生物碱提取和分离方法的研究新进展样本

生物碱提取和分离办法研究新进展摘要：生物碱是一类具备生理活性物质，是许多药用植物重要有效成分之一。

如何从天然产物中提取与分离生物碱是生物碱制备核心环节。

它吸引了人们广泛关注，其提取与分离办法也不断地改进和发展。

本文综述了近年来，不同提取和分离办法在生物碱制备中应用和进展。

随着众对生物碱药用价值结识提高，生物碱撮与分离办法将更加高效、迅速、完善。

核心词:生物碱；提取；分离；研究；进展1.前言生物碱是自然界中广泛存在一大类碱性含氮化合物，具备广泛生理功能，是许多药用植物有效成分 ,当前运用于临床生物碱药物已达80 种之多 ,相称多生物碱具备抗肿瘤活性、低毒性和成本低之特性 ,因而引起了人们广泛关注[1 ]。

与此同步 ,人们对生物碱提取和分离办法研究也在不断地进一步和加强。

随着各类生物碱市场需求量增长 ,经济效益提高 ,提取分离生物碱办法也在不断改进和提高。

2.生物碱提取办法研究进展绝大多数生物碱是运用溶剂提取法进行提取。

生物碱及其盐类溶解度与生物碱分子中氮原子存在形式、极性基团有无及数目、溶剂种类均有密切关系。

极性强生物碱亲水性较强，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。

游离生物碱大多亲脂性较强，而生物碱盐普通亲水性较强。

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]。

2. 1 按所用溶剂不同可分为如下几种办法2. 1. 1 水提取法(以水作溶剂)直接以水作为溶剂 ,采用最佳提取工艺来提取生物碱。

此法操作简便 ,成本较低 ,但提取次数多 ,水用量大。

如蒙药忠论— 5 汤提取[3 ]就是一种较好例子。

2. 1. 2 酸性水溶液提取法对于那些碱性较弱不能直接溶解于水生物碱提取 ,就可采用偏酸性水溶液 ,使生物碱与酸作用生成盐而得到提取。

2. 1. 3 碱性水溶液提取法对于那些化学构造非常独特、化学性质与普通生物碱不同且在酸性或中性条件下不稳定生物碱来说 ,可以采用此法。

而原有乙醇作为溶剂渗漉提取法 ,不但存在成本高 ,并且存在防火级别高、提取时间长、能耗大等诸多问题 ,远不如使用稀NaOH溶液好。

2. 1. 4 有机溶剂提取法(1) 乙醇提取法在生物碱提取中应用较为普遍 ,对于游离生物碱及其盐类普通采用乙醇提取法。

(2) 其她有机溶剂法是依照相似相溶原理 ,对于不同性质生物碱选用最佳有机溶剂进行提取。

可采用单一有机溶剂进行分步提取 ,用不同溶剂提取不同成分;也可采用混合溶剂、反映溶剂进行提取。

2. 2 按提取条件不同可分为2. 2. 1 煎煮法中药最早、最惯用制剂办法之一,将中药粗粉加水加热煮沸，将中药成分提取出来办法。

此法简便易行，合用于有效成分能溶于水，且对加热不敏感药材，可以提取出相对较多有效成分。

但含挥发性及有效成分遇热易破坏中药不适当用此法。

2. 2. 2 浸渍法将解决过药材用恰当溶剂在常温或温热状况下浸渍获取有效成分。

该法普通是在常温下进行，对热敏性物质提取很有利，操作简朴，但所需时间长，溶剂用量大，有效成分浸出率低。

特别是水作溶剂时易发霉变质。

2. 2. 3 热回流提取法本法是加热回流来提取生物碱一种办法。

使用回流溶剂普通有水、醇及混合溶剂。

此法操作简便 ,但效率不够高 ,有时也许不能一次完全提取生物碱 ,要重复回流提取。

此方面文献报道也有某些[4 ]。

2. 2. 4 索氏提取法此法是运用索氏提取器 ,多次提取生物碱 ,可以重复运用溶剂 ,提取效率高且操作以便。

索氏提取生物碱办法已广泛为人们所运用[5 ,6]。

2. 2. 5 超声波提取法本法普通作为生物碱辅助提取法 ,单纯采用超声波提取法不多见。

像李慧等[7 ]使用超声波辅助浸提北草乌生物碱 ,可以大大提高生物碱提取收率 ,缩短浸提时间 ,并且能较好地保持生物碱特性和品质。

2. 2. 6 膜提取法膜提取分离是一门高新技术 ,它对中草药提取浓缩、生物碱提取分离及其她有效成分提取分离具备不存在相转换、操作条件温和、提取分离效率高、不必添加化学试剂、不损坏热敏感物质、可极大减少提取工序长处 ,具备老式法无可比拟优势[8 ]。

2. 2. 7 超临界提取法超临界流体提取法有超临界流体萃取法和超临界流体色谱法等办法超临界流体萃取(Super2critical Fluids Extraction ，SFE)是20世纪80年代发展起来一项新提取分离技术。

运用超临界流体(Supercritical Fluids ,SCF)为萃取剂 ,从液体或固体中萃取出待测组分。

运用超临界流体是介于气体和液体之间流体 ,同步具备气体和液体双重特性。

运用其在临界点附近体系温度和压力微小变化 ,使物质溶解度发生几种数量级突变特性来实现其对物质提取分离。

通过变化压力或温度来变化 SCF性质 ,达到选取性地提取各种类型化合物目[9 ]。

繁多 SCF 种类中以二氧化碳最为惯用。

超临界二氧化碳(SCF - CO2)具备超临界温度低 ,可在常温下操作 ,对大某些物质呈化学惰性 ,有效地防止热敏性和化学不稳定性成分高温破坏和氧化;无色、无味、无毒 ,不残留于萃取物上 ,无溶剂污染;价廉易得 ,且易制成高纯度气体 ,不易燃烧 ,使用安全;从提取到分离一步完毕 ,操作费用低;选取性好 ,通过调节温度和压力 ,可有针对性地萃取有效成分等特点。

因而 SFE(CO2)技术在中草药有效成分超临界流体萃取中应用较多[10 – 13 ]。

3.生物碱分离办法研究新进展通过溶剂提取后生物碱溶液除生物碱及盐类之外还存在大量其她脂溶性或水溶性杂质，需要进一步纯化解决，将生物碱成分从中分离出来。

普通使用是有机溶剂萃取、色谱和树脂吸附，随着新技术如分子印迹、高速逆流色谱发展和应用,大大简化了过程、提高了纯化效率。

众所周知生物碱分离办法确诸多 ,既有典型分离办法 ,如溶剂萃取法、蒸馏法、沉淀法、盐析法、结晶法、膜渗入升华法等 ,也有较为当代、先进分离办法 ,如色谱分离法。

3. 1 色谱法也称层析法，是一种物理分离办法，可以用于分离纯化和鉴定中药有效成分。

色谱法涉及纸色谱、薄层色谱和柱色谱，其中惯用吸附柱色谱纯化生物碱成分，普通使用吸附剂为硅胶和氧化铝。

3. 1. 1 硅胶柱色谱分离法重要是运用二氧化硅作为填料,是较为惯用柱色谱分离办法。

硅胶是中性无色颗粒 ,其性能稳定。

硅胶层析柱合用范畴广 ,既能用于非极性生物碱也能用于极性生物碱 ,且成本低 ,操作以便 ,是常用生物碱分离办法。

例如董新荣等运用GF254硅胶自制硅胶柱 ,对北美黄连中重要生物碱进行分离 ,可以得到 99. 5 %北美黄连碱。

3. 1. 2 氧化铝柱色谱分离法以氧化铝作为填料层析分离法 ,适合于酸性大、活化温度较高生物碱分离。

例如采用氧化铝层析办法正向分离非酚性粉防己碱与粉防己若林碱[5 ],其 Rf 值适中 ,展开后放置 10 min 以显色剂喷湿润效果为最佳且稳定 ,可得到较好效果。

这种柱色谱分离法也是较为惯用生物碱分离办法之一。

这是由于许多生物碱极性较小 ,氧化铝对它们吸附较小 ,而杂质常被吸附。

3. 2 大孔树脂分离法大孔树脂是一类有机高聚物吸附剂,具备大孔网状构造和较大比表面积 ,可通过物理吸附从水溶液(或其她溶液)中选取性吸附有机物。

近年来 ,大孔树脂在中药成分(如生物碱等)精制纯化等领域中应用越来越广泛[14 - 17 ]。

用大孔树脂分离提取生物碱 ,已有较多研究[17 ]。

例如Miller[18 ]应用Amberlite XAD - 4 大孔树脂自吗啡溶液中提取吗啡；Payne 考察了 Am2berlite XAD - 4 ,XAD - 7 大孔树脂对吲哚生物碱吸附作用；Robert 则应用 Amberlite XAD - 4 ,XAD - 7 大孔树脂在罂粟细胞培养中吸附血根碱;Hiroyuki 运用 Amberlite XAD - 4 ,XAD - 7 大孔树脂在阿拉伯咖啡细胞培养中富集咖啡因;刘俊红等运用 D - 101 ,DA - 201 ,WID - II三种不同大孔树脂分离提取延胡索生物碱。

这些研究表白 ,大孔吸附树脂对于生物碱具备良好吸附效能 ,与老式分离办法相比 ,具备工艺简朴 ,能耗较少 ,成品体积小 ,产品质量稳定且具备良好生理活性等特点。

3. 3 离子互换树脂分离法离子互换树脂对吸附质作用重要是通过静电引力和范德华力达到分离纯化化合物目。

随着人们对生物碱结识和理解 ,离子互换树脂已应用于生物碱分离提取中。

离子互换技术设备简朴 ,操作以便 ,生产周期短、能源省、成本低、产品纯度高、不吸潮、不加辅料就可以成型等特点。

而老式水煮法和水醇法提取分离得到制剂总是又黑、又大、又粗 ,使用极不以便;有机溶剂萃取办法 ,溶剂用量大 ,环境污染严重。

因而离子互换树脂法在生物碱提取和分离研究与生产中应用日益广泛。

3. 4 高速逆流色谱分离法高速逆流色谱分离法(hight speed countercur2rent chromatography ,简称 HSCCC)是一种新分离技术 ,它对生物碱分离和制备具备很大优势 ,特别是对进样量较大样品具备独特长处 ,其应用前景越来越引人注目。

高速逆流色谱分离法具备两大突出长处:(1)线圈中固定相不需要载体 ,因而清除了气液色谱中由于使用载体而带来吸附现象;(2)特别运用于制备性分离 ,每次进样体积较大 ,进样量也较多。

当前 ,运用高速逆流色谱分离法来分离提纯生物碱实例也有不少 ,例如袁黎明等运用高速逆流色谱分离苦参中生物碱 ,分离效果良好;宇敏等人采用高速逆流色谱对红河青叶胆中总生物碱进行分离 ,一次进样可达 20 mg ,并能得到 3 种生物碱。

4.结语生物碱是中药中具备生理活性重要组分，迅速高效、节约能源、简便易行提取与分离工艺对中药工业当代化具备重要意义。

随着着科学技术不断进步和发展、各种生物碱独特效能不断发掘及其广泛应用，生物碱提取分离技术也将会得到更加深层研究和开发。

不断摸索和完善提取与分离技术，将会使生物碱制备向具备绿色、当代化方向发展，为社会服务，为人类造福。

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