专利名称：混合型氢键吸附树脂及其提取中药黄酮类成分的方法
技术领域：
本发明涉及多功能吸附树脂的合成及其在中药成分分离、纯化中的应用。特别是一种混合型氢键吸附树脂及其纯化中药黄酮类成分的方法。本发明根据中药黄酮类的结构特点(疏水甙元以及可以提供质子的酚羟基和能够接受质子的酮羰基)，设计合成了一种高比表面混合型氢键吸附树脂，并对中药(银杏、沙棘、葛根)中的黄酮类成分进行了分离、纯化，得到较高纯度的黄酮类产品。该树脂是一种理想的中药黄酮类分离介质。
背景技术：
中药有效成分的提取、分离是实现中药现代化的关键步骤。吸附分离技术是70年代发展起来的一项新技术，应用于中草药有效成分的提取分离已有近20年，实践证明，它具有吸附选择性好、再生简便、能循环再生、节省费用等优点。弱极性AB-8树脂对苦参黄酮、银杏黄酮进行吸附分离取得了良好的效果(高红宁等。中草药，2001；32(10)588-590；麻秀萍，等。中国中药杂志，1997；22(9)539-544)；天津欧瑞生物科技公司利用所合成的FL-2(树脂编号)树脂用于银杏黄酮和萜内酯的分离、纯化，得到了高纯度的银杏黄酮和萜内酯产品，并实现了产业化。国外应用XAD-7树脂纯化银杏叶提取物也取得了良好的结果，产品中黄酮苷含量可达到30％以上。综观以上树脂，可以发现一个特点，就是具有质子受体(羰基)，可以与具有酚羟基结构的黄酮类化合物形成专一性较高的氢键作用，因而大大提高了所得黄酮产品的纯度；D101树脂带有-CN基团，与黄酮类化合物的酚羟基形成氢键的稳定性相对较差，因而所得到得黄酮提取物含量相对较低，如果想得到较高含量得产品则需要有絮凝、层析步骤的配合，大大提高了工序的复杂性。从目前用于分离黄酮类成分的树脂来看，带有酯基的弱极性、中极性树脂成为了主流，但申请人通过研究发现，该类树脂在分离一些色素含量较多的中药提取液时，所得产品的黄酮化合物含量大大降低，而且色泽较深。
作者通过研究黄酮类化合物和絮凝剂结构特点，合成了一种具有氢键吸附作用，同时兼有絮凝剂特色的大孔吸附树脂，并对该树脂对数种含黄酮类中药的吸附分离性能进行了研究。有关这方面的研究国内外尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种混合型氢键吸附树脂及其提取中药黄酮类成分的方法，它是高比表面混合型氢键黄酮类多功能吸附树脂的合成方法及其应用方法。本发明所合成的大孔吸附树脂，对中药中的黄酮类成分具有很高的吸附选择性，同时具有一定的絮凝和脱色效果，在用于中药中黄酮类成分的分离时，仅“吸附-脱附”一步法工艺，即可得到高纯度的黄酮类产品。该产品中黄酮类的含量高、质量稳定，色泽好，以其为原料制成的中药制剂，符合现代化中药的要求。本发明成本低、有效成分损失小、产品质量高。
本发明提供的混合型氢键吸附树脂的结构通式如下
n＝20-200。
通过聚合单体比例的调节，得到了一系列不同交联度的共聚物，反应方程式如下步骤1 步骤2 步骤3 所述的混合型氢键吸附树脂的粒径为0.3-1.0mm，比表面积为120-400m2/g，含水量为50-65％，平均孔径为10-120nm，空隙率为20-55％。
所述的混合型氢键吸附树脂的制备方法包括以下步骤1)水相体系氯化钠、分散剂明胶和水混合，升温至45℃，搅拌下使分散剂明胶完全溶解，然后滴加数滴次甲基蓝水溶液；油相体系反应单体(单稀类和双稀类苯乙烯和丙稀酸酯类)，致孔剂(甲苯、汽油、石蜡或正丁醇，或它们的混合)，及单体重量1％的引发剂BPO(过氧化苯甲酰)，混均；2)加油相于水相中，静置20分钟，搅拌至合适粒度，然后缓慢升温至80℃(1℃/5min)，在此温度反应2小时；继续升温至85℃反应3小时，最后升温至95℃煮球4小时；水相∶油相＝4∶1，体积比；3)热水淋洗树脂数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小时，取出充分晾干得到交联丙烯酸甲酯共聚物白球，备用；4)取上述所得白球加入二氯乙烷和氯甲醚，溶涨2小时；然后在搅拌下滴加SnCl4，冰盐浴下反应，间断取球测氯含量在2-3mmol/g时停止反应，出球，依次用二氯乙烷、乙醇、水洗涤后得氯球；5)取上述所得氯球用乙醇溶涨2小时，然后加入甲胺醇溶液，用20％NaOH调节PH 11-12，35℃回流反应4小时，出球，水洗至中性。
所述的混合型氢键吸附树脂用于提取中药黄酮类成分的方法包括下述步骤1)将黄酮类中药(沙棘、银杏或葛根)原料分别粉碎，用乙醇溶液渗漉或乙醇溶液热回流提取，提取液回收乙醇后，用4-5倍的水稀释，过滤得澄清水溶液；2)将澄清水溶液通入装有混合型氢键吸附树脂的树脂柱中吸附，pH2-8的水洗涤，20-80％的乙醇溶液洗脱；吸附、洗涤、解吸的流速为0.5-2.5个床体积/小时；3)解吸液经减压浓缩、真空干燥，即得淡黄色产品。
所述的原料重量与树脂的体积是1∶2～4(克毫升)。
所述的树脂柱径和柱高比为1∶5～20。
所述的中药黄酮是银杏黄酮、沙棘黄酮或葛根黄酮。
本发明得到色泽好、含量较高高、质量稳定的产品，经FL-1树脂纯化后可得到纯度分别为沙棘总黄酮≥40％；银杏总黄酮≥30％；葛根总黄酮≥80％的产品。
本发明与现有技术相比具有的优点是本发明根据中药中黄酮类化合物的结构特点，并参照中药提取中常用絮凝剂的结构特征，合成了一种高比表面混合型氢键(可以接受质子的酯羰基和提供质子的仲胺基)吸附树脂，该树脂依靠表面的范德华力的物理吸附、官能团的氢键吸附，功能基的化学吸附、以及三者的协同作用对提取液中的化学成分进行吸附。仅通过“吸附-脱附”一步法简单生产工艺即得到较高纯度黄酮类中药提取物产品。和传统的溶剂萃取法相比，工艺简单、工艺流程中不使用毒性和易挥发的有机溶剂，安全可靠，生产成本较低。本发明与其它吸附树脂或层析法相比，不需要溶剂萃取或絮凝剂的配合使用，大大简化了生产工艺，提高了产率，一步即可得到色泽好、含量高、质量稳定的产品。
本发明提取的黄酮类化合物不仅可以用于预防和治疗心脑血管疾病，而且具有抗衰老、美容、和防癌功效。本发明提取的中间体可以制成口服制剂和注射剂，也可代替相应的原料药入药，为中药的的现代化开发提供了一条新的溪径。
具体实施例方式
实施例1高比表面混合型氢键吸附树脂(FL-1)的合成悬浮聚合法制备MMA-DVB(丙稀酸甲酯-二乙烯苯)共聚物在500ml的三口瓶中加入40g氯化钠、2g明胶和200ml纯水，3小时后升温至45℃，搅拌下使明胶完全溶解，然后滴加数滴次甲基蓝水溶液(水相)，按水相∶油相(4∶1，体积比)的比例加入油相。油相的组成为单体(丙稀酸甲酯5g、二乙烯苯20g，1∶4)，致孔剂(甲苯12.5g、石蜡12.5g，1∶1)及单体重量1％的引发剂BPO，混均。将油相混合溶液倒入加有水相的三口瓶中，静置20分钟，调节搅拌转速至油珠大小合适，然后2小时内缓慢升温至80℃(1℃/5min)，在此温度反应2小时；继续升温至85℃反应3小时，最后升温至95℃煮球4小时。聚合完毕，滤出树脂，以热水淋洗树脂数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小时。取出充分晾干得到交联丙烯酸甲酯共聚物，备用。
氯球的制备取上述所得白球20g置250ml三口瓶中，然后加入50ml二氯乙烷、100ml氯甲醚，溶涨2小时；然后在搅拌下缓慢滴加SnCl4约10ml，冰盐浴下反应，间断取球测氯含量在2-3mmol/g时停止反应，出球，依次用二氯乙烷、乙醇、水洗涤后备用。
胺基的引入取上述所得氯球20g置250ml三口瓶中，用60ml乙醇溶涨2小时，然后加入40ml甲胺醇溶液，用20％NaOH调节PH 11-12，35℃回流反应4小时，出球，水洗至中性。
粒径为0.3-1.0mm，比表面积为120-400m2/g(采用简易的BET仪测定树脂的比表面积)，含水量为50-65％(树脂的含水量按GB5757 86测定)，平均孔径为10-120nm(由表观密度骨架密度和比表面计算)，表观密度0.2-0.6g/ml、骨架密度0.9-1.3g/ml(用汞比重瓶法测定)。
实施例2将20克银杏叶粉碎(叶径2.0-10mm)，70％浓度的乙醇水溶液热回流，提取液回收乙醇后，加水稀释至100-120ml，过滤的澄清水溶液。将得到的水溶液通入装有FL-1树脂的树脂柱(柱径15mm，装有50ml树脂)，用100ml的pH＝6的水洗涤，用200ml 70％的乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为0.5倍床体积/小时。解吸液经减压浓缩、真空干燥、粉碎即得浅黄色提取物0.52g，产率为2.60％。经过Waters484型高效液相色谱仪色谱分析，结果是产品纯度为银杏总黄酮31.5％。
实施例3将20克沙棘叶粉碎(叶径2.0-10mm)，70％浓度的乙醇水溶液热回流，提取液回收乙醇后，加水稀释至100-120ml，过滤的澄清水溶液。将得到的水溶液通入装有FL-1树脂的树脂柱(柱径15mm，装有50ml树脂)，用100ml的水洗涤，用200ml 70％的乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为1倍床体积/小时。解吸液经减压浓缩、真空干燥、粉碎即得黄色粉末状沙棘提取物0.44g，产率为2.2％。经过Waters484型高效液相色谱仪色谱分析，结果是产品纯度为沙棘总黄酮41.2％。
实施例4将50g葛根粉碎，80％浓度的乙醇水溶液热回流，提取液回收乙醇后，加水稀释至300mm，过滤的澄清水溶液。将得到的水溶液通入装有FL-1树脂的树脂柱(柱径20mm，装有100ml树脂)，用400ml的水洗涤，用400ml 50％的乙醇解吸，吸附、洗涤、解吸的流速为1倍床体积/小时。解吸液经减压浓缩、真空干燥、粉碎即得淡黄色粉末状提取物0.55g，产率为1.01％。经过Waters484型高效液相色谱仪色谱分析，结果是产品纯度为葛根素80.5％。
权利要求
1.一种混合型氢键吸附树脂，其特征在于结构通式如下 n＝20-200。
2.按照权利要求1所述的混合型氢键吸附树脂，其特征在于它的粒径为0.3-1.0mm，比表面积为120-400m2/g，含水量为50-65％，平均孔径为10-120nm，空隙率为20-55％。
3.如权利要求1所述的混合型氢键吸附树脂的制备方法，其特征在于包括以下步骤1)水相体系氯化钠、分散剂明胶和水混合，升温至45℃，搅拌下使分散剂明胶完全溶解，然后滴加数滴次甲基蓝水溶液；油相体系反应单体为单稀类和双稀类，致孔剂及单体重量1％的引发剂BPO(过氧化苯甲酰)，混均；2)加油相于水相中，静置20分钟，搅拌至合适粒度，然后缓慢升温至80℃(1℃/5min)，在此温度反应2小时；继续升温至85℃反应3小时，最后升温至95℃煮球4小时；水相∶油相＝4∶1，体积比；3)热水淋洗树脂数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小时，取出充分晾干得到交联丙烯酸甲酯共聚物白球，备用；4)取上述所得白球加入二氯乙烷和氯甲醚，溶涨2小时；然后在搅拌下滴加SnCl4，冰盐浴下反应，间断取球测氯含量在2-3mmol/g时停止反应，出球，依次用二氯乙烷、乙醇、水洗涤后得氯球；5)取上述所得氯球用乙醇溶涨2小时，然后加入甲胺醇溶液，用20％NaOH调节PH 11-12，35℃回流反应4小时，出球，水洗至中性。
4.根据权利要求3所述的混合型氢键吸附树脂的制备方法，其特征在于所述的单稀类是苯乙烯或丙稀酸甲酯；所述的双稀类是二乙烯苯。
5.根据权利要求3所述的混合型氢键吸附树脂的制备方法，其特征在于所述的致孔剂是甲苯、汽油、石蜡或正丁醇，或是它们的混合。
6.权利要求1所述的混合型氢键吸附树脂用于提取中药黄酮类成分的方法，其特征在于，它包括下述步骤1)将黄酮类中药原料粉碎，用乙醇溶液渗漉或乙醇溶液热回流提取，提取液回收乙醇后，用4-5倍的水稀释，过滤得澄清水溶液；2)将澄清水溶液通入装有混合型氢键吸附树脂的树脂柱中吸附，pH＝2-8的水洗涤，20-80％的乙醇溶液洗脱；吸附、洗涤、解吸的流速为0.5-2.5个床体积/小时；3)解吸液经减压浓缩、真空干燥，即得淡黄色产品。
7.根据权利要求6所述的提取中药黄酮类成分的方法，其特征在于所述的原料重量与树脂的体积是1∶2～4。
8.根据权利要求6所述的提取中药黄酮类成分的方法，其特征在于所述的树脂柱径和柱高比为1∶5～20。
9.根据权利要求6所述的提取中药黄酮类成分的方法，其特征在于所述的中药黄酮是银杏黄酮、沙棘黄酮或葛根黄酮。
全文摘要
本发明涉及混合型氢键吸附树脂及其提取中药黄酮类成分的方法。混合型氢键吸附树脂结构通式如下，n＝50－120。它的粒径为0.3－1.0mm，比表面积为120－400m
文档编号B01J20/26GK1631518SQ200410072868
公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月25日 优先权日2004年11月25日
发明者欧来良, 孔德领, 史作清, 王瑞芳 申请人:南开大学