三级常用中药提取分离纯化技术

1、常用中药提取分离纯化技术1 提取技术 提取是中药制剂生产过程中最基本最重要的环节之一， 提取的目的是 最大限度地提取药材中的药效成分， 避免药效成分的分解流失和无成 分的溶出。提取技术的优劣直接影响到药品质量和药材资源的利用率 和生产效率及经济效益。煎煮法、渗漉法、浸渍法、回流法、水蒸汽 蒸馏法等方法是中药提取的常用方法， 这些方法不同程度的存在有效 成分提取不完全。 提取过程有效成分损失较大。 提取物中存在较多无 效成分等缺点。 导致药效不明显。影响中药制剂的开发。 为了解决中 药提取过程存在的问题。一些新技术、新方法开始应用。1.1 超临界流体萃取技术 是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对

2、中药有效成分进行萃取的 新型技术。超临界流体是物质处于超临界温度和临界压力以上的体， 性质介于气体和液体之间。 有与液体相接近的密度， 与气体相接近粘 度及高的扩散系数。故具有很高的溶解能力及好的流动、传递性能。 可代替传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂。在中药生产领域应用 最多的是SFLCO技术。因其临界条件温和。对大部分物质显化学 惰性，有效地防止热敏性成分和化学不稳定性成分高温分解与氧化； 易于控制、 不污染样品，易于安全地从混合物中分离出来。目前。通 过调节温度、压力、加入适宜夹带剂等方法， SFE CO己成功地从 中药中提得挥发油、生物碱、苯丙素、黄酮类、有机酚酸、苷类、萜 类以及天

3、然色素等成分。 超临界流体萃取技术用于中药有效成分提取 的研究很多， 但主要局限于单味中药有效成分的提取， 其中能够实现 工业规模生产的仅是少数。 超临界流体萃取装置属高压设备， 其工程 化面临着基础研究薄弱，以及设备压力高、 投资大等问题。因此，要 加强复方超临界流体萃取的工艺研究和超临界流体萃取过程中的放 大研究及其配套设备的开发，以推动超临界流体萃取过程的工程化。1.2 生物酶解提取技术 生物酶解提取的原理是利用酶反应的高度专一性， 将细胞壁的组成成 分水解或降解， 破坏细胞壁， 从而提高有效成分的提取率。酶法处理 一方面通过降解植物细胞壁使有效成分更易提取从而达到提高提取 收率或减低溶

4、剂消耗量的目的； 另一方面可以针对植物药中的大多数 杂质（ 淀粉、果胶、蛋白质等 ）选择性降解。以利于提取分离更易进行。 同时还综合利用药渣。 变废为宝。目前。用于中药提取方面研究较多 的酶是纤维素酶， 大部分中药材的细胞壁主要是由纤维素类物质构成 的，植物的有效成分往往包裹在细胞内部。 用纤维素酶酶解可以使植 物细胞壁破坏。有利于对有效成分的提取 。实验人员以黄芪提取液 的总糖和还原糖为考察指标。 确定纤维素酶处理工艺， 探讨纤维素酶 处理的效果。 结果纤维素酶处理与对照工艺相比得率由 244 提高 至 303 。而多糖的质量分数基本不变，扫描电镜观察表明， 纤维 素酶明显地分解了黄芪原料中

5、的部分结构多糖， 药渣中的网状结构变 得十分清晰。 说明纤维素酶处理有助于黄芪多糖的提取， 能显著提高 黄芪多糖的得率。 酶解提取要求酶有极高的活性、 高度的专一性和温 和反应条件。 酶解提取的效果主要取决于酶的种类、 用量、酶解时间、 温度、酸碱度、物料细度、搅拌等多种因素，应针对具体药物，研究 确定酶反应的最佳工艺条件。生物酶解提取技术对设备无特殊要求， 适用于工业化生产。1 3 半仿生提取技术半仿生提取技术（SBE）是将整体药物研究法与分子药物研究法相结 合，从生物药剂学的角度， 模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理， 为经消化道绐药中药制剂设计的一种新的提取技术。 即将药料先用一 定p

6、H的酸水提取，继以用一定pH勺碱水提取，提取液分别滤过、浓缩, 制成制剂。实验人员采用半仿生提取（SBE）法、水提取（WE）法、半仿 生提取醇沉（SBAE）法、水提醇沉（WAE法对参附汤方药成分的提取工 艺进行比较研究，选择，结果SBE法 >Wfe >SBA法 >WA法。表明参附 汤方药成分的提取以SBE法提取为佳。1.4 超声提取技术 超声提取技术是以超声波辐射压强产生的骚动效应、 空化效应和热效 应引起机械搅拌、 加速扩散溶解的一种新型提取方法。 研究人员采用 超声提取法从陈皮中提取橙皮苷结果超声提取法与回流提取法相比， 具有省时、节能、提出率高等优点。 研究人员应用超声

7、技术对保济丸 的全方药材的提取最佳工艺进行研究， 比较超声提取法与回流提取法 对提取率的影响， 结果表明超声提取法与回流提取法比较， 具有提取 时间短、 提出率高、低温提取有利于有效成分的保护等优点。超声提 取能够增大物质分子运动频率和速度， 增加溶剂穿透力， 提高药物溶 出速度和溶出次数，缩短提取时间， 提高有效部位提取率，且瞬问稳 定升高温度， 对热不稳定成分影响较小。 但超声提取技术对容器壁的 厚度及容器位置要求较高， 否则会影响药材浸出效果。 目前实验研究 还处于较小规模，且主要用于单味药的提取，要用于工业化生产，还 有待于进一步解决有关工程设备的放大问题。1 5 微波提取技术 微波提

8、取技术是利用微波能来提高提取率的新技术。 微波是一种非电 离的电磁辐射， 被辐射物质的极性分子在微波电磁场中快速转向及定 向排列， 而产生撕裂和相互摩擦引起发热， 同时可以保证能量的快速 传递和充分利用。微波提取技术具有选择性高、操作时问短、溶剂耗 量少， 有效成分得率高的特点。 中药有效成分微波提纯的效果主要取 决于微波场强密度、溶媒与物料投放比、提纯温度、作用时间、 温升 速率物料粉碎程度等因素， 要得到较高的提纯率， 不同中药的提纯工 艺也有所不同。研究人员运用微波技术提取从半枝莲中提取总黄酮和 多糖， 结果表明运用微波技术从半枝莲中联合提取总黄酮和多糖， 反 应速度加快， 提高了提取效

9、率。 实验人员用强极性介质一水作溶剂提 取中药淫羊藿饮片中水溶性有效成分， 结果与常规方法相比， 把微波 用于过程的预处理及后序的辅助水提取效果能大大节省提取时间及 提高提取率。 目前中药微波提取技术还属于起始阶段， 实验室已获得 大量成果， 证实了其优秀的实用价值。 国内首条中药微波提纯中试生 产线在湖南省张家界市通过鉴定，此项目利用当地丰富的葛根资源， 采用罐式微波技术提纯葛根素， 经过一段时间的运行效果良好。 除上 述几种提取新技术外， 其它如加压逆流提取、旋流提取、 动态循环阶 段连续逆流提取等很多新技术，正逐步应用到中药提取生产中来。2 分离纯化技术 分离纯化的目的是将无效和有害组分

10、除去， 尽量保留有效成份或有效 部位， 以为不同类别新药和剂型提供合格的原料或半成品。 分离纯化 技术是改变传统中药制剂“粗、大、黑”的关键。常见的分离纯化方 法有水提醇沉法、醇提水沉法、酸碱沉淀法、 盐析法、滤过分离法和 结晶法等，这些方法在长期的应用中，发现存在不少问题。近年来， 一些分离纯化新技术新方法逐渐应用到中药制剂中。21 大孔吸附树脂技术 大孔吸附树脂是一种非凝胶型， 含有致孔剂和网状结构， 不含交换基 团的“纯聚合物”吸附剂，是一类同时具有吸附和筛选能力的材料。 它的吸附作用与表面吸附、 表面电极或形成氢键等有关。 大孔吸附树 脂技术在皂苷、 黄酮、生物碱及其他类化合物的分离中

11、得到了广泛应 用。实验人员以甘草酸的量为考察指标，比较了 7种大孔吸附树脂精 制甘草酸的效果，结果 X-5 树脂效果最佳，甘草酸纯度可达 952 ， 采用此法能较好的纯化甘草酸。有的用D101型大孔树脂富集纯化人参 总皂苷， 结果人参总皂苷得率达 65 以上，为大生产应用提供依据。 有的采用大孔吸附树脂对栀子中环烯醚萜苷类成分的富集行为进行 研究，结果表明D101大孔吸附树脂柱层析适合分离纯化梔子中环烯醚 萜苷类成分。 大孔吸附树脂对中药有效成分的分离效果可受被分离成 分的性质、树脂的类型及树脂柱的径高比、 吸附溶剂及洗脱剂的种类、 用量、流速等因素的影响。要使树脂分离技术合理用于中药的纯化，

12、 在理论与实践上不断完善， 保证研制的中药新药安全有效， 应据分离 纯化对象和树脂分离纯化工序，建立评价树脂纯化效果的指标与方 法，规范树脂纯化工艺技术， 以监控技术应用的合理性。目前， 在中 药研究和生产中探索应用大孔吸附树脂技术的企业越来越多， 应用的 前景十分广阔。22 絮凝沉淀技术 絮凝沉淀技术是在混悬的中药提取液或提取浓缩液中加入一种絮凝 沉淀剂以吸附架桥和电中和方式与蛋白质果胶等发生分子间作用， 使 之沉降，除去溶液中的粗粒子， 以达到精制和提高成品质量的新技术。 2 3 膜分离技术是具有选择性分离功能的材料， 利用膜的选择性分离实现料液的不同 组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分

13、离。它与传统过滤的不同在 于，膜可以在分子范围内进行分离， 并且这过程是一种物理过程，不 需发生相的变化和添加辅助剂。 膜的孔径一般为微米级， 依据其孔径 的不同（ 或称为截留分子量 ） ，可将膜分为微滤膜、 超滤膜、纳滤膜和 反渗透膜等。实验人员探讨膜分离技术对复方中药银黄口服液有效成 分的影响因素。 以有效成分黄芩苷、 绿原酸为检测指标， 绿原酸和黄 芩苷膜分离的转移率分别是 9682 ，9237 ，正交结果显示加 水量、 加水点对含量有显著影响。 表明膜分离技术可用于复方中药银 黄口服液的制备；影响膜分离效果的因素为过滤液的加水量及加水 点，在一定范围内，加水点偏后及加水量较多时有效成分

14、收率高。有 的采用平均孔径为0. 45txm、21xmK5txm的微滤膜以及截留分子量为10000和 30000道尔顿超滤膜进行了终端膜分离试验。 结果表明膜分离 可以使血府逐瘀口服液产品得到澄清， 分离除去杂质后的口服液产品 芍药甙浓度提高了 2 一 6 。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯 化和精制的功能，又有高效、 节能、环保、分子级过滤及过滤过程简 单、易于控制等特征， 因此， 目前膜分离技术在中药的分离纯化中得 到了越来越广泛的研究和应用， 促进了中药传统分离技术的发展和革 新，在中药生产科研领域有广阔应用空间。24 分子蒸馏技术分子蒸馏是一种特殊的液一液分离技术， 它不同于传统蒸馏依

15、靠沸点 差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。 分子运动自由程是指一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程。 当液体 混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相， 由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后 移动距离不同， 若能恰当地设置一块冷凝板， 则轻分子达到冷凝板被 冷凝排出， 而重分子达不到冷凝板沿混合液排出， 达到物质分离的目 的。分子蒸馏真空度高，操作温度低和受热时间短，能较好地保护中 药有效成分， 特别适合于高沸点和热敏性及易氧化物料的分离， 尤其 是有效成分的活性对温度极为敏感的天然产物的分离， 如玫瑰油、 藿 香油等。分子蒸馏

16、技术可使肉桂油中反式肉桂醛成分得到有效富集。 分子蒸馏技术分离能力强， 适用于许多工业领域， 尤其对于天然物质 的提取，能有效地去除物料中的低分子物质及带有臭味和色素的杂 质，因此能有效改善中药成品的色泽， 保持终产品的纯天然、 无污染。 分子蒸馏技术在国内天然药物分离纯化上得到了越来越广泛的应用， 其工艺研究及设备制造水平已逐渐趋向成熟，其应用前景非常看好。 2 5 高速逆流色谱技术 高速逆流色谱是一类不用任何固态载体或支撑体的液液分配色谱， 主 要是利用在高速旋转状态产生的二维离心力场的作用下使两种互不 相溶的溶剂快速有效的对流或分割， 从而使样品能够在短时间内进行 成千上万次萃取，根据样

17、品中的物质分配系数的不同而进行分离的 一种方法。其主要优点是没有传统色谱的死吸附， 样品的回收率高等。 影响因素主要有溶剂体系的选择， 旋转速度，流动相的流速， 温度等。 实验人员采用高速逆流色谱法， 从胀果甘草的乙醇粗提物中分离纯化 甘草查尔酮甲和胀果香豆素甲， 纯化后甘草查尔酮甲和胀果香豆素甲 的纯度分别为 99 1和996 ，该方法操作简单，费用低廉，重 现性好，可做为高纯度甘草查尔酮甲和胀果香豆素甲化学对照品的制 备分离方法。研究人员运用高速逆流色谱法从人参茎叶总皂苷中分离 人参皂苷Re和Rgl，结果一次分离得到人参皂苷Re与 Rgl各25m甫口 18mg表明本方法重现性好，方法简单易

18、行，可用于人参皂苷Re与Rgl 的分离纯化。 高速逆流色谱可适用于非极性和极性化合物， 能实现从 上百毫克量到数克的制备提纯， 可用于天然产物粗提物的除杂， 也可 用于最后产物的精制， 甚至能直接从粗提物进一步纯化到达纯晶， 应 用前景十分广阔。此外，还有高速离心、双水相萃取等分离新技术在 中药生产都有应用。3 新技术联合应用 中药制剂，尤其是复方制剂，成分复杂，是多成分、多靶点、多途径 协同作用， 而单一新技术的应用有其局限性， 往往体现不了中药复方 的特点， 所以中药制剂， 尤其是复方制剂的提取分离新技术应用应采 用多种技术的联合应用。 实验人员” 以三七提取液中总皂苷的含量和 提取物得率为指标，采用四因素 （ 纤维素酶用量、果胶酶用量、超声 时间、加水量 ） 三水平正交设计法对超声复合酶法提取工艺条件进行 优选，结果所得三七提取液中总皂苷的含量为 1033 ，提取物得 率为 3517 ，表明超声提取与酶法提取联用技术操作简便，工艺 条件稳定。 有的采用膜分离、 大孔吸附树脂联用技术对黄连解毒汤进 行精制，结果表明膜分离和大孔吸附树脂技术是中药复方的有效精制 技术， 可用