代長(zhǎng)元

【摘要】在進(jìn)行抗生素藥物的提取中采用大孔樹脂是一種比較常見的方式，本文中主要對(duì)打孔樹脂的分離原理進(jìn)行深入介紹，同時(shí)對(duì)于大孔樹脂在抗生素提取和精取中的應(yīng)用情況進(jìn)行深入探討和分析，并且將其作為研究的熱點(diǎn)，針對(duì)其中出現(xiàn)的問(wèn)題和不足來(lái)進(jìn)行完善。指出研究的方式，并且對(duì)其進(jìn)行展望，希望能夠給相關(guān)的抗生素提取工作人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】大孔樹脂；抗生素；提取與精制；應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TQ461 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2015）02-0246-01

在抗生素提取中，采用大孔樹脂具有一定的優(yōu)勢(shì)，不僅可以充分發(fā)揮大孔樹脂的功能和作用，同時(shí)也是藥物提取工作中一個(gè)新的進(jìn)展，具有一定的研究?jī)r(jià)值。文中對(duì)應(yīng)用情況進(jìn)行分析和探討，并且對(duì)未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行展望。

1、大孔樹脂的分離機(jī)理及吸附劑選擇原則

對(duì)于大孔樹脂來(lái)說(shuō)，主要是一種高分子聚合物，其物理性質(zhì)主要為立體孔結(jié)構(gòu)，無(wú)論是孔徑還是表面積等因素都相對(duì)較大，能夠吸收溶液中的有效成分主要的工作原理就是借助分子引力。大孔樹脂是樹脂結(jié)構(gòu)的一種，其化學(xué)形式和物理性質(zhì)都比較突出，溶質(zhì)和溶液之間的關(guān)系需要合適的吸附劑。對(duì)于普通的吸附劑來(lái)說(shuō)，只能夠從溶液中吸收非極性的物質(zhì)，而高級(jí)性的吸附劑則不然。大孔樹脂的吸附能力和其表面積之間成正比例關(guān)系，但是表面積的大小與孔徑之間卻存在著反比的關(guān)系，所以，物質(zhì)的分子也會(huì)受到影響。其中抗生素分子所需要的吸附劑則應(yīng)該呈現(xiàn)出較小的表面積，這樣才能保證分子的擴(kuò)散能力最大。通常情況下，孔徑和溶質(zhì)分子之間相差5倍是吸附效果才能使得吸附效果達(dá)到最佳。

相關(guān)的工作人員需要對(duì)解吸的過(guò)程中加強(qiáng)重視，從其本質(zhì)上看為逆過(guò)程，主要是通過(guò)改變洗脫液的相關(guān)參數(shù)來(lái)提升吸附力，對(duì)有效的容積進(jìn)行回收。進(jìn)而做到循環(huán)應(yīng)用。

2、大孔樹脂在抗身素提取與精制中的應(yīng)用

抗生素是人們比較常見的藥物類型，其中包括氨基糖苷類，大環(huán)內(nèi)酯類以及氯霉素類等等。在進(jìn)行抗生素提取的過(guò)程中采用大孔樹脂已經(jīng)的得到工作人員的高度關(guān)注。尤其是在抗生素提取和精取工作中，更是發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。采用這種方式需要過(guò)濾發(fā)酵液，進(jìn)行樹脂柱的吸附，解吸，然后進(jìn)行洗滌、脫色等等環(huán)節(jié)。

2.1用于β-內(nèi)酰胺類抗生素的提取與精制

對(duì)于β-內(nèi)酰胺環(huán)來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用程度較廣，是一種比較常見的抗生素形式，主要的構(gòu)成成分為青霉素、頭孢菌素、單酰胺環(huán)類等等。從現(xiàn)如今的研究程度上看，研究數(shù)量最多，而且應(yīng)用程度也比較廣。

青霉素鈉生產(chǎn)工藝主要采用的是丁醇共沸脫水--結(jié)晶的方式獲得。在晶體過(guò)濾之后還會(huì)殘留少量的青霉素鈉成分，在進(jìn)行丁醇回收的過(guò)程中會(huì)對(duì)青霉素造成破壞，形成殘?jiān)?，所以，這種結(jié)構(gòu)很可能堵塞回收器口處。為了避免出現(xiàn)這一問(wèn)題，需要采用大孔樹脂來(lái)進(jìn)行。有相關(guān)的報(bào)道和調(diào)查，在青霉素結(jié)晶中回收青霉素中，采用大孔樹脂可以提升回收的比率。另外，純度可以達(dá)到最高。需要注意的是，青霉素的脫附能力會(huì)根據(jù)樹脂種類的不同而出現(xiàn)嚴(yán)重的變化，這樣也可以提升DVB的含量，降低吸附能力。這種方式如果能夠在抗生素提取工業(yè)中得到應(yīng)用，不僅具有客觀的經(jīng)濟(jì)效益，還能夠提升抗身素分子的應(yīng)用程度。但是這種方式的缺點(diǎn)就是操作周期相對(duì)較強(qiáng)，就會(huì)造成嚴(yán)重的青霉素成分損失，因此，相關(guān)的技術(shù)人員和研究人員需要對(duì)這一問(wèn)題加強(qiáng)重視，提升研究力度，不斷引進(jìn)先進(jìn)的工藝和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)效果的最優(yōu)。

不同的樹脂類型也會(huì)影響到提取的結(jié)果。例如，采用XAD-1600型號(hào)的樹脂進(jìn)行提取，解吸液2頭孢菌素C的提取數(shù)量相對(duì)較高?？梢赃_(dá)到90%以上，如果采用XAD-16型號(hào)的樹脂則得到的純度和提取率等因素都會(huì)出現(xiàn)明顯的變化。因此，在進(jìn)行抗生素提取的過(guò)程中，應(yīng)該選擇合適的樹脂類型。

大孔樹脂用于β-內(nèi)酰胺類提取與精制的優(yōu)勢(shì)明顯，能獲得較好的分離效果，具有誘人的發(fā)展前景。目前有關(guān)這方面的研究以精制工藝優(yōu)化為主，對(duì)吸附后樹脂再生工藝的研究涉及不多。而大孔樹脂再生對(duì)生產(chǎn)有著重要的影響，現(xiàn)有生產(chǎn)過(guò)程中再生時(shí)間長(zhǎng)，操作復(fù)雜，步驟較多，樹脂易結(jié)塊等問(wèn)題應(yīng)引起人們的注意。

2.2用于氨基糖甙類抗生素的提取與精制

近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的大孔離子交換樹脂，不僅具有吸附容量大、吸附迅速、解吸容易、再生處理方便等特點(diǎn)，而且具有離子交換選擇性好的特點(diǎn)，在卡那霉素、鏈霉素、慶大霉素等氨基糖甙類的提取分離中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.3用于大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的提取與精制

大孔樹脂分離大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的作用原理主要是離子交換作用，改善大環(huán)內(nèi)酯類抗生素在樹脂大孔結(jié)構(gòu)中的擴(kuò)散障礙，可以大大提高大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的收率和選擇性，與傳統(tǒng)的溶媒萃取法相比，大孔樹脂法摒棄了大量溶媒，避開了高速離心機(jī)，因而生產(chǎn)成本大大降低，安全性也得到提高。紅霉素為弱極性、弱堿性物質(zhì)，可用非極性或弱極性的大孔樹脂提取。在紅霉素生產(chǎn)中，一般先利用大孔樹脂吸附法制成紅霉素硫氰酸鹽或其乳酸鹽等中間體復(fù)鹽，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成紅霉素堿、紅霉素肟或其他紅霉素類產(chǎn)品。如宋應(yīng)華用大孔吸附樹脂從紅霉素發(fā)酵濾液中提取、分離紅霉素，篩選到的吸附樹脂對(duì)紅霉素的靜態(tài)吸附容量較高。與紅霉素相比，在吸附過(guò)程中存在著競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

可見，具有較大比表面積的弱極性大孔樹脂對(duì)紅霉素具有優(yōu)異的吸附性能，但大孔樹脂吸附紅霉素的效果受發(fā)酵液流速與濃度影響顯著。

2.4用于井岡霉素的提取與精制

井岡霉素分子是由吸水鏈霉菌井岡變種產(chǎn)生的水溶性抗生素—葡萄糖甙類化合物，具有很強(qiáng)吸濕性，在水溶液中比較穩(wěn)定，能被多種微生物分解失活，一般加工為水劑、水溶性粉劑或粉劑，低毒殺菌劑。

采用大孔樹脂提取井岡霉素，具有交換容量大、回收率高、成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單和操作方便等優(yōu)點(diǎn)。楊志鈞研究表明，強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂比弱酸性樹脂交換容量大，而大孔強(qiáng)酸性樹脂比凝膠強(qiáng)酸性樹脂交換容量大；其中大孔強(qiáng)酸性樹脂通過(guò)工藝優(yōu)化，每升樹脂對(duì)井岡霉素吸附能力提升。用氨水與乙醇混合溶液洗脫，井岡霉素洗脫率也較高。

這是由于井岡霉素分子結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)亞氨基，帶一價(jià)正電荷，且電荷強(qiáng)度極弱，所以與弱酸性樹脂結(jié)合力很弱，其交換容量較強(qiáng)酸性樹脂低得多。大孔強(qiáng)酸性樹脂比凝膠強(qiáng)酸性樹脂吸附量大，主要是因?yàn)榇罂纂x子交換樹脂不僅具有離子交換的功能，而且可以通過(guò)范德華力吸附部分井岡霉素。井岡霉素為極性的弱堿性抗生素，而大孔強(qiáng)酸性樹脂是堿性水溶性抗生素理想的提煉工藝，該工藝具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3、展望

大孔樹脂種類型號(hào)繁多，根據(jù)不同的抗生素性質(zhì)選擇合適的大孔樹脂及其分離與精制工藝的優(yōu)化是目前的研究熱點(diǎn)；但對(duì)于樹脂再生方面的研究目前尚不是很多，有待進(jìn)行深入研究。另外，一些技術(shù)問(wèn)題也應(yīng)引起研究人員的注意，如樹脂型號(hào)的選擇，樹脂自身的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量要求有時(shí)對(duì)抗生素液的純化效果和安全性起著決定性作用等。面對(duì)這些問(wèn)題，一方面可通過(guò)改變幾何形狀以增大吸附劑比表面積，使吸附量增大，加快吸附速度；另一方面，可利

用化學(xué)改性引進(jìn)活性功能基，強(qiáng)化吸附選擇性。比如一些吸附樹脂可以在苯環(huán)上分別接上磺酸基和季胺基交換基團(tuán)，主要是為了增強(qiáng)樹脂的親水性能，大大提高對(duì)抗生素的吸附性與選擇性。此外，改變大孔樹脂的應(yīng)用形狀，能以多種形式使用，滿足不同的使用要求。相信隨著改性樹脂的發(fā)展及其提取抗生素工藝的日益成熟，大孔樹脂必將越來(lái)越多用于抗生素的生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭慧玲，胡志方.大孔樹脂精制硫酸小諾霉素的工藝研究[J].江西醫(yī)藥.2003（06）

[2]浦宇，王芝祥.吸附樹脂及其在天然產(chǎn)物和抗生素中的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志.2003（12）

[3]顧覺(jué)奮.大孔網(wǎng)狀樹脂吸附法分離純化柱晶白霉素的研究[J].中國(guó)抗生素雜志.2002（10）