中草药中生物碱的提取与分离
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类常见的天然产物,具有广泛的生物活性和药理活性,对人类健康具有重要意义。
生物碱的提取和分离技术一直是药物研发和天然产物研究的热点领域。
本文将以2000字左右的篇幅,介绍生物碱的提取和分离技术的基本原理和方法。
生物碱的提取可以通过多种方法进行,包括溶剂提取、蒸馏提取、浸提等。
溶剂提取是最常用的方法,可以根据目标生物碱的性质选择不同的溶剂。
一般情况下,极性生物碱可以使用水、乙醇等极性溶剂进行提取,而非极性生物碱则需要使用乙醚、石油醚等非极性溶剂进行提取。
溶剂提取的步骤如下:1.样品的制备:将待提取的样品粉碎成细粉,并用真空干燥或烘箱干燥去除水分。
2.样品与溶剂的混匀:将样品加入溶剂中,并使用搅拌器或超声波设备进行混匀,促使目标生物碱与溶剂充分接触。
3.提取液的分离:通过离心机或过滤器将混合溶液中的固体颗粒和溶剂分离。
4.溶剂的蒸发:通过蒸发器或旋风蒸发仪,将溶剂从提取液中去除,得到含有生物碱的浓缩提取液。
5.浓缩提取液的干燥:将浓缩提取液在真空干燥器或烘箱中干燥,得到干燥的生物碱产物。
生物碱的提取常常是复杂多样的混合物,其中含有多种不同的化合物。
为了获得纯度较高的目标生物碱,需要对提取液进行进一步的分离和纯化。
以下介绍三种常见的生物碱分离技术。
1.色谱技术色谱技术是目前最常用的分离技术之一,可以根据物质在移动相和固定相中的相互作用力的不同,将混合物中的化合物分离出来。
常用的色谱技术包括薄层色谱、柱层析、液相色谱和气相色谱等。
这些方法可以根据生物碱的性质选择不同的分离柱,通过改变流动相的性质和梯度来实现目标化合物的分离。
2.结晶技术结晶技术是生物碱的常用分离纯化方法之一。
根据生物碱的溶解度差异,可以通过逐渐降低溶剂温度或加入沉淀剂来诱导生物碱从溶液中结晶出来。
结晶工艺包括溶剂结晶、熔融结晶和慢蒸发结晶等。
结晶方法可以获得高纯度的生物碱,但对于结晶条件的控制要求较高。
3.萃取技术萃取技术是通过选择性的溶解度差异,将混合物中的目标生物碱转移到其他溶剂中,从而实现生物碱的分离。
中草药中各类化学成分提取分离方法
中草药中各类化学成分提取分离方法中草药是传统中医药领域中常用的药材,它们通常含有多种化学成分,如生物碱、黄酮类、多糖类和挥发油等。
为了研究和利用这些化学成分,需要进行提取和分离。
下面介绍几种常用的中草药中化学成分提取分离的方法。
1.浸提法浸提法是最常用的中草药提取方法之一,它是将中草药与适量的溶剂(如醇、水)混合并浸泡,以使草药中的化学成分溶解到溶剂中。
浸提时间一般较长,可以通过改变温度、浸泡时间和溶剂种类等参数来调整提取效果。
2.液液分配法液液分配法是利用在两个不相容的溶剂中溶解度不同的原理进行分离的方法。
首先将中草药与溶剂混合,在振荡过程中,目标化合物会分配到两个不相容的溶剂相中,然后通过离心等方法将两个相分离,从而获得目标化合物。
3.蒸馏法蒸馏法是一种分离挥发性化合物的方法。
在蒸馏过程中,通过加热使中草药中的挥发性化合物转化成蒸馏气体,随后通过冷凝器将气体转化回液体,最后将液体收集。
蒸馏法能够有效地分离挥发性化合物,并且不会破坏其化学结构。
4.萃取法萃取法利用不同溶剂对中草药中化学成分的选择性溶解性进行分离。
首先将中草药与适当的溶剂进行浸泡,然后通过过滤或离心等方法将溶液分离出来,最后通过浓缩溶剂获得目标化合物。
5.柱层析法柱层析法是一种利用吸附剂(如硅胶、活性炭等)对混合液中不同成分进行分离的方法。
将混合液加入柱层析管中,通过不同成分在吸附剂上的吸附力、解吸力和扩散速率等差异,使其逐渐分离。
层析柱中可以选择不同的溶剂体系、柱材和固相材料,以增强分离效果。
总之,中草药中各类化学成分的提取分离方法有浸提法、液液分配法、蒸馏法、萃取法和柱层析法等。
根据目标化合物的性质、草药的组成和需求,可选择合适的方法进行提取分离,从而为中药研究和开发提供有力支持。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类广泛存在于自然界中的具有生物活性的化学物质,其具有众多的药理活性,被广泛应用于医药、农业、食品等领域。
为了获得高纯度的生物碱,需要采用适当的提取和分离技术。
本文将介绍生物碱的提取和分离技术。
生物碱在自然界中存在的形式多种多样,包括植物、动物、微生物等生物体中。
为了获得高纯度的生物碱,需要采用合适的提取方法,通常可以分为以下几种方法。
1、溶剂提取法溶剂提取法是一种常见的提取生物碱的方法,通过有机溶剂与生物材料发生相互作用,将生物碱从原料中提取出来。
该方法具有提取速度快,操作简便的优点,但溶剂的选择及提取工艺控制对提取效率及提取物纯度有着很大的影响。
2、超声波辅助提取法超声波辅助提取法利用超声波低频振动的能量作用于生物材料,破碎细胞壁使得生物碱向溶剂中释放。
超声波提取法具有操作简便、提取效率高、成本低、产物纯度高等优点,被广泛应用于提取生物碱。
微波辅助提取法是一种高效快速的提取方法,利用微波辐射能量作用于含有生物碱的样品,使其分子以热运动形式高速振动,从而达到提取目的。
微波辅助提取法具有提取效率高、时间短、操作简便等优点,被广泛应用于生物碱的提取。
生物碱的分离技术是将获得的生物碱进行纯化的重要手段,主要包括以下几种方法。
1、高效液相色谱法高效液相色谱法是一种常用的分离技术,其通过传统液相色谱技术的改进,利用高压下将溶液通过色谱柱进行分离。
该法具有分离速度快、分离效率高、产物纯度高等优点,成为生物碱分离的重要手段。
2、毛细管电泳法毛细管电泳法是一种基于电泳原理的分离方法,其利用毛细管的细微通道结构进行分离。
该分离方法具有分离速度快、精度高、自动化程度高等优点。
3、胶体电泳法胶体电泳法是一种基于胶体粒子-溶液相互作用力的分离方法,其利用胶体颗粒的特殊性质进行分离。
该分离方法具有分离效率高、操作简便的优点,被广泛应用于生物碱的分离。
总结:生物碱的提取和分离技术是合成优质生物碱的关键技术,在当前化学技术的发展中具有重要意义。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类含有碱性氮杂原子的天然有机物,常见于许多植物中。
在医学、化学和农业等领域有广泛的应用。
生物碱的提取和分离技术是利用化学和生物学方法从植物中分离出纯净的生物碱的过程,以下是生物碱提取和分离技术的详细介绍:1. 生物碱的提取方法提取生物碱的方法包括多种化学方法和生物学方法。
在化学方法中,有害物质污染和成本较高是一些缺点;在生物学方法中,提取过程更加温和,并且资源利用更加有效。
以下是三种常用的生物碱提取方法:(1)超声波提取超声波提取由于其高散射,高原子间质子相互作用强度,所以在生化物质提取过程中具有独特的优势;其较快的提取速度和较高的提取产率也是其优点之一。
超声波提取过程如下:将植物材料放入信号强度为20 KHz至100 KHz 的超声波滴灌器中,用特定功率的超声波处理一定时间,然后过滤分离液和残留植物材料,收集分离液。
此外,可以通过添加某些有机溶剂,如丙酮,以提高萃取率。
(2)微波提取与超声波提取相比,微波提取前期设备的成本更低,操作更简单;并且在降低样品提取时间和提高提取效果方面具有超声波提取的主要优势。
微波提取过程具有以下步骤:将植物材料细粉末样品置于封闭容器中,添加适当的溶剂(如醇),并从顶部加热容器,使微波以较高功率加热样品,公开与样品交互作用以使其加速萃取。
接着,对萃取物进行离心和过滤等步骤,以获得更纯的物质。
另外,在微波周围环境下工作需要更加注意安全。
(3)超临界流体萃取超临界流体萃取是一种利用超临界流体(通常是CO2,使用压力调节器将其变为超临界状态)的非常新颖的方法,能同时提供整洁、绿色、安全和节约能源的提取体验。
由于不涉及有机溶剂,因此可避免对环境的污染;提取时间较长,可以使更多的生物碱被提取。
超临界流体萃取过程如下:将粉碎的植物材料置于加热器中,添加适量的聚乙二醇作为流动助剂,使用压力瓶将CO2注入萃取器,压力和温度的协同变化可使CO2转变为超临界状态。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类含有碱性氮原子的天然产物,广泛存在于植物和微生物中,具有广泛的生物活性和药理作用。
生物碱的提取和分离技术是研究和开发生物碱的重要手段之一。
本文将介绍生物碱提取和分离的一般步骤和常用技术。
生物碱提取的一般步骤包括采集植物材料、研磨、浸泡、提取和浓缩等几个关键步骤。
采集新鲜的植物材料,并将其处理成适合提取的形态,如干燥、粉碎或切片等。
然后,将植物材料浸泡在适当的溶剂中,例如乙醇、甲醇或水等,以提高生物碱的溶解度。
浸泡的时间可以根据具体需求进行调整,通常为几小时到几天不等。
在浸泡过程中,需反复搅拌或震荡,以促进生物碱的释放和溶解。
浸泡结束后,通过过滤或离心等方法,将植物材料分离出来。
接下来,将所得的提取液加热蒸发,浓缩生物碱溶液,以得到较高的生物碱浓度。
生物碱的分离技术主要包括色谱技术、凝胶电泳技术和质谱技术等。
色谱技术是最常用的分离和纯化方法之一。
色谱技术根据生物碱在固定相和流动相之间的相互作用进行分离。
常用的色谱方法包括层析、柱层析、薄层层析和气相色谱等。
高效液相色谱(HPLC)是一种常用的分离技术,可以根据生物碱的特性,选择适当的流动相和固定相条件,将混合物中的生物碱分离出来,并进行定量和纯化。
凝胶电泳技术主要应用于生物碱的分子量测定和纯化。
由于生物碱通常具有较高的电荷性质,凝胶电泳可以利用电荷的不同,将不同分子量的生物碱分离开来。
质谱技术是一种高灵敏度的分析方法,可用于生物碱的结构鉴定和定量分析。
通过质谱技术,可以获得生物碱的质谱图谱,并通过与数据库进行比对,确定生物碱的结构和分子量。
生物碱的提取和分离技术是研究和开发生物碱的重要手段。
通过采取适当的提取步骤和选择合适的分离技术,可以高效地提取生物碱并进行纯化和分析。
这些技术的应用使得我们能够更好地了解生物碱的性质和功能,并为药物开发和天然产物利用提供了基础和支持。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术
生物碱是一类具有生物活性的有机化合物,广泛存在于植物、动物等生物体内,具有
多种生理活性和药理作用。
提取和分离生物碱是研究和开发生物碱的重要工作之一,以下
介绍几种常用的生物碱提取和分离技术。
1. 溶剂浸提法
溶剂浸提法是最常用的生物碱提取方法之一。
通过物质溶解度差异,利用某种溶剂将
生物碱从生物材料中提取出来。
常用的溶剂有乙醇、乙醚、醋酸乙酯等。
该方法简单易行,但对溶剂的选择、浓度的控制和提取时间等条件要求较高。
2. 离子交换树脂法
离子交换树脂法是一种分离和富集生物碱的有效方法。
树脂对生物碱具有较高的亲和性,可以通过串联多个离子交换柱进行逐步分离和纯化。
该方法适用于生物材料中生物碱
含量较低的情况,但操作复杂,需要灵活控制洗脱液的浓度和pH值。
3. 气相色谱法
气相色谱法是一种常用的生物碱分离和检测方法,通过GC柱将混合物中的生物碱分离并测定其相对含量。
该方法准确、灵敏度高,对样品要求低,但需要纯化样品并进行衍生
化反应,操作复杂,且只适用于描记类生物碱。
5. 薄层色谱法
薄层色谱法是一种常用的生物碱质量分析方法,通过物质在薄层层析板上的迁移速度
差异,分离和鉴定混合物中的生物碱。
该方法操作简便,不需要专门的仪器设备,但分离
效果一般,只适用于样品中生物碱含量较低的情况。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是指天然产物中含有碱性官能团(如胺基)的化合物。
它们广泛存在于植物、动物及微生物中,并具有多种生理活性和药理作用。
对生物碱的提取和分离技术研究具有重要的科学意义和应用价值。
为了从原料中提取和纯化生物碱,通常需要进行以下几个重要步骤:1. 原料选择:选择含有目标生物碱的植物、动物或微生物,并确保原料的来源和品质,以提高生物碱的产量和纯度。
2. 原料预处理:对原料进行粉碎、干燥和预处理等处理,以提高生物碱的析出率和溶出性,使其更易被提取。
3. 提取方法选择:根据生物碱的性质和目标物的需求,选择合适的提取方法。
常用的提取方法包括水提取、乙醇提取、热水提取、蒸馏提取等。
水提取法是最常用的提取方法,适用于具有稳定性的生物碱。
而乙醇提取法适用于极性生物碱的提取。
4. 提取工艺优化:通过改变提取剂的性质、浓度、温度、时间等条件,优化提取工艺,以提高生物碱的提取效果。
5. 提取液处理:对提取液进行脱色、去杂质、去溶剂等处理,以获得更纯净的生物碱。
6. 分离和纯化技术:根据生物碱的物化性质,选择适当的分离和纯化技术。
常用的分离和纯化技术包括结晶法、凝胶过滤法、色谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法等。
序列薄层扫描法是常用的分离和鉴定方法。
7. 结晶和晶体工艺:通过结晶和晶体工艺,进一步提高生物碱的纯度和晶体形态,以满足药物制剂的要求。
生物碱的提取和分离技术是一门综合性的科学,需要结合化学、生物学、工程学等多学科的知识和技术,研究与应用领域广泛。
随着科技的不断发展,对于高效、低能耗的生物碱提取和分离技术的研究也越来越重要,这将有助于推动生物医药产业的发展和进一步探索新型天然药物。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术【摘要】生物碱是一类具有重要药用价值的化合物,提取和分离技术对于获取纯净的生物碱至关重要。
本文首先介绍了生物碱的提取技术,包括传统方法和现代分离技术的发展。
其次探讨了生物碱的分离技术,如色谱法、凝胶电泳等,使得生物碱得以纯化和分离。
最后强调了生物碱的提取和分离技术在药物研发和生物医药领域中的重要性,为药物研究和生产提供了关键技术支持。
生物碱的提取和分离技术的不断完善,将有助于开发更多具有治疗潜力的药物,推动医药领域的发展。
【关键词】生物碱,提取技术,分离技术,重要性。
1. 引言1.1 生物碱的提取和分离技术生物碱是一类具有生物活性的化合物,在药物研究和医学应用中具有重要的价值。
为了从天然植物中提取和分离出生物碱,需要运用一系列的技术和方法。
生物碱的提取技术是指将生物碱从植物中提取出来的过程,常用的方法包括溶剂提取、超声波提取和微波提取等。
这些方法能够有效地分离出植物中的生物碱成分,提高生物碱的提取效率和纯度。
生物碱的分离技术则是指将提取得到的混合物中的生物碱分离出来,常用的方法包括液液萃取、柱层析和高效液相色谱等。
通过这些分离技术,可以得到纯度较高的生物碱,为进一步的研究和应用提供了基础。
生物碱的提取和分离技术是开发天然药物资源、探索药物活性成分的重要手段,对于药物研究领域具有重要意义。
2. 正文2.1 生物碱的提取技术生物碱是一类含氮碱基的天然产物,具有广泛的生物活性和药理作用。
对生物碱的提取和分离技术具有重要意义。
生物碱的提取技术是指通过合适的方法将生物碱从天然植物或微生物中提取出来。
常用的提取方法包括溶剂提取、超临界流体提取、微波辅助提取等。
溶剂提取是最常用的方法之一。
通过选择适当的有机溶剂,将其与原材料进行反应,从而将生物碱从复杂混合物中分离出来。
超临界流体提取利用超临界流体的特殊性质,可以提高提取效率和纯度。
而微波辅助提取则是通过微波辐射加热原料,促进萃取溶剂与目标组分的相互作用,加快提取速度。
(完整版)生物碱的提取分离
CHCl3
C B A
总碱
pH 低 pH 中 pH 高
碱性大小
A>B>C
第六节
生物碱的提取实例
四、提取分离
提取分离实例——长春碱与长春新碱
OH N
H
N
H
COOMe N
长春碱? R= - CH3 醛基长春碱? R= - CHO
MeO
N
OCOMe
R H OH COOMe
长春花,又名日日春、天天开等。夹竹桃科, 常绿直立亚灌木。株高30-60厘米,叶对生,长 状排列,花径3-4厘米,白色、粉 红色或紫红色。
色谱法
五、提取分离 (二)分离
生物碱的分离
系统分离
特定分离
多用于基础研究
侧重于生产实用
总碱
类别
部位
指酸碱性强弱 指极性不同
依据Alk的理化性质 单体Alk的分离
五、提取分离(二)提取液的——分离
1.根据Alk及其盐的溶解度不同进行分离 (1)已知成分——查文献选择结晶溶剂 (2)未知成分——色谱方法进行溶剂的选择
第四节
生物碱的提取、精制
第四节 提取与分离
一、生物碱提取 除个别具有生物碱挥发性的生物碱(麻黄碱)
可用水蒸汽蒸馏法提取外,一般情况下,总生物碱
的提取均采用溶剂法提取。(但溶剂的选择要考虑
生物碱的性质和存在形式)
提取方法有
1.酸水提取法(水) (离子交换树脂法、沉淀法)
2.醇类溶剂提取法(亲水性有机溶剂) 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法(亲脂性有机溶剂)
生药
醇或酸性醇
醇液
挥醇;加酸水
药渣
沉淀 碱性较弱的碱
OH-/H2O 亲水性Alk
生物碱的提取分离
A > B > C
CHCl3
总碱
第六节
生物碱的提取实例
四、提取分离
提取分离实例——长春碱与长春新碱
OH N H N H COOMe
长春碱?
N
R= - CH3
醛基长春碱? R= - CHO
MeO
OCOMe H R OH COOMe N
长春花,又名日日春、天天开等。夹竹桃科, 常绿直立亚灌木。株高30-60厘米,叶对生,长 椭圆形,深绿具光译。花腋生,花冠高脚碟状, 裂片5,呈轮状排列,花径3-4厘米,白色、粉 红色或紫红色。 长春花的嫩枝顶端,每长出一叶片,叶腋间 即冒出两朵花, 因此它的花朵特多,花期特长, 花势繁茂,生机勃勃。从春到秋开花从不间断, 所以有“日日春”之美名。 原产西印度,早在宋代以前就传入我国。 性喜高温高湿,耐半阴。多采用播种繁殖。 长春花不仅姿态忧美,花期特长,还是一种 防治癌症的良药。据现代科学研究,长春花中 含55种生物碱。其中长春碱和长春新碱对治疗 绒癌等恶性神瘤、淋巴肉瘤及儿童急性白血病 等都有一定疗效,是目前国际上应用最多的抗 癌植物药源。
第四节
生物碱的提取、精制
第四节 提取与分离
一、生物碱提取 除个别具有生物碱挥发性的生物碱(麻黄碱)
可用水蒸汽蒸馏法提取外,一般情况下,总生物碱
的提取均采用溶剂法提取。(但溶剂的选择要考虑 生物碱的性质和存在形式)
提取方法有
1.酸水提取法(水)
(离子交换树脂法、沉淀法)
2.醇类溶剂提取法(亲水性有机溶剂) 3.与水不相混溶的有机溶剂提取法(亲脂性有机溶剂)
脂溶性生物碱的提取——酸水提取法
1. 原理 是将中药中的生物碱有机酸盐转变成 水溶性较大的无机酸或小分子有机酸盐,将其提取出 来。 2.常用的稀酸水 0.1%~1%盐酸、硫酸、醋酸和 草酸等。 3.采用浸渍法和渗漉法。不得使用加热提取法。 4.提取效率高,操作简便;提取液体积大,浓缩 困难,水溶性杂质多。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类具有生物活性的天然物质,在医药、农业、化工等领域有着广泛的应用。
生物碱的提取和分离技术是研究生物碱的一项重要内容,下面我们就来介绍一下生物碱的提取和分离技术。
生物碱的提取方式主要包括以下几种:1.水提法水提法是指使用水为溶剂,将生物物质浸泡在水溶液中,将生物碱提取出来的方法。
这种方法简单易行,但是提取率低,且容易受到环境温度等条件的影响。
此外,一些生物碱在水中的溶解度较低,也会影响提取效果。
2.有机溶剂提取法有机溶剂提取法是指使用有机溶剂作为溶剂,将生物物质浸泡在有机溶剂中,将生物碱提取出来的方法。
常用的有机溶剂有甲醇、乙醇、丙酮等。
此种方法提取效果较好,但是有机溶剂的价格较高,且一些有机溶剂具有毒性,不易回收和处理,对环境造成一定的污染。
3.超临界流体提取法超临界流体提取法是指使用超临界流体作为提取溶剂,将生物物质浸泡在超临界流体中,将生物碱提取出来的方法。
超临界流体具有高渗透性、易于回收和处理等优点,可提取率高,对环境的影响较小,但此种方法设备较为复杂,操作难度大,成本较高。
1.硅胶柱层析法硅胶柱层析法是指通过硅胶柱进行分离,将具有不同亲和力的生物碱分离出来的方法。
该法分离效果好,但操作繁琐,耗时长,难以实现大规模生产。
2.高效液相色谱法3.电泳法电泳法是指在电场下,让带电粒子在电泳液中进行移动,达到分离的目的。
该法分离效果好,但操作比较复杂,且电泳过程需要一定时间,不适合大规模生产。
总之,生物碱的提取和分离是非常重要的环节,其技术不断的更新和进步必将推动生物碱在各个领域的应用发展。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术1. 引言1.1 背景介绍生物碱是一类具有重要药用活性的天然产物,广泛存在于植物、动物和微生物中。
生物碱因其独特的生理活性和药理作用备受研究者关注。
生物碱的提取和分离技术是生物碱研究的关键环节,对于从复杂混合物中提取纯净的生物碱物质至关重要。
随着分析技术的不断发展和完善,生物碱的提取与分离技术逐渐变得更加高效和精确。
通过对不同来源和性质的生物碱进行提取和分离,可以更好地探索其化学结构、药理活性以及潜在的药用价值。
生物碱的提取与分离技术在药物研究领域中具有重要意义,对于发现新药物、研究生物碱的作用机制和开发新的药物疗法都具有重要作用。
对于理解生物碱的重要性与研究意义至关重要。
1.2 研究意义生物碱是一类具有广泛生物活性的天然产物,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种药理作用。
在药物研究领域,生物碱被广泛应用于新药开发和药理学研究中。
由于生物碱在天然植物中含量较低且结构复杂,提取和分离技术的发展对于有效利用生物碱具有重要意义。
通过提取和分离技术,可以从天然植物中有效提取出纯净的生物碱成分,为药物研究提供重要的研究材料。
研究生物碱的提取和分离技术具有重要的理论和应用价值,有助于推动药物研究领域的发展,促进新药的开发和应用。
2. 正文2.1 生物碱的来源与作用生物碱是一类具有生物活性的天然产物,广泛存在于植物、动物和微生物中。
它们通常具有较强的药理活性,在药物研究和开发中具有重要的应用价值。
生物碱的来源非常多样,可以根据其生物合成途径进行分类,常见的来源包括植物、微生物发酵和动物毒液。
植物是生物碱的重要来源之一,许多植物中含有丰富的生物碱成分,如亚麻碱、喜树碱等。
这些生物碱在植物体内具有保护作用,可抵御外界环境的侵害,还能与植物本身的代谢活动相互作用,发挥调节作用。
微生物发酵是另一种生物碱的重要来源,许多微生物在发酵过程中产生的次生代谢产物中含有丰富的生物碱。
这些微生物源生物碱具有独特的结构和生物活性,对药物研究具有重要的参考意义。
生物碱的提取与分离
3.利用特殊官能团进行分离 (1)酚性或含羧基生物碱在碱性条件下成盐 溶于水,可与一般生物碱分离。 (2)内酯或内酰胺结构的生物碱可在碱性水 液中加热开环生成溶于水的羧酸盐而与其他生物碱 分离,在酸性下又环合成原生物碱而沉淀。
4.利用色谱法进行分离 (1)吸附柱色谱:常用氧化铝或硅胶 作为吸附剂,有时也用纤维素、聚酰胺等。 (2)分配柱色谱:对某些结构特别相 近的生物碱,可采用分配色谱法。 (3)其他:高效液相色谱、制备性薄 层色谱、干柱色谱、中压或低压柱色谱等 也常用于分离生物碱。
生物碱的提取与分离
(一)总生物碱的提取
1.酸或酸水提取法 (1)萃取法 原理 : 生物碱盐——易溶于水,难溶于有机溶剂,而游离生物 碱易溶于有机溶剂,难溶于水。采用浸渍法或渗漉法提 取。 方法:
药材(0.5~1%酸水) 酸水(浓缩) 浓缩液
(加碱液)游离
碱/水 (氯仿萃取) 氯仿液 (回收) 亲脂性总碱 (此法不适合含大量蛋白质、淀粉的药材)
以亲脂性有机溶剂萃取,回收溶剂即得总生物碱。
3.亲脂性有机溶剂提取法 原理: 大多数生物碱都是亲脂性的,故可用氯仿、苯、乙醚 等提取游离生物碱。可用浸渍、回流或连续回流提取。 方法: 一般药材——少量碱水湿润后提取。以便使生物碱游 离,也可增加溶剂对植物细胞的穿透力。 挥发性生物碱——可用水蒸气蒸馏法提取。如麻黄碱。 可升华的生物碱——升华法提取。如咖啡碱。
(二)生物碱的分离
1.利用碱性差异进行分离 原理: 总碱中各生物碱的碱性不同,可用pH梯度萃取法进行分 离。
方法:
氯仿萃取 极弱碱 PH 8~9 氯仿萃取 弱碱 PH 9~11 氯仿萃取 中强碱 碱水层 水溶性强碱
总碱/HCL
2.利用溶解度差异进行分离 (1)游离生物碱: 如苦参中苦参碱和氧化苦参碱的分离 苦参总碱(溶于氯仿) 再加入10倍量以上乙醚 (析出、沉淀) 氧化苦参碱。 (2)生物碱盐: 如麻黄中分离麻黄碱、伪麻黄碱 利用二者草酸盐的水溶性不同,提取后经处理得到的 甲苯溶液,经草酸溶液萃取后浓缩,草酸麻黄碱溶解 度小而析出结晶,草酸伪麻黄碱溶解度大而留在母液 中。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类具有生物活性的天然产物,广泛存在于植物、动物、微生物等生物体中。
生物碱具有广泛的药理活性,可以作为抗癌药物、镇痛剂、抗菌剂等药物的原料,具有重要的临床应用价值。
生物碱的提取和分离是研究生物碱的重要环节,采用适当的提取和分离技术可以有效地分离和纯化目标生物碱,提高产率和纯度。
本文将介绍几种常用的生物碱提取和分离技术。
(一)溶剂提取法溶剂提取法是最常用的生物碱提取方法之一。
其原理是利用有机溶剂和生物样品中的生物碱发生相互溶解的特性,从而将生物碱从样品中提取出来。
溶剂提取法的操作步骤如下:1. 样品的制备:将样品研磨成细粉末状,并加入适量的溶剂,如乙醇、氯仿等,浸泡一段时间,使生物碱溶解于溶剂中。
2. 溶剂的回收:将样品溶液通过滤纸过滤,将悬浊物和溶液分离。
悬浊物中含有一部分未被溶解的生物碱,可以通过重复提取的方法继续提取。
3. 浓缩和分离:使用旋转蒸发仪将溶液浓缩至一定体积,然后通过再结晶、分离漏斗等方法将生物碱纯化。
溶剂提取法的优点是操作简便、成本较低,适用于生物样品中生物碱含量较高的情况,但其缺点是提取效果受多种因素的影响,包括溶剂的选择、提取时间和温度等。
(二)色谱法色谱法是一种高效分离和纯化生物碱的技术。
常用的色谱法包括薄层色谱、柱层析、高效液相色谱等。
1. 薄层色谱法:将样品溶解在适量的溶剂中,在薄层色谱板上涂抹成一条线,然后置于一定温度下静置,使溶剂上升,生物碱会根据其亲水性质以不同速度上升。
最终通过对比试剂反应或紫外检测器检测分离出的斑点,确定目标生物碱的位置。
2. 柱层析法:将含有样品的溶液通过填充有柱层析剂的柱子,通过洗脱剂的流动,使生物碱在柱子中发生分离。
根据生物碱的亲水性质和交互作用,可以通过控制洗脱剂的性质和流速,实现生物碱的快速分离。
3. 高效液相色谱法:与传统柱层析法相比,高效液相色谱法具有分离效果更好、操作更简单、分析更快捷的优点。
其原理是将样品溶解在溶剂中,通过高压注射器推动样品溶液进入色谱柱,通过洗脱剂的流动分离生物碱。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是指一类含有碱性官能团的天然有机化合物。
它们通常存在于植物中,具有重要的生理活性和药理活性,并且在医药、食品和化妆品等领域具有广泛的应用。
生物碱的提取和分离技术主要包括以下几个步骤:采集植物材料、制备样品提取液、提取生物碱、分离纯化生物碱。
采集植物材料是提取生物碱的第一步。
选择含有丰富生物碱的植物作为原材料,通常是草药或具有药用价值的植物。
在合适的季节采集植物的地上部分,如叶、茎、花等,或者采集植物的根、根茎等地下部分,以获得丰富的生物碱含量。
接下来,将采集得到的植物材料制备成样品提取液。
通常采用粉碎的方法将植物材料打碎,提高提取效率。
然后,将打碎的植物材料加入合适的溶剂中,如乙醇、丙酮等,进行浸泡浸提。
浸提时间一般为24小时,可以通过超声波提取等方法加速提取过程。
第三步是提取生物碱。
提取是通过分离和富集的方法将生物碱从植物材料中提取出来。
将提取液进行过滤,去除杂质。
然后,将提取液进行浓缩,使得生物碱的浓度增加。
常用的浓缩方法有真空浓缩、气流浓缩等。
通过结晶、蒸发等方法将生物碱从浓缩液中分离出来。
最后一步是分离纯化生物碱。
生物碱往往存在于植物提取物中的复杂混合物中,需要进行进一步的纯化。
常用的纯化方法包括色谱分离技术、电泳技术等。
色谱分离技术可以根据生物碱的物理和化学性质,如分子大小、极性、电荷等,选择合适的色谱柱,如Gel Permeation Chromatography (GPC)、Ion Exchange Chromatography (IEC)、High Performance Liquid Chromatography (HPLC)等,将生物碱分离出来。
电泳技术则是通过电场力将生物碱分离。
例如聚丙烯酰胺凝胶电泳 (Polyacrylamide Gel Electrophoresis, PAGE) 可以分离生物碱根据它们的电荷和分子大小来分离。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术【摘要】本文主要介绍了生物碱的提取和分离技术,首先从引言部分讲述了生物碱提取和分离技术的重要性。
随后分析了生物碱的来源及特点,介绍了常见的生物碱提取方法,生物碱的分离技术以及生物碱的纯化技术。
最后探讨了生物碱在应用领域的情况。
结论部分指出了生物碱的提取和分离技术的发展前景,表明生物碱的研究对于药物开发和生物技术的发展具有重要意义。
通过本文的阐述,可以更深入地了解和掌握生物碱的提取和分离技术,为其在不同领域的应用提供有力支持。
生物碱的研究将在未来进一步推动药物研发和生物医药领域的发展。
【关键词】关键词:生物碱,提取,分离技术,来源,特点,方法,纯化,应用领域,发展前景1. 引言1.1 生物碱的提取和分离技术的重要性生物碱是一类具有广泛生物活性的天然产物,具有广泛的药用价值和应用前景。
生物碱的提取和分离技术在药物研发和生物医学领域具有重要意义。
通过提取和分离技术,可以有效地从天然资源中提取出目标生物碱,并进行纯化和结构鉴定,为新药研发提供重要的原料。
这些生物碱可能具有抗癌、抗病毒、抗菌等多种药理活性,对人类健康具有重要意义。
生物碱的提取和分离技术的发展也能够促进天然产物的有效利用和资源的可持续开发。
通过不断改进和优化生物碱的提取和分离技术,可以提高产率和纯度,降低生产成本,实现对天然资源的最大化利用。
生物碱的提取和分离技术也有助于探索新的生物碱类药物,丰富药物研发的药物库,为临床治疗提供新的选择。
生物碱的提取和分离技术的重要性在于其对药物研发和天然资源利用的促进作用,为未来生物医药领域的发展提供了重要支持和保障。
在不断探索和创新的过程中,生物碱的提取和分离技术将会有更加广阔的发展前景和应用空间。
2. 正文2.1 生物碱的来源及特点生物碱是一类具有药用和生物活性的天然产物,通常存在于植物、动物、微生物等生物体内。
生物碱具有多元环结构,对生物体具有明显的生理活性,如抗菌、抗肿瘤、镇痛等作用。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类广泛存在于动植物体内的天然有机化合物,具有重要的药用价值和应用前景。
生物碱的提取和分离技术是将生物碱从天然植物或者动物中有效提取出来,并进行纯化分离的技术过程。
本文将介绍生物碱的提取和分离技术的相关知识,以及目前常见的提取和分离技术方法。
一、生物碱的提取技术1. 溶剂提取法溶剂提取法是最常见的生物碱提取方法之一。
其基本原理是利用有机溶剂与生物碱相溶性的差异,将生物碱从植物材料中萃取出来。
常用的有机溶剂包括乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。
该方法提取简单,操作方便,但溶剂之后需要进行蒸发,对环境影响较大。
2. 超临界流体萃取法超临界流体萃取法是一种绿色环保的生物碱提取方法。
其原理是利用流体在超临界状态下的特性,通过改变温度和压力,使其具有较好的溶解性,从而将生物碱提取出来。
这种方法不使用有机溶剂,避免了有机溶剂残留的问题,对环境友好,但设备成本较高。
3. 超声波提取法超声波提取法是利用超声波的机械振动和热化学效应,促进溶剂与植物材料中生物碱的接触和渗透,从而提高提取效率。
该方法具有操作简单、提取效率高的优点,但对设备的要求较高。
1. 柱层析法柱层析法是生物碱分离的常用方法。
其原理是通过充填吸附柱,利用吸附剂与生物碱发生物理或化学吸附作用,从而实现生物碱的分离纯化。
常用的吸附剂包括硅胶、石英等。
该方法操作简单,分离效果好,但过程时间较长。
2. 高效液相色谱法高效液相色谱法是一种高效、精密、自动化的生物碱分离方法。
其原理是利用生物碱在固定相与流动相之间的分配系数差异,通过不同的操作条件,实现生物碱的分离。
该方法操作简单,分离效果好,但需要较高的设备和技术要求。
3. 离子交换层析法离子交换层析法是利用生物碱的阳离子或阴离子性质与离子交换树脂之间的相互作用,通过改变溶液的pH值和离子强度,实现生物碱的分离。
该方法操作简单,分离效果好,但需要控制好溶液条件。
近年来,随着科学技术的不断进步,生物碱的提取和分离技术也取得了很大的进展。
中草药中生物碱的提取与分离
工艺与设备中草药中生物碱的提取与分离蔡艳华赵红卫钟本和(四川大学化工学院,成都,610051)摘要生物碱是许多中草药的有效成分。
因其具有广泛的生理功能,引起了人们的关注。
本文综述了近年来不同的提取和分离方法在生物碱中的应用原理。
指出了各方法的优缺点及其今后发展的方向。
关键词:中草药生物碱提取纯化1前言生物碱是动植物中一类具有碱性的含氮物质。
它们大多是极有价值的药物。
中草药含有很多种生物碱,中草药的疗效大多是由所含的生物碱而来。
近年来生物碱作为中草药中的有效成分之一成为研究的热点。
提取工艺是生物碱工业化生产的首要环节,特别是其提取和分离操作[1]。
传统的生物碱提取分离方法能耗、物耗大,杂质多,效率低。
针对这种情况,众多学者从不同角度对中药材中生物碱的提取分离进行了优化和改进[3)22]。
本文就生物碱的提取分离技术,特别是几种新兴技术进行了综述。
2生物碱的提取方法211传统提取方法绝大多数生物碱是利用溶剂提取法进行提取。
生物碱在溶剂中的溶解符合/相似相溶0的规律。
极性强的生物碱亲水性较强,易溶于极性溶剂;弱极性生物碱亲脂性较强,易溶于弱极性溶剂。
游离的生物碱大多亲脂性较强,而生物碱盐一般亲水性较强。
按极性强弱可将生物碱提取溶剂分为极性溶剂、半极性溶剂和非极性溶剂[2]。
21111极性溶剂极性溶剂有水、甘油、二甲亚砜等。
水是最常用的强极性溶剂。
具有碱性的生物碱在植物体中多以盐的形式存在,可直接以水作为提取溶剂。
而弱碱性或中性生物碱则以不稳定的盐或游离的形式存在,这部分生物碱的亲水性比较弱,为增加其溶解度,可以采用酸水为提取液,使生物碱与酸生成盐而溶出。
水提取物不易稳定,易染菌,此外含果胶,黏液质类成分的水提物难于过滤,影响分离操作。
21112半极性溶剂半极性溶剂有乙醇、丙酮、丙二醇等。
乙醇是最常用溶剂,游离的生物碱及盐类一般都能溶于乙醇。
它可与水、甘油、丙二醇以任意比例混溶提取生物碱。
有时也可采用醇酸溶液作提取剂。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术生物碱是一类含有碱性氮原子的天然或合成有机化合物,广泛存在于植物、动物和微生物中,并具有重要的药理活性。
提取和分离生物碱是研究和应用生物碱的重要步骤之一。
本文将介绍生物碱的提取和分离技术。
生物碱的提取常用的方法有以下几种:浸膏法、浸液法和浸渍法。
浸膏法是将植物材料剁碎,加入适量的溶剂如乙醇或水,并浸泡一段时间,然后通过滤液、浓缩、沉淀等步骤得到提取物。
浸液法是将植物材料加入适量的溶剂如乙醇或水中煮沸,然后通过滤液、浓缩、沉淀等步骤得到提取物。
浸渍法是将植物材料加入适量的溶剂如乙醇或水中浸泡一段时间,然后通过滤液、浓缩、沉淀等步骤得到提取物。
生物碱的分离常用的方法有以下几种:结晶法、凝胶过滤法、固相萃取法和柱层析法。
结晶法是通过控制溶剂的蒸发速度、温度和溶剂的浓度等因素,使溶液中的生物碱逐渐结晶,然后通过滤液、干燥等步骤得到纯净生物碱。
凝胶过滤法是将提取物加入凝胶柱中,通过凝胶的孔隙大小和生物碱的分子大小的不同,将生物碱分离出来。
固相萃取法是将提取物加入固相萃取柱中,通过固相萃取柱上的吸附剂与生物碱之间的亲疏水性相互作用,将生物碱分离出来。
柱层析法是将提取物加入柱层析柱中,通过选择性吸附剂和洗脱剂的使用,将生物碱分离出来。
除了以上介绍的方法外,还有一些其他的提取和分离技术常用于生物碱的研究和应用。
例如超声波辅助提取法利用超声波的力学作用和热效应,加速溶质从固体基质向溶液中的迁移,提高提取效率。
微波辅助提取法利用微波辐射加热,通过植物组织内部水分的蒸汽形成和内部细胞破裂,提高提取效率。
超临界流体提取法利用超高压和超高温的超临界流体(如二氧化碳)作为提取介质,通过调节超临界流体的物理和化学性质,实现对生物碱的高效提取。
生物碱的提取和分离技术多种多样,选择合适的方法取决于具体的实验目的、设备条件和研究对象等因素。
通过合理选择和优化提取和分离技术,可以提高生物碱的提取率和纯度,为进一步的研究和应用提供有力支持。
生物碱的提取和分离技术
生物碱的提取和分离技术
生物碱是一类常见的天然产物,具有重要的药理活性和医学应用价值。
为了从植物中
提取和分离生物碱,需要采用合适的技术和方法。
下面介绍几种常用的生物碱提取和分离
技术。
1. 快速提取法:将研磨的植物样品与适量的溶剂(如乙醇、丙酮等)混合,通过超声波处理和搅拌,使植物中的生物碱溶解到溶剂中。
随后,通过离心将植物残渣与溶液分离,获得含有生物碱的溶液。
3. 短程蒸馏法:将研磨的植物样品与适量的水混合后,进行短程蒸馏。
在蒸馏过程中,生物碱随水蒸汽一起升华,然后在冷凝器中凝结,最后收集凝结液,即可得到生物
碱。
4. 柱层析法:将提取得到的含有生物碱的溶液通过柱层析进行分离。
柱层析是一种
根据物质在固定相和流动相之间分配系数的差异来分离物质的方法。
通常使用硅胶柱、薄
层硅胶板或其他固定相材料作为分离载体,通过逐步调整流动相极性,将混合物中的生物
碱逐个分离出来。
5. 液液萃取法:将提取得到的含有生物碱的溶液与适量的无水醚或正己烷混合,形
成两相体系。
通过摇动混合液,使生物碱从水相转移到有机相中。
然后,通过离心分离有
机相和水相,再通过蒸发或其他方法将有机相中的生物碱浓缩得到。
6. 结晶法:将提取得到的生物碱溶液经过浓缩,然后进行结晶。
结晶是根据物质在
溶液中浓度的变化而形成的固体晶体的过程。
通过逐渐加热溶液和慢慢蒸发溶液中的溶剂,使生物碱逐渐凝结形成晶体。
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工艺与设备中草药中生物碱的提取与分离蔡艳华赵红卫钟本和(四川大学化工学院,成都,610051)摘要生物碱是许多中草药的有效成分。
因其具有广泛的生理功能,引起了人们的关注。
本文综述了近年来不同的提取和分离方法在生物碱中的应用原理。
指出了各方法的优缺点及其今后发展的方向。
关键词:中草药生物碱提取纯化1前言生物碱是动植物中一类具有碱性的含氮物质。
它们大多是极有价值的药物。
中草药含有很多种生物碱,中草药的疗效大多是由所含的生物碱而来。
近年来生物碱作为中草药中的有效成分之一成为研究的热点。
提取工艺是生物碱工业化生产的首要环节,特别是其提取和分离操作[1]。
传统的生物碱提取分离方法能耗、物耗大,杂质多,效率低。
针对这种情况,众多学者从不同角度对中药材中生物碱的提取分离进行了优化和改进[3)22]。
本文就生物碱的提取分离技术,特别是几种新兴技术进行了综述。
2生物碱的提取方法211传统提取方法绝大多数生物碱是利用溶剂提取法进行提取。
生物碱在溶剂中的溶解符合/相似相溶0的规律。
极性强的生物碱亲水性较强,易溶于极性溶剂;弱极性生物碱亲脂性较强,易溶于弱极性溶剂。
游离的生物碱大多亲脂性较强,而生物碱盐一般亲水性较强。
按极性强弱可将生物碱提取溶剂分为极性溶剂、半极性溶剂和非极性溶剂[2]。
21111极性溶剂极性溶剂有水、甘油、二甲亚砜等。
水是最常用的强极性溶剂。
具有碱性的生物碱在植物体中多以盐的形式存在,可直接以水作为提取溶剂。
而弱碱性或中性生物碱则以不稳定的盐或游离的形式存在,这部分生物碱的亲水性比较弱,为增加其溶解度,可以采用酸水为提取液,使生物碱与酸生成盐而溶出。
水提取物不易稳定,易染菌,此外含果胶,黏液质类成分的水提物难于过滤,影响分离操作。
21112半极性溶剂半极性溶剂有乙醇、丙酮、丙二醇等。
乙醇是最常用溶剂,游离的生物碱及盐类一般都能溶于乙醇。
它可与水、甘油、丙二醇以任意比例混溶提取生物碱。
有时也可采用醇酸溶液作提取剂。
21113非极性溶剂非极性溶剂有乙醚、石油醚,氯仿、脂肪油、乙酸乙酯、液体石蜡等。
以盐的形式存在于植物细胞中的生物碱采用非极性溶剂提取时,必须先使生物碱转变成游离碱后再用溶剂提取。
非极性溶剂提出的总生物碱一般只含有亲脂性生物碱,不含水溶性生物碱。
这种方法得到的生物碱杂质较少,易于进一步纯化。
但溶剂渗入能力较弱,需反复提取。
溶剂提取法按具体操作可分为浸渍法、渗漉法、煎煮法、热回流法和连续回流法(索氏提取法)。
21114浸渍法浸渍法是将处理过的药材用适当的溶剂在常温或温热的情况下浸渍以溶出其中成分。
该法一般是在常温下进行,对热敏性的物质的提取很有利,但所需时间长,效率低,尤其是水作溶剂时易发霉变质。
21115渗漉法渗漉法是往药材粗粉中不断添加溶剂使其渗过粗粉,从渗漉筒下端流出浸提液的方法。
此方法浸出效果优于浸渍法,适用于有效成分含量低或贵重药材的提取。
但是费时较长,所用溶剂量比较大。
操作麻烦。
21116煎煮法煎煮法是将中药粗粉加水加热煮沸,将中药成份提取出来的方法。
此法简便,药中大部分成分可被不同程度的提出,但含挥发性及有效成分遇热易破坏的中药不宜用此法。
21117热回流法热回流法最大的特点在于通过溶剂的蒸发与回流,使得每次与原料接触的溶剂都是纯溶剂,从而大大提高了萃取动力,达到提高萃取速度和效果的目的。
但提取效率不高,受热易破坏的成分不宜使用此方法。
21118连续回流法此法是利用索氏提取器,多次提取生物碱,可以反复利用溶剂,提取效率高,且操作方便。
连续提取法提取液受热时间长,因此对受热易分解的成分也不适用。
212新技术的采用21211酶法植物药的细胞壁组成物质纤维素以及许多植物药材细胞内含的果胶等物质阻止细胞内有效成分溶出,且造成提取液粘稠。
应用纤维素酶、果胶酶等作用于植物药材,使细胞壁及细胞质中的纤维素、果胶等物质降解,减小有效成分从细胞内向提取介质扩散的传质阻力,促进有效成分的提取。
过程的实质是通过酶解反应强化传质过程[3]。
吕雪斌等[4]人从枳实中提取辛弗林工艺研究中,提取时加入果胶酶,结果显示加入纯果胶酶的辛弗林提取率为8019%,加入复合果胶酶的辛弗林提取率达8616%。
均较缺酶者高,说明酶解促进辛弗林的溶出。
酶法是一项很有前途的新技术,无需特殊设备,完全适于工业化生产[5]。
但酶的浓度、底物的浓度、温度、酸碱度、抑制剂和激动剂等对提取物有何影响,还需进一步研究。
21212传统提取方法的物理场强化2121211微波超声辅助提取法在微波辅助提取过程中,一方面微波辐射过程使高频电磁波穿透溶剂到达物料内部。
由于吸收微波能细胞内部温度迅速上升,使其细胞内部压力超过细胞壁的膨胀承受能力,导致细胞破裂,胞内有效成分自由流出,在较低的温度条件下被溶剂捕获并溶解。
另一方面,微波所产生的电磁场加速了被提组分趋向溶剂界面的扩散速率,缩短了有效成分的分子由物料内部扩散到溶剂界面的时间,从而使浸提速率提高数倍,同时还降低了浸提温度,最大限度地保证浸提的质量[6]。
如从羽扇豆中微波辅助提取鹰爪豆碱,在优化实验条件下,微波辅助提取可将产率由传统的52 ?3%提高到80?3%,且省时、省溶剂[7]。
微波提取要求药物有一定的含水量,提取介质的极性对提取效果影响很大[8]。
与传统的萃取方法相比,微波萃取技术具有显著的优势。
微波可以对体系中的一种或几种组分进行选择性加热,故可以使目标组分直接从基体分离,因此微波萃取技术具有良好的选择性,萃取速度快,产品质量好。
在实际生产中具有安全节能的潜力。
但是该技术只适用于对热稳定的物质。
2121212超声提取技术超声波热学机理、超声波机械机制和空化作用是使用超声技术协助提取的3个理论依据。
在超声场中,物料吸收声能温度升高,有效成分的溶解加速。
超声空化产生的瞬间高压造成生物细胞壁及整个生物体破裂,同时超声波产生的振动作用加强了胞内物质的释放、扩散及溶解。
被浸提的物质在被破碎瞬间,生物活性保持不变,同时提高破碎速度和提取率[9]。
如以石灰水作溶剂,用超声从黄连中提取30min所得提出率比浸泡24h高50%[10]。
超声提取技术具有提取时间短、产率高、无需加热、低温提取有利于有效成分的保护等优点。
有关的工艺技术、工艺参数及超声波发生设备还有待于进一步的研究和开发。
213超临界萃取技术超临界萃取技术是以超临界流体为萃取剂,从药材中萃取有效成分。
因为流体在超临界状态下兼有气液两相的双重特点,既具有与气体相当的高扩散系数和低的黏度,又具有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力。
流体的这种溶解能力对体系压力与温度的变化十分敏感,从而可以通过改变体系的压力和温度来调节组分的溶解度。
CO2是中草药有效成分提取分离中最常用的一种超临界流体。
二氧化碳超临界萃取适用于提取非极性的亲脂性物质。
而生物碱往往具有一定的极性,因此对生物碱的超临界萃取需通过大幅度提高萃取压力或在萃取时加入少量极性溶剂作夹带剂,提高生物碱在超临界二氧化碳中的溶解度,提高和维持萃取的选择性[1]。
如在咖啡碱的提取中,纯超临界CO2几乎不能从干燥的咖啡豆中萃取出咖啡碱。
而预先加入水,可减弱咖啡碱与咖啡母体间化学健的强度,使咖啡碱游离出来溶于超临界CO2之中[11]。
又如在益母草总生物碱的提取研究中,葛发欢[12]等采用常规方法提取时总生物碱的收率仅为0120%,纯度为2167%。
采用超临界萃取技术,以氯仿为夹带剂,优化工艺条件后,益母草总生物碱收率达1173%,纯度为2616%。
大大提高了产品质量。
与传统提取方法相比,超临界萃取最大的优点在于可在近常温条件下提取分离不同极性、不同沸点的化合物,几乎保留药材中所有的有效成分,没有有机溶剂残留。
因此,其产品纯度高,收率高,操作简单,节约能源。
但高压技术和夹带技术还远远不够成熟,尚待进一步研究。
3生物碱的纯化方法生物碱的粗提液中不仅含有生物碱及其盐类,还含有大量的脂溶性和水溶性杂质,必须进行分离纯化。
311有机溶剂萃取法对于水或酸水提取液,用碱液(氨水、石灰水或石灰乳)将其碱化,使其中的生物碱盐转变成为游离生物碱,再用有机溶剂(如乙醇,乙醚、氯仿等)把游离的生物碱萃取出来。
对于有机溶剂萃取液,首先减压回收溶剂;用稀酸水溶解,将不溶性杂质除去,再将溶液碱化,使用有机溶剂进行萃取。
溶剂萃取技术是提取分离的经典技术,其优点是简单有效,容易放大,缺点是分离效率和纯度低,溶剂污染环境,操作安全性差。
312树脂法树脂法包括离子交换树脂法和大孔吸附树脂法。
31211离子交换树脂法离子交换树脂对吸附质的作用是通过静电引力和范德华力达到分离和纯化的目的。
在生物碱的纯化中使用的是阳离子交换树脂。
生物碱盐阳离子交换到树脂上从而与非碱性的化合物分离,再用碱水洗脱得到生物碱。
如烟碱的生产采用离子交换法可以获得比较纯净的硫酸烟碱[13]。
由于离子交换树脂提取分离技术设备简单,操作方便,生产连续化程度高,而且得到的产品往往纯度高,成本低,因而离子交换树脂在天然产物提取分离研究与生产中的应用日益广泛。
31212大孔吸附树脂法大孔吸附树脂的结构与离子交换树脂类似。
它的吸附作用主要依靠自身和被吸附介质之间的范德华力,通过巨大的比表面积进行物理吸附的。
目前大孔树脂在中草药化学成分的分离纯化中的应用已越来越受到人们的重视,被广泛地应用到中草药研究的各个方面。
用大孔树脂分离提取生物碱已有较多的研究。
廖小雪[14]用大孔树脂分离麻黄生物碱;秦学功等人[15]使用大孔树脂DF01从苦豆子浸提液中吸附分离生物碱;黄建明等[16]用大孔树脂吸附法提纯草乌生物碱,从实验结果看,纯化前总固形物中生物碱的含量为1123%,纯化后总固物中的总生物碱的含量为22177%,纯度提高了近20倍,且生物碱的洗脱率达95%左右。
研究表明,使用大孔吸附树脂工艺简单,能耗小,产品质量稳定且有良好的生理活性。
313膜分离技术膜分离是借助膜在分离过程中良好的选择性、渗透作用,使液固颗粒或混合液中不同分子量的组分得以分离。
超滤是现在医药工业中应用较多的一种膜分离技术。
根据液体中的分子大小和形状,以膜为过滤介质,依靠一定的压力和流速,通过膜的筛分作用,在分子水平上进行分离,迫使大分子杂质被截留,小分子的特质透过。
超滤技术的应用给中药成分的分离带来了新的概念。
近年来正逐渐地被用于中药成分的分离、纯化、精制[17]。
马朝阳等[18]人将切割相对分子量为6000的聚砜膜用于苦豆子酸提取物中生物碱的分离,总生物碱的回收率达9315%,同时可以除去8713%的蛋白质和6417%的固形物,总生物碱的纯度为5213%。
膜分离技术以其无相变、能耗低,工艺简单,易于连续化,不污染环境等优点,发展前景极为广阔。
随着新型的膜材料、膜组件和膜设备的研制开发,膜技术将在生物碱纯化领域发挥越来越重要的作用。