浅谈常用中药的提取分离纯化技术

-.z.题目：浅谈常用中药的提取别离纯化技术摘要：为了使中药业不断地开展，本文主要对常用中药的传统提取方法和现在提取方法都做了介绍，对中药的别离纯化技术业做了简单介绍。主要是为中药制剂的研究提供参考依据。关键字：提取；别离纯化；中药discussthemonlyChinesemedicinee*tractionandpurificationtechnologyAbstract:Inordertomakethepharmaceuticaldevelopmentunceasingly,thisarticlemainlyareintroducedthetraditionalChinesemedicinee*tractingmethodande*tractingmethod,theseparationandpurificationofChinesemedicinetechnologymadesimpleintroduction.MainlytoprovideareferencebasisoftraditionalChinesemedicinepreparationresearch.Keywords:E*traction;Separationandpurification;TraditionalChinesemedicine目录第一章引言 3第二章中药的提取技术 32.1传统的提取技术 32.2现在的提取技术 32.2.1超临界流体萃取技术 3生物酶解提取技术 4半仿生提取技术 4超声提取技术 4微波提取技术 5第三章中药的别离纯化方法 63.1几种应用广泛的传统别离纯化方法 6色谱别离技术(chromatography)： 6两相溶剂萃取法 7沉淀法 7结晶与重结晶法 8盐析法 83.2目前引进中药领域并开展较成熟的几种新兴纯化方法 83.2.1大孔树脂别离技术(MacroAbsorptionResin) 8膜别离技术(MembraneSeperationTechnology) 9高速逆流色谱别离(High-speedCountercurrentChro--matography，HSCCC) 9微波别离法(microwavee*traction) 9分子蒸馏法 9第四章小结 10参考文献 10第一章引言中药制剂长期以来一直存在有效成分含量低，药效不稳定等缺点，随着中药技术的不断开展，人们一直不断的探索着更具推广意义的提取提纯方法，以期更好的到达提高药效、减少杂质，同时降低生产本钱，使中药的国际化具备高质量及低本钱的竞争力。一些现代高新工程技术正在不断地被借鉴到中药生产中来[1]，在传统的别离方法的根底上新兴了多种提取提纯方法。第二章中药的提取技术2.1传统的提取技术提取是中药制剂生产过程中最根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，防止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、新方法开场应用。2.2现在的提取技术2.2.1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中药有效成分进展萃取的新型技术[3]。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SFE—CO：技术。因其临界条件温和。对大局部物质显化学惰性，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，易于平安地从混合物中别离出来。目前。通过调节温度、压力、参加适宜夹带剂等方法，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，其工程化面临着根底研究薄弱，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。生物酶解提取技术生物酶解提取的原理是利用酶反响的高度专一性，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到达提高提取收率或减低溶剂消耗量的目的；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。以利于提取别离更易进展。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，大局部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复原糖为考察指标。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24.4％提高至30.3％。而多糖的质量分数根本不变，扫描电镜观察说明，纤维素酶明显地分解了黄芪原料中的局部构造多糖，药渣中的网状构造变得十分清晰。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响条件。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，研究确定酶反响的最正确工艺条件。生物酶解提取技术对设备无特殊要求，适用于工业化生产。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pH的酸水提取，继以用一定pH的碱水提取，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展比拟研究，选择，结果SBE法>WE法>SBAE法>WAE法。说明参附汤方药成分的提取以SBE法提取为佳。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。研究人员应用超声技术对保济丸的全方药材的提取最正确工艺进展研究，比拟超声提取法与回流提取法对提取率的影响，结果说明超声提取法与回流提取法比拟，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。微波提取技术微波提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，结果说明运用微波技术从半枝莲中联合提取总黄酮和多糖，反响速度加快，提高了提取效率。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**省**市通过鉴定，此工程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。第三章中药的别离纯化方法3.1几种应用广泛的传统别离纯化方法色谱别离技术(chromatography)：色谱法是中药研发领域传统的别离纯化技术之一，应用范围很广，也是目前为止开展最完备的别离技术之一。色谱法又称层析法，其原理：基于样品组分在流动相固定相两相溶剂中发生的各种作用不同，诸如吸附、分配、离子吸引、排阻、亲和等，使得溶于流动相中的不同组分经过固定相时的滞留时间不同，从而先后顺序的从固定相中流出。色谱法根据其物理化学原理，分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等方法。吸附色谱是利用吸附剂对样品物质不同组分的吸附能力不同，后用溶剂或气体洗脱，以使各组分分离的方法。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。分配色谱是基于样品物质不同组分在流动相和固定相中的分配系数不同，以使组分别离的色谱方法。固定相通常为液相键合或涂布在固体载体上。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。离子交换色谱是根据样品不同组分在离子交换树脂上的离子交换势不同而使组分别离的方法。常用的有不同强度的阳、阴离子交换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂的缓冲液。排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱，是利用被别离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同，以到达组分有效别离。常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等，可根据载体和试样的性质，选用水或有机溶剂为流动相。色谱法根据固定相性态分为柱色谱法、纸色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。柱色谱法所用色谱管为内径均匀、下端缩口的硬质玻璃管，下端用棉花或玻璃纤维塞住，管内装有吸附剂。溶于流动相中的样品流经吸附剂是由于各不同组分的吸附于解析的不同从而到达组分别离的效果。色谱柱的大小，吸附剂的品种和用量，以及洗脱时的流速，均按各单体中的规定。纸色谱法以纸为载体，用单一溶剂或混合溶剂进展分配。亦即以纸上所含水分或其他物质为固定相，用流动相进展展开的分配色谱法。所用滤纸应质地均匀平整，具有一定机械强度，必须不含会影响色谱效果的杂质，也不应与所用显色剂起作用，以免影响别离和鉴别效果，必要时可作特殊处理后再用。薄层色谱法，系将适宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或铝基片上，成一均匀薄层。待点样、展开后，与适宜的对照物按同法所得的色谱图作比照，用以进展药品的鉴别、杂质检查或含量测定的方法。它兼备了柱色谱和纸色谱的优点，而且既可别离少量样品又可用来做制备别离，适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。此外，薄层色谱法还可用来跟踪有机反响及进展柱色谱之前的一种"预试〞[18]。气相色谱法是在以适当的固定相做成的柱管内，利用气体(载气)作为移动相，使试样(气体、液体或固体)在气体状态下展开，在色谱柱内别离后，各种成分先后进入检测器，用记录仪记录色谱谱图闭。液相色谱法(GasChromatography)是以液体作为流动相对试样进展有效别离的色谱别离方法。早期的液相色谱法(古典液相色谱)由于使用粗颗粒的固定相，填充不均匀，依靠重力使流动相流动，因此分析速度慢，别离效率低、别离时间长，难以解决复杂样品的别离。由于经典的液相色谱的一些缺陷，它逐渐被高效率、高灵敏度和高速度的高效液相色谱法所代替。高效液相色谱法又称高压液相色谱法或高速液相色谱法，是指应用了新型高效的固定相、高压输液泵、梯度洗脱技术以及各种高灵敏度的检测器。具有操作简便、别离速度快、别离效率高和检测灵敏度高等优良性能的液相色谱体系。HPLC几乎可以别离和分析任何物质，是目前最有效和应用最广泛的别离分析技术[4][5][6]。两相溶剂萃取法两相溶剂萃取简称萃取法，是利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而到达别离的方法。萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则别离效率越高、如果在水提取液中的有效成分是亲脂性的物质，一般多用亲脂性有机溶剂，如苯、氯仿或乙醚进展两相萃取，如果有效成分是偏于亲水性的物质，在亲脂性溶剂中难溶解，就需要改用弱亲脂性的溶剂，例如乙酸乙酯、丁醇等。还可以在氯仿、乙醚中参加适量乙醇或甲醇以增大其亲水性。提取黄酮类成分时，多用乙酸乙脂和水的两相萃取。提取亲水性强的皂甙则多项选择用正丁醇、异戊醇和水作两相萃取。不过，一般有机溶剂亲水性越大，与水作两相萃取的效果就越不好，因为能使较多的亲水性杂质伴随而出，对有效成分进一步精制影响很大。沉淀法在中草药提取液中参加*些试剂使产生沉淀，以获得有效成分或除去杂质的方法。铅盐沉淀法：铅盐沉淀法为别离*些中草药成分的经典方法之一。由于醋酸铅及碱式醋酸铅在水及醇溶液中，能与多种中草药成分生成难溶的铅盐或络盐沉淀，故可利用这种性质使有效成分与杂质别离。试剂沉淀法：根据中草药及杂质的性质适中选用相应的试剂，如*些生物碱溶液中加人生物碱沉淀试剂，则生物碱会生成复盐沉淀而析出，从而得到别离精制。新开展的絮凝沉淀法，是在混悬的中药提取液或提取浓缩液中参加一种絮凝沉淀剂以吸附架桥和电中和方式与蛋白质、果胶、粘液质、鞣质等发生分子间作用，使之沉降。经过滤除去溶液中的粗粒子，以到达精制和提高成品质量目的的一项新技术。絮凝剂的种类很多，有鞣酸、明胶、蛋清、101果汁澄清剂、ZTC澄清剂、壳聚糖(即可溶性甲克素)等。结晶与重结晶法通常中草药中所含化学成分在常温下大局部为固体物质。都具有结晶的通性。这样就可以根据各种化合物在不同化合物中的溶解度不同，选择适当的溶剂对初提物进展结晶与重结晶，以到达别离精制的目的。结晶的操作方法根据情况不同差异很大。总之就是要与相似相溶背道而驰，一般会到达较好的结晶效果。盐析法盐析法是沉淀法的一种，在中草药的水提液中、参加无机盐至一定浓度，或到达饱和状态，可使*些成分在水中的溶解度降消沉淀析出，而与水溶性大的杂质别离。常用作盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。3.2目前引进中药领域并开展较成熟的几种新兴纯化方法3.2.1大孔树脂别离技术(MacroAbsorptionResin)大孔树脂吸附别离技术是固液柱层析别离技术中的一种，它采用特殊的吸附剂，从混合物中有选择性地吸附其中的有效组分或成分，去除无效局部的一种提取精制技术[7]。该技术是70年代末逐步应用到中草药有效组分或成分的提取别离中。根据药液成分的不同，提取的物质不同，选择不同型号的树脂。大孔树脂的常用型号有：D-101，D-201，MD-05271，CAD-40等，王龙等用D型大孔吸附树脂别离牛膝总甾酮的研究[8]。任海残，用大孔树脂别离提取麻黄碱的研究[9]等，其特点是吸附容量大，再生简单，效果可靠，尤其适用于别离纯化甙类、黄酮类、皂甙类、生物碱类等组分或成分。易于实现大规模生产。作为一种别离手段，大孔树脂吸附别离技术正广泛地应用于中药生产中[10][11][12]。其操作的根本程序大多是：中药提取液-通过大孔树脂吸附上有效成分的树脂一洗脱-回收溶液-药液-枯燥-半成品。膜别离技术(MembraneSeperationTechnology)膜科学与技术已开展成为一门学科。是现代别离技术领域最先进的技术之一。使用膜技术(包括超滤膜、微孔滤膜、半透膜、反渗透膜等)可以在原生物体系环境下实现物质别离，可以高效浓缩富积产物，有效脱出杂质[13][14]。该技术优点是操作方便，构造紧凑，能耗低，过程简单，无二次污染。与常规的离心别离、沉降、过滤、萃取等方法相比，膜技术具有的明显潜在优势[15][16][19]。高速逆流色谱别离(High-speedCountercurrentChro--matography，HSCCC)高速逆流色谱技术是两个互不混溶的溶剂逆向流动，样品在两相之间分配，不用固态吸附剂的全液态色谱方法[2]。由Ito.Y．在液液分配色谱的根底上建立起来的。它依靠聚四氟乙烯(PTFE)蛇形管的方向性及特定的高速行星式旋转所产生的离心场作用，使无载体支持的固定相稳定的保存在蛇形管中。并使流动相单向、低速通过固定相，在短时间内实现样品在互不相溶的两相溶剂系统中高速分配，从而实现连续逆流萃取别离物质的目的[17]。HSCCC属于别离完全的液液分配色谱，其溶剂系统是由互不相溶的两相溶剂中参加第3种中介溶剂混合而成，无需使用固体物质作固定相载体，与其它的液相色谱相比拟，消除了由于使用载体而带来的样品吸附、污染、峰形拖尾等现象。同时，HSCCC色谱仪已逐渐从最初的容量小的分析型开展到一次进样可达几十克粗品的较大容量的制备型，特别适合物质样品的制备别离。它最大的优点是：不存在样品的不可逆吸附；样品可定量回收；极大地控制了样品的变性问题，样品不会遭到破坏[21]。微波别离法(microwavee*traction)微波提纯系利用微波能来提高提纯率的一种新开展起来的提纯技术[7]。在微波场中，各种物料吸收微波能力的差异使得基体物质的*些区域或萃取体系中的*些组分被选择性地加热，从而使得物质内部产生能量差或热能差，被萃取的物质得到足够的动力从基体物料中别离[19]。微波提纯具有的优点使它在中药提纯中越来越受到青睐：微波提纯是里外同时加热。且没有高温热源，消除了热梯度，从而使提纯质量大大提高，有效保护了中药中的有效成[20]；可穿透式加热。大大节省提纯时间；同样的原料用常规方法需两三次提净，而在微波场中可一次提净，提纯能力大大提高；微波提纯物纯度高，可水提、醇提、油提，适用广泛；此外，后处理方便、溶剂用量少、生产线整体造价低等也是重要的优点刚[22][23]。分子蒸馏法该技术是运用不同物质的分子运动自由程之差异而实现别离的，可以在远离沸点下操作，具备蒸馏压强低、受热时间短、别离程度高等特点，能大大降低高沸点物料的别离本钱，极好地保护热敏性物质。该项技术已广泛应用于高纯物质的提取。特别适用于天然高沸点物质的提取与别离[7]。在别离过程中。物料处于高真空、相对低温的环境，停留时间短，损耗极少。故分子蒸馏技术特别适合于高沸点、低热敏性物料，尤其适合有效成分的活性对温度极为敏感的天然产物的别离，如用于挥发油类的别离纯化[24]。综上所述，色谱法，沉淀法、结晶法等传统的别离方法广泛的应用在中药领域的同时，新开展的提取别离方法如膜技术，分子蒸馏，高速逆流色谱，大孔树脂技术的引入，为中药提取纯化的开展起着越来越重要的作用。此外，酶工程技术(celluloseengineeringtechnique)，超声波提取技术(theultrasonicwithdrawsthetechnique)，半仿生提取技术法(semi—bionice*tractionmethod，SBE)、超临界流体萃取(supemriticalfluide*traction,SFE法)等新兴的提取技术，及超滤(ultraffltration，UF)，吸附电泳(electrophoresis)等新兴的别离技术也被应用并开展壮大起来。就此而言，如何更好的灵活穿插运用各种方法将是一个值得思考的问题。第四章小结中药配方各异、成分复杂,不同的提取方法对不同药物有效成分的提取率不同,其用法用量、提取工艺条件对成品质量的影响也很大,所以应根据中药材与期望的目标产物特性,选择不同方法进展提取,或多种提取方法的联合运用,最大可能保存活性成分,提高有效组分的提取效率。

随着现代中药提取技术的应用,中药生产必将向过程可控产物明确、质量严格的方向开展,从根本上提高中药产品的科技含量,使得传统中药领域向现代化、科学化、产业化、精细化、标准化的方向迈进,以实现我国中药产业跨越式开展。参考文献[1]谢秀琼.现代中药制剂新技术[M].:化工,2004:31-35.[2]黎明,傅假设农.高速逆流色谱在植物有效成分别离中的应用[J].药物分析杂志.1998,(1):60-65.[3]王艳艳,王团结,宋娟,超临界流体萃取技术与装置研究[J].别离化学技术.2021,(8):35.[4]蔡艳华,赵红卫.中草药中生物碱的提取与别离[J].**化工,2005,8(I):39-42.[5]