刘杨药物分析论文

中药现代分离提取方法综述

题 目 中药现代分离提取方法综述 专 业 制 药 工 程 班 级 制 药 101 姓 名 刘 杨 学 号 3100822009 指导教师 赵 青

二零一三 年 七 月

摘要 通过对不同中药分离提取方法的分析比较，探讨不同方法的优缺点以及适用条件，对中药的分离提取有一定的指导意义。

Abstract Separation and extraction methods of different medicine through analysis and comparison ,We explore the advantages and disadvantages of different methods and applicable conditions, which has a certain significance for the separation and extraction of traditional Chinese medicine.

关键词 分离提取；膜分离；酶法；大孔吸附树脂；超临界CO2萃取

不同的分离提取方法有各自的优缺点，在提取不同中药组分时应该采用适宜的提取方法，这样可以使提取效率最大化，获得最大的经济效益。膜分离技术在中药研究中的应用始于20世纪90年代初，其用途主要集中在药液的澄清、精制和浓缩3个方面［1］。随着膜设备和技术的不断发展和成熟，膜分离以其高效、节能等优势在中药分离纯化中发挥更加明显的优势，它极大限度地把无效杂质与活性成分有效分离。20世纪90年代中期以后，我国陆续有报道将酶法用于中药的提取制备中，并且取得较好的效果。随着大孔吸附树脂吸附技术的应用，为中药的分离提取提供了更广阔的途径，中药在通过大孔吸附树脂分离精制后，既克服了传统“粗、大、黑”的外观和服用量过大等缺点，又推动了中药现代化。超临界CO2萃取是利用超临界CO2为溶剂，从液体或固体中萃取有效组分的一种分离技术，与传统的中药浸泡、蒸馏、化学有机溶剂分离方法相比，具有适用范围广，对原料成分无破坏、对产品和环境无污染、提取效率高和操作方便等优点，因此可用于中药成分的分离提取。

一、膜分离技术在中药现代分离提取中的应用

1.膜分离的原理

膜分离技术是以选择性的透过膜为分离递质，当膜两侧存在一定的电位差、浓度差或者压力差时，原料一侧的组分就会选择性的透过膜，从而达到分离、纯化的目的。研究表明膜分离技术在中药成分分离提取纯化中

的应用主要有三大功能，即截留大分子杂质、滤除小分子物质和脱水浓缩［2］。该技术具有可常温操作、分离过程不发生相变化( 除渗透汽化外)、能耗低、分离系数较大等特点，所以，它可以部分取代传统的过滤、吸附、冷凝、重结晶、蒸馏和萃取等经典的物理和化学的分离技术［3］。

2.膜分离的应用，

以微滤为例。微滤( micro filtration) 是使用最早的膜技术，其分离机理为筛分，在分离过程中膜的物理结构起决定作用，分离过程中采用的推动力为压力差，膜孔径大小为0.01-10μm，推动压力差小于0.1MPa。于庆立等［4］将微滤膜分离与传统醇沉工艺进行比较分析来优选清肝颗粒提取工艺，发现膜分离法显著优于醇沉法，提取清肝颗粒工艺操作简便，节约能源，有效成分绿原酸含量高。欧阳勇［5］用陶瓷微滤膜分离女贞子水煎液药效部位，取膜分离所得的滤液作受试液，上清液作阳性对照，研究膜分离提取物对小鼠免疫作用的影响，发现膜分离所得的微滤液有提高实验动物免疫功能的作用，其提高免疫功能作用优于阳性对照上清液组。膜集成工艺广泛用于中药有效成分的提取，各级膜处理联合进行分离纯化，装置简单，操作方便，易于实现自动控制。张桂［6］通过试验确定了采用微滤和超滤相结合的方式来截留枸杞果肉提取液中的枸杞多糖，其截留率可达到90.4%，采用微滤作为超滤的预处理不仅可减少超滤的负担，而且其通量远大于超滤，价格也较便宜，枸杞多糖浓缩过程中超滤的运用可使截留的分子量进一步缩小。蔡邦肖和高玉琼［7］针对灵芝提取液的特性，依据微孔过滤( MF)、超滤( UF)、纳滤( NF)各种膜对特定物质的选择分离性能，设计了新型膜集成工艺，即筛网和滤纸粗过滤除杂和MF净化处理，进而用不同切割分子质量( MWCO) 膜进行两级UF、最后用NF 净化浓缩灵芝水提液的创新技术。UF渗透液再经进行纳滤浓缩，浓缩倍数达6倍时，纳滤渗透液的色度在浓缩过程稳定在70～ 80，有效成分截留率高。

总之，传统提取方法难以适应中药多成分多靶点的特点，与传统的分离技术相比，膜分离技术具有高效、节能、可控性强、操作方便、污染较小、工艺便于放大等优点，其在中草药有效成分的分离和纯化方面的应用研究取得了很大进展，表现出极好的发展前景，随着现代科技高速发展，膜分离技术在中药分离纯化中的作用也将日趋成熟。

二、酶法在中药现代分离提取中的应用

1.酶法提取的原理

中药中植物药占90%，植物细胞由细胞壁及原生质体组成，细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质，木质素等物质构成的致密结构，一般分为3层，即胞间层、初生壁和次生壁。胞间层的主要成分为果胶质。初生壁主要由纤维素、半纤维素和果胶质组成。初生壁的结构甚为复杂，由纤维素分子组成的微纤丝构成了其基本骨架，在微纤丝之间的空隙中，填着果胶质和半纤维素的胶体状物质。和初生壁一样，次生壁的骨架也是由纤维素分子组成的微纤丝构成的。

2.酶法的应用

在中药提取过程中, 细胞原生质体中的有效成分向提取介质扩散时，必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力。通过选用一些恰当的酶类，如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等作用与药用植物细胞，使细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素、果胶等物质降解，破坏细胞壁的致密结构，引起细胞壁及细胞间质结构产生局部疏松、膨胀、崩溃等变化，减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力，从传质角度促使有效成分提取率提高。酶法提取有以下优点：（1）对原料进行酶解预处理，不仅提高了有效成分的提取率，而且改善了有效组分的分布，提高了产品的药用价值。（2）酶法提取缩短了提取时间，同时又提高了有效成分的提取率，具有很大的应用价值。（3）酶法反应条件温和，能保持天然产物的构象，不破坏其立体结构和生物活性，有利于保持有效成分原有的药效。比如有些植物药经过醇处理以后其有效成分发生了不同程度的改变或丢失，影响了中药制剂的药理作用和疗效。（4）酶法在原工艺基础上仅增加了一个操作单元，而无须对原有工艺进行大的改变，而且操作简便易行，对设备要求不高。

如果有必要的话，可以对酶法进行一些改进。沈爱英[8]等比较了热水浸提法、碱浸提法、酸浸提法、复合酶法浸提等多种提取方法提取姬松茸子实体多糖。结果表明，采用复合酶法浸提，即采用由纤维素酶、果胶酶和蛋白酶按一定比例组成的复合酶，对姬松茸子实体在45 酶解40min，然后升温至85℃热水浸提1h，多糖提取率为1567%，所需时间为单纯热水

浸提的一半，而提取率明显高于水浸提，也高于酸、碱浸提。而且采用复合酶法提取能保持天然产物的构象，不破坏其生物活性。

3.酶法提取技术的展望

酶法在中药提取中的应用已经显现出明显的优势，并且越来越受到人们的重视。酶法用于中药提取可以破坏植物细胞壁，有利于对有效成分的提取，故酶法不失为一种最大限度从植物体内提取有效成分的方法之一，是一项很有前途的新技术。在国内，上海中药一厂首先应用酶法成功地制备了生脉饮口服液，是酶法产业化的一个成功范例。酶法提取技术需要进一步做深入研究。在酶类方面，需进一步研究不同种中药提取的酶类选择的依据，并且通过基因工程等技术构建高产高酶活的产酶菌株，降低酶法提取成本。在酶法工艺方面，需改进对原有的提取工艺，开发出新型的酶解反应装置，严格控制酶解反应的条件，使酶发挥最大的活性。药液中的残留酶的分离去除也将成为一个新的课题。

此外，酶法应用中条件的掌握也十分关键，否则效果可能适得其反。比如苷类化合物，应用不当可能造成苷类中水解，得不到原有的成分。

三、大孔吸附树脂在中药现代分离提取中的应用

1.大孔吸附树脂提取的原理

大孔吸附树脂为吸附和筛选原理相结合的分离材料，他的吸附性是由于范德华力或生成氢键的结果；筛选原理是由于其本身多孔性结构所决定。由于同时具吸附和筛选原理，有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附树脂上经一定的溶剂洗脱而分开，使得有机化合物尤其是水溶性化合物的提纯得以大大简化。

2.大孔吸附树脂的应用

大孔吸附树脂在80年代初就开始应用于中草药化学成分的提取分离，用于分离中草药的树脂的种类也不少，如D-101型、DA-201型、MD-05217型、CDX-105型、CAD-40型等。大孔吸附树脂常用于吸附中草药中一些苷类成分和提取分离中草药中水溶性成分。如用大孔吸附树脂D-101富集、纯化人参总皂苷有较好的效果，纯化前人参总皂苷含量为14.9%，纯化后为60.2%，洗脱率达90%以上，可见大孔树脂适宜于人参总皂苷的分离、纯化，在生产上也是可行的[9]。用大孔吸附树脂对三七中人参皂苷进行分离,不仅

吸附快，解吸也好。

与传统吸附剂相比,大孔吸附树脂具有选择性好、吸附容量高、解吸容易、可反复使用、耐污染等优点。近年来，随着微滤膜的使用，对中药液直接进行澄清处理为树脂吸附提供了可靠的预处理。

四、超临界CO2萃取技术在中药现代分离提取中的应用

1.超临界萃取的原理

超临界CO2流体有气相、液相的特点，它既有与气体相当的高渗透力和低粘度，又兼有液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。这种溶解能力能随体系参数的变化而连续变化，因而可以通过改变体系的温度和压力，方便的调节组分的溶解度和萃取的选择性。由于独特的优点，它与传统的中药浸泡、蒸馏、化学有机溶剂分离方法相比，具有适用范围广，对原料成分无破坏、对产品和环境无污染、提取效率高和操作方便等优点，因此可用于中药成分的分离提取。

2.超临界萃取的应用

中草药的有效成分含量通常很低，如何高效、选择性的提取有效成分是一直以来的研究热点。传统工艺存在有效成分损失大、收率低、外观差、质量不稳定的问题，超临界CO2萃取可有效的避免上述缺点得到纯度高、杂质少、无有机残留的中草药有效成分，超临界CO2中草药有效成分的萃取也因此成为目前较广泛的应用之一。文献报道超临界CO2萃取可广泛的用于挥发油、生物碱、类黄酮、香豆素和木脂素、糖苷等多种中草药有效成分提取。钱国平等[10] 采用了超临界CO2萃取- 硅胶柱层析法对黄花蒿中抗疟活性成分的青蒿素的研究发现：该法得到的青蒿素纯度高、杂质少，产品质量好，收率高，该法避免了传统工艺需多次萃取浓缩，能耗大，时间，成本高，杂质( 蜡状物) 含量高，青蒿素精制步骤多、难度，有效成分含量较低的缺点。中草药成分复杂，有效成分有时是不易溶于超临界CO2的蛋白质、多糖, 单纯超临界CO2萃取技术无法实现这类物质的有效萃取，夹带剂和表面活性剂引入，使大分子、多羟基、强极性糖苷类化合物的提取成为可能。据不完全统计，国内外应用超临界CO2 萃取技术对中草药有效成分提取的小试研究已达数百个品种，中试及工业化应用也有不少产品在进行中。

五、总结与展望

通过对以上四种分离提取方法的比较，膜分离适合分离出沉淀等较大颗粒的杂质，可以作为分离的预处理方法。酶法在分离中用于预处理也非常常见，在进行分离时应注意掌握酶法的使用条件，否则效果可能适得其反。而对于不同组分的分离超临界CO2则表现出十分优异的性能，分离出来的产品质量好收率高，作为后续分离方法应用在中药分离提取中非常好。

在具体分离提取时，应尽可能的联用多种分离手段，以达到预期效果。药物分析应该跟上时代的步伐，应该尽量的采用新技术，这样才能产生十分好的社会和经济效果。

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