù)：
中藥有效成分的提取、分離是實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵步驟。吸附分離技術(shù)是70年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，應(yīng)用于中草藥有效成分的提取分離已有近20年，實(shí)踐證明，它具有吸附選擇性好、再生簡(jiǎn)便、能循環(huán)再生、節(jié)省費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。弱極性AB-8樹(shù)脂對(duì)苦參黃酮、銀杏黃酮進(jìn)行吸附分離取得了良好的效果(高紅寧等。中草藥，2001；32(10)588-590；麻秀萍，等。中國(guó)中藥雜志，1997；22(9)539-544)；天津歐瑞生物科技公司利用所合成的FL-2(樹(shù)脂編號(hào))樹(shù)脂用于銀杏黃酮和萜內(nèi)酯的分離、純化，得到了高純度的銀杏黃酮和萜內(nèi)酯產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。國(guó)外應(yīng)用XAD-7樹(shù)脂純化銀杏葉提取物也取得了良好的結(jié)果，產(chǎn)品中黃酮苷含量可達(dá)到30％以上。綜觀以上樹(shù)脂，可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)特點(diǎn)，就是具有質(zhì)子受體(羰基)，可以與具有酚羥基結(jié)構(gòu)的黃酮類化合物形成專一性較高的氫鍵作用，因而大大提高了所得黃酮產(chǎn)品的純度；D101樹(shù)脂帶有-CN基團(tuán)，與黃酮類化合物的酚羥基形成氫鍵的穩(wěn)定性相對(duì)較差，因而所得到得黃酮提取物含量相對(duì)較低，如果想得到較高含量得產(chǎn)品則需要有絮凝、層析步驟的配合，大大提高了工序的復(fù)雜性。從目前用于分離黃酮類成分的樹(shù)脂來(lái)看，帶有酯基的弱極性、中極性樹(shù)脂成為了主流，但申請(qǐng)人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該類樹(shù)脂在分離一些色素含量較多的中藥提取液時(shí)，所得產(chǎn)品的黃酮化合物含量大大降低，而且色澤較深。
作者通過(guò)研究黃酮類化合物和絮凝劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合成了一種具有氫鍵吸附作用，同時(shí)兼有絮凝劑特色的大孔吸附樹(shù)脂，并對(duì)該樹(shù)脂對(duì)數(shù)種含黃酮類中藥的吸附分離性能進(jìn)行了研究。有關(guān)這方面的研究國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種混合型氫鍵吸附樹(shù)脂及其提取中藥黃酮類成分的方法，它是高比表面混合型氫鍵黃酮類多功能吸附樹(shù)脂的合成方法及其應(yīng)用方法。本發(fā)明所合成的大孔吸附樹(shù)脂，對(duì)中藥中的黃酮類成分具有很高的吸附選擇性，同時(shí)具有一定的絮凝和脫色效果，在用于中藥中黃酮類成分的分離時(shí)，僅“吸附-脫附”一步法工藝，即可得到高純度的黃酮類產(chǎn)品。該產(chǎn)品中黃酮類的含量高、質(zhì)量穩(wěn)定，色澤好，以其為原料制成的中藥制劑，符合現(xiàn)代化中藥的要求。本發(fā)明成本低、有效成分損失小、產(chǎn)品質(zhì)量高。
本發(fā)明提供的混合型氫鍵吸附樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)通式如下
n＝20-200。
通過(guò)聚合單體比例的調(diào)節(jié)，得到了一系列不同交聯(lián)度的共聚物，反應(yīng)方程式如下步驟1 步驟2 步驟3 所述的混合型氫鍵吸附樹(shù)脂的粒徑為0.3-1.0mm，比表面積為120-400m2/g，含水量為50-65％，平均孔徑為10-120nm，空隙率為20-55％。
所述的混合型氫鍵吸附樹(shù)脂的制備方法包括以下步驟1)水相體系氯化鈉、分散劑明膠和水混合，升溫至45℃，攪拌下使分散劑明膠完全溶解，然后滴加數(shù)滴次甲基藍(lán)水溶液；油相體系反應(yīng)單體(單稀類和雙稀類苯乙烯和丙稀酸酯類)，致孔劑(甲苯、汽油、石蠟或正丁醇，或它們的混合)，及單體重量1％的引發(fā)劑BPO(過(guò)氧化苯甲酰)，混均；2)加油相于水相中，靜置20分鐘，攪拌至合適粒度，然后緩慢升溫至80℃(1℃/5min)，在此溫度反應(yīng)2小時(shí)；繼續(xù)升溫至85℃反應(yīng)3小時(shí)，最后升溫至95℃煮球4小時(shí)；水相∶油相＝4∶1，體積比；3)熱水淋洗樹(shù)脂數(shù)遍至流出液不呈乳白色，自然晾干后置索氏提取器中，用沸程60-90℃的石油醚抽提8小時(shí)，取出充分晾干得到交聯(lián)丙烯酸甲酯共聚物白球，備用；4)取上述所得白球加入二氯乙烷和氯甲醚，溶漲2小時(shí)；然后在攪拌下滴加SnCl4，冰鹽浴下反應(yīng)，間斷取球測(cè)氯含量在2-3mmol/g時(shí)停止反應(yīng)，出球，依次用二氯乙烷、乙醇、水洗滌后得氯球；5)取上述所得氯球用乙醇溶漲2小時(shí)，然后加入甲胺醇溶液，用20％NaOH調(diào)節(jié)PH 11-12，35℃回流反應(yīng)4小時(shí)，出球，水洗至中性。
所述的混合型氫鍵吸附樹(shù)脂用于提取中藥黃酮類成分的方法包括下述步驟1)將黃酮類中藥(沙棘、銀杏或葛根)原料分別粉碎，用乙醇溶液滲漉或乙醇溶液熱回流提取，提取液回收乙醇后，用4-5倍的水稀釋，過(guò)濾得澄清水溶液；2)將澄清水溶液通入裝有混合型氫鍵吸附樹(shù)脂的樹(shù)脂柱中吸附，pH2-8的水洗滌，20-80％的乙醇溶液洗脫；吸附、洗滌、解吸的流速為0.5-2.5個(gè)床體積/小時(shí)；3)解吸液經(jīng)減壓濃縮、真空干燥，即得淡黃色產(chǎn)品。
所述的原料重量與樹(shù)脂的體積是1∶2～4(克毫升)。
所述的樹(shù)脂柱徑和柱高比為1∶5～20。
所述的中藥黃酮是銀杏黃酮、沙棘黃酮或葛根黃酮。
本發(fā)明得到色澤好、含量較高高、質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，經(jīng)FL-1樹(shù)脂純化后可得到純度分別為沙棘總黃酮≥40％；銀杏總黃酮≥30％；葛根總黃酮≥80％的產(chǎn)品。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明根據(jù)中藥中黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并參照中藥提取中常用絮凝劑的結(jié)構(gòu)特征，合成了一種高比表面混合型氫鍵(可以接受質(zhì)子的酯羰基和提供質(zhì)子的仲胺基)吸附樹(shù)脂，該樹(shù)脂依靠表面的范德華力的物理吸附、官能團(tuán)的氫鍵吸附，功能基的化學(xué)吸附、以及三者的協(xié)同作用對(duì)提取液中的化學(xué)成分進(jìn)行吸附。僅通過(guò)“吸附-脫附”一步法簡(jiǎn)單生產(chǎn)工藝即得到較高純度黃酮類中藥提取物產(chǎn)品。和傳統(tǒng)的溶劑萃取法相比，工藝簡(jiǎn)單、工藝流程中不使用毒性和易揮發(fā)的有機(jī)溶劑，安全可靠，生產(chǎn)成本較低。本發(fā)明與其它吸附樹(shù)脂或?qū)游龇ㄏ啾?，不需要溶劑萃取或絮凝劑的配合使用，大大?jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了產(chǎn)率，一步即可得到色澤好、含量高、質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。
本發(fā)明提取的黃酮類化合物不僅可以用于預(yù)防和治療心腦血管疾病，而且具有抗衰老、美容、和防癌功效。本發(fā)明提取的中間體可以制成口服制劑和注射劑，也可代替相應(yīng)的原料藥入藥，為中藥的的現(xiàn)代化開(kāi)發(fā)提供了一條新的溪徑。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1高比表面混合型氫鍵吸附樹(shù)脂(FL-1)的合成懸浮聚合法制備MMA-DVB(丙稀酸甲酯-二乙烯苯)共聚物在500ml的三口瓶中加入40g氯化鈉、2g明膠和200ml純水，3小時(shí)后升溫至45℃，攪拌下使明膠完全溶解，然后滴加數(shù)滴次甲基藍(lán)水溶液(水相)，按水相∶油相(4∶1，體積比)的比例加入油相。油相的組成為單體(丙稀酸甲酯5g、二乙烯苯20g，1∶4)，致孔劑(甲苯12.5g、石蠟12.5g，1∶1)及單體重量1％的引發(fā)劑BPO，混均。將油相混合溶液倒入加有水相的三口瓶中，靜置20分鐘，調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速至油珠大小合適，然后2小時(shí)內(nèi)緩慢升溫至80℃(1℃/5min)，在此溫度反應(yīng)2小時(shí)；繼續(xù)升溫至85℃反應(yīng)3小時(shí)，最后升溫至95℃煮球4小時(shí)。聚合完畢，濾出樹(shù)脂，以熱水淋洗樹(shù)脂數(shù)遍至流出液不呈乳白色，自然晾干后置索氏提取器中，用沸程60-90℃的石油醚抽提8小時(shí)。取出充分晾干得到交聯(lián)丙烯酸甲酯共聚物，備用。
氯球的制備取上述所得白球20g置250ml三口瓶中，然后加入50ml二氯乙烷、100ml氯甲醚，溶漲2小時(shí)；然后在攪拌下緩慢滴加SnCl4約10ml，冰鹽浴下反應(yīng)，間斷取球測(cè)氯含量在2-3mmol/g時(shí)停止反應(yīng)，出球，依次用二氯乙烷、乙醇、水洗滌后備用。
胺基的引入取上述所得氯球20g置250ml三口瓶中，用60ml乙醇溶漲2小時(shí)，然后加入40ml甲胺醇溶液，用20％NaOH調(diào)節(jié)PH 11-12，35℃回流反應(yīng)4小時(shí)，出球，水洗至中性。
粒徑為0.3-1.0mm，比表面積為120-400m2/g(采用簡(jiǎn)易的BET儀測(cè)定樹(shù)脂的比表面積)，含水量為50-65％(樹(shù)脂的含水量按GB5757 86測(cè)定)，平均孔徑為10-120nm(由表觀密度骨架密度和比表面計(jì)算)，表觀密度0.2-0.6g/ml、骨架密度0.9-1.3g/ml(用汞比重瓶法測(cè)定)。
實(shí)施例2將20克銀杏葉粉碎(葉徑2.0-10mm)，70％濃度的乙醇水溶液熱回流，提取液回收乙醇后，加水稀釋至100-120ml，過(guò)濾的澄清水溶液。將得到的水溶液通入裝有FL-1樹(shù)脂的樹(shù)脂柱(柱徑15mm，裝有50ml樹(shù)脂)，用100ml的pH＝6的水洗滌，用200ml 70％的乙醇解吸，吸附、洗滌、解吸的流速為0.5倍床體積/小時(shí)。解吸液經(jīng)減壓濃縮、真空干燥、粉碎即得淺黃色提取物0.52g，產(chǎn)率為2.60％。經(jīng)過(guò)Waters484型高效液相色譜儀色譜分析，結(jié)果是產(chǎn)品純度為銀杏總黃酮31.5％。
實(shí)施例3將20克沙棘葉粉碎(葉徑2.0-10mm)，70％濃度的乙醇水溶液熱回流，提取液回收乙醇后，加水稀釋至100-120ml，過(guò)濾的澄清水溶液。將得到的水溶液通入裝有FL-1樹(shù)脂的樹(shù)脂柱(柱徑15mm，裝有50ml樹(shù)脂)，用100ml的水洗滌，用200ml 70％的乙醇解吸，吸附、洗滌、解吸的流速為1倍床體積/小時(shí)。解吸液經(jīng)減壓濃縮、真空干燥、粉碎即得黃色粉末狀沙棘提取物0.44g，產(chǎn)率為2.2％。經(jīng)過(guò)Waters484型高效液相色譜儀色譜分析，結(jié)果是產(chǎn)品純度為沙棘總黃酮41.2％。
實(shí)施例4將50g葛根粉碎，80％濃度的乙醇水溶液熱回流，提取液回收乙醇后，加水稀釋至300mm，過(guò)濾的澄清水溶液。將得到的水溶液通入裝有FL-1樹(shù)脂的樹(shù)脂柱(柱徑20mm，裝有100ml樹(shù)脂)，用400ml的水洗滌，用400ml 50％的乙醇解吸，吸附、洗滌、解吸的流速為1倍床體積/小時(shí)。解吸液經(jīng)減壓濃縮、真空干燥、粉碎即得淡黃色粉末狀提取物0.55g，產(chǎn)率為1.01％。經(jīng)過(guò)Waters484型高效液相色譜儀色譜分析，結(jié)果是產(chǎn)品純度為葛根素80.5％。
權(quán)利要求
1.一種混合型氫鍵吸附樹(shù)脂，其特征在于結(jié)構(gòu)通式如下 n＝20-200。
2.按照權(quán)利要求1所述的混合型氫鍵吸附樹(shù)脂，其特征在于它的粒徑為0.3-1.0mm，比表面積為120-400m2/g，含水量為50-65％，平均孔徑為10-120nm，空隙率為20-55％。
3.如權(quán)利要求1所述的混合型氫鍵吸附樹(shù)脂的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)水相體系氯化鈉、分散劑明膠和水混合，升溫至45℃，攪拌下使分散劑明膠完全溶解，然后滴加數(shù)滴次甲基藍(lán)水溶液；油相體系反應(yīng)單體為單稀類和雙稀類，致孔劑及單體重量1％的引發(fā)劑BPO(過(guò)氧化苯甲酰)，混均；2)加油相于水相中，靜置20分鐘，攪拌至合適粒度，然后緩慢升溫至80℃(1℃/5min)，在此溫度反應(yīng)2小時(shí)；繼續(xù)升溫至85℃反應(yīng)3小時(shí)，最后升溫至95℃煮球4小時(shí)；水相∶油相＝4∶1，體積比；3)熱水淋洗樹(shù)脂數(shù)遍至流出液不呈乳白色，自然晾干后置索氏提取器中，用沸程60-90℃的石油醚抽提8小時(shí)，取出充分晾干得到交聯(lián)丙烯酸甲酯共聚物白球，備用；4)取上述所得白球加入二氯乙烷和氯甲醚，溶漲2小時(shí)；然后在攪拌下滴加SnCl4，冰鹽浴下反應(yīng)，間斷取球測(cè)氯含量在2-3mmol/g時(shí)停止反應(yīng)，出球，依次用二氯乙烷、乙醇、水洗滌后得氯球；5)取上述所得氯球用乙醇溶漲2小時(shí)，然后加入甲胺醇溶液，用20％NaOH調(diào)節(jié)PH 11-12，35℃回流反應(yīng)4小時(shí)，出球，水洗至中性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合型氫鍵吸附樹(shù)脂的制備方法，其特征在于所述的單稀類是苯乙烯或丙稀酸甲酯；所述的雙稀類是二乙烯苯。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合型氫鍵吸附樹(shù)脂的制備方法，其特征在于所述的致孔劑是甲苯、汽油、石蠟或正丁醇，或是它們的混合。
6.權(quán)利要求1所述的混合型氫鍵吸附樹(shù)脂用于提取中藥黃酮類成分的方法，其特征在于，它包括下述步驟1)將黃酮類中藥原料粉碎，用乙醇溶液滲漉或乙醇溶液熱回流提取，提取液回收乙醇后，用4-5倍的水稀釋，過(guò)濾得澄清水溶液；2)將澄清水溶液通入裝有混合型氫鍵吸附樹(shù)脂的樹(shù)脂柱中吸附，pH＝2-8的水洗滌，20-80％的乙醇溶液洗脫；吸附、洗滌、解吸的流速為0.5-2.5個(gè)床體積/小時(shí)；3)解吸液經(jīng)減壓濃縮、真空干燥，即得淡黃色產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提取中藥黃酮類成分的方法，其特征在于所述的原料重量與樹(shù)脂的體積是1∶2～4。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提取中藥黃酮類成分的方法，其特征在于所述的樹(shù)脂柱徑和柱高比為1∶5～20。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提取中藥黃酮類成分的方法，其特征在于所述的中藥黃酮是銀杏黃酮、沙棘黃酮或葛根黃酮。
全文摘要
本發(fā)明涉及混合型氫鍵吸附樹(shù)脂及其提取中藥黃酮類成分的方法?；旌闲蜌滏I吸附樹(shù)脂結(jié)構(gòu)通式如下，n＝50－120。它的粒徑為0.3－1.0mm，比表面積為120－400m
文檔編號(hào)B01J20/26GK1631518SQ200410072868
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月25日
發(fā)明者歐來(lái)良, 孔德領(lǐng), 史作清, 王瑞芳 申請(qǐng)人:南開(kāi)大學(xué)