中药有效成分分离纯化工艺概述_李敏杰

第22卷第2期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 Vol.22,No.2 2006年3月 Journal of Qiqihar University March,2006中药有效成分分离纯化工艺概述李敏杰1邓启刚1安东正义2(1齐齐哈尔大学，齐齐哈尔161006；2日本新泻大学，日本新泻，950-2181)摘 要：中药有效成分的提取分离是中药制剂生产的关键步骤,它直接影响到中药制剂的质量、疗效和产量。

结合中药制剂的特性,推广应用低耗高效、可操作性的提取提纯方法是近年来的中药领域热门研究课题。

本文对目前中药研究领域应用广泛，可操作性强的提取分离纯化技术进行了详细论述。

关 键 词：中药；有效成分；提取；纯化中图分类号：TG174.42 文献标识码：A文章编号：1007-984X(2006)02-0007-04中药制剂长期以来一直存在有效成分含量低，药效不稳定等缺点，随着中药技术的不断发展，人们一直不断的探索着更具推广意义的提取提纯方法，以期更好的达到提高药效、减少杂质，同时降低生产成本，使中药的国际化具备高质量及低成本的竞争力。

一些现代高新工程技术正在不断地被借鉴到中药生产中来[1]，在传统的分离方法的基础上新兴了多种提取提纯方法。

1 几种应用广泛的传统纯化方法1.1 色谱分离技术(chromatography)：色谱法是中药研发领域传统的分离纯化技术之一，应用范围很广，也是目前为止发展最完备的分离技术之一。

色谱法又称层析法，其原理：基于样品组分在流动相固定相两相溶剂中发生的各种作用不同，诸如吸附、分配、离子吸引、排阻、亲和等，使得溶于流动相中的不同组分经过固定相时的滞留时间不同，从而先后顺序的从固定相中流出。

色谱法根据其物理化学原理，分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等方法。

吸附色谱是利用吸附剂对样品物质不同组分的吸附能力不同，后用溶剂或气体洗脱，以使各组分分离的方法。

常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。

分配色谱是基于样品物质不同组分在流动相和固定相中的分配系数不同，以使组分分离的色谱方法。

固定相通常为液相键合或涂布在固体载体上。

常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。

离子交换色谱是根据样品不同组分在离子交换树脂上的离子交换势不同而使组分分离的方法。

常用的有不同强度的阳、阴离子交换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂的缓冲液。

排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱，是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同，以达到组分有效分离。

常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等，可根据载体和试样的性质，选用水或有机溶剂为流动相。

色谱法根据固定相性态分为柱色谱法、纸色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。

柱色谱法所用色谱管为内径均匀、下端缩口的硬质玻璃管，下端用棉花或玻璃纤维塞住，管内装有吸附剂。

溶于流动相中的样品流经吸附剂是由于各不同组分的吸附于解析的不同从而达到组分分离的效果。

色谱柱的大小，吸附剂的品种和用量，以及洗脱时的流速，均按各单体中的规定。

纸色谱法以纸为载体，用单一溶剂或混合溶剂进行分配。

亦即以纸上所含水分或其他物质为固定相，收稿日期：2005-10-15作者简介：李敏杰,女,1975年生,应用化学专业2003级研究生。

・8・ 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 2006年用流动相进行展开的分配色谱法。

所用滤纸应质地均匀平整，具有一定机械强度，必须不含会影响色谱效果的杂质，也不应与所用显色剂起作用，以免影响分离和鉴别效果，必要时可作特殊处理后再用。

薄层色谱法，系将适宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或铝基片上，成一均匀薄层。

待点样、展开后，与适宜的对照物按同法所得的色谱图作对比，用以进行药品的鉴别、杂质检查或含量测定的方法。

它兼备了柱色谱和纸色谱的优点，而且既可分离少量样品又可用来做制备分离，适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。

此外，薄层色谱法还可用来跟踪有机反应及进行柱色谱之前的一种“预试”[18]。

气相色谱法是在以适当的固定相做成的柱管内，利用气体（载气）作为移动相，使试样（气体、液体或固体）在气体状态下展开，在色谱柱内分离后，各种成分先后进入检测器，用记录仪记录色谱谱图[2]。

液相色谱法(Gas Chromatography)是以液体作为流动相对试样进行有效分离的色谱分离方法。

早期的液相色谱法（古典液相色谱）由于使用粗颗粒的固定相，填充不均匀，依靠重力使流动相流动，因此分析速度慢，分离效率低、分离时间长，难以解决复杂样品的分离。

由于经典的液相色谱的一些缺陷，它逐渐被高效率、高灵敏度和高速度的高效液相色谱法所代替。

高效液相色谱法(high performance liquid chromatography，HPLC),又称高压液相色谱法或高速液相色谱法[3] [18]，是指应用了新型高效的固定相、高压输液泵、梯度洗脱技术以及各种高灵敏度的检测器，具有操作简便、分离速度快、分离效率高和检测灵敏度高等优良性能的液相色谱体系。

HPLC几乎可以分离和分析任何物质，是目前最有效和应用最广泛的分离分析技术[4] [5] [6]。

1.2 两相溶剂萃取法两相溶剂萃取简称萃取法，是利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。

萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则分离效率越高、如果在水提取液中的有效成分是亲脂性的物质，一般多用亲脂性有机溶剂，如苯、氯仿或乙醚进行两相萃取，如果有效成分是偏于亲水性的物质，在亲脂性溶剂中难溶解，就需要改用弱亲脂性的溶剂，例如乙酸乙酯、丁醇等。

还可以在氯仿、乙醚中加入适量乙醇或甲醇以增大其亲水性。

提取黄酮类成分时，多用乙酸乙脂和水的两相萃取。

提取亲水性强的皂甙则多选用正丁醇、异戊醇和水作两相萃取。

不过，一般有机溶剂亲水性越大，与水作两相萃取的效果就越不好，因为能使较多的亲水性杂质伴随而出，对有效成分进一步精制影响很大。

1.3 沉淀法在中草药提取液中加入某些试剂使产生沉淀，以获得有效成分或除去杂质的方法。

铅盐沉淀法：铅盐沉淀法为分离某些中草药成分的经典方法之一。

由于醋酸铅及碱式醋酸铅在水及醇溶液中，能与多种中草药成分生成难溶的铅盐或络盐沉淀，故可利用这种性质使有效成分与杂质分离。

试剂沉淀法：根据中草药及杂质的性质适当选用相应的试剂，如某些生物碱溶液中加入生物碱沉淀试剂，则生物碱会生成复盐沉淀而析出，从而得到分离精制。

新发展的絮凝沉淀法,是在混悬的中药提取液或提取浓缩液中加入一种絮凝沉淀剂以吸附架桥和电中和方式与蛋白质、果胶、粘液质、鞣质等发生分子间作用，使之沉降，经过滤除去溶液中的粗粒子，以达到精制和提高成品质量目的的一项新技术。

絮凝剂的种类很多，有鞣酸、明胶、蛋清、101果汁澄清剂、ZTC澄清剂、壳聚糖(即可溶性甲克素)等。

1.4 结晶与重结晶法通常,中草药中所含化学成分在常温下大部分为固体物质，都具有结晶的通性。

这样就可以根据各种化合物在不同化合物中的溶解度不同，选择适当的溶剂对初提物进行结晶与重结晶，以达到分离精制的目的。

结晶的操作方法根据情况不同差异很大，总之就是要与相似相溶背道而驰，一般会达到较好的结晶效果。

1.5 盐析法盐析法是沉淀法的一种，在中草药的水提液中、加入无机盐至一定浓度，或达到饱和状态，可使某些成分在水中的溶解度降低沉淀析出，而与水溶性大的杂质分离。

常用作盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。

2 目前引进中药领域并发展较成熟的几种新兴纯化方法第2期中药有效成分分离纯化工艺概述 ・9・2.1 大孔树脂分离技术(MacroAbsorptionResin)大孔树脂吸附分离技术是固液柱层析分离技术中的一种，它采用特殊的吸附剂，从混合物中有选择性地吸附其中的有效组分或成分，去除无效部分的一种提取精制技术[7]。

该技术是70年代末逐步应用到中草药有效组分或成分的提取分离中。

根据药液成分的不同，提取的物质不同，选择不同型号的树脂。

大孔树脂的常用型号有：D-101，D-201，MD-05271，CAD-40等，王龙等用D型大孔吸附树脂分离牛膝总甾酮的研究[8]，任海　,用大孔树脂分离提取麻黄碱的研究[9]等，其特点是吸附容量大，再生简单，效果可靠，尤其适用于分离纯化甙类、黄酮类、皂甙类、生物碱类等组分或成分，易于实现大规模生产。

作为一种分离手段，大孔树脂吸附分离技术正广泛地应用于中药生产中[10] [11] [12]。

其操作的基本程序大多是：中药提取液→通过大孔树脂吸附上有效成分的树脂→洗脱液→回收溶液→药液→干燥→半成品2.2 膜分离技术(Membrane Seperation Technology)膜科学与技术已发展成为一门学科，是现代分离技术领域最先进的技术之一。

使用膜技术(包括超滤膜、微孔滤膜、半透膜、反渗透膜等)可以在原生物体系环境下实现物质分离，可以高效浓缩富积产物，有效脱出杂质[13] [14]。

该技术优点是操作方便，结构紧凑，能耗低，过程简单，无二次污染。

与常规的离心分离、沉降、过滤、萃取等方法相比，膜技术具有的明显潜在优势[15] [16] [19]。

2.3 高速逆流色谱分离(High—speed Countercurrent Chro—matography, HSCCC)高速逆流色谱技术是两个互不混溶的溶剂逆向流动，样品在两相之间分配，不用固态吸附剂的全液态色谱方法。

由Ito．Y．在液液分配色谱的基础上建立起来的。

它依靠聚四氟乙烯(PTFE)蛇形管的方向性及特定的高速行星式旋转所产生的离心场作用，使无载体支持的固定相稳定的保留在蛇形管中，并使流动相单向、低速通过固定相，在短时间内实现样品在互不相溶的两相溶剂系统中高速分配，从而实现连续逆流萃取分离物质的目的[17]。

HSCCC 属于分离完全的液液分配色谱，其溶剂系统是由互不相溶的两相溶剂中加入第3种中介溶剂混合而成，无需使用固体物质作固定相载体，与其它的液相色谱相比较，消除了由于使用载体而带来的样品吸附、污染、峰形拖尾等现象[18]。

同时，HSCCC色谱仪已逐渐从最初的容量小的分析型发展到一次进样可达几十克粗品的较大容量的制备型，特别适合物质样品的制备分离。

它最大的优点是：不存在样品的不可逆吸附；样品可定量回收；极大地控制了样品的变性问题，样品不会遭到破坏[21] [22]。

2.4 微波分离法（microwave extraction）微波提纯系利用微波能来提高提纯率的一种新发展起来的提纯技术[7]。

在微波场中，各种物料吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性地加热，从而使得物质内部产生能量差或热能差，被萃取的物质得到足够的动力从基体物料中分离[19]。