分子印迹技术用于中药分离有据可依

  中药活性成分结构复杂、类型多样、含量低、不稳定,因此分离纯化较为困难,目前主要依赖于硅胶柱色谱、大孔吸附树脂柱色谱、聚酞胺柱色谱、凝胶柱色谱、高效逆流色谱、制备型高效液相色谱等色谱技术。为了得到纯度高的活性成分,需经多种溶剂萃取和反复柱色谱,不仅溶剂消耗量大、环境污染严重,而且效率和收率也较低。

  近年来,一种以与目标分子具有高度识别的分子印迹聚合物(MIPs)为固定相进行的色谱分离技术——分子印迹技术(MIT)在中药活性成分分离纯化中的应用研究广泛展开,涉及黄酮、多元酚、生物碱、甾体、香豆素等多种结构类型的化合物。这些研究均取得了较好的效果,为在生产实践中推广该技术提供了依据。

  ■现状:MIT分离中药研究逐步展开

  目前,有关MIT在药学领域的文献半数以上涉及手性物的分离和分析,而其在中药活性成分的分离纯化中的应用虽然还不是很多,但都收到了较好的效果。

  黄酮:目前所报道的利用MIT分离纯化的黄酮类化合物多以槲皮素为模板、丙烯酞胺为功能单体。例如,北京大学化学与分子工程学院的谢建春等首先将槲皮素MIPs直接用于银杏叶提取物水解液的分离,得到了槲皮素和与其结构相似的秦皮甲素、香豆素、7-氧基香豆素及瑞香素的方案。

  ■挑战:技术难题仍需攻克

  虽然MIT在中药分离中的应用研究已日益广泛,而且与其他色谱分离技术相比,它具有许多独特的优点,包括分子识别性强、固定相制备简便快速、操作简单且溶剂消耗量小、模板和MIPs都可以回收再利用等。但是,作为一种新型的分离手段,MIT本身还存在许多有待解决的问题,如分子印迹和识别过程的机制和定量描述、功能单体和交联剂的选择局限性等。

  首先,MIT应用的有些模板往往十分昂贵或难于得到,且通常每合成1克干聚合物就需要50~100微摩尔/升的模板,模板需要量较大,回收率也有待进一步提高。

  其次,MIT在特殊的分离领域的应用还需大力研究,由于结合位点的非均匀性和实际可利用官能团的数量有限,MIPs作为高效液相色谱(HPLC)固定相时常常出现色谱峰过宽和拖尾的情况,从而使柱效降低,影响了分离效果。因此,为获得较大批量的产物,达到较大规模的制备水平,需要进一步增加聚合物中的实际有效结合位点以增加分离柱容量。

  三是目前制备相对分子质量较高的成分的MIPs有一定困难,所以现在使用的模板均为小分子的苷元,需要进一步开发中药活性成分的模板。MIPs的聚合方法多样,包括溶液聚合(本体聚合)法、悬浮聚合法、原位聚合法、种子聚合法、表面印迹法等,而在上述文献中,多用溶液聚合法。这种方法需研磨过筛,费时费力,材料损失也较多。

  尽管MIT具有上述种种局限性,还有待进一步深入研究,但由于其具备很高的选择性以及优良的理化特性,必然会随着技术本身的不断发展和应用的逐渐增多,而在中药活性成分分离纯化领域发挥越来越大的作用。