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MCI吸附树脂在天然药物化学中的应用进展

来源:时间:2025-04-21 21:26:09

隨著材料技術在化工方麵的吸学中快速發展,MCI吸附樹脂這一新型材料與天然藥物化學之間的附树交叉應用日漸深入,其材料的脂天展特殊理化性質與特定作用機理有效的解決了部分以往依靠傳統材料無法攻克的難題。本文對MCI吸附樹脂在天然藥物化學分離純化和藥物分析處理方麵進行綜述,然药為實際生產應用和科學研究提供參考依據。物化

吸附樹脂(Adsorption resin)是用进一種具有吸附能力的高分子聚合物,可用於廢水淨化,吸学中糖液脫色,附树生物製品純化和天然產物富集等用途。脂天展MCI樹脂為聚苯乙烯基反相填料,然药是物化一種新型吸附樹脂,因其適合分離中等極性和大極性化合物被廣泛應用於天然產物的用进分離。MCI樹脂是吸学中在Diaion和Sepabeads大孔吸附樹脂基礎上設計並改造的,可分為CQK與CQA離子交換樹脂係列,附树CHP疏水反應樹脂係列和以聚羥基甲基丙烯酸酯為基體的脂天展尺寸排斥色譜CQP樹脂係列。MCI樹脂是一種高效穩定的分離純化材料,具有易操作、高選擇、吸附快等優點,同時兼具酸堿適用範圍廣、顆粒均勻和可反複使用等特點,隨著材料技術的不斷發展,MCI樹脂具有的優點與特性使其在天然藥物化學研究過程中地位日益升高。本文從天然藥物化學分離純化和藥物分析處理兩方麵對MCI樹脂的應用現狀進行歸納,為實際生產應用和科學研究提供參考依據。

1在天然藥物化學分離純化方麵的應用

1.1在黃酮類成分分離純化中的應用

黃酮類化合物(Flavonoids)是廣泛存在於自然界的、具有2-苯基色原酮結構的化合物。其種類繁多,活性廣泛,存在形式多為遊離苷元和苷。MCI樹脂分離純化黃酮類化合物主要依靠分子篩作用和吸附作用,分離黃酮苷時以分子篩作用為主,分子量越大越容易被洗脫;分離黃酮苷元時以吸附作用為主,因吸附力強弱差異而分離。堯渝等利用甲醇水溶液洗脫體係通過MCI柱色譜對茶葉中茶多酚氧化產物進行分離,獲得2種純度相對較高的兒茶素低聚合物並確定其中一種是黃酮苷類化合物Kaempfer-ol-3-O-β-D-glucoside[2]。李珂珂等通過MCI半製備高效液相色譜和矽膠柱色譜從人參花蕾醇提物的乙酸乙酯層中分離得到5個黃酮類化合物,均為首次從人參屬植物中分離得到,分別鑒定為山奈酚3-O-(2",3"-二-反式-對-香豆酰基)-α-L-鼠李糖苷,山奈酚3-O-(3",4"-二-反式-對-香豆酰基)-α-L-鼠李糖苷,山奈酚3-O-(3"-順式-對-香豆酰基,4"-反式-對-香豆酰基)-α-L-鼠李糖苷,山奈酚3-O-(2",4"-二-反式-對-香豆酰基)-α-L鼠李糖苷和山奈酚3-O-(2",4"-二-順式-對-香豆酰基)-α-L鼠李糖苷。同樣運用MCI樹脂結合矽膠柱色譜,我國學者從小薊乙酸乙酯部位分離鑒定出15個黃酮類化合物,再次提供了MCI樹脂可用於植物中黃酮類成分分離純化的應用實例。

1.2在三萜類成分分離純化中的應用

三萜類化合物(Triterpenoids)是一類基本母核由30個碳原子組成的萜類化合物,以遊離態和結合態(成苷或成酯)在植物中分布。三萜類化合物具有廣泛的藥理活性,如:抗腫瘤、抗炎、抗菌、解熱和鎮痛作用等。近年來隨著現代研究技術的發展,一些具有生物活性的三萜類化合物不斷被發現,顯示其具有廣闊的應用前景。何小汝等通過對波羅蜜屬植物猴子癭袋的小枝進行分離,結合MCI、矽膠、Sephadex LH-20和ODS等柱色譜分離手段,共鑒定出六個三萜類化合物,分別為3,25-二羥基羊毛脂烷-8,23(E)-二烯-7,11-二酮,(24R)-環阿屯烷-25-烯-3β,24-二醇,(24R)-環阿屯烷-24,25-二醇-3-酮,熊果酸,樺木酸和白樺脂醇。張秀豔等對龍膽科龍膽屬小秦艽幹燥花進行分離,主要通過MCI和ODS柱色譜對其進行分離純化,結果從小秦艽花的乙醇提取物中分離得到8個三萜類成分。

1.3在鞣質類成分分離純化中的應用

鞣質(Tannins)又稱單寧,是廣泛存在於植物中的一類結構較為複雜的多元酚類化合物,因其具有多方麵的生物活性一直以來都是化學成分研究的熱點之一,但由於存在分子量大和強極性的特點,普通吸附劑很難對其進行分離,製約了研究進展。柱色譜是目前分離純化鞣質及其有關化合物的主要方法,其中MCI樹脂展現出優越的分離能力和穩定性。劉延澤等運用MCI柱色譜從柳蘭全草70%丙酮提取物中分得9個鞣質類及其他酚性化合物。丁崗等通過Toyopearl HW-40,Diaion HP-20和MCI GEL柱色譜對訶子進行分離,得到3種主要可水解鞣質:chebulinic acid,chebulagic acid和chebulanin。王國凱等通過矽膠、MCI和Sephadex LH-20柱色譜結合適宜的溶劑對木棉葉的化學成分進行分離純化,共鑒定出了12個酚性化合物。周誌宏等利用MCI和矽膠柱色譜分離龍舌蘭科植物劍葉龍血樹樹脂加工而成的血竭從甲醇浸提物中分離並鑒定了12個化合物,其中10個為酚性化合物。關小麗等采用MCI柱色譜對荔枝皮80%乙醇提取物進行分離純化,最終得到7個多酚類化合物經鑒定為對羥基苯甲酸、原兒茶酸、(+)兒茶素、(-)表兒茶素、原花青素A2、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷和aesculitanninA,其中除原花青素A2以外的化合物均為首次從荔枝皮中分離得到。

1.4在木脂素類成分分離純化中的應用

木脂素(Lignans)是一類多數由兩分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物,存在形式多數為遊離狀態,少數成苷。木脂素類化合物在植物中分布廣泛且具有較強的生物活性。通過對蒼耳的幹果蒼耳子70%乙醇提取物進行研究,結合MCI、ODS和矽膠進行分離,結果得到17個木脂素類化合物,其中16個化合物首次從蒼耳屬中分離得到。張茂婷等對茜草地上部分進行化學成分研究,利用MCI、矽膠和Sephadex LH-20等多種柱色譜進行分離純化,結果從其75%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部位中首次分離得到11個木脂素類化合物。

1.5在生物堿類成分分離純化中的應用

生物堿(Alkaloid)是一類含氮的堿性有機化合物,大多數有複雜的環狀結構,氮素多包含在環內,有顯著的生物活性,是植物中重要的有效成分之一。我國學者用氯仿萃取桐葉千金藤95%乙醇提取物得到總生物堿,通過MCI、Rp-18和Sephadex LH-20進行分離和純化,共獲得六種生物堿分別為Cepharamine,l-tetrahadropalmatine,Plmatine,Stephamiersine,Telitoxine和Daurioxoisoporphine D。

1.6在氨基酸類成分分離純化中的應用

氨基酸(Amino acid)是組成蛋白質分子的基本單位,其結構是一種既含氨基又含羧基的化合物。植物裏含有的氨基酸有些類型雖不是必需氨基酸,但卻具有一些特殊的生物活性,這些非蛋白氨基酸稱為天然遊離氨基酸,是天然藥物成分研究不可忽視的內容。張梓毓等從五味子提取物MCI樹脂水洗脫部位中分離得到α-氨基-β-羥基異丁酸和β-乙氧基氨基丙酸2個天然遊離氨基酸,延展了MCI吸附樹脂在植物氨基酸類成分中的分離純化應用。

2在天然藥物化學分析處理方麵的應用


MCI樹脂兼具大孔吸附樹脂和反相色譜填料的優點,從分離原理上講既有物理吸附作用,又有半化學吸附作用(氫鍵吸附)和分子篩作用(排阻色譜),特別是其類似於反相色譜的性能使其更適於分離極性較大的化合物。目前,已有將MCI樹脂用於分析前處理並與傳統分析技術相結合,用以解決以往難以進行的分析研究的應用實例。

羅實應用MCI樹脂對銀杏葉中銀杏內酯A和銀杏內酯B粗提物進行純化並進行分析,通過工藝研究確定MCI處理粗提物條件為:銀杏葉提取物藥料比為8.0mg·g-1(粗提物/樹脂幹重),洗脫流速為20mL·min-1,上樣後依次用10%、20%、30%、40%、50%和60%乙醇溶液各3BV,3BV、4BV、3BV、2BV、2BV洗脫,收集流份可得高純度的銀杏內酯A和銀杏內酯B。藥物分析用Agilent Eclips C18色譜柱,流動相為甲醇∶水(45∶55),流速1.0mL·min-1,檢測波長220nm,結果銀杏內酯A、B在10~37.5μg範圍內線性關係良好,銀杏內酯A:r=0.9992,銀杏內酯B:r=0.9994。銀杏內酯A平均轉移率為98.08%,RSD為1.29%,銀杏內酯B平均轉移率為98.12%,RSD為1.14%。

陸燦通過MCI樹脂對燕麥進行前處理,富集得到3個燕麥皂苷3-O-{ [鼠李糖(1-4)][葡萄糖(l-2)]-葡萄糖26-O-葡萄糖-呋甾烷-5-烯(25S)環氧,26-二醇,3-O-{ [鼠李糖(1-4)][(葡萄糖(l-3)-葡萄糖(1-2)]-葡萄糖}-26-O-葡萄糖-呋甾烷-5-烯(25S)環氧,26-二醇,3-O-{ [鼠李糖(1-4)]-葡萄糖}26-O-葡萄糖-呋甾烷-5-烯(25S)環氧,26-二醇,結合高效液相色譜定量檢測方法測得燕麥中總皂苷物質含量為0.080%,3種主要皂苷含量分別為0.040%、0.023%和0.018%。同時對MCI樹脂富集燕麥皂苷的工藝進行優化,考查了提取溶劑、提取溫度,提取時間和料液比等條件,優化後燕麥皂苷提取率可達89.1%,得率可達0.071%。

3結語

隨著材料技術的不斷發展與創新,新型材料的出現已為基礎研究提供了更多選擇和技術支持,合理有效的將新型材料與實際應用相結合,將極大的加快研究進程並拓寬研究空間。天然藥物服用方式多為水煎煮,其中水溶性高分子化合物具有較強的藥理活性,而常用的傳統吸附劑對大分子化合物分離效果欠佳。MCI樹脂同時具有反相色譜和吸附樹脂的優點,適合分離中、大極性化合物,因此,適用於天然藥物化學研究,該新型材料有望為更多天然產物提供有效分離手段。MCI吸附樹脂在天然藥物化學分離純化和分析處理過程中的應用將推動天然藥物化學的發展,推進材料學與化學的協同創新。

MCI吸附樹脂其自身也在不斷發展,生產工藝不斷改進,產品質量不斷提高,市麵上已出現種類齊全,規格多樣的多係列產品。其應用範圍也在不斷拓展,新型樹脂表現出在金屬離子富集方麵的優勢,研究證明其能夠吸附鈀(II)與鹽酸胍形成的離子締合物,吸附率可達99%,另有研究表明其對痕量鈀及鎘的富集也表現出令人滿意的能力。MCI樹脂作為新型材料具有廣闊的發展空間和市場前景,具有很高的開發價值。隨著科學技術的日益發展和科研手段的不斷提高,新型MCI吸附樹脂將在各行各業中的應用越來越廣泛。因此,開發樹脂品種,提高樹脂質量,提升樹脂安全性將是未來樹脂研究和應用的主要方向。

聲明:本文所用圖片、文字來源《化學工程師》2020年第9期,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係

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