天然產(chǎn)物提取分離新技術的研究進展

　　[摘要] 綜述天然產(chǎn)物提取分離的各種新技術、新方法，為天然產(chǎn)物的開發(fā)利用提供參考，為加快新藥開發(fā)和中藥現(xiàn)代化獻計獻策。


[關鍵詞] 天然產(chǎn)物；提取分離；新技術


[中圖分類號] R931.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2009）08（a）-009－０2


天然產(chǎn)物是藥物研發(fā)中極具潛力的原料資源，分離純化天然產(chǎn)物中具有獨特生物活性的物質(zhì)是中藥研究的重要基礎工作。天然產(chǎn)物有效成分復雜，含量低，難于富集，用傳統(tǒng)的分離方法不僅步驟繁瑣，能源及材料消耗大，而且產(chǎn)率及純度不高，尤其難以分離結構和性質(zhì)相似的組分。隨著中藥現(xiàn)代化的發(fā)展，高新技術不斷在天然藥物中推廣應用�，F(xiàn)將近年天然產(chǎn)物提取分離純化新技術的進展作一綜述。


1 超臨界流體萃取技術


超臨界流體萃取是一種以超臨界流體代替常規(guī)有機溶劑對中藥有效成分進行萃取和分離的新型技術。超臨界流體是溫度與壓力均在其臨界點之上的流體，性質(zhì)介于氣體和液體之間，有與液體相接近的密度，與氣體相接近的黏度及高的擴散系數(shù)，故具有很高的溶解能力及好的流動、傳遞性能，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有毒、易燃、易揮發(fā)的有機溶劑[1]。超臨界流體萃取技術在中藥生產(chǎn)領域應用較多。目前，通過調(diào)節(jié)溫度、壓力、加入適宜夾帶劑等方法，已成功地從中藥中提得揮發(fā)油、生物堿、苯內(nèi)素、黃酮類、有機酚酸、苷類、萜類以及天然色素等成分。這項技術不僅可提高提取效率，還可大量保存熱不穩(wěn)定及易氧化成分，可提取含量低的成分，以及選擇性地提取目標產(chǎn)品[2]。


2 膜分離技術


膜分離技術以選擇性透過膜為分離遞質(zhì)，當膜兩側存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差等)時，原料側組分選擇性的透過膜，以達到分離、提純目的。膜分離技術具有過程簡單、無相變、分離系數(shù)大、節(jié)能、高效、無二次污染、可常溫連續(xù)操作、可直接放大等優(yōu)點，是一項高新技術。膜分離技術在中藥領域中的應用將推動中藥現(xiàn)代化發(fā)展進程，同時還能提高我國中藥的附加值，有利于中藥出口。可以展望，膜分離技術必將在21世紀推動中藥制藥工業(yè)的迅速發(fā)展，為社會帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益[3]。


3 高速逆流色譜分離技術


高速逆流色譜分離法是一種不用任何固態(tài)載體或支撐體的液液分配色譜技術，該技術分離效率高，產(chǎn)品純度高， 不存在載體對樣品的吸附和污染，具有制備量大和溶劑消耗少等優(yōu)點，可廣泛應用于生物工程、醫(yī)學、醫(yī)藥、化工、食品等領域。近年高速逆流色譜分離法在天然藥物研究領域獨具特色。王鳳美等[4]用高速逆流色譜法制備丹酚酸B化學對照品，所用的溶劑系統(tǒng)為正己烷- 乙酸乙酯- 水- 甲醇（1.5∶5∶5∶1.5），一次分離可制備63.4 mg 丹酚酸B，純度為98.16%，同步完成復雜樣品的分離、純化和制備。


4 高效毛細管電泳法


高效毛細管電泳法是近年來迅速發(fā)展的一種新型分離分析技術，以高質(zhì)電場為驅(qū)動力以毛細管為分離通道依據(jù)樣品中各組分之間的遷移速度和分配行為上的差異而實現(xiàn)的類液相分離技術。該技術用于分析中草藥，具有以下優(yōu)勢：分離模式多，適合于中草藥中存在的各類物質(zhì)的分析；簡化對樣品前處理的要求；分析時間一般比HPLC短；由于柱效高，有可能使同一個分離條件適合多種樣品中多組分的分析；HPCE所采用的毛細管柱易于全面清洗，不必擔心柱污染而報廢；所用的化學試劑少，價廉，分析成本低，特別適合于我國國情[5]。


5 制備高效液相色譜


制備高效液相色譜具有靈敏度高、分析速度快、選擇性強等特點，可一次性完成分離純化和鑒定，廣泛用于天然產(chǎn)物的分離制備。董新榮等[6]利用制備型反相高效液相色譜法從辣椒素類物質(zhì)中制備了3種辣椒素單體。確認它們分別為降二氫辣椒素、辣椒素和二氫辣椒素，收率分別為60.1%、58.9%和72.3%。


6 分子印跡技術


分子印跡技術是20世紀末出現(xiàn)的一種高選擇性分離技術，模仿了生物界的鎖匙作用原理，首先合成對已知結構的模板分子具有特定識別能力的分子印跡聚合物（MIP），MIP能結合與模板分子結構相同或類似的分子，而對于與模板分子結構相差較遠的分子只有較弱的表面吸附作用，從而將兩者分離，富集得到目標化合物。MIP除了可以快速有效地分離出目標化合物，還能獲得具有相似藥理作用的相似化合物[7]。


7 半仿生提取技術


半仿生提取法是將整體藥物研究法與分子藥物研究法相結合，從生物藥劑學角度模擬口服給藥及藥物經(jīng)胃腸道轉(zhuǎn)運的原理，為經(jīng)消化道給藥的中藥制劑設計的一種新的提取工藝。張學蘭等[8]以小檗堿、總生物堿、干浸膏量為指標，對黃柏的半仿生提取法和水提取法進行了比較。結果顯示，半仿生提取法在增加有效成分的提取率、提高某些藥效學指標方面明顯優(yōu)于水提法，是一種值得在中藥提取分離中推廣的好方法。


8 酶工程技術


酶工程技術是近幾年來用于中藥工業(yè)的一項生物工程技術。中草藥成分復雜，有各種有效成分，選用恰當?shù)拿�，可以通過酶反應較溫和地將植物組織分解，加速有效成分的釋放提取，選用相應的酶可將影響液體制劑的雜質(zhì)如淀粉、蛋白質(zhì)、果膠等分解祛除，也可促進某些極性低的脂溶成分轉(zhuǎn)化為糖苷類易溶于水成分而有利于提取[9]。


9 微波技術


微波萃取是利用微波來提高萃取率的一種最新發(fā)展起來的新技術，具有選擇性高、操作時間短、溶劑耗量少、有效成分得率高的特點，被應用于環(huán)保方面有機污染物的提取、中藥及天然化合物的生物活性成分提取等方面。對于植物果膠的提取，與傳統(tǒng)的方法相比，微波輻射能大大加快組織的水解，使果膠提取的時間由傳統(tǒng)方法的90 min縮短到5 min，果膠質(zhì)量有所提高[10]。


10 超聲提取


超聲提取技術的基本原理主要是利用超聲波的空化作用加速植物有效成分的浸出、提��；另外，超聲波的次級效應，如機械振動、乳化、擴散、擊碎、化學效應等也能加速欲提取成分的擴散釋放并使之充分與溶劑混合，利于提取。其熱效應、機械粉碎作用及空化作用成為超聲技術在中藥提取法應用中的三大理論依據(jù)。與常規(guī)提取法相比，超聲波提取速度快、時間短、收率高，并免去了高溫對提取成分的影響， 已被許多中藥分析過程選為樣品處理的手段。陳洪濤等[11]研究超聲提取榕樹葉總黃酮的工藝條件，結果表明該方法效率高，穩(wěn)定性好，提取總黃酮含量高。

11 分子蒸餾技術


分子蒸餾是在高真空度下進行分離操作的連續(xù)蒸餾，可使分離混合物的沸點遠低于常壓，各組分在系統(tǒng)中受熱停留時間短，因此適于分離沸點高、黏度大、熱敏性的天然物料。翟淑紅等[12]利用分子蒸餾技術對茶樹油進行精制，結果從粗茶樹油中分離出了61種化合物，鑒定出36種組分，占總量的98.67%，其中4-松油醇高達49.56%，并且精制的茶樹油符合國際標準。分子蒸餾技術目前面臨的主要課題是擴大應用領域，尤其是對一些分離難度大的天然藥物的應用。


許多研究表明，以上這些新技術在天然藥物提取分離方面具有廣泛的應用前景�，F(xiàn)代化提取分離技術的應用對提高天然藥物制劑質(zhì)量，加快新藥開發(fā)和中藥現(xiàn)代化起著至關重要的作用。


[參考文獻]


[1] 劉永靜,劉巧,于麗麗,等.超臨界流體萃取技術在中藥分離分析中的應用進展[J].福建中醫(yī)學院學報,2008,18(2):60-62.


[2] 王志祥,劉亞娟,劉蕓.超臨界流體萃取技術及其在中藥開發(fā)中的應用[J].時珍國醫(yī)國藥,2006,17(4):651－652.


[3] 岑琴,周麗莉,禮彤.膜分離技術及其在中藥領域中的應用[J].沈陽藥科大學學報,2008,25(1):77-80.


[4] 王鳳美,陳軍輝,李磊,等.高速逆流色譜法分離制備丹酚酸B[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2006,18(1):100-104.


[5] 全亞君.高效毛細管電泳在中藥分析中的應用[J].中國藥物與臨床,2007,7(1):58-60.


[6] 董新榮,劉仲華,李本祥,等.制備型高效液相色譜法制備純化3種辣椒素單體[J].色譜,2008,26(3):366-369.


[7] 彭友元.分子印跡技術的原理及應用進展[J].泉州師范學院學報:自然科學版,2007,25(4):50-55.


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[9] 許明淑,羅明芳.酶法強化中藥提取的研究進展[J].中國中醫(yī)藥信息雜志,2005,12(12):37-39.


[10] 馬長雨,楊悅武,郭治聽,等.微波萃取在中藥提取和分析中的應用[J]. 中草藥,2004,35(11):801-802.


[11] 陳洪濤,蔡丹昭,林立波.榕樹葉總黃酮超聲提取工藝條件的研究[J].時珍國醫(yī)國藥,2008,19(8):1955-1957.


[12] 翟淑紅,黃少烈,顧志偉.茶樹油的分子蒸餾精制及其GC/MS分析[J].廣東化工,2008,35(1):97-100.

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