离子交换纤维在生物制药及中药提纯方面的应用吴国元(正大天晴药业股份有限公司江苏连云港222062)【摘要】目的探讨离子交换纤维在牛物制药及中药提纯方面的应用。方法分别从离子交换树脂的反应机理、在牛物制药的应用、从中药中提纯牛物碱的应用进行分析。结论离子交换纤维是一种新型纤维状离子交换材料，其应用领域十分广泛，包括水处理，有害气体吸附，重金属分离，食品工业及牛物医学工程方面。与传统分离材料相比，具有吸附速度快，容易解析，选择性强，稳定性好等优点。【关键词】离子交换纤维分离提纯牛物碱【】R915【文献标识码】A【］2095-1752(2012)30-0021-01离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料，其历史可追溯到20世纪30年代。离子交换树脂可以使水不经过蒸谓而脱盐，既简便乂节约能源。这些离子交换树脂除应用于水的脱盐精制外，还用于药物提取纯化、稀土元素的分离纯化、蔗糖及葡萄糖溶液的脱盐脱色等。与凝胶型离子交换树脂相比，大孔型离子交换树脂具有机械强度高、交换速度快和抗有机污染的优点，因此很快得到广泛的应用。其中，在生物医学工程方面的应用目前处于科学研究的前沿，预期生物制药和牛化分析领域将成为离子交换纤维的最大应用领域。木文探讨了离子交换纤维在牛物物质的分离包扌舌氨基酸分离，酶、激素、牛物碱及核酸的提纯和中药有效成分的提取方面的应用。1离子交换树脂的反应机理离子交换树脂的交换反应与溶液中的置换反应相似，是可逆反应。这种可逆反应并不是在均相溶液中进行，而是在固态的树脂和水溶液接触的界面间发牛的。利用固载在聚合物骨架上的功能基所带的可交换的离子在溶液中能发牛解离，如磺酸树脂上可离解出氢离子，这种离子可在较大的范围内自由移动扩散到溶液中。同时，在溶液中的同类型离子也能从溶液中扩散到聚合物的网络和孔内。当这两种离子的浓度差较大时，就产生一种交换的推动力使它们之间发生交换作用，浓度差越大，交换速度越快。利用这种浓度差的推动力关系使树脂上的可交换离子发生可逆交换反应。当固态树脂上的可交换离子（如H+）被交换后，这吋树脂处于饱和状态。当把溶液变成高浓度的酸吋，H+又能把树脂上的其它阳离子交换下来，这时就是树脂的“再生”。由于离子交换树脂中聚合物骨架的稳定，使可逆交换反应能在树脂反复进行，使用寿命长。在工业生产过程中，可以简化生产流程缩短生产吋间，提高生产效率和产品质量。2离子交换树脂在生物制药中的应用溶剂提取分离技术是天然产物分离的经典技术，但溶剂耗量大，分离效率低，环境污染严重，操作安全性差，一般仅适用于实验室小量样品的制备，而不宜用于工业生产。随着分离科学与技术的进步，离子交换树脂提取分离技术在天然产物提取分离中的应用逐渐增加。2.1离子交换树脂法提取分离氨基酸氨基酸是一类含有氨基和氮基的两性化合物，在不同的pH条件下能以阳、阴或两性离子的形式存在。因此，应用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂均可富集分离氨基酸天然氨基酸主要于蛋白质水解液或徽生物发酵液，随其不同，体系中氨基酸的含量与伴生杂质的类型也有所区别，因此提取分离工艺也不尽相同。猪血粉、毛发、酪蛋白俘L酪素）、低档明胶、蚕衣、鱼皮鱼鳞等水产废弃物皆可用作生产氨基酸的原料。根据生产要求，可用离子交换树脂法从溶液中富集和纯化混合氮基酸，所得产品可用作复合氨基酸注射液或口服液;也能从其中分离出一种或多种纯氨基酸，供药用或食用。2.2离子交换树脂法提取纯化抗生素在发酵液中，抗生素的浓度很低，提取时溶剂消耗高，效率低;利用离子交换树脂可以选择性地吸附分离多种离子型抗生素，不仅冋收率较高，而口产品纯度较好。抗生素分子中往往含有多种化学基团，在强酸或强碱条件下容易发生化学变化，导致药理活性丧失。因此，提取分离所用的离子交换树脂主要为弱酸性阳离子交换树脂或弱碱性阴离子交换树脂。即使偶尔用到强酸或强碱树脂,通常也先将阳离子交换树脂转化为Na+型或NH4+型，将阴离子交换树脂转化为CI■型或SO42•型。离子交换树脂对抗生素离子有较大的选择性，选择系数比无机离子如Na+或等往往要高出I〜3个数量级；其原因是抗生索离子与离子交换...