中草藥的提取與分離方法

1、中草藥的提取與分離方法中草藥的提取與分離方法中草藥所含成分十分復(fù)雜，既有有效成分，又有無效成分和有毒成分。為了提高中草藥的治療效果，就要盡最大限度從復(fù)雜的均相或非均相體系中提取有效成分，然后通過分離和去除雜質(zhì)以達(dá)到提純和精制的目的。植物有效成分分離方法很多，其中歷史較長應(yīng)用較多的是溶劑提取法、水蒸汽蒸餾、萃取、結(jié)晶、吸附等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在中藥提取方面出現(xiàn)了許多新技術(shù)、新方法，主要是超臨界流體萃取技術(shù)，超聲提取技術(shù)，微波萃取技術(shù)，

2、酶法等。1.2.1溶劑提取法溶劑的選擇：運(yùn)用溶劑提取法的關(guān)鍵，是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?。溶劑選擇適當(dāng)，就可以比較順利地將需要的成分提取出來。選擇溶劑要注意以下三點(diǎn)：①溶劑對(duì)有效成分溶解度大，對(duì)雜質(zhì)溶解度小；②溶劑不能與中藥的成分起化學(xué)變化；③溶劑要經(jīng)濟(jì)、易得、使用安全等。有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)中親水性基團(tuán)多，其極性大而疏于油；有的親水性基團(tuán)少，其極性小而疏于水。這種親水性、親脂性及其程度的大小，是和化合物的分子結(jié)構(gòu)直接相關(guān)。一般來說，兩種基本母核相

3、同的成分，其分子中功能基的極性越大，或極性功能基數(shù)量越多，則整個(gè)分子的極性大，親水性強(qiáng)，而親脂性就越弱，其分子非極性部分越大，或碳鍵越長，則極性小，親脂性強(qiáng)，而親水性就越弱。各類溶劑的性質(zhì)，同樣也與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。例如甲醇、乙醇是親水性比較強(qiáng)的溶劑，它們的分子比較小，有羥基存在，與水的結(jié)構(gòu)很近似，所以能夠和水任意混合。丁醇和戊醇分子中雖都有羥基，保持和水有相似處，但分子逐漸地加大，與水性質(zhì)也就逐漸疏遠(yuǎn)。所以它們能彼此部分互溶，在它們互溶

4、達(dá)到飽和狀態(tài)之后，丁醇或戊醇都能與水分層。氯仿、苯和石油醚是烴類或氯烴衍生物，分子中沒有氧，屬于親脂性強(qiáng)的溶劑。溶劑提取法的原理：溶劑提取法是根據(jù)中草藥中各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì)，選用對(duì)活性成分溶解度大，對(duì)不需要溶出成分溶解度小的溶劑，而將有效成分從藥材組織內(nèi)溶解出來的方法。當(dāng)溶劑加到中草藥原料（需適當(dāng)粉碎）中時(shí)，溶劑由于擴(kuò)散、滲透作用逐漸通過細(xì)胞壁透入到細(xì)胞內(nèi)，溶解了可溶性物質(zhì)，而造成細(xì)胞內(nèi)外的濃度差，于是細(xì)胞內(nèi)的濃溶液不斷向外擴(kuò)散

5、，溶劑又不斷進(jìn)入藥材組織細(xì)胞中，如此多次往返，直至細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，將此飽和溶液濾出，繼續(xù)多次加入新溶劑，就可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。中草藥成分在溶劑中的溶解度直接與溶劑性質(zhì)有關(guān)。溶劑可分為水、親本性有機(jī)溶劑及親脂性有機(jī)溶劑，被溶解物質(zhì)也有親水性及親脂性的不同。水：水是一種強(qiáng)的極性溶劑。中草藥中親水性的成分，如無機(jī)鹽、糖類、分子不太大的多糖類、鞣質(zhì)、氨基酸、有機(jī)酸鹽、生物堿鹽及甙類等都能被水溶解。為了增加某

6、些成分的溶解度，也常采用酸水及堿水作為提取溶劑。酸水提取，可使生物堿與酸生成鹽類而溶出，堿水提取可使有機(jī)酸、黃酮、蒽醌、內(nèi)酯、香豆素以及酚類成分溶出。親水性的有機(jī)溶劑：也就是一般所說的與水能混溶的有機(jī)溶劑，如乙醇、甲醇等，以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比較好，對(duì)中草藥細(xì)胞的穿透能力較強(qiáng)。難溶于水的親脂性成分，在乙醇中的溶解度也較大。還可以根據(jù)被提取物質(zhì)的性質(zhì)，采用不同濃度的乙醇進(jìn)行提取。用乙醇提取比用水量較少，提取時(shí)間短，溶解出的水溶性雜

7、質(zhì)也少。親脂性的有機(jī)溶劑：也就是一般所說的情形水不能混溶的有機(jī)溶劑，如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯等。這些溶劑的選擇性能強(qiáng)。但這類溶劑揮發(fā)性大，多易燃，一般有毒，價(jià)格貴，設(shè)備要求較高，透入植物組織的能力弱，需長時(shí)間反復(fù)提取，故此法較少用。1.3.2水蒸氣蒸餾法適用于能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的中草藥成分的提取。此類成分的沸點(diǎn)多在100℃以上，與水不相混溶或僅微溶，且在約100℃時(shí)存一定的蒸氣壓。當(dāng)與水在一起加熱時(shí)，其蒸氣壓和水的蒸汽壓

8、總和為一個(gè)大氣壓時(shí)，液體就開始沸騰，水蒸氣將揮發(fā)性物質(zhì)一起帶出。例如中草藥中的揮發(fā)油，某些小分子生物堿——麻黃堿、蕭堿、檳榔堿，以及某些小分子的酚性物質(zhì)。波提取白頭翁總皂苷大大簡化了操作程序縮短了提取時(shí)間提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和純度改進(jìn)了既繁瑣費(fèi)時(shí)又易乳化的常用提取方法。郭孝武、楊銳（1999）以95%乙醇為溶媒分別用不同頻率的超聲波及不同的提取時(shí)間從益母草中提取益母草總堿并與回流提取法作比較超聲提取法工藝簡單無需加熱只用110kHz超聲波提取

9、40min其提取率比回流法提取2h所得提出率約高1倍。郭孝武（1999）用不同頻率的超聲從大黃中提取大黃蒽醌類成分與常規(guī)煎法提取相比結(jié)果表明超聲無需加熱且隨超聲頻率不同而得率不同尤以20kHz頻率超聲提取后的大黃蒽醌類成分得率最高。李美琴、張敏紅（2000）比較了超聲波法與浸漬法對(duì)排毒養(yǎng)顏膠囊內(nèi)容物提出率的影響結(jié)果用超聲波提取10min比浸漬法提2h的提出率還高并且超聲波對(duì)浸出物的成分無影響。李益福、張美玲（2000）采用高效液相色譜法

10、以煎煮、超聲、半仿生提取方法對(duì)四物湯中阿魏酸和芍藥苷的溶出量進(jìn)行比較結(jié)果超聲技術(shù)提取方法簡單提取率高低耗高效作為提取的一種手段有著廣闊的應(yīng)用前景。超聲提取技術(shù)能避免高溫高壓對(duì)有效成分的破壞但它對(duì)容器壁的厚薄及容器放置位置要求較高否則會(huì)影響藥材浸出效果。而且目前實(shí)驗(yàn)研究都是處于很小規(guī)模要用于大規(guī)模生產(chǎn)還有待于進(jìn)一步解決有關(guān)工程設(shè)備的放大問題。1.3.6微波萃取技術(shù)微波萃取是利用微波能來提高萃取率的一種最新發(fā)展起來的新技術(shù)。它的原理是在微波

11、場(chǎng)中吸收微波能力的差異使得基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱從而使得564被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)差的萃取劑中微波萃取具有設(shè)備簡單、適用范圍廣、萃取效率高、重現(xiàn)性好、節(jié)省時(shí)間、節(jié)省試劑、污染小等特點(diǎn)。目前除主要用于環(huán)境樣品預(yù)處理外還用于生化、食品、工業(yè)分析和天然產(chǎn)物提取等領(lǐng)域（陳猛，1999）。在國內(nèi)微波萃取技術(shù)用于中草藥提取這方面的研究報(bào)道還比較少。王威等（1999）采用微波破

12、壁法從高山紅景天根莖中提取紅景天苷該方法具有快速、高效、安全、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)的乙醇回流提取相比該方法在保持較高的提取率的同時(shí)大大縮短了提取過程所用的時(shí)間并且顯著降低了提取液中雜蛋白的含量。范志剛等（2000）研究微波技術(shù)對(duì)槐花中蕓香苷浸出量的影響對(duì)藥材粒徑、浸出時(shí)間及微波輸出功率進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)選槐花中蕓香苷最佳浸出方案結(jié)果表明微波技術(shù)對(duì)槐花中蕓香苷的浸出量明顯優(yōu)于常規(guī)煎煮方法這一技術(shù)應(yīng)用于藥材浸出是一種省時(shí)便捷值得推廣普及的中藥浸出新

13、方法。微波萃取技術(shù)與傳統(tǒng)煎煮法相比較克服了藥材細(xì)粉易凝聚、易焦化的弊病提取時(shí)間極短設(shè)備簡單投資較少。但這一技術(shù)用于中草藥提取尚屬起步其萃取機(jī)理還需進(jìn)一步研究。1.3.7酶法酶法中藥制劑的雜質(zhì)大多為淀粉、果膠、蛋白質(zhì)等針對(duì)雜質(zhì)可選用合適的酶予以分解除去。酶反應(yīng)較溫和地將植物組織分解可以較大幅度提高收率故酶解不失為一種最大限度從植物體內(nèi)提取有效成分的方法之一。這是一項(xiàng)很有前途的新技術(shù)。在國內(nèi)上海中藥一廠首先應(yīng)用酶法成功地制備了生脈飲口服液（

14、楊慶隆，1995）。目前用于中藥提取方面研究較多的是纖維素酶大部分的中藥材的細(xì)胞壁是由纖維素構(gòu)成植物的有效成分往往包裹在細(xì)胞壁內(nèi)纖維素則是由βD葡萄糖以14β葡萄糖苷鍵連接用纖維素酶酶解可以破壞βD葡萄糖鍵使植物細(xì)胞呂衛(wèi)明等（1991）介紹了一種從黃芩中提取分離黃芩素的新方法——酶水解法并且和直接提取法相比較結(jié)果新方法所得粗品中黃芩素達(dá)75.67%收率為2.46%。侯嶸嶠等（1994）首先將工業(yè)纖維素酶應(yīng)用于中藥及藥渣中使中藥及藥渣的纖

15、維素酶解為β葡萄糖變?cè)鼮樗幾儚U為寶這對(duì)中藥制藥工業(yè)是一個(gè)開源節(jié)流的創(chuàng)舉。馬田田（1994）用黃柏提取小檗堿之前經(jīng)纖維素酶進(jìn)行預(yù)處理可提高小檗堿收率并與未加酶的提取進(jìn)行比較有顯著性差異。因而考慮是否將纖維素酶用于其它天然產(chǎn)物的提取。張彩霞等（2000）將纖維素酶應(yīng)用于穿山龍?zhí)崛∈硎氃碥赵涔に囍槐仍に嚩嗔艘徊綄?duì)原藥材飲片的酶解處理但在纖維素酶的作用下提高了薯蕷皂苷元的收率兩種方法對(duì)比有顯著性差異。馬桔云等(2000)在穿心蓮提取穿心蓮內(nèi)