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中藥有效成分提取分離新技術的研究進展

2008-12-31 00:00:00楊義芳
亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥 2008年7期

摘 要:綜述超臨界流體萃取、微波輔助萃取、超聲輔助提取、酶工程技術、動態(tài)連續(xù)逆流提取及動態(tài)循環(huán)階段連續(xù)逆流提取、半仿生提取、新型吸附劑電泳、超高效液相色譜(UPLC)、高分離度快速液相色譜(RRLC)和超快速液相色譜(UFLC)、高速逆流色譜、超臨界流體色譜、親和色譜、分子烙印親和色譜、免疫親和色譜、生物色譜、分子生物色譜、細胞膜色譜、多維組合色譜、萃取與色譜技術聯(lián)機耦合、大孔樹脂吸附分離、膜分離、分子蒸餾技術及雙水相萃取等新技術在中藥有效成分提取分離中的研究進展。

關鍵詞:中藥;有效成分;提取分離;新技術;進展

中圖分類號:R284.2文獻標識碼:A文章編號:1673-2197(2008)07-029-06

中藥的化學成分十分復雜,含有多種有效成分,提取其有效成分并進一步加以分離、純化,得到有效單體是中藥研究領域中的一項重要內(nèi)容。從天然產(chǎn)物中分離有效成分,并發(fā)展新藥和尋找先導化合物是藥物開發(fā)的重要內(nèi)容。近年來,在中藥有效成分提取分離方面出現(xiàn)了許多新技術、新方法,已顯示極大的應用前景,使中醫(yī)藥工業(yè)更加生機盎然。以下筆者將這些新技術的進展作一簡要介紹:

1 中藥有效成分提取新技術的進展

提取是中藥制劑生產(chǎn)過程中最基本、最重要的環(huán)節(jié)之一,提取的目的是最大限度地提取藥材中的藥效成分,避免藥效成分的分解流失和無效成分的溶出。隨著現(xiàn)代化工工程技術的迅猛發(fā)展,一些現(xiàn)代高新技術不斷被應用到中藥生產(chǎn)中來,大大促進了中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使中藥制藥工業(yè)技術水平上升了一個新的高度。

1.1 超臨界流體萃取技術(supercritical fluid extraction,SFE)

SFE是一種以超臨界流體代替常規(guī)有機溶劑,對目標成分進行萃取的新技術。以CO2為流體的超臨界萃取技術在天然藥物提取分離中得到廣泛的應用,超臨界狀態(tài)下的CO2的極性與正己烷相似,所以最適合用于溶解親脂性、低沸點的物質,如揮發(fā)油、烴、酯、內(nèi)酯、醚及環(huán)氧化合物等,是目前解決中藥制藥工業(yè)中揮發(fā)性或脂溶性有效成分提取分離的有效方法,有很強的實用性。對于極性稍大的物質加入一些夾帶劑后,主要用于生物堿、黃酮、香豆素和木脂素、醌及其衍生物、糖苷等多種成分提取分離。隨著超臨界CO2 萃取技術的不斷進步和全氟聚醚酸銨(PFPE)的應用,夾帶劑和表面活性劑引入,使大分子、多羥基、強極性糖苷類化合物的提取成為可能。美國環(huán)境保護局(EPA)已逐步將超臨界流體萃取技術作為替代溶劑萃取的標準方法。

目前將SFE技術與其它先進分離技術相結合,走技術集成的道路來降低SFE 的生產(chǎn)成本,逐漸成為研究的熱點[1]。國外學者正在開展大量研究,以不斷拓寬這一技術的應用領域,如絡合萃取、 微乳萃取、反膠團萃取、 分餾萃取、亞臨界萃取、超高壓萃取、引進外場(超聲、電場)萃取等。將超聲與反相微乳技術結合起來,利用兩者各自的優(yōu)點,可以改善超臨界CO2 在萃取極性物質和傳質方面存在的不足,擴大其應用領域,并與其他強化技術,如夾帶劑、超聲聯(lián)合夾帶劑和單純的超臨界CO2 反相微乳技術進行比較,對人參皂甙而言,羅登林[2]等發(fā)現(xiàn)以超聲聯(lián)合超臨界CO2 反相微乳萃取的方法最好。

許玫[3]對理化性質相差很大的復方當歸中三個有效部位總苯酞類、總有機酸類、總生物堿類采用超臨界梯度提取,是超臨界CO2提取分離復方中藥非常成功的研究實例,并采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡的L-M(levenberg-marquardt)BP模型對超臨界CO2提取當歸+川芎中的總苯酞類過程進行模擬,得到很好的結果。

1.2 微波輔助萃取技術(microwave-assisted extraction,MAE)

MAE是微波和傳統(tǒng)的溶劑萃取法相結合后形成的一種新的萃取方法。微波輔助萃取技術的應用原理是在微波場中,吸收微波能力的差異使得基體物質的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱,從而使得被萃取物質從基體和體系中分離,進入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對差的萃取劑中。

目前,微波輔助萃取技術在中藥活性成分如揮發(fā)油、苷類、多糖、萜類、生物堿、黃酮、甾體、有機酸等物質的提取中均有應用,受到藥學工作者的極大關注。姜寧等采用正交實驗,研究微波法提取五倍子中的單寧酸,結果表明微波輔助提取法顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的水提取方法,提取率是水提法的1.5倍[4]。微波輔助萃取喜樹堿[5]與索氏提取、超聲提取和攪拌提取相比,提取率最高、耗時最少。微波輔助萃取決明子中的大黃素[6]、川芎中的阿魏酸[7]等也取得同樣顯著效果。

1.3 超聲輔助提取技術(ultrasonication-assisted extraction,UAE)

UAE是利用超聲波的空化作用,加速植物有效成分溶出,另外超聲波次級效應,也能加速提取成分的擴散、釋放并與溶劑充分混合而利于提取。在實驗室中已成功地應用于皂苷、生物堿、黃酮、蒽醌、有機酸及多糖等成分的提取。

胡斌杰等[8]將超聲波應用于靈芝多糖的提取,并與傳統(tǒng)的熱水提取工藝進行了對比研究,為工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論基礎和實驗依據(jù)。楊健等[9]以鐵筷子中主要活性成分甾體總皂苷為質量控制指標,采用正交試驗優(yōu)選出了最佳提取方案。

1.4 酶工程技術(cellulase engineering technique)

近年來,酶工程技術應用于提取分離生物堿、黃酮、皂苷、香豆素、多糖等成份。堅固的植物細胞壁是提取有效成分的主要屏障。特別是當植物中含有大量黏液質、果膠、淀粉時,這些成分一方面影響植物細胞中活性成分的浸出,另一方面也影響提取液的澄清度。如選用恰當?shù)拿福ㄟ^酶反應使細胞壁的組成成分和黏液質等雜質成分水解或降解而除去,則可加速有效成分的釋放提取。這是一項很有前途的新技術,無需特殊設備,完全適于工業(yè)化生產(chǎn)。

施英英等[10]用酶法從葛粉中提取活性成分異黃酮,采用木聚糖酶和纖維素酶協(xié)同處理后,總異黃酮得率可達138%,為常規(guī)醇提法的1.64倍。張衛(wèi)紅等[11]采用復合酶解法在低溫下提取茶葉中的活性物質茶多酚,提取率高達98%以上,茶多酚中的活性成分兒茶素相對含量較傳統(tǒng)沸水提取法高出9%~10%。

1.5 動態(tài)連續(xù)逆流提取及動態(tài)循環(huán)階段連續(xù)逆流提取

1.5.1 動態(tài)連續(xù)逆流提取(dynamic continuous countercurrent extraction)

是利用固液兩相的濃度梯度差,逐級將藥料中有效成分擴散至起始濃度相對較低的套提溶液中,達到最大限度轉移物料中溶解成分的目的。在動態(tài)連續(xù)逆流提取過程中添加各種物理場(如超聲波、微波、電脈沖等)、外源溫度、壓力等作用,強化提取效率,可以大大縮短提取時間。由此又衍生了動態(tài)連續(xù)逆流超聲波提取法、動態(tài)連續(xù)逆流微波提取法、動態(tài)連續(xù)逆流電脈沖提取法、負壓動態(tài)連續(xù)逆流提取法等。與其它現(xiàn)有分離技術中的一個(膜技術、高速離心及大孔樹脂吸附技術等)或幾個組合,可形成以動態(tài)連續(xù)逆流提取有效成分為核心的中藥產(chǎn)業(yè)化技術體系。

1.5.2 動態(tài)循環(huán)階段連續(xù)逆流提取(dynamic multi-stage countercurrent extraction)

于本世紀初開始應用。李衛(wèi)等[12]通過5 階段微波動態(tài)循環(huán)階段連續(xù)逆流提取(microwave dynamic multi-stage countercurrent extraction,MDMCE) 正交實驗,得出最佳提取條件,提取率為92.2%,排出渣中二氫楊梅素百分含量為3.1%;在此條件下所對應的微波靜態(tài)間歇提取(microwave static batch extraction,MSBE)提取率為67.4%,排出渣中二氫楊梅素百分含量為13.0%。此法建立了MDMCE 單罐的半經(jīng)驗動力學模型,為MDMCE 技術的實際應用提供了具有一定指導作用的信息;將動態(tài)循環(huán)階段連續(xù)逆流提取技術用于微波提取過程,克服了微波靜態(tài)間歇提取時原料與溶劑中有效成分在接近平衡時濃度差小的不足,有效提高提取效率。

1.6 半仿生提取法(semi-bionic extraction method,SBE)

張兆旺等將中醫(yī)藥治病特點與口服給藥特點統(tǒng)一起來,從生物藥劑學的角度,提出了SBE法。SBE法采用選定的酸性水和堿性水依次連續(xù)提取,其目的是提取含指標成分高的“活性混合物”。SBE法對川烏等單味藥及桂枝甘草湯、補氣生血方藥、慈航軟膠囊方、四妙勇安湯等復方優(yōu)選了半仿生提取工藝條件[13,16];另外,再用優(yōu)選出的半仿生提取法最佳條件提取麻杏石甘湯[17]等時,對藥材最佳組合方式進行了優(yōu)選。采用半仿生提取法,研究中藥復方提取時藥材最佳組合方式,對各味藥合煎、單煎進行了有益的探討。

結果提示:SBE法有可能替代WE法(水提取法);SBAE法(半仿生提取醇沉法)有可能替代WAE法(水提取醇沉法)。

目前這方法仍沿襲高溫煎煮法,長時間高溫煎煮會影響許多有效活性成分,降低藥效。為此有人建議將提取溫度改為近人體的溫度,并且引進酶催化,使藥物轉化成人體易吸收的綜合活性混合物,這樣更符合辯證施治的中醫(yī)藥理論。

2 中藥有效成分分離新技術的進展

分離純化已成為天然產(chǎn)物研究的“瓶頸”,使得開發(fā)新的天然產(chǎn)物分離技術成為大勢所趨。近年來,科學技術的不斷發(fā)展,使得天然產(chǎn)物有效成分的分離純化技術取得了很大的進展。

2.1 色譜(Chromatography) 分離技術

2.1.1 新型吸附劑電泳(Electrophoresis)

如毛細管電泳(CE) 、毛細管區(qū)帶電泳(CZE) 、凝膠電泳(GE) 、等電聚集電泳(IEE) 、等速電泳(ITP)以及束膠電動毛細管色譜(MECC) 、快速蛋白液相技術等,已逐步在中藥成分的分離、分析及鑒定中得到普遍應用。

2.1.2 超高效液相色譜(UPLC)

高分離度快速液相色譜(RRLC)和超快速液相色譜(UFLC):Waters公司在2004年率先推出了超高效液相色譜(ultra performance liquid chromatography,UPLC),它采用1.7μm顆粒度的色譜柱填料;緊接著,Agilent公司和島津公司分別推出了高分離度快速液相色譜(rapid resolution liquid chromatography,RRLC)和超快速液相色譜(ultra fast liquid chromatography,UFLC),它們分別采用1.8μm和2.2μm顆粒度的色譜柱填料。

UPLC/ RRLC/ UFLC技術,與傳統(tǒng)的HPLC技術相比,提供了更高的效率,因而具有更強的分離能力,利用創(chuàng)新技術進行整體設計,大幅度地改善了液相色譜的分離度、樣品通量和靈敏度。UPLC/ RRLC/ UFLC的商品化,是分離科學和技術的巨大進步,液相色譜亦由此進入了全新的時代。Liu Mei [18]等用UPLC建立了丹參藥材的指紋圖譜。與傳統(tǒng)HPLC方法相比,UPLC法顯示了諸多優(yōu)點:節(jié)約時間、節(jié)省溶劑、峰容量增加等。我們建立了 UFLC法測定由14味中藥組成的康視明合劑中柚皮苷的含量,并與HPLC法比較,結果顯示UFLC法在系統(tǒng)精密度、理論塔板數(shù)、拖尾因子、分離度等均優(yōu)于HPLC法[19]。此外,與MS/MS聯(lián)用,還可用于中藥復方血清化學成分、藥代動力學和代謝物等復雜生物樣本的分離分析研究。

2.1.3 高速逆流色譜 (High-speed countercurrent chromatography,HSCCC)

HSCCC是用離心力固定液態(tài)固定相的逆流色譜,改變了以往逆流色譜耗時這一缺點。固定相不需要載體,因而消除了氣液色譜中由于使用載體而帶來的吸附現(xiàn)象,特別適用于制備性分離。進樣量可從毫克級到克級,進樣體積可從幾毫升到幾十毫升。它不但適用于非極性化合物,而且適用于極性化合物的分離;它用于天然產(chǎn)物粗提物的雜質去除,也可用于最后產(chǎn)物的精制,甚至直接從粗提物一步純化到達純品。當加快儀器轉速如1800rpm,其分離速度可與HPLC媲美,被廣泛地應用于植物化學成分的分離制備研究,主用于黃酮、苯丙素、生物堿、萜類、多酚及甾體等化合物的分離。

如從朝鮮紅參中分離皂苷Rg5、Rk1、Rg3、F4[20],從龍膽中分離環(huán)烯醚萜龍膽苦苷Gentiopicrin[21],從丹參中分離苯丙素類丹參酚酸 B[22],從喜樹中分離生物堿喜樹堿(camptothecin)[23],從Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc中分離多酚類Resveratrol、蒽醌類Emodin和 Physcion [24]。

1994年HSCCC創(chuàng)始人Ito又發(fā)展了pH-zone-refining CCC,使HSCCC的進樣量又大大地前進了一步,使其更加有利于天然植物的分離制備。

2.1.4 超臨界流體色譜(supercritical fluid chromatography,SFC)

SFC是采用在臨界溫度及臨界壓力以上的流體做流動相的色譜方法。近年來,對SFC與紅外、質譜、核磁以及其他色譜,如離子對色譜等聯(lián)用方面的研究較多。

超臨界流體色譜和質譜聯(lián)用是近年來才發(fā)展起來的一種高效分離檢測手段,超臨界流體色譜常和EI/CI質譜聯(lián)用。隨著接口技術的發(fā)展,出現(xiàn)了與大氣壓化學電離(APCI) [25] 質譜的聯(lián)用技術。近年來隨著商用SFC-NMR和SFE-NMR儀器的出現(xiàn)以及NMR探頭和高靈敏度等多項技術提高之后,SFC-NMR和SFE-NMR聯(lián)用技術得以迅速發(fā)展,在分析復雜混合物中(如中藥復方體系化學成分和結構研究)有著廣闊的應用前景。SFC和FTIR的的聯(lián)用技術尚處于發(fā)展階段,但是已經(jīng)顯示出優(yōu)越性,是分離和鑒定難揮發(fā)、易熱分解復雜有機物的有效手段。

2.1.5 親和色譜(affinity chromatography,AC)

AC是利用或模擬生物分子之間的可逆的特異性相互作用,從復雜的樣品基質中選擇性提取、分離和(或)分析特定物質的一種色譜方法[26]。

Su等[27]將DNA固定于硅膠表面,制成高效親和色譜,用于制作中藥提取物的生物活性指紋圖譜。一維與二維的色譜分析結果表明,化合物的保留時間和其與DNA的親和力大小有關。該方法還可用于從復雜的樣品基質中,同時篩選并分析出多個與DNA具有作用力的化合物。

分子烙印親和色譜(molecular imprinting affinity chromatography,MIC):分子烙印技術(molecular imprinting technology,MIT)是20世紀末出現(xiàn)的一種新技術,它屬于超分子化學中主客體化學范疇,是利用具有分子識別能力的聚合物材料-分子烙印聚合物 (molecularly imprinted polymer,MIP)來分離、篩選、純化目標分子的技術。近年來,MIT 發(fā)展非常迅速,MIP在有機溶劑中更能表現(xiàn)出其分子識別能力,它不僅對模板分子具有很高的親和性,而且對與模板分子結構類似的化合物也表現(xiàn)出較高的結合能力,因而得到了越來越廣泛應用。以分子烙印聚合物作為親和色譜固定相,即分子烙印色譜(MIC)。

以駱駝蓬種籽中抗腫瘤活性化合物——哈爾明及哈馬靈的結構類似物哈爾滿作為模板,用非共價鍵法制備了對哈爾明及哈馬靈具有強親和性的分子烙印聚合物。此分子烙印聚合物,作為液相色譜固定相與大氣壓電離飛行時間質譜聯(lián)用,直接分離鑒定了草藥駱駝蓬種籽甲醇粗提取物中所含的哈爾明及哈馬靈兩種抗腫瘤活性成分[28]。實驗結果證明通過分子烙印親和色譜與質譜聯(lián)用方法,可以快速有效地分離鑒定中草藥的活性成分。

免疫親和色譜(immunoaffinity chromatography,IAC)是利用抗原和抗體間可逆的結合作用,高效選擇性分離和純化復雜體系中微量成分的方法。將抗體固定到固相載體上,可用于從復雜的樣品中分離得到所需的目標化合物,或研究抗體與小分子間作用力的大小。作為四逆散的主要成分,柴胡皂苷a、芍藥苷、柚皮苷(naringin)和甘草酸受到了關注[29~30],可采用IAC探討這些成分在四逆散中的作用。

2.1.6 生物色譜法 (biochromatography)

這是生命科學與色譜分離技術交叉形成的一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d色譜技術?;诜肿幼R別原理,它利用藥物產(chǎn)生效應(或產(chǎn)生毒性作用),一般是通過藥物與靶點(受體、通道、酶等)結合的原理,采用生物靶點選擇性地固化效應物質,從而分析、分離效應物質,是一種效應—化學分析—成分分離聯(lián)動的技術,尤其適合于天然藥物效應物質基礎的研究。

分子生物色譜法(molecular biochromatography):毛希琴等[31]將RP - HPLC、固定化脂質體色譜,固定化載體蛋白色譜3 種色譜模式聯(lián)用模擬生理狀態(tài)下中藥活性成分在體內(nèi)的吸收與輸運過程,并應用于中藥川芎中活性成分的初步篩選,從川芎的甲醇提取液中篩選出幾種既有細胞膜的穿透能力又有與載體蛋白的結合能力的成分,并對其中兩種主要的組分進行了初步的結構鑒定。

細胞膜色譜法(cell membrane chromatography,CMC) 是將活性組織細胞膜固定在特定載體表面,制備成細胞膜固定相(CMSP),用液相色譜的方法研究藥物或化合物與固定相上細胞膜及膜受體的相互作用。采用兔血管CMC 模型篩選了紅毛七、太白花等中的有效成分。

2.1.7 多維組合色譜

這是在通用型色譜基礎上發(fā)展上起來的,通過雙柱或多柱的串聯(lián)切換技術,組合不同性能檢測器。多維色譜法具有對樣品進行預處理、分離富集等功能,因此獲得了迅速的發(fā)展。①多維色譜包括多種分離方式組合,主要有:GC - GC、HPLC - GC、GC - PGC(裂解氣相色譜)、HPLC - SFC(超臨界流體色譜)、LC - LC、正相色譜-反相色譜聯(lián)用(NBPC-RPLC)、LC -TLC、LC –CE(毛細管電泳)、SFC-SFC 、LC-GC、SFC-GC、分子排阻色譜-離子交換色譜聯(lián)用(SEC -IEC)、SEC -RPLC、非手性柱色譜-手性柱色譜(Achiral -Chiral)、多維毛細管電泳(CE)、二維薄層色譜(2D -TLC)等多種聯(lián)用方法。②色譜聯(lián)用技術還包括色譜儀器和一些有定性、定結構功能的分析儀器—質譜儀(MS)、傅立葉紅外光譜儀(FTIR)、傅立葉變換核磁共振波譜儀(FT -NMR)、原子吸收光譜儀(AAS)、等離子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)等儀器的直接、在線聯(lián)用,這一類色譜聯(lián)用的目的在于增強色譜分析的定性能力。中藥的特征是復方,講究配伍,因此其化學成分十分復雜,要闡明藥效物質基礎,建立多維組合色譜的技術平臺十分必要。

莪術揮發(fā)油:過去主要采用GC -MS分析,鑒定的組分在100種之內(nèi);現(xiàn)采用GC -GC/TOF -MS方法,得到匹配度大于800的組分有249種。因此可以說,GC -GC/TOF -MS在中藥揮發(fā)油成分分析領域已顯示出巨大的優(yōu)勢[32]。

陳衛(wèi)東等建立了離線裂解-氣相色譜-質譜聯(lián)用法(P -GC/ MS) 研究中藥材指紋圖譜的測定方法。通過對18種中藥材裂解指紋圖譜分析對比,認為這些藥材裂解指紋圖譜可以區(qū)分不同種類及不同產(chǎn)地的中藥材[33]。

2.1.8 萃取技術與色譜技術聯(lián)機耦合

①固體樣品:采用超臨界流體萃?。╯upercritical fluidextraction,SFE)、加壓液相萃取(pressurised liquid extraction,PLE)、亞臨界水萃?。╬ressurised hot water extraction,PHWE)、微波輔助液相萃取(microwave -assisted liquid extraction,MAE)、超聲波輔助液相萃取(sonication-assisted liquid extraction,SAE);②液體樣品:采用固相萃取(Solid-phase extraction,SPE)以及使用膜為基質幾種萃取,如透析(dialysis)和電滲析(electrodialysis)的液膜萃?。╯upported liquid membrane extraction,SLM)、微孔膜液液萃取(microporous membrane liquid–liquid extraction MMLLE)。這些萃取方法與色譜聯(lián)機耦合,如SFE–LC、SFE–GC、PLE–LC、PLE–GC、PHWE–LC、MAE–LC、 MAE–GC、SAE–LC、SAE–GC、SPE–LC、SPE–GC、SLM–LC、MMLLE–GC、Dialysis–LC、LLE–GG等[34]。它們還可以和—些有定性、定結構功能的分析儀器聯(lián)用,用于中藥復雜樣品有效成分分析,顯示出了無比的優(yōu)勢。

2.2 大孔樹脂吸附分離技術(macro absorption resin)

大孔樹脂吸附分離技術與傳統(tǒng)工藝相比,具有縮小劑量、提高中藥內(nèi)在質量和制劑水平、減少產(chǎn)品的吸潮性及有效地去除重金屬等優(yōu)點。目前,大孔樹脂吸附分離技術在日本已被應用于“漢方藥”的生產(chǎn)中。

樹脂吸附法在中藥有效成分分離中的應用,已成為中藥現(xiàn)代化的最有效的方法之一。史作清[35]根據(jù)吸附樹脂的結構特點,從理論上和實驗上修正了國內(nèi)外長期使用的吸附動力學方程,并從此項研究中發(fā)現(xiàn)了分子篩吸附樹脂。孫江曉進行了非極性ADS – 5大孔吸附樹脂的表面化學結構修飾對沙棘黃酮產(chǎn)品質量的影響研究[36],說明:含酯基和酰胺基兩種基團的樹脂,其酰胺基和羰基可能分別以“給體”和“受體”的形式與黃酮分子形成一個以上的氫鍵,用于提取沙棘黃酮苷顯示出良好的吸附選擇性,可大幅度地提高沙棘黃酮的純度,提取物中黃酮苷的含量達到435%。目前,該技術已在國內(nèi)廣泛用于純化苷類、黃酮類、生物堿類等成分。

2.3 膜分離技術(membrane separation technipue,MST)

MST是一項新興的高效分離技術,已被國際公認為是20世紀末到21世紀中期最有發(fā)展前途的一項重大高新生產(chǎn)技術。膜分離技術是指通過特定膜的滲透作用,借助于外界能量或化學位差的推動,實現(xiàn)對兩組分或多組分的氣體或液體進行分離、分級、提純和富集的技術,是現(xiàn)代分離技術領域最先進的技術之一。使用膜技術可以在原生態(tài)體系環(huán)境下實現(xiàn)物質分離,可高效濃縮富集產(chǎn)物,有效除去雜質。膜技術種類多,包括反滲透、納濾、超濾、微濾、透析、電滲析、滲透蒸發(fā)、液膜、膜萃取和膜蒸餾等,為滿足各種中藥生產(chǎn)的需求提供了廣闊的選擇空間。目前國內(nèi)的超濾膜(ultrafiltration,UF)和反滲透膜(reverse osmosis,RO)技術已經(jīng)比較成熟,這為中藥生產(chǎn)的提取、分離、濃縮、純化一體化工程技術的解決提供了保證。除菌、除熱原效果好,它適用于制備中藥注射劑和制備中藥口服液。

Takeo等[37]用超濾和納濾技術(nanofiltration,NF)聯(lián)合從菊苣根中精制和濃縮低聚糖,經(jīng)納濾后,單糖和二糖含量從原來的9.0%降到2.6%,且得到的是20%的濃縮產(chǎn)物。復方中藥銀黃口服液采用膜分離技術,有效成分綠原酸和黃芩苷膜分離的轉移率分別為9682%、9237%[38]。

2.4 分子蒸餾技術(molecular distillation,MD) 

分子蒸餾,又叫短程蒸餾(short-path distillation),是在高真空度下(0.1-100Pa)進行分離精制的連續(xù)蒸餾過程,是一種特殊的液-液分離技術,能解決大量常規(guī)蒸餾技術所不能解決的問題。

分子蒸餾特別適用于高沸點、熱敏性及易氧化物系的分離。韓亞明等[39]采用分子蒸餾技術純化廣西、云南肉桂油,結果確定了廣西、云南肉桂油分別含28、21種化學成分,說明分子蒸餾技術可使肉桂油中反式肉桂醛成分得到有效富集。分子蒸餾和超臨界CO2萃取聯(lián)用還可用于揮發(fā)油等非極性物質提取分離有效成分。

2.5 雙水相萃取技術(aqueous twophase extraction,ATPE)

ATPE為一種較新的固-液分離方法,具有較高的選擇性和專一性,利用被提取物質在不同的兩相系統(tǒng)間分配行為的差異進行分離,可獲得較高收率。這對于含有眾多成分的中藥來說,無疑為其有效成分的提取提供了一種新的方法。

近幾年有關雙水相提取天然藥物中有效成分的報道也逐年增多,謝濤等[40]研究了以聚乙二醇(poly ethylene glycol,PEG)和(NH4)2SO4構成的雙水相體系用于甘草浸提液中有效成分甘草酸的提取分離。

3 結語

隨著科學技術的高速發(fā)展,越來越多的新技術、新方法將會運用到中藥有效成分的提取分離研究上,將會大大加快先導化合物的發(fā)現(xiàn),推動創(chuàng)新中藥發(fā)展。這些新技術具有傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)點,對提高中藥制劑質量、減少服用劑量、提高生產(chǎn)效率、降低環(huán)境污染等方面起到積極的推動作用??梢灶A見,新技術在中藥有效成分提取分離領域中的廣泛運用,必將極大地推動中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和中藥現(xiàn)代化進程。

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(責任編輯:姜付平)

Advances in Studies on New Technique of Extraction and Separation of Effective Component in TCM 

Yang Yifang

(Department of Traditional Chinese Medicine,Shanghai Institute of Pharmaceutical Industry,Shanghai 200040,China)

Abstract:This paper reviewed Advances in studies on new technique of supercritical fluid extraction,microwave-assisted extraction,ultrasonication-assisted extraction,cellulase engineering technique,dynamic continuous countercurrent extraction,dynamic multi-stage countercurrent extraction,semi-bionic extraction method,Electrophoresis,ultra performance liquid chromatography,rapid resolution liquid chromatography,ultra fast liquid chromatography,High-speed countercurrent chromatography,supercritical fluid chromatography,affinity chromatography,molecular imprinting affinity chromatography,immunoaffinity chromatography,molecular biochromatography,cell membrane chromatography,multi-dimension combined chromatography,coupling of extraction and chromatographic separation,macro absorption resin,membrane separation technipue,molecular distillation and aqueous twophase extraction extracting and separating the effective component in Traditional Chinese Medicine(TCM).

Key words:Traditional Chinese Medicine(TCM);Effective Component;Extraction and Separation;New Technique;Advance

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