中南大学天然药物分离与提纯 天然产物化学资料 天然药物提取分离技术概述2.ppt

1、天然产物化学,2012.02,主讲 张翼,天然产物提取分离技术概论,传统的提取分离方法,传统的提取方法大多首先采用溶剂法 (多为有机溶剂)煎煮或回流初步提取含中药 有效成分的混合物。如： （1）用石油醚或氯仿可提出油脂、挥发油、 游离甾体等亲脂性化合物； （2）用丙酮或乙醇可提出苷类、生物碱以及 鞣质等极性化合物；,传统的提取分离方法,（3）用水可提取氨基酸、糖类、无机盐等水 溶性成分。 得到的各个部分经活性测试确定有效部 位后再通过层析、重结晶等分离技术对药效 成分进一步精制。,传统的提取分离方法,优点：,（1）能够通过不同极性的有机溶剂 选择性的提取、分离有效成分。,（2）条件较简单、易于

2、控制 能够用于实验室操作,传统的提取分离方法,传统的做法存在以下几个方面的问题： 提取过程中有机溶剂可能与药效成分发生 作用，使其失去原有效用。另外，大量使用 有机溶剂即提高生产成本，又破坏了环境。 提取过程复杂，能耗高，生产周期长，特 别是当被提取的有效成分含量较低时，分离 就变得十分困难。,传统的提取分离方法,分离过程常采用高温操作，从而会引起热 敏性药效成分大量水解。 过分注重单个组分的作用，使中药失去了 原有的复方特色。,酶解技术,原理：根据植物药材细胞壁的构成，利用酶反应具有的高度专一性的特点。选择相应的酶，将细胞壁的组成成分水解或降解。破坏细胞壁结构，使壁内有效成分充分暴露出来。溶

3、解、混悬或胶溶于溶剂中从而达到提取分离细胞内有效成分的一种新型提取分离方法。,提取的最新技术,酶解技术,酶解技术在中药提取中的应用方法： 纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶等单一酶及它们的复合酶用 于中药有效成分的提取，此外，超声波酶法相结合、酶膜法 相结合等强化提取法，都有用于中药提取。 选择这些方法的原理：中药的品种不同，其细胞结构和有效 成分有很大的差异，因此不同的中药需要按实际情况选择不 同种类的酶以及合用其他方法来提取，以达到最佳的提取效 果。,酶解技术,例子：陈学伟等引采用纤维素酶提取黄芪多糖，与 传统水煮醇沉法相比，黄芪多糖的提取率有较大提 高，提取多糖含量为978，总糖含量为502,

4、酶解技术,酶解技术不足： 由于酶的种类、酶解温度、酸碱度等对酶的催化能 力影响较大，因此，针对具体药物，研究酶反应的 最佳条件非常重要，另外，酶提取对复方有效成分 疗效影响及酶残留问题等尚需进一步深入研究。,微波萃取技术,原理： 微波是一种频率在300MHZ至300GHZ之间的电磁波。 传统加热法的热传递公式为：热源器皿样品， 因而能量传递效率受到了制约。微波加热则是能直 接作用于被加热物质，其模式为：热源样品器皿。 空气及容器对微波基本上不吸收和反射，从根本上 保证了能量的快速传导和充分利用。,提取的最新技术,微波萃取技术的原理,Pare等提出假设：微波透过对微波透明的溶剂，到达植物物 料内

5、部维管束和腺细胞内，细胞内温度突然升高，连续的高 温使其内部压力超过细胞空间膨胀的能力，从而导致细胞破 裂；细胞内的物质自由流出，传递到周围被溶解。微波可选 择性加热不同极性分子和不同分子的极性部分，从而使其从 中分离，进入到介电常数较小、微波吸收能力相对较差的溶 剂中，从而有效成分被提取。,微波萃取技术,微波萃取的应用：采用该技术提取的成分已涉及生 物碱类、蒽醌类、黄酮类、皂苷类、多糖、挥发油 色素等。 例如：王娟等以总黄酮和葛根素的含量为指标，采 用连续微波辐射方式进行微波萃取参数的单一因素 考察，也研究微波辅助萃取葛根的提取工艺。结果 表明增加溶剂用量、提高原料粉碎度、延长原料浸 泡时间

6、将有利于葛根中有效成分的提取。,微波萃取技术,微波技术在应用上需考虑的问题： 微波输出功率、物料粒径、浸出时间三个因素对提取 率的影响；还需注意有效成分的极性大小问题。,微波萃取技术,微波萃取的展望： 一、进一步探讨微波萃取机理 鉴于基体物质和萃取物质的复杂性，在萃取机 理方面还有大量工作需要做，因为搞清机理将进一 步促进微波在天然产物萃取中的应用。,微波萃取技术,微波萃取的展望： 二、将微波萃取的实验室研究扩大为产业化研究 近几年，有用于中试生产的微波提取设备问世，主 要分两类： 一为微波提取罐；另一类为连续微波萃取设备。我 们相信，一旦这些设备应用于大生产，必将对传统 中药制药业带来巨大的

7、革命。,膜分离技术,膜分离技术其分离基本原理 以选择性的透过膜为分离递质，当膜两侧存在 一定的电位差、浓度差或者压力差时，原料一侧的 组分就会选择性的透过膜，从而达到分离、提纯的 目的。,分离的新技术,膜分离技术,药液的预处理是不可少的工序，主要有以下几个步骤： (1)絮凝沉淀。在料液中加入絮凝剂，使大部分悬浮 物沉积，从而使悬浮颗粒尺寸变大，更容易被微滤 膜、超滤膜分离； (2)用压滤或者离心分离去除较大的固体物质。,分离的新技术,膜分离技术,膜分离技术在中药生产中的应用主要集中在以下四个 方面： 精制纯化中药提取物，以得到有效成分、有效部 位和有效部位群； 解决中药注射剂、口服液等制剂的澄

8、明度、无菌、 无热源；,分离的新技术,膜分离技术,膜分离技术在中药生产中的应用： 浓缩，提高药效成分浓度，减少剂母； 回收溶剂，实现分离过程溶剂的循环使用，节约 资源，保护环境。,分离的新技术,膜分离技术的应用,蔡邦肖等针对灵芝提取液的特性，依据微孔过 滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)各种膜对特定物质的 选择分离性能，设计了新型膜集成工艺，即筛网和 滤纸粗过滤除杂和微孔过滤净化处理进而用不同切 割分子质量(MWCO)膜进行两级超滤、最后用纳滤 净化浓缩灵芝水提液,活性成分截留率很高。,分离的新技术,膜分离技术存在的问题,分离的新技术,一、膜分离的基础理论研究 二、中药生产专用膜分离装置及膜的开发 三、实现膜分离工艺及其产品的规范化和标准化管理,膜分离技术展望,分离的新技术,总之，随着膜分离领域中一系列基础理论研究的深入 开展，以中药体系为对象的膜材料和膜分离装置的开发， 使困扰该技术在中药行业工业化的关键技术进一步解决， 膜分离技术必将在中医药现代化进程中发挥重大作用。,提取分离技术展望,在中药现代化的过程中，中药提取分离方