浅谈常用中药的提取分离纯化技术Word下载.docx

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Keywords:

Extraction;

Separationandpurification;

TraditionalChinesemedicine

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发展，人们一直不断的探索着更具推广意义的提取提纯方法，以期更好的达到提高药效、减少杂质，同时降低生产成本，使中药的国际化具备高质量及低成本的竞争力。

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]，在传统的分离方法的基础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。

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行萃取的新型技术[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。

2.2.2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。

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24.4％提高至30.3％。

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。

2.2.3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行比较研究，选择，结果SBE法>

WE法>

SBAE法>

WAE法。

表明参附汤方药成分的提取以SBE法提取为佳。

2.2.4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。

2.2.5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。

国首条中药微波提纯中试生产线在省市通过鉴定，此项目利用当地丰富的根资源，采用罐式微波技术提纯根素，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。

第三章中药的分离纯化方法

3.1几种应用广泛的传统分离纯化方法

3.1.1色谱分离技术（chromatography）：

色谱法是中药研发领域传统的分离纯化技术之一，应用围很广，也是目前为止发展最完备的分离技术之一。

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，以使组分分离的色谱方法。

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分离的方法。

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，是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同，以达到组分有效分离。

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达到组分分离的效果。

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行分配。

亦即以纸上所含水分或其他物质为固定相，用流动相进行展开的分配色谱法。

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，以免影响分离和鉴别效果，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对比，用以进行药品的鉴别、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，而且既可分离少量样品又可用来做制备分离，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应及进行柱色谱之前的一种“预试”[18]。

气相色谱法是在以适当的固定相做成的柱管，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，在色谱柱分离后，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行有效分离的色谱分离方法。

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，分离效率低、分离时间长，难以解决复杂样品的分离。

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、分离速度快、分离效率高和检测灵敏度高等优良性能的液相色谱体系。

HPLC几乎可以分离和分析任何物质，是目前最有效和应用最广泛的分离分析技术[4][5][6]。

3.1.2两相溶剂萃取法

两相溶剂萃取简称萃取法