半仿生提取法.ppt

半仿生提取法 第三组 第一节半仿生提取法的原理 学生 半仿生提取法 SBE 是以生物药剂学为基础提出的一种新的提取方法 模拟口服给药及药物经胃肠道运转的基本过程 采用选定pH的酸性水和碱性水依次分别进行提取 提取出含指标性成分高的 活性混合物 为经消化道给药的中药活性成分的提取提供了一种新工艺 但提取方法工艺条件要合适工业化生产实际 不可能与人体条件完全相同 故称其为半仿生 半仿生提取法 半仿生提取法的原理 由于传统给药都是口服给药 要经历胃 酸性环境 小肠 碱性环境 只有经历这些环境后仍能溶出的才可能是起药效的有效成分 而在这些环境中不能有效溶出的可能为无效成分 半仿生提取法模拟口服给药及药物经胃肠转运的基本过程来进行提取 这样提取出的化学成分一定包含有效成分 而未提取出的一定是无效成分 第二节半仿生提取法的操作 一 半仿生提取法的操作过程 二 半仿生提取法的影响因素 一 半仿生提取法的操作 1 酸水提取常用盐酸 硫酸 磷酸 酒石酸 枸橼酸等调节提取液的pH 2 碱水提取常用氢氧化钠溶液 氢氧化钾溶液 氢氧化钙溶液 氨水 碳酸盐 磷酸盐等缓冲溶液调节提取液的pH 二 半仿生提取法的影响因素 影响半仿生提取法的提取掉过的因素较多 如药材粒度 煎煮次数 煎煮加水量 煎煮温度等 为保证各试验组测得数据的可比性 确定实验设计考察的因素为 各次煎煮用水pH与各次煎煮时间 通常可选用均匀设计U 91 33 表 安排各因素与水平进行实验 以有效成分 或指标成分 和活性混合物为考察指标 根据各指标在提取工艺选择中的主次 给予不同的加权系数 以标准化指标加权求和后 作为综合评判指标值 优选出半仿生提取法的工艺条件 所谓加权 即是为强调某一要素在整个要素体系中的重要程度而赋予这个要素某一特征值的过程 常称为这一要素的加权系数 三 半仿生提取法条件的优化 1 半仿生提取法提取条件的优选 4 半仿生提取液醇沉浓度的优选 5 半仿生提取方法的评价 2 半仿生提取法提取中药组合方式的优选 3 指纹图谱 模式识别研究 6 综合评价并确定药材组合与工艺 1 半仿生提取法提取条件的优选 以单体有效成分或指标成分 总浸出物及不同剂型部分等和主要药效 毒理作指标 在药材粒度 煎提加水量 滤过 浓缩等条件相同的前提下 用均匀设计或正交试验设计 比例分割等方法 主要优选半仿生提取法提取各煎用水的pH和煎提时间 将各项指标所得数据 进行标注化处理 以消除各指标的单位和量纲不同 以及各指标变量范围相差悬殊所造成的影响 同时 考虑各指标在工艺选择中的主次 给予不同的加权系数 以标准化处理并加权求和的数值为特征值 输入计算机 求得回归方程 优选出半仿生提取法工艺参数 正交试验设计法 正交试验设计是研究多因素多水平的一种设计方法 它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验 这些有代表性的点具备了 均匀分散 齐整可比 的特点 正交试验设计是分析因式设计的主要方法 均匀设计法 1978年 我国七机部由于导弹设计的要求 提出了一个五因素的试验 希望每个因素的水平数要多于10 而试验次数又不超过50 为了解决这一问题 我国数学家经过共同研究 应用数论方法 舍弃正交设计的 整齐可比 性 创造了只考虑试验点在试验范围内的均匀散布的一种试验设计方法 即所谓 均匀设计 均匀设计可按均匀设计表及相应的使用表安排试验 所谓均匀设计表是根据均匀设计理论得到的 类比正交设计表 记为Un qm n总试验次数 q各因素的水平数 m可能安排的因素数 2 半仿生提取法提取中药组合方式的优选 为选择方剂药效物质提取时药材较佳组合方式 将方药排列组合成若干组 用优选出的半仿生提取工艺条件提取 同时将各组合提取液分别制成不同极性的提取液 采用TLC及反相HPLC分离分析 在获得TLC及HPLC全部分析数据后 比较不同组合提取液的成分的异同 对TLC中新增减的主要峰 进行该成分的大孔树脂分离或色谱分离制备 鉴定其结构 进一步探讨该成分 对不同组合提取液中化学成分的变化及相关性进行研究 同时按上述提取优选中的方法 给予不同的加权系数 综合评价确定该方剂提取时药材较佳组合方式 3 指纹图谱 模式识别研究 指纹图谱是指某些复杂物质 比如中药 某种生物体或某种组织或细胞的DNA 蛋白质经适当处理后 采用一定的分析手段 得到的能够标示其化学特征的色谱图或光谱图 目前对中药质量的控制 多采用对中药中个别有效成分的含量进行测定的方法 所以不能全面反映其多种成分的变化和其整体协同作用 因此利用指纹图谱评价和控制中药质量 但由于指纹图谱峰多而复杂 且给出的信息量大 所以难以进行直观鉴别 因而将指纹图谱与模式识别技术相结合 可提高中药质量控制与评价的客观性与准确性 同时又符合中医药理论的整体观后染系统观的特色 4 半仿生提取液醇沉浓度的优选 水提醇沉法为中药制剂的常用提取方法 经过对乙醇处理可减少制剂体积 并可进一步制备其他机型 半仿生提取法提取液醇沉的浓度是在优选出的半仿生提取法最佳的提取条件及药材组合方式的基础上 运用比例分割法进行醇沉浓度的优选 5 半仿生提取方法的评价 分别测定方剂中药材指标成分的含量 进行各种实验数据作标准化 加权处理 计算出4种提取液的综合评价参数 并进行比较研究 根据 化学等值不等于生物等效 的生物药剂学观点 对方剂4种方法 SBE法 SBAE法 WE法 WAE法 提取液做主要药效学比较 并做量效关系分析 做小白鼠LED50或MTD试验 比较4种方法提取液的毒性大小 并与药剂学剂量比较 做出合理评价 半仿生提取法 半仿生提取醇沉淀法 水提取法 水提醇沉法 半数致死量 最大耐受剂量 6 综合评价并确定药材组合与提取工艺 根据药效成分和指标成分 主要药效学和毒性试验结果 综合分析 走出科学评价 指出半仿生提取法是否可取 第三节半仿生提取法的应用及特点 学生 为什么用半仿生提取法 中药及其复方的作用特点是多成分 多途径 多环节 多靶点 中药及其复方中大部分成分未知 而半仿生提取法利用 灰思维方式 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过程 坚持了近代科学分析的原则 又包含整体与发展的思维 适用于中药及其复方制剂的研究和生产领域 一 技术条件的优选 半仿生提取法技术条件的优选 既考虑到单体成分 又考虑到活性混合成分 中药复方是一个多元 复杂的体系 内在化学成分复杂 很难用其中某一成分的药效或药代参数来代表整个中药或复方的参数 以单体成分 总浸出物及不同极性部分和主药药理作用做指标 同时考虑指标在工艺选择中的主次 给予不同的加权系数 以标准化处理并加权求和后的数值为特征 求得回归方程 优选出半仿生提取法的工艺参数 按所选的工艺参数进行半仿生提取法提取得到的是 活性混合物 包括配位络合物和分子络合物单体 这样既能充分发挥混合物成分的综合作用特点 又有利于用单体成分控制制剂质量 提取过程符合中医配伍 临床用药的特点及口服药物在胃肠道转运吸收的特点 在具体的工艺选择上 半仿生提取法以单体成分作指标 同时考虑活性混合成分 这样不仅能利用单体成分控制中药制剂的质量 又能充分发挥混合物的综合作用 四 提取法的优点 半仿生提取法提取率高 不改变中药 方剂原有的功能和主治 减少有效成分的损失 缩短生产周期 降低生产成本 半仿生提取法的缺点 半仿生提取技术的提取溶剂以水为基础 然而随着现代提取技术的发展和对中药药用物质基础的进一步明确 研究人员发现很多低极性药用成分需要乙醇等极性低的溶剂来提取更为有效 在工业化大生产中 采用低沸点 低黏度的溶剂来提取 在过滤 浓缩等工艺环节更便利 能耗更低 非水提取工艺的采用越来越普遍 而半仿生提取技术却适用于水提工艺 这使半仿生提取技术在工业生产中的应用受到一定的局限 半仿生提取法的缺点 能否扩大应用范围 需要结合药品的安全 有效 稳定 可控等因素进入深入的对比研究 半仿生提取法沿用传统的高温煎煮法 在酸 碱环境下进行 这很可能会影响到许多成分的变化 使物质化学成分变得更为复杂 安全性 药效的变化方向需要结合安全评价与药效学研究来进行验证 半仿生提取法应用实例 第四节 学生 实例1黄芩中黄芩苷的提取 1 2 具有清热燥湿 凉血安胎 解毒的功效 主治温热病 上呼吸道 肺热咳嗽 湿热黄疸 肺炎 疟疾 咳血 目赤 胎动不安 高血压 痈肿疖疮等症 实例1黄芩中黄芩苷的提取 煎煮法 回流法 渗漉法 超声提取法 超声波会破坏黄芩细胞壁结构 使内容物轻易溶出 渗漉法只靠浓度差溶出黄芩苷 回流法采用的温度较高 而高温会影响黄芩苷的颜色 煎煮法产率低 半仿生提取法 实例1黄芩中黄芩苷的提取 实例2黄柏有效成分的提取 常用中药 其性寒 味苦 具清热燥湿 泻火解毒等功效 常用于湿热泄痢 黄疸 白带以及热痹 热淋等症 黄柏 PhellodendronchineseSchneid 现代研究表明 黄柏含小檗碱等生物碱类化学成分 是黄柏抗菌 收敛 消炎的有效成分 半仿生提取法提取黄柏的有效成分 以小檗碱 总生物碱 干浸膏量为指标 以比例分割法优选半仿生提取法的最佳提取条件 实例2黄柏有效成分的提取 精密称取黄柏10 20目的粗粉25g 加水煎煮3次 加水量分别为药材量的10 10 8倍 浸泡15min 煎煮时间分别为2 1 1h 分别抽滤 合并滤液 浓缩至200ml WE液 按上述方法 只将第一煎液用水以1mol L盐酸调制pH1 0 第二和第三煎用水以饱和氢氧化钙溶液分别调制pH7 0 10 0 按同样的方法 只将1mol L盐酸改用0 5mol L硫酸 按同样的方法 只改用1mol L氢氧化钠溶液调制pH7 0 10 0分别作第二 第三煎 按同样的方法 只改用1mol L氢氧化钠溶液调制pH7 0 10 0分别作第二 第三煎 SBE 1液 SBE 2液 SBE 3液 SBE 4液 实例2黄柏有效成分的提取 结果显示 黄柏5种提取液中 SBE液明显优于WE液 最佳工艺为采用SBE法盐酸调制水为pH1 0作为第一煎 饱和氢氧化钙溶液调制水为pH7 0和pH10 0作为第二 第三煎 实例3莲子心生物碱的提取 莲心碱 实例3莲子心生物碱的提取 莲子心生物碱的提取 实例4葛根芩连汤有效成分的提取 葛根芩连汤处方组成 葛根 24g 有效成分 葛根素黄连 9g 有效成分 小檗碱黄芩 9g 有效成分 黄芩苷甘草 6g 有效成分 甘草酸 功能主治与临床应用 主治表征未解 邪热入里 身热 下利臭秽 胸脘烦热 口干作渴 喘而汗出 舌红苔黄 脉数或促 临床主要应用于急性肠炎 溃疡性结肠炎 幽门螺杆菌性胃炎 慢性结肠炎 轮状病毒性肠炎 放射性肠炎 糖尿病 糖尿病并发症 过敏性紫癜 急性脑梗死 痤疮 黄带等 葛根芩连汤是经典古方之一 来源于张仲景所著 伤寒论 实例4葛根芩连汤