中药分离纯化技术

中 药 分 离 纯 化 技 术 学 院 ： 生 科 院 班 级 ： 10（ 5） 姓 名 ： 彭 威 学 号 ： 10418535 得 分 ： 摘 要 ： 近 年 来 ， 在 中 药 提 取 分 离 方 面 出 现 了 许 多 新 技 术 、 新 方 法 ， 如 超 临 界 流 体 萃 取 技 术 、 大 孔 树 脂 吸 附 法 、 半 仿 生 提 取 法 、 高 速 离 心 分 离 技 术 等 ， 这 些 新 技 术 和 方 法 的 应 用 ， 使 得 中 药 提 取 既 符 合 传 统 的 中 医 药 理 论 ， 又 能 达 到 提 高 有 效 成 分 的 收 率 和 纯 度 的 目 的 。 因 此 ， 运 用 新 提 取 技 术 研 究 中 药 ， 是 实 现 中 药 现 代 化 的 重 要 途 径 ， 必 将 为 中 药 现 代 化 研 究 注 入 新 的 活 力 。 本 综 述 简 要 介 绍 了 各 种 方 法 的 原 理 ， 优 势 及 局 限 性 ， 并 列 举 了 在 中 药 提 取 方 面 应 用 的 实 例 ， 指 出 了 今 后 研 究 的 方 向 。 这 些 技 术 在 中 药 提 纯 分 离 的 研 究 方 面 有 着 中 药 重 要 的 得 参 考 价 值 ， 企 业 应 充 分 利 用 中 药 分 离 纯 化 技 术 来 提 高 药 物 萃 取 的 质 量 ， 让 该 技 术 得 到 更 好 的 发 展 ， 从 而 实 现 该 技 术 的 价 值 。 关 键 词 : 半 仿 生 提 取 技 术 ; 超 声 提 取 技 术 ;生 物 酶 解 技 术 ; 微 波 技 术 ; 破 碎 提 取 技 术 ;超 临 界 流 体 萃 取 技 术 ;膜 分 离 技 术 ;大 孔 树 脂 分 离 技 术 一 .引 言 草 药 及 天 然 产 物 中 有 效 成 分 的 提 取 ， 直 接 关 系 到 产 品 有 效 成 分 的 含 量 ， 影 响 其 内 在 质 量 、 临 床 疗 效 、 经 济 效 益 及 GMP 的 实 施 。 传 统 提 取 中 草 药 有 效 成 分 的 方 法 有 水 蒸 气 蒸 馏 法 、 减 压 蒸 馏 法 、 溶 剂 萃 取 法 等 ， 这 些 方 法 通 常 是 工 艺 复 杂 、 耗 时 、 产 品 纯 度 不 高 、 对 环 境 污 染 大 ， 而 且 易 残 留 有 害 物 质 。 所 以 科 研 工 作 者 们 一 直 在 试 图 寻 找 提 取 效 率 高 、 选 择 性 好 、 污 染 小 的 方 法 ， 随 着 现 代 科 学 技 术 的 不 断 发 展 ， 涌 现 出 了 许 多 新 的 分 离 提 取 方 法 ， 加 快 了 提 取 过 程 ， 提 高 了 提 取 效 率 。 二 分 离 提 取 方 法 1. 超 临 界 流 体 萃 取 技 术 所 谓 超 临 界 流 体 （ supercritical fluid， SCF） 是 指 物 质 处 于 临 界 温 度 和 临 界 压 力 时 ， 成 为 单 一 相 态 ， 即 超 临 界 流 体 ， 在 超 临 界 状 态 下 ， 流 体 的 性 质 介 于 气 体 和 液 体 之 间 ， 既 具 有 与 气 体 接 近 的 粘 度 及 高 的 扩 散 系 数 ， 又 具 有 与 液 体 相 近 的 密 度 。 在 超 临 界 点 附 近 压 力 和 温 度 的 微 小 变 化 都 可 以 引 起 流 体 密 度 很 大 的 变 化 ， 并 相 应 地 表 现 为 溶 解 度 的 变 化 ， 因 此 可 以 利 用 温 度 和 压 力 的 变 化 来 实 现 萃 取 和 分 离 的 过 程 。 超 临 界 流 体 萃 取 技 术 （ SFE） 具 有 萃 取 速 度 快 、 提 取 率 高 、 产 品 纯 度 好 、 流 程 简 单 、 能 耗 低 、 过 程 无 有 机 溶 剂 残 留 等 优 点 。 当 然 SFE 技 术 对 中 药 的 活 性 成 分 提 取 也 不 是 万 能 的 ， 它 同 样 具 有 自 身 固 有 的 局 限 性 ： （ 1） .SFE 技 术 的 普 适 性 不 好 。 由 于 CO2 的 非 极 性 和 低 分 子 量 的 特 点 ， SFE CO2 主 要 适 合 那 些 非 极 性 或 弱 极 性 、 分 子 量 小 的 物 质 （ 如 油 脂 、 挥 发 油 等 ） 的 萃 取 。 对 于 极 性 强 、 分 子 量 较 大 的 物 质 （ 如 多 糖 类 、 皂 苷 类 、 黄 酮 类 等 ） 的 萃 取 ， 则 有 难 度 ， 要 加 提 携 剂 或 较 高 压 力 下 分 段 进 行 萃 取 。 不 过 国 外 已 有 报 道 应 用 全 氟 聚 醚 碳 酸 铵 （ PEPE） 使 SFE 技 术 扩 展 到 水 溶 性 体 系 ， 使 难 以 提 取 的 强 极 性 化 合 物 如 蛋 白 等 由 SFE 萃 取 。 （ 2） .萃 取 过 程 中 的 装 卸 料 未 实 现 连 续 化 生 产 。 中 草 药 原 料 多 为 固 体 （ 切 制 成 片 状 或 捣 碎 成 粒 状 等 ） ， 装 卸 料 多 采 用 间 歇 式 。 同 时 萃 取 产 物 的 收 集 必 须 在 无 菌 箱 中 进 行 ， 为 防 止 交 叉 污 染 ， 更 换 产 品 时 ， 装 置 的 清 洗 尤 为 重 要 ， 也 较 为 困 难 ， 故 存 在 萃 取 装 置 的 转 产 问 题 。 所 以 ， 在 萃 取 过 程 中 ， 装 卸 料 的 连 续 化 生 产 成 为 有 待 解 决 的 问 题 。 （ 3） .设 备 造 价 昂 贵 ， 一 次 性 投 资 大 。 建 一 套 500L 3 的 国 外 进 口 超 临 界 装 置 大 约 4 000 多 万 到 5 000 万 元 ， 建 一 套 1500L 3 的 超 临 界 装 置 大 约 8 000 多 万 到 1 亿 元 ， 实 际 投 资 还 要 更 高 。 这 导 致 产 品 成 本 较 高 ， 工 业 化 普 及 困 难 。 2.大 孔 树 脂 吸 附 法 大 孔 树 脂 吸 附 分 离 技 术 是 以 采 用 特 殊 的 吸 附 剂 从 中 药 复 方 煎 液 中 有 选 择 地 吸 附 其 中 的 有 效 成 分 、 除 去 无 效 成 分 的 一 种 提 取 精 制 的 新 工 艺 。 此 外 ， 大 孔 吸 附 树 脂 还 可 应 用 于 中 药 有 效 成 分 样 品 组 成 含 量 测 定 前 的 预 分 离 。 该 方 法 具 有 设 备 简 单 、 操 作 方 便 、 节 省 能 源 、 成 本 低 、 产 品 纯 度 高 、 不 吸 潮 等 优 点 ， 因 此 ， 大 孔 树 脂 吸 附 法 在 中 药 研 究 和 生 产 中 的 应 用 日 益 广 泛 ， 取 得 了 相 当 显 著 的 成 果 。 近 年 来 ， 大 孔 吸 附 树 脂 法 已 广 泛 地 应 用 于 中 药 有 效 成 分 的 分 离 与 精 制 。 麻 氏 等 用 大 孔 树 脂 分 离 银 杏 叶 黄 酮 取 得 良 好 回 收 率 。 陈 氏 等 利 用 大 孔 吸 附 树 脂 分 离 银 杏 总 内 酯 ， 得 到 质 量 合 格 而 稳 定 的 银 杏 叶 提 取 物 。 芦 氏 等 利 用 大 孔 树 脂 法 分 离 绞 股 皂 苷 得 到 良 好 收 率 。 耿 氏 等 用 大 孔 吸 附 树 脂 对 三 七 叶 中 的 总 皂 苷 进 行 分 离 纯 化 ， 工 艺 流 程 已 基 本 成 熟 ， 并 进 入 日 处 理 茎 叶 40 kg 的 中 试 阶 段 ， 所 得 三 七 叶 苷 含 量 达 95%以 上 ， 提 取 率 6%以 上 。 大 孔 吸 附 树 脂 分 离 技 术 应 用 上 有 一 定 的 局 限 性 ， 主 要 集 中 在 皂 苷 、 黄 酮 、 生 物 碱 等 成 分 上 。 在 应 用 中 ， 还 应 建 立 对 树 脂 残 留 物 和 裂 解 产 物 的 检 测 方 法 ， 制 定 合 理 的 限 量 标 准 。 除 上 述 高 新 技 术 外 ， 还 有 超 微 粉 碎 技 术 、 固 相 微 萃 取 技 术 等 新 的 提 取 技 术 。 许 多 研 究 显 示 ， 这 些 新 技 术 在 中 药 提 取 分 离 方 面 具 有 广 泛 的 应 用 前 景 。 但 从 目 前 研 究 来 看 ， 这 些 技 术 还 存 在 着 不 同 层 次 的 局 限 性 ， 特 别 是 现 在 多 为 实 验 室 研 究 阶 段 。 如 何 应 用 到 中 药 制 剂 的 生 产 当 中 ， 需 要 解 决 的 技 术 问 题 还 很 多 ， 需 要 研 究 单 位 和 企 业 联 手 ， 最 终 解 决 生 产 当 中 遇 到 的 问 题 ， 以 真 正 让 这 些 技 术 体 现 出 社 会 价 值 和 经 济 价 值 为 提 高 中 药 制 剂 的 内 在 质 量 ， 临 床 疗 效 ， 为 中 药 现 代 化 的 发 展 发 挥 作 用 。 3 半 仿 生 提 取 法 半 仿 生 提 取 法 是 从 生 物 药 剂 学 的 角 度 ， 将 整 体 药 物 研 究 法 与 分 子 药 物 研 究 法 相 结 合 ， 模 拟 口 服 给 药 后 药 物 经 胃 肠 道 转 运 的 环 境 ， 为 经 消 化 道 给 药 的 中 药 制 剂 设 计 的 一 种 新 的 提 取 工 艺 。 药 料 即 先 将 以 一 定 的 酸 水 提 取 ， 继 以 一 定 的 碱 水 提 取 ， 提 取 液 分 别 滤 过 、 浓 缩 ， 制 成 制 剂 。 提 取 用 水 的 最 佳 和 其 它 工 艺 参 数 的 选 择 ， 可 用 一 种 或 几 种 有 效 成 分 结 合 主 要 药 理 作 用 指 标 ， 采 用 比 例 分 割 法 来 优 选 。 这 种 提 取 方 法 可 以 提 取 和 保 留 更 多 的 有 效 成 分 ， 缩 短 生 产 周 期 ， 降 低 成 本 。 半 仿 生 提 取 法 的 局 限 性 在 于 仍 沿 袭 高 温 煎 煮 法 使 许 多 热 敏 ， 性 物 质 受 到 破 坏 ， 降 低 了 药 效 。 针 对 半 仿 生 提 取 法 的 局 限 性 ， 人 们 研 制 了 仿 生 提 取 法 。 它 模 拟 人 体 胃 、 肠 的 内 环 境 ， 提 出 用 人 工 胃 液 、 人 工 肠 液 在 低 温 下 提 取 中 药 ， 并 且 引 进 酶 催 化 ， 使 药 物 转 化 成 人 体 易 综 合 利 用 的 活 性 混 合 物 ， 初 步 试 验 已 显 示 比 单 纯 水 提 的 效 果 好 。 在 对 多 个 单 味 中 药 和 复 方 制 剂 的 研 究 中 ， 半 仿 生 提 取 法 已 经 显 示 出 较 大 的 优 势 和 广 泛 的 应 用 前 景 。 如 孙 秀 梅 等 对 甘 草 进 行 “饮 片 颗 粒 化 ”研 究 中 ， 以 甘 草 次 酸 、 甘 草 总 黄 酮 、 浸 膏 量 为 指 标 ， 对 甘 草 作 SBE 法 和 WE 法 （ 水 提 法 ） 比 较 ， 发 现 SBE 液 中 甘 草 总 黄 酮 是 WE 液 的 14 倍 ， 其 它 两 种 指 标 也 均 高 于 WE 液 ， 甘 草 饮 片 颗 粒 化 以 采 用 SBE 法 为 佳 。 吕 青 淘 等 选 择 乙 肝 颗 粒 剂 的 提 取 工 艺 ， 分 别 采 用 半 仿 生 提 取 法 、 半 仿 生 提 取 醇 沉 法 、 水 提 取 法 、 水 提 取 醇 沉 法 ， 以 黄 芪 甲 苷 、 虎 杖 苷 、 柴 胡 皂 苷 、 五 味 子 乙 素 及 干 浸 膏 为 指 标 ， 对 四 种 提 取 液 的 成 分 进 行 比 较 研 究 ， 综 合 评 价 半 仿 生 提 取 液 中 的 五 个 指 标 成 分 含 量 最 高 ， 且 SBE 法 的 生 产 成 本 较 低 。 但 目 前 半 仿 生 提 取 法 仍 沿 袭 高 温 煎 煮 方 式 ， 容 易 影 响 许 多 有 效 活 性 成 分 ， 降 低 药 效 。 为 此 ， 陈 慧 洁 等 建 议 将 提 取 温 度 改 为 近 人 体 温 度 ， 在 提 取 液 中 加 入 拟 人 体 消 化 酶 活 性 物 质 ， 使 提 取 过 程 更 接 近 于 药 物 在 人 体 胃 肠 道 的 转 运 吸 收 过 程 ， 更 符 合 辨 证 施 治 的 中 医 药 理 论 。 三 结 论 ： 中 药 提 取 物 质 量 研 究 和 技 术 标 准 的 建 立 是 一 个 持 续 的 、 需 要 不 断 完 善 的 过 程 ， 技 术 成 熟 往 往 滞 后 于 市 场 的 要 求 。 质 量 管 理 的 研 究 表 明 ： 在 既 无 技 术 标 准 又 无 质 保 体 系 的 情 况 下 ， 是 不 可 能 生 产 出 合 格 产 品 ； 有 技 术 标 准 但 无 质 保 体 系 ,产 品 质 量 也 是 不 稳 定 的 ， 质 保 体 系 是 对 技 术 标 准 的 有 益 补 充 。 因 此 ， 对 中 药 提 取 物 生 产 经 营 企 业 来 说 ， 建 立 一 个 完 整 的 、 有 效 的 质 量 保 证 体 系 非 常 必 要 。 中 药 提 取 物 能 否 应 用 到 中 药 管 理 体 系 中 ， 并 将 其 扩 大 到 传 统 中 药 企 业 是 面 临 的 主 要 问 题 。 从 这 个 意 义 上 讲 ， 国 家 政 策 的 制 定 或 修 订 是 使 中 药 提 取 物 纳 入 到 现 代 化 的 中 药 产 业 过 程 的 保 证 ， 如 果 没 有 国 家 法 规 的 出 台 和 鼓 励 ， 这 些 先 进 的 植 物 天 然 产 物 生 产 工 艺 过 程 和 质 量 控 制 办 法 ， 进 入 产 业 化 的 整 体 进 程 将 会 延 迟 。 因 此 建 议 ： 1.相 关 部 门 应 组 织 攻 关 团 队 ， 加 强 基 础 研 究 ， 组 织 产 、 学 、 研 结 合 ， 制 订 中 药 提 取 物 产 业 发 展 规 划 ； 2.推 动 中 药 提 取 物 的 标 准 化 进 程 ， 使 其 纳 入 到 中 药 现 代 化 的 主 流 中 去 ； 3.国 家 有 关 部 门 在 制 订 产 业 发 展 时 ， 应 对 中 药 提 取 物 产 业 给 予 优 惠 政 策 ， 以 推 动 中 药 提 取 物 的 产 业 化 进 程 ； 4.加 强 国 际 交 流 与 合 作 ， 学 习 国 内 外 一 切 先 进