中藥有效成分的提取分離

中藥有效成分提取分離技術(shù)研究進展【摘要】本文綜述了近年來中藥有效成分提取分離技術(shù)的研究進展，主要介紹了兩種傳統(tǒng)浸提方法及其物理場強化手段，以及超臨界流體萃取、高速逆流色譜、超濾膜分離和大孔吸附樹脂分離純化等新技術(shù)【關(guān)鍵詞】中藥提取分離近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，中藥工程技術(shù)也不斷發(fā)展，我國中藥生產(chǎn)狀況大有改進，截止2012年，中藥產(chǎn)值比1979年翻了五番，約占醫(yī)藥工業(yè)產(chǎn)值的30%以上［1］。中藥制劑工業(yè)生產(chǎn)中的重要步驟是中藥有效成分的提取和分離，它直接關(guān)系到中藥制劑的質(zhì)量、療效和產(chǎn)量。傳統(tǒng)的中藥有效成分提取方法包括熱水浸提法和乙醇浸提法，隨著“中藥現(xiàn)代化”進程的加快，許多現(xiàn)代高新技術(shù)不斷地被應(yīng)用到中藥有效成分的提取和分離中［2］。本文綜述了近年來中藥有效成分提取分離技術(shù)的最新進展傳統(tǒng)提取方法熱水浸提法即煎煮法，是中藥有效成分提取最早、最常用的方法之一。中國藥典1990年版一部和衛(wèi)生部《藥品標(biāo)準(zhǔn)》中藥成方制劑1?9冊，共收載中成藥1945種，其中采用熱水浸提工藝的多達(dá)826種，占總數(shù)的42.5%。中國藥典1995年版一部收載中成藥398種，其中采用熱水提取的為100種，占總數(shù)的21.5%［3］。但是，熱水浸提法基本上仍停留在經(jīng)驗水平上，其工藝參數(shù)，如浸泡時間、煎煮時間、煎出量（藥液得量）等均無最佳量控標(biāo)準(zhǔn)，往往導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量或療效的顯著性差異。有人提出應(yīng)組織力量從多層次、全方位進行系統(tǒng)研究，選擇出適合于各成藥品種的熱水浸提工藝的最佳條件和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。乙醇提取法 其基本原理與熱水浸提法相同，不同之處是用乙醇作溶劑浸出中藥有效成分，該法可以有效減少藥材中水溶性雜質(zhì)如淀粉、蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)等的浸出，對于這類雜質(zhì)含量較多的藥材尤為適宜。乙醇浸提法分為冷浸法（滲漏法）和熱提法（回流法）兩種。由于采用乙醇作為溶劑進行提取，某些溶解于乙醇中的雜質(zhì).如樹脂、油脂、色素等也被提取出來。對于這些雜質(zhì)，可從醇提取液中回收乙醇，加水?dāng)嚢瑁洳匾欢螘r問，待完全沉淀后過濾除去［4］。冷浸法一般用于提取熱敏性成分，但乙醇用量較多，回收溶劑量大，生產(chǎn)周期長。熱提生產(chǎn)周期短，但雜質(zhì)含量相對較高，給后繼的分離工序增加了成本。現(xiàn)代分離技術(shù)1-超濾膜分離技術(shù)超濾膜分離技術(shù)［5］是一種以多孔性半透膜作為分離介質(zhì)的膜分離方法，具有分離大范圍分子量的特點。中藥的化學(xué)成分非常復(fù)雜，通常含有無機鹽、生物堿、氨基酸和有機酸、酚類、酮類、皂甙、甾族和萜類混合物以及蛋白質(zhì)、淀粉、多糖、纖維素等，其分子量從幾十到幾百萬。一般來講高分子量的物質(zhì)主要是膠體和纖維素等非藥效成分或藥效較低的成分，藥物有效成分的分子量一般較小，僅有幾百到幾千。超濾膜分離技術(shù)正是根據(jù)分子質(zhì)量大小來實現(xiàn)分離提純目的的。其特點是：有效膜面積大、濾速快，不易形成表面濃度極化現(xiàn)象，無相態(tài)變化，低溫操作破壞有效成分的可能性小，能耗低等。上海原子核所［6］用截留分子量為1萬的超濾膜提取銀杏葉中的黃酮甙，得到淡黃色的結(jié)晶體，替代了原來用的醇沉工藝。他們還用截留分子量為7萬的超濾膜對炒積殼中藥液進行超濾除雜質(zhì)的試驗，藥液含固量可下降30%-60%，達(dá)到了預(yù)期的效果。葉勇［7］等利用超濾膜技術(shù)對復(fù)方中藥丹參芍藥水煎液進行分離，考察其有效部位分離的最適條件參數(shù)，結(jié)果以10000Da的超濾膜分離時獲得的產(chǎn)品純度高、損失小。超臨界流體萃取技術(shù)超臨界流體萃取技術(shù)［8］（SupercriticalFluidExtraction,SFE）是—種以超臨界流體代替常規(guī)有機溶劑對目標(biāo)組分進行萃取和分離的新型技術(shù)。其原理是利用流體（溶劑）在臨界點附近某區(qū)域（超臨界區(qū)）內(nèi)與待分離混合物中的溶質(zhì)具有異常相平衡行為和傳遞性能，且對溶質(zhì)的解能力隨壓力和溫度的改變在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變動來實現(xiàn)分離的。目前可作為超臨界流體的物質(zhì)有二氧化碳、水、乙烷、二氧化氮等，其中二氧化碳無毒無腐蝕性，臨界條件適中，故應(yīng)用最為普遍。超臨界CO萃取技術(shù)與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，具有適用范圍廣，對原料成分無破壞、對產(chǎn)品和環(huán)境無污染、提取效率高和操作方便等優(yōu)點［9］。錢國平［10］等采用了超臨界CO,萃取?硅膠柱層析法對黃花蒿中抗瘧活性成分的青蒿索的研究發(fā)現(xiàn)，該法得到的青蒿素純度高、產(chǎn)品質(zhì)量好、收率高，避免了傳統(tǒng)工藝需多次萃取濃縮，能耗大、時間長、雜質(zhì)（蠟狀物）含量高、有效成分含量較低的缺點。勞燕霞等［11］比較麻黃揮發(fā)油的水蒸氣蒸餾和超臨界CO：流體萃取兩種方法時發(fā)現(xiàn)，這兩種提取方法對提取的揮發(fā)油無論在成分還是其相對含量均存在一定差異，超臨界CO流體萃取揮發(fā)性成分得率為2.1%，這個結(jié)果比2000年版《中國藥典》附錄中水蒸汽蒸餾法的0.1%高近20倍。CanQuan等［12］在用超臨界萃取技術(shù)去除人參中六氯苯（BHC）等九種有機氯殺蟲劑（OCPs）成分時發(fā)現(xiàn)，使用該方法進行人參中有機氯殺蟲劑的檢測和分離具有快速、有效、便捷的優(yōu)點。大孔吸附樹脂分離純化技術(shù)大孔吸附樹脂是近代發(fā)展起來的一類有機高聚物吸附劑［13］，20世紀(jì)70年代末逐步應(yīng)用到中草藥有效成分提取分離過程中。大孔樹脂的常用型號有：D.101、D.201、MD.05271、CAD.40等［14］，其特點是吸附容量大、再生簡單、效果可靠。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所植化室用大孔吸附樹脂對糖、生物堿、黃酮等進行吸附，并在此基礎(chǔ)上用于天麻、赤芍、靈芝等中草藥中有效成分的分離及純化，結(jié)果表明，大孔吸附樹脂是分離中藥水溶性成分的一種有效方法［15］。作為一種新型的分離手段，大孔吸附樹脂分離技術(shù)正在日益廣泛地應(yīng)用于中藥制劑生產(chǎn)中［16］。用D.101型非極性樹脂提取甜菊總甙，粗品收率8%左右，精品收率3%左右［17］。將大孔吸附樹脂用于銀杏葉的提取，提取物中銀杏黃酮含量穩(wěn)定在26%以上［18］。此外，大孔吸附樹脂還可用于中藥有效成分樣品組成含量測定前的預(yù)分離［19］。高速逆流色譜分離技術(shù)高速逆流色譜（High—speedCountereurrentChromatography，HSCCC）因為不需要固體支撐體，而有如下優(yōu)點：（1）避免了樣品在分離過程中可能存在的變性問題；（2）滯留在柱中的樣品可以通過多種洗脫方式予以完全回收；（3）可以直接上粗樣而不會對柱子造成損害；（4）柱子可以用合適的溶劑進行方便的洗清，用空氣或者氮氣干燥后注入新的溶劑即構(gòu)成新的柱體，可重復(fù)使用；（5）通過改變?nèi)軇w系實現(xiàn)對不同極性物質(zhì)的分離；（6）比高效液相色譜的制備量大且費用低。HSCCC技術(shù)已廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物、食品、生物醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域，其在天然產(chǎn)物有效成分分離方面的應(yīng)用幾乎沒有任何限制，可以應(yīng)用到各類天然活性成分領(lǐng)域［20］。白鴿等［21］利用HSCCC技術(shù)，采用正己烷一乙酸乙酯一甲醇一水（7：3：5：5）作為兩相溶劑體系，經(jīng)一步逆流分離可以從補骨脂粗提取物中分離得到補骨脂素和異補骨脂素，二者純度分別達(dá)到99.4%和99.1%，該法具有制備量大、分離效率高等優(yōu)點。Tian等利用多維逆流色譜法的高分離效率，對丹參中4種丹參酮(丹參酮IIA、丹參酮I、隱丹參酮、二氫丹參酮I)進行了分離，每種成分的純度都超過95%。展望中草藥的成分相當(dāng)復(fù)雜，其中主要有生物堿、萜類、糖苷黃酮、香豆素等，分離有效成分時既要考慮有效成分的性質(zhì)，也要考慮中草藥本身特有的性質(zhì)，結(jié)合不同分離方法的特點選擇合適的分離技術(shù)可使分離達(dá)到最佳效果。隨著新分離技術(shù)不斷涌現(xiàn)，將分離技術(shù)聯(lián)用得到更佳分離效果的研究也越來越多。目前技術(shù)集成優(yōu)化的研究主要集中在超臨界提取、膜和色譜分離方面，并取得了一定的進展。隨著提取和分離新技術(shù)、新方法不斷出現(xiàn)與日趨成熟，組合與集成優(yōu)化技術(shù)對中藥復(fù)雜樣品的提取分離將會起到舉足輕重的作用。參考文獻葛發(fā)歡，等.中藥現(xiàn)代化與超臨界流體萃取的應(yīng)用.天然產(chǎn)物研與開發(fā)，2000，12(3)：88高福成.現(xiàn)代食品工程高新技術(shù).北京：中國輕工業(yè)出版社，1997：378莊越，等.實用藥物制劑技術(shù).北京：人民衛(wèi)生出版社，1999：436肖蕾，胡松青，李琳.中藥有效成分提取分離技術(shù)研究進展[J3.中藥材，2002，25(11)：826—828.喬向利，陳士明，平鄭驊.超濾膜分離技術(shù)在中藥生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].上?；?，2000，16：13-17.葉勇，張永波.復(fù)方中藥膜分離工藝和節(jié)能性研究[J].時珍國醫(yī)國藥，2008,19(8)：1884—1885.HanthalWH.Advanceswithsupercriticalfluid[J].AnalChem，2001，43(1)：123—125.陳華，張慧靜.超臨界CO2萃取技術(shù)及其在中藥分離提取中的應(yīng)用[J].解放軍藥學(xué)學(xué)報，2006，22(2)：133—135.錢國平，楊亦文，吳彩娟，等.超臨界CO2從黃花蒿中提取青蒿素的研究.化工進展，2005，24(3):286-290.勞燕霞，陳康，林文津，等.不同提取方法的麻黃揮發(fā)油GC-MS比較分析.現(xiàn)代中藥研究與實踐，2005，19(2)：53-56.CanQua.，ShufcnLi，SongjiangTian，cta1.Supercfiticalfluidextractionandclean一upoforganochlorinepesticidesinginseng[J].theJournalofSuperefificalFluids，2004，31(2):149—152徐蓮英，等.中藥制劑發(fā)展的回顧.中成藥，2OOO,22(1)：6馬振山.大孔吸附樹脂在藥學(xué)領(lǐng)域中的研究應(yīng)用.中成藥，1997,19(12)：40中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所植化室.大孔吸附樹脂在中草藥化學(xué)提取分離中的一些應(yīng)用.中草藥，1980，11(3)：138季大洪，等.高新工程技術(shù)在中藥提取分離的應(yīng)用.時珍國醫(yī)國藥，2OOO,11(4)：3邊守正，等.用大孔樹脂提取甜菊總甙.中草藥，1986,17(6)：12