浅析中药有效成分提取分离技术的最新进展

  超高压超临界微射流技术的原理其实就是利用了超高压技术,并且结合了超临界萃取和撞击流技术,是目前的全新的提取方法与理论,下面是小编搜集整理的一篇探究中药有效成分提取方法的论文范文,供大家阅读参考。

  【摘要】中药有效成分的分离与中成药制剂的质量、疗效以及产量息息相关而传统方法由于普遍存在周期长、产率低和纯度不高等缺点,制约了中药制药产业的发展。本文综合分析了微波协助萃取技术、高速逆流色谱分离技术等高科技技术的发展,同时也说明这些技术的引入无疑大大提高了中药有效成分的提取与分离效率。

  【关键词】 中药有效成分;提取分离;新技术;最新进展

  由于中药有效成分的提取与分离是中成药制剂工业生产中非常关键的步骤,直接关系到中药制剂的疗效与产量,近年来高新技术手段包括超临界流体萃取、微波辅助萃取、超声辅助提取、酶工程技术等的引入极大地提高了中药有效成分的提取与分离,同时也解决了传统的提取方法所出现的周期长、产量低和杂质偏多等问题。

  1 传统的中药有效成分提取方法

  关于中药制剂的生产,传统的提取分流方法主要包括有的回流法、水提醇沉法、酸碱法、热水浸渍法、过滤、离心以及离子交换法等。

  1.1 回流提取法 :在生产中,为了减少溶媒的消耗并且提高浸出效率,往往会采用回流热浸法。此法一般采用少量的溶煤通过连续的回来进行中药有效的提取。但是缺点就是因为回流的加热,往往会破会那些易受热成分,而且消耗量大量的溶剂,操作非常麻烦。

  1.2 热水浸渍法:热水浸渍法也称为煎煮法,是中药有效成分提取的最早方法中的一种。早期中国药典就已经有相关的记载。但是,由于整个工艺流程只是停留在经验水平的阶段,往往导致产品质量或疗效出现明显的显著性差异。

  1.3 连续提取的方法:目前实验室中用有机溶剂来提取中药常用的方法就是连续提取法,此法虽然用溶剂量较少,但是往往需数小时才能完成,当遇到不稳定变化的重要成分提取时此法就不适宜使用了。

  总而言之,传统的方法存在诸多的缺点:其一提取过程中有机溶剂可能与有效成分相作用,这样有效成分往往会失效;其二煎煮法会使大量的水溶性成分损失;另外高温反应会使一些热敏性有效成分大量的分解。

  2 关于中药有效成分提取与分离的新技术进展

  2.1 微波协助萃取技术:提取中药有效成分以及除去农药残留的有效手段之一是微波协助萃取技术,不但具有很高的经济价值,而且有望改变传统中成药的服用方式。在MAE( 微波协助萃取技术)过程中,一方面微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质,并且达到物料内部的维管束和腺泡系统。另外一方面,被萃取的组分由于电磁场的外加速作用会趋向于萃取溶剂界面的扩散速率,从而萃取速率会提高数倍而且还能极大地保证萃取的质量。同时微波加热过程实际上也是介质分子将微波能转化为热能的过程。

  这项技术比传统的萃取方法还具有选择性好、萃取速度快、产品质量好和过程简洁等诸多优势。而且MAE技术在中草药和天然植物中有效成分的萃取中还具有广泛的应用,已经出现的报道中所涉及到的药物包括黄酮类、萜类、挥发油、单宁和有机酸等。比如报道中已经有从千里光、烟草等植物中通过微波协助萃取的方式提取出生物碱,微波水提大黄中游离蒽醌,提取效率明显高于常规浸煮,而且同95%乙醇回流法比也是大大缩短了提取时间。而Carro等用MAE技术从发酵的葡萄酒中提取单萜烯醇,表明样品中的单萜烯醇能够有效地提取出来,而且回收率高,溶剂用量少。由于该法也使用了透明或半透明的溶剂,在较低温度下进行的实验,这样提取物不会出现显著的分解。

  2.2 分子蒸馏技术:短程蒸馏又称为分子蒸馏技术,是近年来应用于中药产业的高新技术并且也作为一种对高沸点、热敏性料物有效分离的手段。其原理大致就是利用了分子运动自由程的差别,而后将液体混合物分离。

  由于分子蒸馏技术的受热时间短、操作温度低并且蒸馏真空度高,能够有效地去除液体的低分子物质,如臭味,有机溶剂,并有利于脱色,所以能有效改善中药成品的色泽,保持产品的纯天然,无污染。并且由于分离能力很强,可以分离出常规蒸馏所不易分离都唔知,且分离后的有效成分高度富集,药物质量大大得到提高。

  周本杰等采用了超临界CO2流体萃取的川穹、当归、自术、连翘挥发油等进行分子蒸馏分离纯化后并用GC-MS技术分别测定萃取物和蒸出物化学成分的及其含量,结果化学组分和种类相应的减少了,并且含量也发生了变化,且所提取的挥发油成分也发生了变化,连翘的主要成分分别为挥发油、三萜类、香豆素类等。

  而张忠义等对大蒜的超临界CO2流体萃取物进行分离研究,并用液相-质谱连用技术测定化学成分和含量,发现总共鉴定了16种成分,而当蒸馏压力降低到0.10kPa,蒸馏温度为50摄氏度时候,蒸馏产物就只剩下了四种,说明了中药的有效成分能得到极大的纯化,并且大量研究表明了目前制备大蒜注射液主要采用了较为先进的超临界CO2与分子蒸馏联用技术。

  2.3 超滤膜分离技术:在传统的多孔性半透膜的基础上,已经发展出一项新兴的技术那就是超滤膜分离技术,其具有能够分离不同分子量分子的功能。而且兼具多项优点:有效滤膜面积大、滤速快、不易形成浓差极化想象等,近年来已经有诸多学者将其应用到了中药提取液的分离和纯化, 如应用超滤膜技术来制备脑神宁胶囊就具有缩短工艺流程、中药用量小和有效成分损失少等优点。虽然目前该技术才处于起步阶段,为应用于大规模的工业化生产中,但是其广阔的应用前景还是可以预见的。

  2.4 高速逆流色谱分离技术:该技术分离效率高而且能得到高纯度的产品,可谓是近年来新兴的一项高科技手段。不存在载体对样品的吸附和污染等缺点,而且具有制备量大和溶剂消耗少等特点,已经广泛地应用于生物工程、医学、药学等领域。作为一种新型的分离技术其不仅适用于非极性化合物的和极性化合物的分离,同时也可作为进一步纯化中药粗提物的各组分。假如将HSCCC(高速逆流色谱分离技术)技术应用于天然产物的分离可实现:(1)制备高纯度的药用成分对照品、必需控制的杂质成分;(2)逐级分离制备活性部位或活性成分从而配合活性跟踪与入药部位的设计,;(3)建立中药材和中药方剂指纹,且提供丰富的信息和数据;(4)进行中试批量生产和工业生产。比如中科院工程研究所探索了利用HSCCC制订中药指纹图谱的方法,初步建立了丹参的HSCCC指纹图谱,该技术有望成为中药有效成分质量标准研究的一种新型分离方法。

  2.5 超高压超临界微射流技术: 超高压超临界微射流技术的原理其实就是利用了超高压技术,并且结合了超临界萃取和撞击流技术,是目前的全新的提取方法与理论。可以很好的解决无法高浓度的提取药物中不溶于水的脂溶性物质,也能解决无法处理具有坚硬外科等特殊结构的物质等问题。例如灵芝孢子粉,而采用超高压超临界撞击流技术相结合的工艺,开发的一套中药提取装置可以很好的解决这些问题。文献报道采用?超高压超临界微射流技术明显提高了菊糖的提取率,大大缩短了提取时间仅为10 min,对中药有效成分提取的工业化提供了更好的方法,并且在常温下进行了整个过程,对植物细胞中的热敏性物质不造成任何伤害,这种方法能够为植物细胞的有效成分的提取指明了新的方向。

  2.6 分子印迹分离技术: 以待分离的化合物为模板、底物,并制备对该类分子有选择性识别功能的高分子聚合物――分子印迹聚合物,然后以这种分子印迹聚合物为固定相来进行色谱分离的技术称为分子印迹分离技术。分子识别性强和选择性高是其最大的优点,并且所制得了具有高度的交联性的分子印迹聚合物,其固定相不易变形,有良好的机械性能和较长的使用寿命。这些优点都决定了分子印迹分离技术是一种高效的中药有效成分分离技术。

  参考文献

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  [2] 周本杰,张忠义,石勇等,超临界CO2液体萃取与分子蒸馏联用技术提取分离川穹挥发性成分及其GC-MS分析[J].第一军医大学学报,2002,22(7):622-653

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