第三章-中药提取分离新技术课件

第三章

中药提取分离新技术

新技术、新方法超微粉碎技术超声提取技术微波辅助提取技术超临界流体萃取技术分子蒸馏技术大孔树脂吸附技术膜提取分离技术高速逆流色谱提取技术酶工程技术一、超微粉碎技术——概述不同药材有不同的低温脆性范围羚羊角 最佳低温粉碎温度为-70℃～-60℃杏仁 最佳低温粉碎温度为-160℃～-150℃熟地 最佳低温粉碎温度为-105℃～-95℃超微粉碎技术是指用特殊器械将中药粉碎成超细粉末的技术。一、超微粉碎技术——优缺点缺点：

能耗大，生产成本高优点:a.可粉碎在常温下难以粉碎的药材b.提高易燃易爆药品粉碎的安全性c.防止芳香性、挥发性药材有效成分的损失d.避免产品污染

e.改善物料流动性一、超微粉碎技术——设备JB系列超微粉碎振动磨

气流粉碎机中草药超微细气流粉碎二、超声波提取技术——概念超声提取是利用超声波(频率>20KHz)具有的机械效应、空化效应及热效应，通过增大介质分子的运动速度，增大介质的穿透力以提取中药有效成分的技术。组织细胞变形植物蛋白变性生物分子解聚二、超声提取技术——原理1

(机械效应)超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传质，即超声波的机械效应。超声波

传播辐射压强分子摩擦微激波二、超声提取技术——原理2

(空化效应)介质内部溶解的微气泡在超声波的作用下增大，形成共振腔，然后瞬间闭合，即超声波的空化效应。微气泡超声波增大共振腔形成植物细胞破裂瞬间闭合成分

溶出介质及药材组织导

致二、超声提取技术——原理3

(热效应)超声波在传播过程中，声能不断被介质所吸收，并全部或大部分转化成热能，导致介质本身和药材组织温度升高，促使有效成分的溶解，这就是超声波的热效应。超声波

传播声能热能介质

吸收促

使温度升高二、超声提取技术——优点提取过程不需要加热提取过程为物理过程溶剂用量少提取物有效成分含量高适用于热敏物质节省能源不影响有效成分的生理活性有效成分的提取率高利于精制二、超声提取技术——缺点长时间机械超声产热提取过程为物理过程超声频率高累积温度过高会破坏成分影响机器寿命溶解度受温度影响显著的黄酮、多糖等成分提取率会偏低噪音污染二、超声提取技术——应用皂甙类成份常用水煎煮法或有机溶剂浸泡提取，超声波提取可大大缩短提取时间，提高提取率，例如：(1)从党参中提取党参皂甙，以浸渍法对照，超声波提取40min党参皂甙的提出率高出浸渍法（乙醇冷浸48h）1倍多，且超声波提取的党参皂甙得到的粗品量是常规提取方法的近2倍，纯度也高；(2)从穿山龙根茎中提取薯蓣皂甙，以70%乙醇浸泡48h作对照，超声波提取30min，提出率是乙醇浸泡的12倍，并且可大大节约药材（23%以上）；二、超声提取技术——应用(3)从天麻中提取天麻素和天麻甙元，超声波提取10min比冷浸泡提取48h的提出率还高；(4)白藜芦醇苷超声提取的最佳工艺为:80%的乙醇溶液作为提取剂，料液比为1:20，在30℃下，提取3次，每次30min。用此法测定，该条件下白藜芦醇苷的含量87.35mg，得率为0.87%。

三、微波提取技术——概念微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质，到达物料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能，细胞内部温度迅速上升，使细胞破裂。细胞内有效成分自由流出，在较低的温度条件下提取介质捕获并溶解。微波提取仪中试用微波动态提取器实验室用自制实验用微波提取器微波提取的特点微波是波长在1mm-1m之间的电磁波。频率在300MHz-300000MHz之间。物质中的极性分子在微波的作用下迅速活化，分子间大量的碰撞导致物质在短时间内迅速升温。不同的物质的介电常数不相同。在微波场中，萃取体系中各种物质被选择性的加热。被加热的物质的某些物理性质发生改变，变得容易进入到介电常数小到萃取溶剂中。热效应微波提取的特点扩散效应微波产生的场加速萃取溶剂界面的扩散速率，使溶剂和被萃取物质充分的接触。极性溶剂能更好的吸收微波，提高溶剂的活性，所以在微波辅助萃取中一般选用极性溶剂更有利。

优点选择性高，可以提高收率及提高物质纯度；快速高效，节能，节省溶剂，污染小，质量稳定；有利于萃取对热不稳定的物质，可以避免长时间的高温引起样品的分解，特别适合于处理热敏性组分或从天然物质中提取有效成分；可实行多份试样同时处理，也特别适合于处理大批量样品。微波提取的优点快只需要几分钟就可以达到传统方法加热多个小时才能达到的萃取效果多麻黄碱的提取率由常规煎煮法的0.183%提高到0.485%

，板蓝根多糖的实验中，提取率由原来的0.81%提高到3.47%【缺点】

微波具有热效应，微波对某些化合物有一定降解作用.只适宜于对热稳定的产物。同吋微波泄露对操作者影响很大，这对MAE的研究及应用带来了一定的困难，实验用微波装置设计得好坏对能否得到有价值的结果影响甚大。实例

Ganzler等最早利用微波萃取法从羽扇豆中提取了金雀花碱(斯巴丁)，与传统的振摇提取法比较,微波法提取物中斯巴丁含量比振摇法高20%，而且速度快，溶剂消耗量也大大减少。该技术已成为天然产物提取的有力工具。孙萍等首次采用微波技术提取肉苁蓉总黄酮，大大缩短了提取时间，提高了提取效率。提取的成分涉及生物碱类、蒽醌类、黄酮类、皂苷类、多糖、挥发油、色素等。影响因素萃取溶剂的选择对萃取结果的影响是至关重要的。萃取溶剂的选择指标只要是和目标物质的相似相溶性，和对萃取成分的后续操作干扰少。

萃取溶剂可以是一元体系(极性溶剂)，也可以是二元体系(非极性溶剂加机型溶剂)，甚至可以是多元体系

萃取时间一般定在10-15分钟内。

微波剂量必须谨慎控制，辐射时间过长会导致系统温度升得很高，甚至超过萃取溶剂的沸点，影响提取率

应用及前景1、食品化学方面2、医药方面1、食品化学方面食用色素2、医药方面ICE甲基苯丙胺安非他命冰毒前景

微波辅助萃取技术以其在物质提取中的高效性正受到不同领域研究人员的重视。但它的研究还处在初级阶段，对其机理的研究还不彻底。对微波处理过程中诸如微波泄漏等问题还没有完全解决。相信在以后这些问题得到解决后，微波辅助萃取的发展将会得到长足的进步。

3种常用提取方法对药材质地的影响热回流提取超声提取微波提取对菌类药材质地的影响

原药材：表面附有薄雾状的粘液质（多糖）热回流：菌丝溶胀，蛋白受热变性变粗微波：较回流，具有更明显的海绵状结构超声：菌丝断裂，具有明显的薄片状结构对紫苏叶结构的影响紫苏叶表面的盾状腺毛为其挥发油贮存器官。不同的提取方法对其腺毛细胞的作用各不相同。可通过电镜扫描观察。原药材腺毛细胞结构完整，凹陷（挥发油部分损失）热回流回流30min，饼状结构回流2h后，井状破裂超声与原药材结构相同，细胞凹陷微波微波5min后，腺毛细胞陨石坑状破裂通过比较，可发现微波提取的高效性和特征性超临界流体对脂肪酸、生物碱等成分具有特殊溶解作用，利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，超临界流体与待分离的物质接触，选择性地按成分极性大小、沸点高低和分子量大小依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。四、超临界流体萃取技术——原理四、超临界流体萃取技术——概念超临界流体(Supercriticalfluid,SCF,SF)物质处于其临界温度(TC)和临界压力(TP)以上的单一相态，即超过气、液两相临界温度和临界压力时的非气、非液流体超临界流体萃取技术在一定温度条件下，应用超临界流体作为萃取溶剂，利用程序升压对不同成分进行分步萃取的技术。四、超临界流体萃取技术——原理A-Tp线气固平衡升华曲线B-Tp线液固平衡熔融曲线Tp-Cp线气液平衡蒸气压曲线Tp三相点Cp临界点超临界流体萃取技术——原理物质处于气、液两相临界温度和临界压力时，会形成非气、非液流体。气体液体超临界流体逐渐气液融合四、超临界流体萃取技术——原理采用CO2超临界流体的原因CO2的临界温度(Tc)为31.06℃，接近室温CO2的临界压力(Pc)为7.39MPa，比较适中CO2的临界密度为0.448g/cm3，在超临界溶剂中属较高的CO2性质稳定、无毒、不易燃易爆、价廉CO2超临界流体微观电镜扫描图四、超临界流体萃取技术——工艺参数压力温度CO2流量萃取时间药材粉碎度Supercriticalfluid

extraction四、超临界流体萃取技术——提取过程示意图药物罐分离罐CO2罐四、超临界流体萃取技术——优势萃取效率高，无溶剂残留萃取过程温度接近室温，尤其适用于热敏、光敏、湿敏物质及芳香性物质可进行高选择性的提取，省去了分离步骤萃取操作提取完全，有利于中药资源的充分利用萃取和分离合二为一，CO2价廉易得，且在生产过程中循环使用，降低节约成本

CO2是一种不活泼的气体，萃取过程不发生化学反应，且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒，故安全性好压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。因此工艺简单易掌握，而且萃取速度快。

四、超临界流体萃取技术——应用用超临界萃取既可直接从单味中药材或复方中药材提取不同部位的有效成分;也可直接提取中药浸膏以筛选有效成分;能大大提高筛选速度，可提取许多传统提取分离方法分离不出来的成分，利于新药开发，并具有抗氧化、灭菌等作用，有利于保证和提高产品质量。

四、超临界流体萃取技术——应用张虹用超临界萃取从川芎中提取阿魏酸，得到提取的最佳条件是：萃取罐的温度70％、萃取压力35MPa、CO2流量25kg/h，萃取时间2.5h。杨苏蓓用超临界CO2萃取技术提取分离五味子中木脂素等成分(五味子甲素、乙素及五味子醇甲、酯甲)，得到最佳萃取条件为：萃取压力21MPa，萃取温度37％，CO2流量5L/min。普洱茶中的茶多酚、中药材马蓝、获蓝茶多酚等均可用超临界CO2萃取。五、分子蒸馏技术——概念

分子蒸馏(MolecularDistillation,MD)，是一种利用不同物质分子的平均自由程的差别，在高真空度下进行分离精制的连续蒸馏过程。？自由程自由程：一个分子与其他分子相邻两次碰撞之间所走过的路程。平均自由程(λm)：某时间间隔内的自由程平均值。

五、分子蒸馏技术——原理不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，其依靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。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。这样，达到物质分离的目的。

五、分子蒸馏技术——原理从统计学观点来看，在环境压强和温度相同的条件下，小分子的平均自由程大，大分子的平均自由程小。当h1(大分子)

<h冷凝面-蒸发面<h2(小分子)

时，小分子可被冷凝收集，从而实现混合物料的分离。技术特点分子蒸馏是一种在高真空下(绝对压力可以小于0.1Pa)进行的连续蒸馏过程。分子蒸馏过程的操作温度远低于物质常压沸点温度。分离过程可保持物质的活性；不发生热分解；不结焦。本平台适合于分离或纯化高分子量、高沸点、高粘度的物质及具有热敏性的物质。五、分子蒸馏技术——设备实验室装置五、分子蒸馏技术——设备实验室装置五、分子蒸馏技术——设备工业装置五、分子蒸馏技术——设备五、分子蒸馏技术——设备五、分子蒸馏技术——优缺点优点：

蒸馏温度低可有选择性地蒸出目的产物工艺简单，不需要使用溶剂局限性：

单纯的分离，不具备提取功能进样物料及分离后的组分必须为低极性液态初期投入较大，生产能力有限五、分子蒸馏技术——应用广泛应用于食品工业，主要用于混合油脂的分离。

对于超临界萃取物的分离纯化或精制是很有效的辅助方法，在中药新药研究中特别适用。

五、分子蒸馏技术——应用单甘酯是一种食品添加剂，可起到乳化、起酥、蓬松、保鲜等作用。采用工业化学反应合成的单甘酯，

通常含有一定量的双甘酯和三甘酯，采用分子蒸馏技术可以得到90%的高纯度单甘酯产品。此法是目前工业上高纯度单甘酯生产方法中最常用和最有效的方法，所得到的单甘酯达到食品级要求。

五、分子蒸馏技术——应用用于超临界萃取物的精制以姜为原料，采用CO2超临界萃取技术，并联合分子蒸馏技术，提取姜中重要功能成分姜精油，使姜精油萃取率达到3.04%，姜精油中主要萜烯类化合物含量达到80%，其中姜烯含量达到50%。黄敏等利用分子蒸馏法对山苍子油分离提纯柠檬醛工艺进行了研究，在蒸馏压力0.15Pa、蒸馏温度45℃、物料流量1滴/s、刮膜蒸馏转速370-390r/min、冷却水温度4-5℃时，柠檬醛质量分数从原料的79.61%提高到95.08%，收率提高到80.02%。

六、大孔树脂吸附技术——概念大孔性树脂的特性

大孔吸附树脂是一种不含交换基团的,具有大孔结构的高分子吸附剂。具有多孔性的巨大网状结构。六、大孔树脂吸附技术——原理吸附性原理吸附力是范德华力或氢键作用的结果筛选性原理树脂为多孔性结构，具有分子筛的作用

有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在树脂的吸附机理和筛分原理作用下实现分离。大孔吸附树脂技术

以大孔吸附树脂为吸附剂，利用其对不同成分的选择性吸附和筛选作用，通过选用适宜的吸附和解吸条件借以分离、提纯某一或某一类有机化合物的技术。该技术多用于工业废水的处理、维生素和抗生素的提纯、化学制品的脱色、医院临床化验和中草药化学成分的研究。它具有吸附快，解吸率高、吸附容量大、洗脱率高、树脂再生简便等优点。

大孔吸附树脂

它是一种具有大孔结构的有机高分子共聚体，是一类人工合成的有机高聚物吸附剂。因其具多孔性结构而具筛选性，又通过表面吸附、表面电性或形成氢键而具吸附性。一般为球形颗粒状，粒度多为20-60目。大孔树脂有非极性（HPD-100,HPD-300,D-101,X-5,H103）、弱极性（AB-8，DA-201,HPD-400）、极性（NKA-9,S-8,HPD-500）之分。大孔吸附树脂理化性质稳定，一般不溶于酸碱及有机溶媒，在水和有机溶剂中可以吸收溶剂而膨胀。大孔树脂柱大孔吸附树脂技术的基本装置

A层洗柱B收集器恒流泵

A前面B上面六、大孔树脂吸附技术——优缺点优点应用范围广理化性质稳定分离性能优良使用方便溶剂用量少可重复使用，降低成本缺点

树脂价格贵品种有限操作繁琐应用图2树脂纯化前后样品溶液的色谱图图1不同温度下番茄红素的吸附等温线大孔吸附树脂分离纯化番茄红素

操作步骤1）树脂的预处理

预处理的目的：为了保证制剂最后用药安全。树脂中含有残留的未聚合单体，致孔剂，分散剂和防腐剂对人体有害。

预处理的方法：乙醇浸泡24h→用乙醇洗至流出液与水1：5不浑浊→用水洗至无醇味→5%HCl通过树脂柱，浸泡2-4h→水洗至中性→2%NaOH通过树脂柱，浸泡2-4h→水洗至中性，备用。

2）上样

将样品溶于少量水中，以一定的流速加到柱的上端进行吸附。上样液以澄清为好，上样前要配合一定的处理工作，如上样液的预先沉淀、滤过处理，pH调节，使部分杂质在处理过程中除去，以免堵塞树脂床或在洗脱中混入成品。上样方法主要有湿法和干法两种。

3）洗脱

先用水清洗以除去树脂表面或内部还残留的许多非极性或水溶性大的强极性杂（多糖或无机盐），然后用所选洗脱剂在一定的温度下以一定的流速进行洗脱。4）再生

再生的目的：除去洗脱后残留的强吸附性杂质，以免影响下一次使用过程中对于分离成分的吸附。再生的方法：95%乙醇洗脱至无色，再用2%盐酸浸泡，用水洗至中性，再用2%NaOH浸泡，再用水洗至中性。注意：再生后树脂可反复进行使用，若停止不用时间过长，可用大于10%的NaCl溶液浸泡，以免细菌在树脂中繁殖。一般纯化某一品种的树脂，当其吸附量下降30%以上不宜再使用。

吸附树脂的筛选

要达到最佳的分离纯化效果，必须正确有效的选用树脂。树脂的选用应从树脂对欲吸附成分的吸附量和解析率实验结果综合考虑。

1）吸附量的测定

静态吸附法：准确称取经预处理的树脂各适量，置适宜的具塞玻璃器皿中，紧密加入一定浓度的欲分离纯化的中药提取物的水溶液适量，置恒温振荡器上振荡，震动速度一定，定时测定药液中药物成分的浓度，直至吸附达到平衡。计算吸附量Q.Q=(C0-Cr)·V/W

其中，

C0为溶液初始浓度；Cr为吸附平衡后浓度动态吸附法：将等量已预处理的树脂各适量，装入树脂吸附柱中，药液以一定的流速通过树脂床，测定流出液的药物浓度，直至达到吸附平衡。计算各树脂的比上柱量(S)，然后用去离子水清洗树脂床中未被吸附的非吸附性杂质，计算树脂的比吸附量(A)。S=(M上-M残)/MA=(M上-M残-M水洗)/M

静态法较动态法简单，可控性强，但动态法更能真实反映实际操作的情况。2）解析率的测定

由于树脂极性不同，吸附作用力强弱不同，解吸难易也不同，若吸附过强，解析太难，解析率过低，产品回收率低，损失太大，即使吸附量再大，也无实际意义。

静态法：取充分吸附的各种树脂，分别精密加入解吸剂，解吸平衡后，滤过，测定滤液中吸附成分的浓度。根据吸附量计算解吸率。动态法：将解吸剂以一定的速度通过树脂床，同时配合适当的检测方法以确定解析终点，然后测定解吸液中药物的浓度。注意：解吸效果的评价不能只以解吸率的大小来衡量，而应结合产品的纯度和比洗脱量对所选用的树脂和解吸剂作比较全面的评价。吸附条件的确定

柱子的粗细，上样液的浓度，pH值，上样液吸附的速度，温度都会影响大孔树脂的吸附能力，现分别介绍：玻璃柱粗细在分离、纯化过程中，玻璃柱子的粗细影响分离结果，当柱子太细，有机溶剂洗脱时，树脂易结块，柱子壁上有很多气泡，使得流速越来越慢、到最后流速几乎为零，所以选用柱子时不能选用太细的玻璃柱。

1）吸附液的浓度

吸附液的浓度对大孔树脂的分离纯化影响很大。对于一定量树脂，浓度太低，尽管吸附效率高，但是不能完全发挥树脂的作用，浪费树脂且生产效率低；浓度太大，树脂的吸附容量增加，但同时泄漏较多，造成了药液的浪费。所以在生产过程中，为了提高生产效率且不造成浪费，单柱吸附时，上柱液含生药量以在泄漏点附近为宜；若多柱串联吸附上柱液含生药量以接近饱和点为宜。泄漏点的测定方法：

将药液按少量多次的原则，在确定的吸附条件下以一定的流速分次通过树脂床，每次收集流出液，按法分析药物组分，若在某一时段收集的流出液中在分析方法误差所允许的条件下，测得该药物组分，则从开始到此时所上样的药液体积总和就是树脂在该吸附条件下对这一药物组分的泄漏点。2）吸附液的pH值

在大孔树脂的吸附过程中，药液的pH影响也尤为重要。根据化合物结构的特点调整原液的pH值，可以达到较好的吸附效果。树脂对某种物质的吸附，特别是对生物碱和黄酮类物质的吸附，很大程度上受它的解离程度的影响。对非极性吸附树脂来讲，酸性物质在酸性条件下，以分子形式存在，易被树脂吸附，而在碱性环境下，以离子形式存在，物质不易被吸附。因此，原液pH会影响树脂吸附性能。3）药液上样吸附的速度

药液上样吸附的速度对树脂的吸附能力也有一定的影响。随着上样液流速的加大，从柱中泄漏出的液体也在不断加大，树脂吸附量在减小。流速过快时，树脂与被吸附物质分子间来不及充分接触，致使分子不能充分扩散到树脂内表面，就随着上样液一起泄露出去，所以造成了随着流速的增加，吸附量下降，泄漏量增大的现象。在实际生产操作中，从尽量缩短吸附时间和增大吸附量的角度出发，应根据不同的吸附柱选择最佳的流速。工业上一般上样时控制流速在20mL/min为宜；实验室小柱则以1～2mL/min为宜。4）吸附温度

吸附温度对树脂的吸附有一定的影响，当吸附时间相同时，温度越高，吸附率越高，说明吸附越快，在实际生产中适当升高温度可缩短吸附达饱和的时间，提高效率。解吸条件的确定

（1）洗脱剂的确定通常所选的解吸剂应对溶质有较大的溶解度，这样可以得到高浓度的洗脱液。将选用的不同洗脱溶剂，以一定的流速通过树脂床进行解吸，分段收集解吸液，测定浓度，绘制解析曲线。一般解吸曲线越尖锐，不拖尾，解吸率越高。

（2）解吸剂pH的确定

根据实际情况，用稀酸或稀碱溶液调节解吸液的pH值，以一定的流速进行解吸，比较不同pH值的解吸效果，确定解吸液的pH。

3）解吸速度的确定

一般流速越慢，解吸率越高，解吸效果好。但解吸速率的选择，还应结合生产周期，综合考虑生产效率和产品纯度，权衡利弊。工业上一般洗脱时控制流速在10mL/min较为合适；实验室小柱则以1～2mL/min为宜。

4）解吸温度的确定

在不同的温度下，比较解吸效果。一般温度升高，有利于解吸，但温度过高，有可能使一些吸附性过强的杂质成分解吸而混入成品中，影响产品的纯度。同时温度的选择也应考虑节能和减少设备腐蚀等因素。

实例:大孔树脂纯化乌头总碱的研究X-5树脂纯化乌头总碱的研究本实验的目的是制备乌头总生物碱透皮吸收制剂。为了提高产品质量，减少使用剂量，本实验通过静态吸附实验筛选出吸附容量相近的两种树脂，AB-8和X-5，以川乌总碱和新乌头碱的含量为指标，考察川乌提取液在AB-8和X-5型大孔树脂中的吸附及洗脱条件，以优选出大孔树脂分离川乌提取液中乌头总生物碱和新乌头碱的工艺条件，为其新药研制奠定一定的基础。在此只对x-5纯化乌头总碱和新乌头碱方面的研究作一介绍。1吸附条件的考察1.1吸附等温曲线将上柱样品液分别稀释成不同浓度的溶液，分别取10mL稀释液，加入到2gX-5型大孔树脂柱上，以2～4BV/h的流速重吸附2次，吸附10h，收集吸附残液，测定吸附残液中的指标成分含量，计算两种指标的吸附容量。结果见图1和图2。

图1新乌头碱的吸附等温曲线

图2乌头总碱的吸附等温曲线

从图1和图2中可以看出，随着药液质量浓度的增加，X－5树脂的吸附容量逐渐增加。试验中发现药液质量浓度越大，溶液颜色越深，药液上柱时越易结块阻塞树脂柱，且吸附的杂质含量也逐渐增大，另外质量浓度增大后其吸附残液中的两指标含量也增加，因此，本实验选择1g生药/mL（0.2mg新乌头碱/mL，5mg总碱/mL）的药液含量为最佳含量，大孔树脂对乌头总碱和新乌头碱吸附率达95%以上。

1.2吸附动力学曲线

取1g生药/mL（0.2mg新乌头碱/mL，5mg总碱/mL）药液10mL，加入到2gX－5型大孔树脂柱上，以2～4BV·h-1的流速重吸附2次，分别计算吸附0.5，1，2，3，4，6，8，10h不同时间乌头总碱和新乌头碱的吸附容量，绘制吸附动力学曲线，见图3和图4。FIGURE图3新乌头碱的吸附动力学曲线图4乌头总碱的吸附动力学曲线1.3药液pH值的考察

取1g生药/mL（0.2mg新乌头碱/mL，5mg总碱/mL）药液10mL，用1mol·L-1的HCl或1mol·L-1的NaOH调pH分别为2，4，6，8，10，12，加入到2gX-5型大孔树脂柱上，以2～4BV·h-1的流速重吸附2次，吸附6h，计算两种指标的吸附容量。结果见图5和图6。FIGURE图5药液pH值对树脂吸附新乌头碱的影响图6药液pH值对树脂吸附乌头总碱的影响最佳吸附条件综上所述，X－5树脂吸附两指标成分的最佳条件为样品液含量为1g生药/mL（0.2mg新乌头碱/mL，5mg总碱/mL），pH12，吸附时间为6h。2

洗脱条件的考察

2.1

洗脱液浓度的考察将已吸附好的树脂先用10BV的蒸馏水以2-4BV·h-1的流速洗脱，再用8BV的15%，25%，35%，45%，55%，65%，75%，85%，95%乙醇洗脱，收集洗脱液，测定洗脱液中的指标成分含量，计算洗脱率。结果见图7和图8。

FIGURE图7乙醇浓度对洗脱新乌头碱的影响图8乙醇浓度对洗脱乌头总碱的影响2.2

洗脱液pH值的考察

将已吸附好的树脂先用10BV的蒸馏水以2～4BV·h-1的流速洗脱，再用8BV用1mol·L-1的HCl或1mol·L-1的NaOH调pH分别为2，4，6，8，10，12的95%乙醇洗脱，收集洗脱液，测定洗脱液中的指标成分含量，计算洗脱率。结果见图9和图10。FIGURE图9洗脱液pH对洗脱新乌头碱的影响图10洗脱液pH对洗脱乌头总碱的影响洗脱液体积的考察

将已吸附好的树脂先用10BV的蒸馏水以2～4BV·h-1的流速洗脱，分别用4，5，6，7，8，9的pH8的95%乙醇洗脱，收集洗脱液，测定洗脱液中的指标成分含量。以洗脱液体积对洗脱液中新乌头碱和乌头总碱量作洗脱曲线，见图11和图12。

FIGURE图11新乌头碱的洗脱曲线图12乌头总碱的洗脱曲线最佳纯化工艺

pH＝12浓度为1g生药/mL的药液，以树脂重量与样品液的体积比为1:4上柱，充分吸附6h后，用7BVpH=8的95％乙醇洗脱。按此条件纯化，乌头总碱提取率可达80%左右，终产品总生物碱纯度可达30%以上。应用展望近几年来，由于大孔吸附树脂新技术的引进，使中草药有效单体成分或复方中某一单体成分的指标得到提高。它具有快速、高效、方便、灵敏、选择性好等优点，因而发展速度很快，应用面很广。应用展望鉴于大孔吸附树脂一般是以聚苯乙烯为骨架，合成时使用了小分子的致孔剂、交联剂等，用前需要处理，并在提取物和制剂中检测其残留量。应符合要求。另外，由于大孔吸附树脂属于极性吸附，一种树脂只能对某一极性段的成分具有良好的吸附，故一般适宜于单味药中某类成分的定向提取。中药复方成分非常复杂，仅用某种树脂很难兼顾到所有成分，国家不鼓励中药复方使用大孔吸附树脂精制，使用时应该非常慎重。

七、膜分离技术——概念膜分离技术：利用膜的选择性、分离特征，达到浓缩、澄清、分级、纯化、富集等目的。微孔滤膜(空气过滤、无菌过滤、预过滤等)超滤膜(中药注射液、精制中药提取液等)纳滤膜(工业流体的分离纯化，如食品、制药、水处理、生物化工等)反渗透膜(双蒸水的制备等)七、膜分离技术——原理膜提取分离技术的应用原理近似机械筛，是以压力为推动力，实现溶质与溶剂的分离，当溶液体系进入滤器时，在滤器内的滤膜表面发生分离，溶剂(水）和其他小分子质量溶质透过具有不对称微孔结构的滤膜，大分子溶质和微粒（如蛋白质、病毒、细菌、胶体等）被滤膜阻留，从而达到分离，提纯和浓缩产品的目的。在常温下操作，无相变，能耗低。七、膜分离技术——原理七、膜分离技术——原理七、膜分离技术——微滤微滤膜特点：截留孔径在0.1UM以上的物质通常作为超滤、纳滤、反渗透的预过滤价格便宜七、膜分离技术——超滤超滤技术是膜提取分离技术的一种，是根据分子量的差异，选择一定截留分子量的膜除去杂质，富集有效部位或有效成分的分离方法。超滤膜特点：截留分子量在1000-1000000之间的可溶性分子通常用于蛋白质、细菌等大分子物质的去除和浓缩生化、医药产品的分级七、膜分离技术——超滤的一般工艺流程中药水提，粗滤滤液浓缩浓缩液澄清药液超滤超滤膜、工艺条件优选超滤液液体制剂固体制剂预处理：高速离心、微滤、调pH值、热处理冷藏等配液…浓缩干燥成型七、膜分离技术——纳滤截留孔径约为1纳米常用于有机物溶液中脱出一价无机盐和水常用于分子量在100以上有机物质的浓缩七、膜分离技术——反渗透除了水分子可以透过膜外，其他分子及离子都被膜截留通常用于纯水的制备，如饮用纯净水等是离子交换的最佳替代技术中药提取有效成分膜分离工艺和设备中药口服液膜分离工艺和设备中药注射剂膜分离工艺和设备中药浸膏制剂膜分离工艺膜分离技术在中药生产中的应用1.膜分离技术优势2.膜元件的选型3.膜分离技术的工艺应用4.膜工艺应用难题1.膜分离技术优势减少生产工序，缩短生产周期，节约有机溶剂等原料，降低生产成本并有利于工厂的安全生产。膜过程不产生新物质，能保持原配方组分，并提高有效部位含量。除杂效果良好，能显著提高制剂的澄明度，大幅延长储存时限。能够有效去除细菌、热源等，避免因加热灭菌而导致药效成分的破坏损失或受热而沉淀。2.膜元件的选型膜构型平板膜、中空膜、卷式膜、陶瓷膜膜材质PAN、S-PS、M-CA截留分子量–MF：预处理、提高澄明度、除热源–UF：浸出制剂的制备（重点）–NF&RO：综合考虑小分子氨基酸、无机盐等损失对药效的影响膜分离技术的工艺应用药液澄清去除微粒、细菌、胶体、鞣质、蛋白质等药液精制提取有效单体、有效部位，用于制剂制备、热源去除等药液浓缩提高药效成分浓度，减少剂量等药液澄清膜分离技术在中药提取液澄清上的应用，主要是考虑膜的抗污染性能和清洗恢复性能，因此除了在膜材料的选择上，还要注意膜的构型问题，通常采用中空微滤膜和无机陶瓷微滤膜.如以复方山茱萸制剂为例，通过比较研究不同浓度水醇法与不同孔径膜分离澄清中药制剂对其所含成分的影响，结果表明用无机陶瓷膜(0.2um)处理结果相当于40%醇浓度处理的结果。对于某些经过很好的预处理、固形物含量和粘度相对较低的药液，也可采用卷式超滤膜进行澄清，适用于活性部位各物质相对分子质量较低的味药或制剂，如应用于药酒生产提高成品的澄明度。超滤膜分离技术的应用有效部位和有效成分的提取浸出制剂的制备–制备中药注射剂–制备中药口服液–制备中药浸膏–除热源膜应用实例分析膜应用经济效益例1.从麻黄中提取麻黄碱麻黄碱是中药麻黄的主要成分，采用超滤分离提取麻黄，经过一次处理就可以得到麻黄碱98.1%，色素脱除率达96.7%以上。与苯提法、水蒸汽蒸馏法和离子交换法等传统工艺相比，不仅收率提高，而且产品质量好，生产安全可靠，生产成本显著降低，而且避免了对环境的污染。例2.从黄芩中提取黄芩苷传统工艺是用水为溶媒煎煮，然后利用其在酸性条件下沉淀，在碱性条件下溶解的特性，反复提取纯化。粗品用等量的乙醇处理，收率仅4%左右。若药液预处理后，采用截留分子量6000－10000的超滤膜，严格控制pH值（酸化时pH=1.5，碱溶时pH=7.0）等，收率可达到6.93%－7.68%，比传统工艺高出近一倍。例3.从甜叶菊干叶提取甜菊苷传统的提取工艺操作要求十分苛刻，稍有偏差叶中的蛋白质、多糖和色素等成分便会进入提取液，影响产品质量，表现为易沉淀、罐装易起泡等问题。采用截留分子量10000的CA平板膜对提取液进行超滤处理，其工艺流程合理可行，脱色性能和除杂效果均较好，能有效解决生产中所出现的沉淀问题和罐装起泡问题。例4.提取绿原酸和异绿原酸杜仲叶和金银花中绿原酸和异绿原酸含量很高，其相对分子质量为354.3，采用截留分子量为10000的超滤膜对金银花提取液进行分离提纯，可除去其中的多糖、蛋白质等大分子杂质，有效成分收率比传统的醇沉法提高近30%：当超滤体积浓缩倍数达1.5倍时，绿原酸的回收率可达95.4%，而用70%醇沉，绿原酸的回收率仅为67.8%。例5.其它用分子量10000的超滤膜从银杏叶中提取银杏黄酮苷，得到淡黄色的结晶体，可替代原醇沉工艺。用分子量10000的超滤膜对炒积壳中药液进行超滤除杂，药液含固量下降30%－60%。用分子量20000的中空纤维膜对中药水提液成分进行超滤分离，分别从益母、甘草、白芍等水溶液中分离盐酸水苏碱、甘草酸及白芍苷，取代了传统的苯提和减压蒸馏，节能省耗，节约有机溶剂，生产成本低、收率高、质量好，提高了市场竞争力。制备中药注射剂在我国，超滤技术制备中药注射剂的工艺研究于1982年10月份通过鉴定。1982年研制的复方丹参、生脉和菌栀黄等三种超滤的注射液，留样至今澄清度尚好。有关专家认为，超滤法制备中药注射剂是提高中药注射剂质量的一个重大突破，为以中医理论制备复方中药注射剂开创了新的途径。制备中药注射剂采用超滤法改革复方当归注射液的制备工艺，原工艺流程长（9－10天）、操作复杂、有效成分损失较多，而超滤法的工艺流程缩短至2－5天，中药有效成分阿魏酸含量显著提高。采用平板超滤膜制备淫羊藿注射液，产品在稳定性、淫羊藿苷含量上均显著优于原水醇法。采用两步超滤法制备伸筋草注射液，先用截留分子量1－3万的超滤膜除去大分子杂质，再用截留分子量6000的超滤膜除去小分子杂质，达到提高收率，降低色泽的效果，且氯化钠含量大幅降低，长期储存澄明度仍无明显变化。制备中药口服液制备中药口服液因疗效好、见效快、饮用方便而深受欢迎，但传统工艺采用水提醇沉法，不仅流程长，所得的产品粘度大，还含有大量亚微粒、微粒和絮状物等杂质，难以用一般的沉降、过滤、浸取等方法精制，故成品静置后易产生沉淀，影响产品质量和外观。引起产品沉淀的一个主要原因是中药口服液中还含有部分的水溶性鞣质，同生物碱、蛋白质及药物中的金属离子作用而形成沉淀，使药液混浊。采用超滤膜（7000－10000）去除鞣质是提高中药口服液的一个中药途径，经过超滤后罐装的产品不仅澄明度显著提高，有效部位的含量也有所提高。制备中药口服液超滤法制备人参精口服液，在中试生产的基础上，对结果检测研究表明，新工艺的产品质量高于原工艺水平，在澄明度、稳定性和除菌效果等方面均有提高，且人参原料的成本费用大幅降低。采用截留分子量70000的超滤膜精制生脉饮口服液，不仅能有效去除杂质，且能够保持原配方的成分。超滤法制备何首乌口服液，经脱色率检查、稳定性试验及其有效成份总蒽酮浓度的分析表明，超滤法可以去除药液中的大分子胶体和部分色素，提高了澄明度和外观质量，但总蒽酮含量有一定损失。超滤法制备心脑脉舒口服液，产品储存一年后，其质量和疗效均保持稳定，无任何沉淀产生。制备中药浸膏目前浸膏制剂的制备工艺是先将中药材用溶剂煎煮，提取有效成份，再经过滤、浓缩、干燥，制成片剂或丸剂等剂型。所得的制剂中常含有大量杂质，如淀粉、多糖、蛋白质、树脂、粘液质等，使得浸膏制剂存在崩解缓慢、服用量大等缺点。鉴于中药中有效成分的相对分子质量大多不超过1000，而无效成分如淀粉、多糖、树脂等杂质的相对分子质量均在50000以上，因此采用适宜的超滤膜就能将中药的有效成分分离，从而提高了浸膏中有效成分的含量和药效。制备中药浸膏膜提取工艺能克服传统工艺制备的中药浸膏制剂崩解缓慢的缺点，使之达到与西药相同的崩解时限，浸膏体积缩小到了1/3-1/5，使各种内服固体剂型药量少，并提高了浸膏中有效成分的含量。采用截留分子量为10000和100000的纤维素超滤膜，通过与大孔树脂吸附工艺联用，对六味地黄丸进行精制，其结果经HPLC测定马钱素及丹皮酚含量，检测表明精制的提取物重量只有原药材的4.6%，而98%丹皮酚与86%马钱素被保留。除热源常规除热源的方法有两种：高温消毒法和吸附剂吸附法，前者能耗高，且易破坏中药成分，后者效率低，且吸附剂的再生比较困难。随着膜分离技术的迅速发展，在制药工业中应有超滤膜分离技术去除或降低注射用药液中的热源含量，使之符合药典规定，正日益得以推广应用，如美国、日本药典允许大输液除热源采用超滤和反渗透。药液浓缩前提：药液经过良好的预处理（如超滤、树脂吸附等），澄明度高，粘度和固形物含量较低。药液：有效部位相对简单的药液（如葛根素、绿原酸、左旋多巴、皂苷等）、单味药，复方比较困难。优势：降低药效成分破坏损失，节省能耗。中药及植物提取物膜浓缩效益分析能耗极低（唯一驱动力是压力）；浓缩完全是物理过程，无相变的发生、运行费用低；膜耐受的条件范围宽，浓缩倍数及质量高；设备结构简洁紧凑，操作十分方便，可实现自动化作业；常温浓缩不破坏有效成分，损失率极低（0.1%以下），透析液可回收基本实现零损失；在浓缩的同时可脱除无机盐杂质，减少产品灰份。纳滤浓缩技术与传统薄膜蒸发、冷冻法、反渗透法工艺在除水成本对比由上图可知采用纳滤浓缩工艺，单位除水成本基本在20元/吨水以下，而采用薄膜蒸发单位成本在100元/吨水左右，相差5倍之多。纳滤膜技术的出现为生物、医药、食品工业降低生产成本提高产品品质提供了一条捷径，随着越来越多的企业认识到新技术所带来的巨大效益及竞争优势，将会有越来多的企业乐意采用纳滤膜分离技术。4.膜工艺应用三大问题膜的污染问题是阻碍其由实验研发走向工业应用的最大障碍。中草药成分复杂，特别是许多复方制剂，有效成分还未完全清楚，因此广泛应用膜分离技术还需要长时间论证。改革传统的中药生产工艺需要药理和临床研究的长期配合，严重影响膜提取工艺的应用和推广。膜污染问题膜污染解决途径合理的预处理工艺提高表面流速可减缓污染适合的清洗药剂专业的清洗方法八、冷冻干燥技术——概念

冷冻干燥(freeze-drying)，简称冻干。是指将被干燥物料冷冻成固体，在低温减压条件下利用水的升华达到去水的目的。八、冷冻干燥技术——原理在三相点以下的压力和温度下，水由冰直接变为水蒸气——升华。根据升华的原理，通过控制适当的温度及压力，使冰不断变为水蒸气并抽走，达到干燥的目的。八、冷冻干燥技术——设备(冷冻干燥装置)八、冷冻干燥技术——设备(冷冻干燥机组成)八、冷冻干燥技术——应用适用于热不稳定性、受热易被破坏的药物适用于生物制品及中药粉针剂的制备设备复杂，耗能高，其推广应用受到一定限制九、高速逆流色谱提取技术高速逆流色谱法（HSCCC

）是在流体动力学平衡系统，聚四氟乙烯管螺旋缠绕构成分离管柱，管柱绕公转轴公转，同时自转形成行星运动，这样的运动导致两相溶剂剧烈混扰、反复混合和分层，对溶质的分配分离极为有利，其分配转移的频率高达每秒13次以上，此技术能用很小的溶剂实现快速有效的分离。利用螺旋管方向性与高速行星式运动相结合，产生的一种独特的流体动力学现象，使相对移动的互不相溶的两相(一相为固定相，一相由柱塞泵连续输入的为流动相)在螺旋管中实现高效的接触、混合、分配和传递，并按照分配系数的不同依次洗脱获得分离。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的色谱方法。优点：（1）不存在样品的不可逆吸附和定量回收（2）极大地控制了样品的变性问题，样品不会遭到破坏仪器设备国内主线产品原理逆流色谱源于多极萃取技术（非连续性）但是多极萃取设备庞大复杂、易碎、溶剂体系容易乳化，溶剂耗量大，分离时间长。

原理2.通过公转、自转（同步行星式运动）产生的二维力场，保留两相中的其中一相作为固定相。

3.通过高速旋转提高两相溶剂的萃取频率，1000rpm旋转时可达到17次/s频率的萃取过程。分离流程图

流动相固定相检测器高速逆流分离进样口影响分离效果的因素

溶剂体系和溶液系统溶剂系统的选择对于HSCCC分离十分关键。遗憾的是到目前为止溶剂系统的选择还没有充分的理论依据，而是根据实际积累的丰富经验来选择。

对溶剂系统的基本要求分配系数在0.2-5的范围内，并且各组分的分配系数值要有足够的差异，分离因子最好大于或等于1.5；溶剂系统不会干扰样品的检测；为了保证固定相的保留率不低于50%，溶剂系统的分层时间不超过30秒；上下两相的体积比合适，以免浪费溶剂；尽量采用挥发性溶剂，以方便后续处理尽量避免使用毒性大的溶剂。常用基本溶剂体系表

被分离物质种类两相溶剂体系辅助溶剂

非极性或弱极性物质正庚（己）烷-甲醇

氯烷烃

正庚（己）烷-乙睛

氯烷烃

正庚己烷-甲醇（或乙睛）-水

氯烷烃

中等极性物质

氯仿-水

甲醇、正丙醇、异丙醇

乙酸乙酯-水

正己烷、甲醇、正丁醇

极性物质

正丁醇-水

甲醇、乙酸

影响因素转速的影响

螺旋管的旋转速度对两相溶剂在流体动力学平衡时的体积比，也就是对固定相的保留值的影响很大，从而影响了分离效果。当然，并不是转速越快越好，一般对于分配得不是太好的溶剂体系，如两相体系带有氯仿的，还要固定相分层比较慢的两相体系，通常情况下转速越高，越易产生乳化现象。九、高速逆流色谱提取技术——特点(1)应用范围广，适应性好。由于溶剂系统的组成与配比可以是无限多的，因而从理论上讲HSCCC适用于任何极性范围的样品的分离，所以在分离天然化合物方面具有其独到之处。

(2)操作简便，容易掌握。分离过程中对样品的前处理要求低，仅需一般的粗提物即可进行HSCCC的制备分离或分析。(3)回收率高。由于没有固体载体，不存在吸附、降解和污染，理论上样品的回收率可达100％。在实验中只要调整好分离条件，一般都有很高的回收率。高速逆流色谱提取技术——特点(4)重现性好。如果样品不具有较强的表面活性作用，酸碱性也不强，那么多次进样，其分离过程稳定性都保持很好、相对标准偏差也小于2%，重现性相当好。(5)分离效率高，分离量较大。由于其与一般色谱的分离方式不同，能实现梯度操作和反相操作、亦能进行重复进样，使其特别适用于制备性分离，产品纯度高。（一次进样可达几十毫升，一次可分离近10g的样品。广泛地应用于植物化学成分的分离制备研究。)应用领域

天然产物已知有效成分的分离纯化化学合成物质的分离纯化中药一类、五类新药的开发中药指纹图谱和质量控制研究抗生素的分离纯化天然产物中先导新化合物开发海洋生物活性成分的分离纯化放射性同位素分离多肽和蛋白质等生物大分子分离以及手性分离等在分离纯化中药成分方面的应用在分离纯化中药成分方面的应用在分离纯化中药成分方面的应用应用实例十、酶工程技术——原理

酶工程技术就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。十、酶工程技术——特点(1)催化效率极高。比一般催化剂高106～1013倍；(2)具有高度专一性。即一种酶只能对一种或一类化合物起催化作用，而一般催化剂就没有这样严格的选择性；(3)具有不稳定性。因为酶的化学本质是蛋白质，凡可使蛋白质变性的各种因素都可导致酶失去活性，如温度、pH、大气压等；(4)酶活力可调控。体内酶活力可以受许多因素调节。根据实验酶的化学组成分为单纯蛋白酶和结合蛋白酶2大类，蛋白质部分称酶蛋白，非蛋白质部分称辅助因子。2者分别单独存在时，均无催化活性，只有2者结合成酶时才具有催化活力。全酶（结合蛋白酶）＝酶蛋白＋辅助因子。(5)反应快速。酶工程技术在中药有效成分提取、分离和纯化研究取得了进展。1破坏植物细胞壁，促进有效成分提取如：山楂、银杏、葛根总黄酮的提取；黄连、黄柏小糪碱定的提取；灵芝、苦瓜多糖的提取。2改变目的成分的性质，加强药物活性十、酶工程技术——应用含量高活

性低的成分酶高活性结构的成分芝麻皂苷纤维素酶芝麻皂苷元3去除体系内杂质，提高提取液的澄明度十、酶工程技术——应用活性成分、

蛋白质、鞣质、色素、果胶等生物混合酶活性成分破坏分子链过滤沉淀剂十一、分子烙印亲和色谱技术（分子印迹技术）原理：分子烙印(molecularimprinting)是一种可以制备出对所选目标分子(一般为模板分子)具有高度亲和性及选择性聚合物材料的技术。分子烙印聚合物(MIP)材料内含有与模板分子空间结构互补官能团相互作用(氢键、离子作用或范德华力等)的孔穴，除了能高度特异亲和模板分子以外，对能与分子烙印聚合物孔穴形成匹配作用的模板分子结构类似物也具有很强的亲和性。但对结构上与模板分子不相关的其它化合物只是产生较弱的表面吸附。有机溶剂体系中分子烙印聚合物对目标化合物的良好识别能力，使其有可能成为一种新的亲和材料，快速有效地分离富集中草药中活性成分等。分子印迹技术——特点(1)选择性高。MIP依靠分子形状、大小及官能团进行分子识别，类似于生物体系中酶对底物、抗体对抗原或受体对抑制剂的作用，因此，其对模板化合物及其类似物（包括空间结构相似的化合物）具有较高的选择性，在某些体系中，MIP的识别已优于传统方法制备的抗体，从而MIP又被称为模拟抗体。目前，MIP作为分子识别材料，除了被用于手性分离、免疫分析、传感器、模拟酶催化以外，在固相萃取(SPE)方面的应用也越来越引起人们的注意。(2)稳定性好。与生物大分子（酶或抗体）相比，MIP具有制备简单、周期短、性质比较稳定（耐酸、碱，耐高温、高压等）、可在普通条件下存放、能重复多次使用的优点。分子印迹技术——特点(3)前景广阔。药物筛选模型的替代性对有些疾病尚无筛选模型或所建立的药物筛选模型繁琐，危险性较高，可以以对该疾病防治确实的已知药物为模板，研制MIP与高效液相和色谱联用技术作为高通量预筛模型的最佳替代，前景广阔。(4)应用范围广。利用MIPs的选择性，用其作为吸附剂可以实现对目标化合物的提取、纯化和浓缩，使之达到能够被直接检出的浓度，从而降低检测限，提高分析的准确性和精密度，克服样品体系复杂、预处理繁琐等不利因素，为痕量组分的富集和分析提供极大的方便。随着研究的深入，MIT与色谱、毛细管电泳、荧光、电分析法等分析、分离手段结合，利用MIPs的选择性以及多孔性，在药物分析、有害成份检定、环境监测以及催化方面得到广泛应用。应用实例

在中草药的生物碱分离提纯和生物药剂学分析领域，分子烙印克服了传统方法费时费力的不足，经其分离提纯后的中草药化学成分的纯度能达到较高要求。

郭文生等采用悬浮聚合技术制备分子模板聚合物对中药马钱子粗提物中有效成分马钱子碱(brucine)、士的宁(strychnine)进行了选择性分离，采用丙烯酸为单体，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为交联剂，合成对马钱子碱有特异选择性的MIP，选择性分离出粗提物中的马钱子碱，纯度可达99.7%，同时得到士的宁，纯度为94.6%。董襄朝等以左旋麻黄碱为模板分子，甲基丙烯酸为功能单体，使用不同的交联剂和致孔剂合成的MIP对烙印分子具有很好的亲和能力及选择性。

FuQiang等采用本体聚合制备青藤碱(SIN)MIP，通过MISPE从中草药和兔血样本中分离提取了青藤碱。实验以青藤碱MIP为分离介质，工业级乙醇作提取溶剂，从植物中大量分离青藤碱，具有重要的实际应用意义。十二、半仿生提取技术半仿生提取法（Semi-BionicExtractionMethod）简称SBE，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，模拟口服药物经胃肠道转运吸收的环境，采用活性指导下的导向分离方法，是为经消化道口服给药的制剂设计的一种新的提取工艺。原理该法是模仿口服药物在胃肠道的转运过程，采用选定pH的酸性水和碱性水依次连续提取，其目的是提取含指标成分高的“活性混合物”。由于此法的工艺条件要适合工业化生产，而不可能与人体条件完全相同，仅“半仿生”而已，故称SBE法。此法与纯化学观点的酸碱法不能等同。酸碱法是针对单体成分的溶解度与酸碱度有关的性质，将溶液调至一定范围pH值，使单体成分溶解或析出。半仿生提取法符合药物经胃肠道转运过程、适合工业化生产、体现了中医治病综合成分作用的特点，又有利于用单体成分控制制剂质量。特点

(1)提取过程符合中医配伍和临床用药的特点和口服药物在胃肠道转运吸收的特点。(2)在具体工艺选择，上既考虑活性混合成分又以单体成分作指标，这样不仅能充分发挥混合物的综合作用又能利用单体成分控制中药制剂的质量。(3)有效成分损失少，成本低，生产周期短，其具体操作方法是将提取液的酸碱度加以生理模仿，先将药粉以一定pH值的酸水提取，再用一定pH值的碱水提取，提取液分别滤过、浓缩、制剂，对提取液的最佳pH值和其它工艺参数的选择用一种或几种有效成分结合主要药理作用为指标，用正交试验法、比例分割法进行优选。实例

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。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。提取时间为0.5h和1.0h。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C、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。王英姿等在药材粒度、煎提温度、煎提用水量、滤过、浓缩等条件相同的情况下根据半仿生提取法(简称SBE法)的理论，以阿魏酸、苦参碱、苦参总碱和干浸膏为指标，用均匀设计优选当归苦参丸方药的半仿生提取工艺条件为：3煎用水的pH依次为2.O0、6.80、8.00；煎煮时间依次为2h、0.5h.十三、双水相萃取技术

（twoaqueousphaseextraction）

萃取是在两个液相间进行。大部分萃取采用一个是水相。另一个是有机相。但有机相易使蛋白质等生物活性物质变性。最近，发现有一些高分子水溶液（如分子量从几千到几万的聚乙二醇硫酸盐水溶液）可以分为两个水相，蛋白质在两个水相中的溶解度有很大的差别。故可以利用双水相萃取过程分离蛋白质等溶于水的生物产品。原理双水相系统（aqueoustwo-phasesystem，ATPS）是指某些高聚物之间或高聚物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解会形成互不相溶的两水相或多水相系统。双水相萃取与水-有机相萃取的原理相似，都是依据物质在两相间的选择性分配。当萃取体系的性质不同时，物质进入双水相体系后，由于表面性质、电荷作用和各种力(如憎水键、氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响，使其在上、下相中的浓度不同。物质在双水相体系中分配系数K可用下式表示：K=C上/C下其中K为分配系数，C上、和C下分别为被分离物质在上、下相的浓度。分配系数K等于物质在两相的浓度比,由于各种物质的K值不同，可利用双水相萃取体系对物质进行分离。其分配情况服从分配定律，即“在一定温度和一定压强下，如果一个物质溶解在两个同时存在的互不相溶的液体里，达到平衡后，该物质在两相中浓度比等于常数，分离效果由分配系数来表征。1.

双水相的形成亲水性的聚合物溶液熵增——混合——自发分子间作用力------随着Mr的增加,而增大聚合物的不相容性------含有聚合物分子的溶液发生分相的现象相图：相平衡时物系的组成,温度与压力的关系2.双水相的形成双水相系统(aqueoustwo-phasesystem,ATPS)

PEG=聚已二醇(polyethyleneglycol)Kpi=磷酸钾DX=葡聚糖(dextran)1、Pro如何分布2、影响因素3、应用3.双水相系统图双节线(bi-nodal)：

图中的曲线。双节线以下的区域为均相区,以上的区域为两相区，即ATPS。

系线(tieline)：

双节线上两点的直线。系线反映的信息A杠杆规则：系线上各点均为分成组成相同，而体积不同的两相。两相体积近似服从杠杆规则B

性质差异：系线的长度是衡量两相间相对差别的尺度,系线越长,两相间的性质差别越大；反之则越小.C

临界点(criticalpoint)：当系线长度趋于零时,两相差别消失,任何溶质在两相中的分配系数均为1。如K点。

4.

蛋白质的分配平衡

影响因素：1)分配系数my=mx2)m贡献因子

ln

m=ln

me+ln

mb+ln

ma

me、mb和ma分别为静电、疏水和亲和作用对溶质m的贡献。3)静电作用非电解质型溶质:电中性蛋白质的m0：

式中,M:溶质分子量;:溶质在上下两相表面自由能的差,J/mol。意义：A 不受静电作用的影响(因不带电);B一般>0，不同溶质lnm随M

而；C ATPS不同,同一溶质的也就不同，m随ATPS不同而改变。图是不同pro在pH为各pro的pI的ATPS中的m,道南电位(,Donnanpotential)实际ATPS中有电解质,当这些离子在两相中m1),将两相间产生电位差

带电pro的m:意义：A

荷