中药有效成分分离纯化技术应用进展

中药有效成分分离纯化技术应用进展

王凯1,2,岳宣峰1*

(1.陕西师范大学化学与材料科学学院,陕西西安　710062;2.榆林学院化学与化学工程学院,陕西榆林　719000)

摘　要:对中药有效成分分离纯化的方法进行了综述,阐述了其特点、应用范围及研究现状,旨在为中药有效成分的分离纯化工作提供参考。

关键词:中药;有效成分;分离;纯化

中图分类号:R 284.2　文献标识码:A 文章编号:1008-3871(2005)03-0021-03 中药为中华民族的健康、种族的繁衍做出了不可磨灭的贡献,但是对于大部分临床疗效肯定的中药,人们并不清楚是哪种成分起作用的,所以中药在国际社会上没有获得公众的普遍认同和接受,这也是中药走向国际市场的重要瓶颈之一。用一般提取法得到的中药提取液或提取物仍然是混合物,而且体积较大,有效成分含量低,杂质多,所以需要进一步去除杂质,进行分离与纯化。具体的分离与纯化的方法随着中药性质的不同而不同,下面就将近年来用于中药有效成分分离与纯化的新技术做一简单的归纳与总结。1　层析分离法

层析技术的应用与发展,对于中药各类化学成分的分离鉴定工作起着很大的推动作用。目前,随着层析理论和各种新技术的应用,新的层析技术也在不断发展。

1.1大孔树脂吸附分离技术(Macro reticular Resin Attraction Separatio n )

大孔树脂吸附分离技术在上世纪70年代末逐步应用于中药有效成分分离中,其原理是采用特殊的吸附剂,利用其吸附性和筛选性相结合,从中药复方煎液中有选择的吸附其中有效成分,去除无效成分。该方法具有吸附容量大、选择性好、易于解吸附、机械强度高、再生处理简单、吸附速度快以及不污染环境等优点,特别适用于从水溶液中分离低极性或非极性化合物。耿家玲等[1]用大孔树脂对三七叶皂中的总皂甙进行了分离纯化,工艺流程已基本成熟

并进入中试阶段,所得三七皂甙含量达95%以上,提取率6%以上。蔡雄等[2]

以人参总皂甙的洗脱率和精致程度为评价指标,考察了大孔树脂富集、纯化人参皂苷的吸附性能和洗脱参数,实验所得的人参皂苷含量为60.1%,证明此法可以用于人参总皂苷的分离与纯化。

作为一种分离手段,大孔树脂吸附分离技术已被广泛应用于中药有效成分的分离与纯化过程中,是当前中药制药工业实用的新技术之一,相信随着大孔树脂相关基础研究的进一步发展,这种分离技术将在中药有效成分的分离中发挥更大的作用。1.2凝胶层析技术

交联葡聚糖LH-20(Sephardex LH-20)和交联葡聚糖LH -60(Sephar dex LH -60)是凝胶过滤介质经过羟丙基改性后的适合中小分子药物分离纯化的介质,其分离机理是分子筛效应,即被分离物质的分子质量不同,能够渗入凝胶颗粒内部的程度不同,它们在凝胶柱中层析时被洗脱下来的速度也不同,从而实现不同分子质量物质的分离。

孟祥颖等[3]

用凝胶层析法分离得到了西洋参不同部位中黄酮。吕晓玲等[4]采用凝胶层析法对栀子黄色素进行精制,获得了良好的精制效果。

与大孔吸附树脂相比较,多糖凝胶型层析操作更简单,分离效果更好,更安全,而且负载量更高,非特异性吸附更少。但是单纯用Sephardex LH-20和Sephardex LH -60分离还有一些问题亟待解决,如

收稿日期:2005-04-30

*基金项目:国家自然科学基金资助项目(20175012);教育部科技重点项目(01156)作者简介:王凯(1977—),女,陕西神木人,助教,在读研究生.

2005年8月第15卷　第3期

榆林学院学报

J OURNAL OF YU LIN COLL EGE Aug .2005Vol .15No .3

凝胶容易涨落,使分辨率降低等。

2　膜分离技术

膜分离技术是现代分离技术领域先进的技术之一,使用膜技术(包括半透膜、超滤膜、微孔滤膜、反渗透膜等)可以在原生物体系环境下实现物质分离,可以高效浓缩富集产物,有效去除杂质。

超滤法是上世纪六、七十年代发展起来的一种膜分离技术,是以超滤膜作为分离介质的一种膜分离技术,具有分离不同分子量分子的功能。超滤法的工作原理是含有两种或两种以上溶质的溶液,通过滤膜分离流动时,其中分子体积小的溶质,经滤膜流出,而分子体积较大的溶质,不能通过滤膜而被截留;含有一种溶质的溶液,通过滤膜可将溶质全部截留,经滤膜流出的是纯净的溶剂。

王厚廷等[5]应用超滤法从六味地黄汤中分离活性多糖,得到相对分子量为30000左右的活性多糖组分,而且此方法工艺简单,生产周期短。徐志红等[6]利用超滤法对银杏黄酮提取物粗原料产品进一步纯化分离,从粗原料中得到高纯银杏黄酮提取物。彭国平等总结了应用超滤法技术对中药成分的影响,认为超滤法适用于水溶性较大的成分的分离,对于极性小的成分损失则较大,此外,膜材质对各类成分的分离也有一定的影响。

超滤法的特点是有效膜面积大,分离效率高,滤速快,不易形成表面浓度极化现象,无相态变化,能耗小,可在常温下进行操作,对分离热敏性、保味性的药物更为适用。这种分离方法应用于中药有效成分的分离纯化中已显示出极大的优越性,以超滤为代表的膜分离技术曾被列为医药领域国家“八五”重点科技项目,目前,国家中医药管理局又将膜分离技术列为“十五”新药研究研发中的支持项目,相信此技术将有良好的应用前景。

3　双水相萃取法(Aqueous T wo Phase Extractio n,AT PE)

双水相萃取法是一种较新的固—液分离方法,其应用原理是利用被提取物在不同的两相系统间分配行为的差异来进行分离。

张春秀等[7]利用双水相萃取体系富集分离银杏叶浸取液,表现了良好的分配系数和分离效果,萃取率可达98.2%。此外,利用此法分离甘草酸[8],收率也有明显的提高。ATPE法虽然具有较高的选择性和专一性,但目前该方法的应用研究报道还比较少,其应用范围有待于进一步扩大。

4　高速逆流色谱分离法(High-speed Co unter-current Chrom ato graphy,HSCCC)

高速逆流色谱分离法是不用任何固定载体或支撑体的液—液分配色谱技术,这种方法分离效率高,产品纯度高,不存在载体对样品的吸附和污染,具有制备量大,溶剂消耗少等特点,在生物碱、黄酮、蒽醌、香豆素、萜类等成分的分离中都得到了较好的应用。

王新宏等[9]应用HSCCC对苦参生物碱类成分的分离进行了研究,确定了HSCCC的最佳运行参数,将苦参粗粉提取物分离得到6个固态收集物,经T LC分析有1个为单一组分。陈存社等[10]发现以氯仿∶甲醇∶丙酮∶水=9∶8∶1∶8为溶剂系统分离纯化芦荟有效成分,效果最佳。冯顺卿等[11]用HSCCC分离长瓣金莲花中的黄酮类物质,并成功地得到一纯化学成分,通过红外光谱确证其为牡荆甙。

高速逆流色谱分离法不仅适用于非极性化合物的分离,也适用于极性化合物的分离,还可以应用于进行中药粗提物中各组分的分离或进一步的纯化精制。

5　高速离心分离法(Ultracentrifuge)

离心分离是通过离心机的高速运转,使离心加速度超过重力加速度的成百上千倍,而使沉降速度增加,以加速药液中杂质沉淀并除去的一种方法。其原理是利用混合液密度差来分离料液,比较适合于分离含难于沉降过滤的细微粒或絮状物的悬浮液。

康阿龙[12]采用高速离心法制备中药口服液,离心速度为16000r・min-1和传统的水醇法比较,简单、省时,药液澄明度好,久置出现的沉淀少,具有广泛生理活性的多糖类成分基本上得以保留。王国栋[13]采用管式离心机来代替醇沉法制备流浸膏取得了预期的效果,用此方法制备的乙肝冲剂及缩宫止痛冲剂,其溶化性、澄明度都达到了有关规定,成品的质量也得到较大提高。

高速离心作为一种物理分离技术,在其分离过程中能有效地防止中药中有效成分的损失,最大限度地保存药物的活性成分,且还可缩短工艺流程,降低成本。

6　分子精馏(M olecular Distillation)和短程精馏(Shor t-path Distillation)

分子精馏和短程精馏都是在高真空条件下进行的精馏技术,在这种条件下,分子蒸发的距离和分子运动的自由程相近,因此分子精馏可以用于分离沸点相近、且分子量较高的高沸点或热稳定性差的物质,特别适合于油溶性中药有效成分分离与纯化,如

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・ 榆　林　学　院　学　报 2005年第3期(总第52期)