中药提取分离新技术研究进展
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中药提取分离新技术研究进展
41366055 黄婷
摘要:提取是中药制药过程的关键环节,直接影响着药品的质量,提取新技术的发展是中药制造工业技术转型升级的关键,关系着中药现代化的进程。本篇综述主要介绍了广泛使用的几种中药提取分离新技术,超临界流体分离技术、生物酶解提取技术、大孔树脂分离技术及半仿生提取等分离提取技术的现状及研究进展。
关键字:中药提取分离新技术进展
中药是中华民族几千年文明中灿烂的瑰宝,对中华民族的繁衍昌盛有着不可磨灭的作用。但是由于中药成分十分复杂且很多贵重有效成分含量很低,为微量甚至痕量,因此,有效成分的提取与分离纯化是中药开发中的关键工序。但传统的提取分离方法(如煎煮法、浸渍法、渗滤法、回流法等)存在有效成分提取率不高、杂质清除率低等问题,这些根本问题制约着中药开发的进程。近年来,一些新的技术,如超声场强化、超临界流体萃取以及微波辅助提取技术等被广泛应用于中药有效成分的提取过程中。研究结果表明,应用这些新技术提取中药有效成份的方法具有产率高、纯度高、提取速度快等优点,有着广阔的应用前景。本文就目前中药提取分离新技术做简单的综述。
1.提取分离与纯化技术在中药制剂中的重要作用
固液分离是中药制剂常用并重要的工艺过程,现代化中药制剂工艺中的第一步操作多用液体浸取法,然后将液体与固体分离[1]。分离与纯化技术的效能直接影响中药制剂的纯度、收率、效率、安全、节能和环保。提取、分离和纯化中药中的化学成分,是进一步测定其化学结构、研究其药理作用和毒性的首要条件,也是进行化学结构改造、化学合成、研究化学结构与疗效关系的前提[2]。因此,中药研究的水平及中药制剂质量的保障在很大程度上依赖于中药有效成分提取分离和纯化的结果。
中药分离与纯化工艺包括两个方面:一是应根据粗提取药物性质,选择相应的分离方法与条件,提取药用物质;二是除去无效和有害组分,尽量保留有效成分或有效部位,可采用各种净化、纯化、精制的方法[3]。下面结合典型的中药液体制剂和中药固体制剂工艺阐明提取、分离与纯化技术在中药制剂中的重要作用。
1.1中药液体制剂关键工艺过程
液体药剂主要剂型有针剂、水剂、醑剂、酏剂、胶剂和浮剂等。中药液体制剂的常用工艺是萃取、浓缩、超滤等。超滤技术用于制取中药注射液(如:复方单参、五味消毒饮注射液)、中药口服液等[4]。
为了防止药液析出胶体使药汁变浑,常用“絮凝-精密微孔过滤”净化技术,清除
药汁中的胶体成分。为了消除药液中的细菌,常用微孔膜过滤或带正电荷的过滤介质等。为了消除药液中的热原(内毒素),常用蒸馏法、吸附法、膜过滤法、超滤膜分离技术等[5]。
1.2中药固体制剂关键工艺过程
固体药剂主要剂型有片剂、膏剂、丹剂、栓剂、散剂、锭剂、茶剂和颗粒剂等。在中药
固体制剂的原料药生产中,大部分产品都是结晶体。结晶体必须先通过过滤机脱水,然后干燥,最后获得最终原料药品[6]。
综上所述,提取分离与纯化技术在中药制剂过程中的地位显赫和作用显著。
2.中药提取分离新技术现状
2.1.超临界流体分离技术
2.11.概述
超临界流体分离技术是在超临界流体萃取技术的基础上,根据超临界CO2溶解能力随温度或压力的变化以及超临界CO2萃取过程特有的“加热冷凝”特性而建立的一种精密分离技术。超临界流体分离技术设备的核心为分离柱,超临界流体和物料在柱内以逆流的形式流动,继而分别在流体相和液相中得到分离,溶剂通过冷凝器和柱塞泵再生可循环使用。
超临界流体分离技术与超临界流体萃取技术的不同点在于其能够使性质相近的物
质选择性分离,从而得到高纯度的终产物[7]。
2.12.分离技术及原理
超临界流体萃取技术是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对中药有效成分进行萃
取的新型技术。超临界流体是物质处于超临界温度和临界压力以上的流体,性质介于气体和液体之间,有与液体相接近的密度,与气体相接近的粘度及高的扩散系数,故具有很高的溶解能力及好的流动、传递性能,可代替传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂。在中药生产领域应用最多的是SFE-CO2技术,因其临界条件温和,对大部分物质显化学惰性,有效地防止热敏性成分和化学不稳定性成分高温分解与氧化;易于控制、不污染样品,易于安全地从混合物中分离出来[8]。
2.1
3.优缺点
超临界流体分离技术具有中药有效成分不被破坏、萃取能力强、提取率高、操作温度低、生产周期短、无有机溶剂残留和工艺简等优点。在国外,日本学者从药用植物蛇床子、黄连、甘草和紫草中提取有效成分,产率高于传统方法。德国学者采用超临界CO2萃取技术从春黄菊中提取出有效成分,其产率也高于传统溶剂法[9]。
但超临界流体分离技术主要局限于单味中药有效成分的提取,其中能够实现工业规模生产的仅是少数。而且超临界流体处于高压强状态,超临界萃取装置需要高压设备,其工程化面临着基础研究薄弱、设备压力高、投资大等问题,且设备容量有限,需间歇投料操作,频繁拆卸影响密封件的寿命和安全性,大规模推广应用的瓶颈还需突破。
2.2.大孔树脂分离技术
2.21.概述
大孔树脂是20世纪70年代末发展起来的一类有较好吸附性能的有机高聚物吸附剂,它是一种不溶于酸、碱及各种有机溶剂(如乙醇、丙酮及烃类等),对氧、热、化学试剂稳定及机械强度高的有机高分子聚合物,具有良好的吸附性能。现已广泛用于物质的分离纯化,目前TLC法在大孔树脂纯化分离中药成分中应用最为广泛。
2.22.技术原理
大孔树脂吸附纯化技术是采用特殊的吸附剂,从中药复方煎液中选择性吸附有效成分,祛除无效成分的提取精制工艺[10]。
分离过程主要分为上柱吸附和洗脱分离。将欲吸附物质的溶液流经柱体进行吸附,达到饱和后,停止加入溶液,柱体经洗涤后进行洗脱。吸附不同型号的树脂要求不同的吸附流速,根据不同化学成分的吸附力强弱,选用不同的树脂和不同的洗脱剂及其浓度。
2.2
3.优缺点
大孔树脂应用于中草药的分离,极大的提高了生产效率,减少了分离所用的时间,近年
来,运用大孔吸附树脂对中草药有效成分如生物碱类、黄酮类、皂苷类、蒽醌类和多酚类等物质的分离、富集中取得了很大进展,具有良好的发展前景。