中藥現代提取分離方法概論
摘要:作為中國古老相傳的醫學,中藥的是中醫不可缺少的部分,以現代科學的眼光,重要的有效成分提取成為極為重要的研究項目,而藥傳統提取分離方法已經限制了中藥提取發展的道路,新而有效的分離法成為做焦點。本位將主要介紹目前中藥行之有效的科學分離方法。
關鍵字:中藥的有效成分,分離,提取
1中藥傳統提取分離方法
在中藥制劑生產中,傳統的提取分離方法主要是采用有機溶劑萃取,主要有煎煮法、回流法、浸漬法、滲漉法、水提醇沉法、醇提水沉法、酸堿法、沉降、過濾、離心、鹽析法、離子交換法和結晶法等。
中藥研究的水平及中藥質量的保障在很大程度上依賴于中藥有效成分提取分離的結果?! ≈兴幣浞礁鳟?所含成分十分復雜,常用的提取方法在提取有效成分方面,存在影響藥效、步驟復雜、能耗高、純度低、技術要求苛刻、有機溶劑消耗量大等問題,難以滿足市場供求雙方的要求,將來退出技術競爭也是必然。與傳統中藥有效成分提取分離方法相比,新型分離技術具有明顯的優越性。運用此類高新技術研究現代中藥,是中藥現代化的重要途徑,必將為中藥現代化研究注入新的活力
2中藥現代提取分離方法
近年來,在中藥提取分離方面出現了許多新工藝,這些新工藝的應用,使得中草藥提取既符合傳統的中醫理論,又能達到降低成本,提高有效成分的收率和純度的目的,推動了中藥的現代化進程,為我國的中藥走向國際市場奠定了基礎?,F將提取分離新技術介紹如下。
(1)超臨界流體萃取
超臨界流體萃取SFE是利用超臨界狀態下的流體為萃取劑,從液體或固體中萃取中藥材中的藥效成分并進行分離的方法。SFE技術提取效率高,生產周期短,易發現天然植物中新的活性成分,極少損失易揮發組分或破壞生理活性物質,無溶劑殘留,產品質量高。同時該技術可與其它分析分離技術相結合,對萃取物進行成分分析和含量測定以及提供高純度樣品。在分離純化雞蛋食品中的游離膽固醇中,與傳統的索氏提取法比較,超臨界CO具有耗時短,容積用量小等優點。隨著超臨界流體萃取分離技術的發展,超臨界萃取技術與其他分析技術的聯用也日益廣泛,并形成同時具有GC和HPLC優點的新一代色譜法———超臨界流體色譜法(SFC)。它克服了GC有時要作衍生物的缺點,同時SFC除了可采用HPLC常用的UV檢測器外,還可以使用GC中的FID?MS?IR等通用檢測器,大大提高分析的靈敏度和應用范圍,特別是毛細管SFC/MS聯用,為分析熱不穩定和高分子量的化合物提供了重要的分析手段【1】。不同提取方法對皂苷含量有較大的影響,超臨界CO2提取技術無溶劑殘留,操作溫度低,對環境友好,提取效率高,皂苷含量是傳統溶劑提取的1.5-2.0倍,有較好的應用前景【2】。
(2)超聲波提取技術
超聲提取技術UE是利用超聲波的空化作用加速植物有效成分的溶出,另外超聲波的次級效應,如機械振動、乳化、擴散、擊碎、化學效應等也能加速欲提取成分的擴散釋放并充分與溶劑混合利于提取。該技術具有提取時間短、產率高、無需加熱、低溫提取有利于有效成分的保護等優點【3】。
(3)微波萃取
微波萃取MA是Ganzler于1986年首先提出的。微波萃取是指使用適合的溶劑在微波反應器中,從天然藥用植物、礦物、動物組織中提取各種化學成分的技術和方法。由于微波較強的穿透力,可使反應物內、外部分同時均勻、快速地加熱,可縮短生產時間,降低能耗,減少溶劑用量以及廢物的產生,同時可提高收率和提取物的純度【4】。
(4)膜提取分離技術
膜提取分離技術是以壓力為推動力實現溶質與溶劑的分離,在常溫下操作,無相變、能耗低。使用膜技術包括微濾、超濾、納濾和反滲透等可以在原生物體系環境下實現物質分離,可以高效濃縮富積產物,有效去除雜質。
(5)分子蒸餾法
分子蒸餾又稱短程蒸餾,是一種較新的液-液分離技術,尤其適用高沸點、熱敏性及氧化物系的分離。其具有蒸餾溫度低于物料的沸點、蒸餾壓強低、受熱時間短、分離程度口等特點,可大大降低口沸點物料的分離成本,極好的保護熱敏感物料【5】。
(7)大孔樹脂吸附法
大孔樹脂吸附分離技術是以采用特殊的吸附劑從中藥復方煎液中有選擇地吸附其中的有效成分,除去無效成分的一種提取精制的新工藝。此外,大孔吸附樹脂還可應用于中藥有效成分樣品組成含量測定前的預分離。該方法具有設備簡單、操作方便、節省能源、成本低、產品純度高、不吸潮等優點【6】,孔樹脂吸附法在中藥研究和生產中的應用日益廣泛。將種方法應用于中藥有效成分的分離取得了相當顯著的成果。近年來,大孔吸附樹脂法已廣泛地應用于中藥有效成分的分離與精制。
(8)半仿生提取法
半仿生提取法(簡稱SBE)是近幾年提出的新方法。它是從生物藥劑學的角度,將整體藥物研究法與分子藥物研究法相結合,模擬口服藥物經胃腸道轉運吸收的環境,采用活性指導下的導向分離方法;是經消化道口服給藥的制劑設計的一種新的提取工藝【7】。
半仿生提取法的主要特點,一是提取過程符合中醫配伍和臨床用藥的特點和口服藥物在胃腸道轉運吸收的特點。二是在具體工藝選擇上,既考慮活性混合成分又以單體成分作指標,這樣不僅能充分發揮混合物的綜合作用,又能利用單體成分控制中藥制劑的質量。三是有效成分損失少。在對多單味中藥和復方制劑的研究中,半仿生提取法已經顯示出較大的優勢和廣泛的應用前景【8】。
(9)酶工程技術
酶工程技術是近幾年來用于重要工業的生物工程技術。傳統的提取方法如煎煮、有機溶劑浸出醇處理方法等,提取時溫度高、提取率低、浪費乙醇、成本高、不安全,而選用適當的酶,可以通過酶反應溫和地將植物組織分解,加速有效成分的釋放提取。選用相應的酶可將影響液體制劑澄清度的雜質如淀粉、蛋白質、果膠等分解祛除,也可促進某些極性低的脂溶成分轉化成糖苷類易溶于水的成分而有利于提取。酶法在藥物提取中有較大的應用潛力,但該技術也存在一定的局限性。酶提取法對實驗條件要求比較高,為使酶發揮最大作用,需先通過實驗確定,掌握最適合的溫度、pH值及作用時間等【9】。
(10)超微粉碎技術
超微粉碎是近年來迅速發展起來的高新技術,能把原材料加工成微米甚至納米級的微粉【10】。纖維多的植物類中藥材的粉碎,從而提高藥物吸收率、生物利用度,增強靶向性。超微粉碎主要應用于一些貴重藥材及稀有藥材的粉碎,如人參、珍珠、三七、天麻、全蝎、羚羊角等。但應針對具體品種,確定其最適粒度,才能更好地發揮超微粉碎的作用。有些藥材則不適合用超微粉碎,如含淀粉、黏液質較多的藥材,這些無效成分會因超微粉碎大量暴露而被釋放出來,影響有效成分的釋放與吸收【11】。
(11)高速逆流色譜分離技術
高速逆流色譜分離技術是一種不用任何載體或支撐體的液-液分配色譜技術。該技術分離效率高,產品純度高,不存在載體對樣品的吸附和污染,具有制備量大和溶劑水泵少等優點,可廣泛應用于生物工程、醫學、醫藥、化工、食品等領域【12】。0年代后期,廣泛應用于天然藥物成分的分離制備和分析中。有報道用該技術研究生物堿、黃酮、蒽醌、香豆素等成分的分離都取得了較好的效果【13】。色譜分離法不僅適用于非極性化合物的分離,也適用于極性化合物的分離,還可以應用于進行中藥粗提物中各組分的分離或進一步的純化精制。該技術有望成為中藥有效成分質量標準研究、分析的一種新方法,也會成為中藥制劑生產的一種新型分離技術。
(12)分子印跡分離技術
分子印跡分離技術,就是以待分離的化合物為印跡分子(也稱模板、底物),制備對該類分子有選擇性識別功能的高分子聚合物——分子印跡聚合物,然后以這種分子印跡聚合物(MIP)為固定相來進行色譜分離的技術【14】。其最大的特點是分子識別性強,選擇性高,而且制得的MIP有高度的交聯性,固定相不易變形,有良好的機械性能和較長的使用壽命。分子印跡分離技術是一種高效的中藥有效成分分離技術
此外,超聲提取技術、微波輔助萃取技術、分子精餾和短程精餾、中藥絮凝分離技術、雙水相萃取技術、液泛法、空氣爆破法等,都陸續在中藥有效成分提取分離技術中得到了應用??梢灶A測,這些現代高新技術對于推動中藥現代化步伐將起到深遠的影響3中藥提取分離發展方向
中藥配方各異、成分復雜,不同的提取方法對不同藥物有效成分的提取率不同,其用法用量、提取工藝條件對成品質量的影響也很大,所以應根據中藥材與期望的目標產物特性,選擇不同方法進行提取,或多種提取方法的聯合運用,最大可能保留活性成分,提高有效組分的提取效率。
隨著現代中藥提取技術的應用,中藥生產必將向過程可控產物明確、質量嚴格的方向發展,從根本上提高中藥產品的科技含量,使得傳統中藥領域向現代化、科學化、產業化、精細化、標準化的方向邁進,以實現我國中藥產業跨越式發展。
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