中草药有效成分的提纯.doc

中草药有效成分的提纯农学院10级植物科学与技术班曹宁。一、中草药概况中国是中草药的发源地，目前中国大约有12000种药用植物，这是其他国家所不具备的，在中草药中药资源上我们占据垄断优势。古代先贤对中草药和中医药学的深入探索、研究和总结，使得中草药得到了最广泛的认同与应用。中草药是各种中草药中医预防治疗疾病所使用的独特药物，也是中医区别于其他医学的重要标志。 中国人民对中草药的探索经历了几千年的历史。相传，神农尝百草，首创医药，神农被尊为“药皇”。 中药主要由植物药（根、茎、叶、果）、动物药（内脏、皮、骨、器官等）和矿物药组成。因植物药占中药的大多数，所以中药也称中草药。目前，各地使用的中药已达5000种左右，把各种药材相配伍而形成的方剂，更是数不胜数。经过几千年的研究，形成了一门独立的科学本草学。二、植物提取物植物提取物（Plant extract）指采用适当的溶剂或方法，从植物（整个植物或一部分）为原料提取或加工的物质，可用于增进健康或其它目的。和霖生物 植物提取物行业是最近10年发展起来的，是兼于医药、精细化工、农业行业之间的一个边缘行业。其定义如下表述：植物提取物是以植物为原料，按照对提取的最终产品的用途的需要，经过物理化学提取分离过程，定向获取和浓集植物中的某一种或多种有效成分，而不改变其有效成分结构而形成的产品。目前，植物提取物的产品概念比较宽泛。按照提取植物的成份不同，形成甙、酸、多酚、多糖、萜类、黄酮、生物碱等；按照最终产品的性状不同，可分为植物油、浸膏、粉、晶状体等。三、中草药的提取与分离方法中草药的提取与分离方法中草药的提取与分离方法中草药的提取与分离方法 中草药所含成分十分复杂，既有有效成分，又有无效成分和有毒成分。为了提高中草药的治疗效果，就要尽最大限度从复杂的均相或非均相体系中提取有效成分，然后通过分离和去除杂质以达到提纯和精制的目的。 植物有效成分分离方法很多，其中历史较长,应用较多的是溶剂提取法、水蒸汽蒸馏、萃取、结晶、吸附等。随着科学技术的发展，在中药提取方面出现了许多新技术、新方法，主要是超临界流体萃取技术，超声提取技术，微波萃取技术，酶法等。1溶剂提取法 溶剂的选择：运用溶剂提取法的关键，是选择适当的溶剂。溶剂选择适当，就可以比较顺利地将需要的成分提取出来。选择溶剂要注意以下三点：溶剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；溶剂不能与中药的成分起化学变化；溶剂要经济、易得、使用安全等。2水蒸气蒸馏法 适用于能随水蒸气蒸馏而不被破坏的中草药成分的提取。此类成分的沸点多在100以上，与水不相混溶或仅微溶，且在约100时存一定的蒸气压。当与水在一起加热时，其蒸气压和水的蒸汽压总和为一个大气压时，液体就开始沸腾，水蒸气将挥发性物质一起带出。例如中草药中的挥发油，某些小分子生物碱麻黄碱、萧碱、槟榔碱，以及某些小分子的酚性物质。3萃取法萃取是利用物质在两种不互溶的(或微溶)溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。这可用与水不互溶（或微溶）的有机溶剂从水溶剂中萃取有机化合物来说明。将含有有机化和物的水溶液用有机溶剂萃取时，有机化合物就在两液相间进行分配。4超临界流体萃取（简称SCFE） 超临界流体萃取是一种是一种以超临界流体(简称SCF)代替常规有机溶剂对中草药有效成分进行萃取和分离的新型技术，其原理是利用流体(溶剂)在临界点附近某区域(超临界区)内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能，且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动，利用这种SCF作溶剂，可以从多种液态或固态混合物中萃取出待分离组分（高福成，1997）。常用的SCF为CO2，因为CO2无毒，不易燃易爆，价廉，有较低的临界压力和温度，易于安全地从混合物中分离出来。超临界CO2萃取法与传统提取方法相比，最大的优点是可以在近常温的条件下提取分离，几乎保留产品中全部有效成分，无有机溶剂残留，产品纯度高，操作简单，节能。5超声提取技术 超声提取技术的基本原理主要是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取,另外超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合,利于提取。与常规提取法相比,具有提取时间短、产率高、无需加热等优点。6微波萃取技术 微波萃取是利用微波能来提高萃取率的一种最新发展起来的新技术。它的原理是在微波场中,吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使得被萃取物质从基体或体系中分离,进入到介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取剂中;微波萃取具有设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好、节省时间、节省试剂、污染小等特点.7酶法 酶法中药制剂的杂质大多为淀粉、果胶、蛋白质等,针对杂质可选用合适的酶予以分解除去。酶反应较温和地将植物组织分解,可以较大幅度提高收率,故酶解不失为一种最大限度从植物体内提取有效成分的方法之一四、具体例子人参：人参皂苷的提取 称取人参饮片（粗粉）20.00g，6份。加8倍量80%乙醇提取三次。湿法粉碎提取法：将三份人参饮片，于10000r/min高速粉碎分别提取5min、10min、20min，粉碎后药液于5000r/min离心5min，取上清液；超声提取法：取二份人参粗粉，分别超声30min、45min；加热回流提取法：取一份人参饮片提取2h。各提取液分别定容于200mL量瓶中，用于人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1含量测定及出膏率测定。 2.1.2 2.1.2 2.1.2 2.1.2 人参多糖的提取 将湿法粉碎提取人参皂苷后的药渣,分成7份,每份10.00g，加20倍量90水。湿法粉碎提取法：将三份人参药渣，于10000r/min高速粉碎分别提取5min、10min、20min；超声提取法：取二份人参药渣，分别超声30min、45min；加热回流提取法：取二份人参药渣，分别提取1h、2h。提取后的药液于5000r/min离心5min，取上清液作为各提取液，并分别定容于200mL量瓶中，用于人参多糖的测定何首乌：二苯乙烯苷是何首乌中特有的生物活性成分，它具有良好的水溶性，同时具有抗氧化清除自由基的功能，作为抗衰老的一种有效成分极具研究价值。二苯乙烯苷属多羟基化合物，具有较强的分子极性，易溶于低分子醇类溶剂、丙酮等，难溶于亲脂性有机溶剂。目前，二苯乙烯苷的提取溶剂多选用乙醇溶液，其提取工艺主要采取室温冷浸法、碱浸酸沉法、加热回流法、微波辐射法以及超声萃取法等。其中，室温冷浸法和加热回流法是常用的规模化提取方法。 二苯乙烯苷的纯化 随着二苯乙烯苷检测技术的发展，其功效作用被不断发现。对于用作功能食品或药品中功能因子的二苯乙烯苷，对其纯度的要求也不断提高。因此，开展二苯乙烯苷的纯化研究具有重要意义。目前采用的主要是高效液相色谱法、结晶法、树脂柱分离法等。灵芝：1、灵芝的热水提取 将灵芝子实体先用破碎机破啐成0.21厘米大的碎块，投入不锈钢提取锅中，加进灵芝重量14倍的去离子水。向锅底回形管中通入蒸气，使水沸腾并保持2小时，放出煎液（头汁煎液）。残渣仍留于锅中，再加12倍量去离子水，与第一煎一样煎2小时，放出第二次煎液。将两次煎液合并，输入贮液槽静止10小时，取吸清液，弃去槽底泥浆状物。再将清液先薄膜浓缩，再减压浓缩，当比重达1:1.36左右（热测），即为灵芝流浸膏。 2、灵芝的醇提取 将灵芝子实体破啐成0.51厘米大碎块，投入不锈钢的提取锅中 , 加灵芝干重 8 倍的 95% 食用乙醇 ，78 C 回流 1 小时 , 放出醇提液。残渣仍留在锅中 , 再加 8倍重量的 75% 食用乙醇 ,78 回流 1 小时 , 放出乙醇提取液。残渣仍留在锅中 , 再加 8 倍量 50% 食用乙醇 ,78 C 回流 1 小时 , 放出乙醇提取液。将 3 次醇提液合并 , 在贮液槽中静置 10 小时 , 取出上层清液 , 弃去底部沉淀物 , 。上清液回收乙醇。去 乙醇后的浓缩物可制成町剂 , 也可烘干或喷雾干燥后做成胶囊等制剂甘草：甘草酸的提取方法 ，溶剂提取法、微波萃取法、超高压法、超临界CO2萃取法、超声提取法。甘草次酸的提取，从甘草中提取甘草酸制备甘草次酸是一个连续的过程。首先，通过溶解甘草主要分解为大分子甘草酸，同时有小部分甘草次酸产生；然后在酸碱裂解催化或者酶促的作用下，甘草酸分解为甘草次酸。付玉杰等人应用超临界萃取法提取甘草次酸。得出最佳工艺条件为：压力30 MPa，原料粒度70目，夹带剂为80乙醇，萃取温度45。萃取时间2 h。甘草多糖的提取，甘草多糖是研究较多的甘草有效部位之一，研究表明其具有免疫调节、抗肿瘤、抗病毒等作用，提取方法有溶剂提取法、微波、超声法、酶法等。甘草黄酮的提取，甘草中甘草黄酮类的质量分数为0.54，水提法和溶剂提取法是目前较成熟的工艺技术，新发展起来的有超声波提取、微波提取、加压热水提取和超临界提取等方法五、中草药的发展方向中药产业是我国传统的民族产业，是当今快速发展的新兴产业，又是我国医药经济独具特色的重要组成部分。中药产业是独具特色的医学科学和优秀传统文化，几千年来为中华民族繁衍昌盛做出了重要贡献，对世界文明进步产生了积极的影响。 中药产业是我国医药产业中独具特色和优势的领域，中药在我国使用已有五千年的历史积累，拥有系统的中医理论和丰富的临床经验。以现代科技手段开发中药，与化学药物和生物技术药物相比，具有风险低、命中率高、周期短、成本低的显著优势，是参与药品市场竞争、扩大出口和解决12亿多人口用药问题的重要手段。