提取分离技术

近二十年中药有效成分的提取分离技术中药是祖国医药学的中药组成部分，也是我国传统的防治疾病的重要武器，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。中药的组成成分非常复杂，含有多种有效成分，提取其有效成分并进一步加以分离、纯化，得到有效单体是中药研究领域中的一项重要内容。近年来，在中药有效成分提取分离方面出现了许多新技术、新方法，已显示极大的应用前景，使中医药工业更加生机盎然。

萃取技术[1-2]

1、超临界CO

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超临界提取技术作为近几年新兴的提取分离技术，在中药有效成分的提取中发挥着越来越重要的作用。它是利用超临界状态下的流体做萃取剂，从液体或固体中萃取有效成分进行分离的方法。通过调节压力和温度影响超临界流体的溶解力，当气体处于临界状态时，成为性质介于气体和液体之间的单一状态，密度接近于液体，黏度高于气体但远小于液体，扩散系数比液体大100倍。提取快、生产周期短，具有抗氧化、灭菌作用。操作参数易于控制，有利于保证和提高产品质量，质量稳定且标准容易控制，溶剂可循环利用且没有残留，尤其适用于中药

萃取使君子仁中的脂肪油及不饱和脂热敏物质的提取.王立军等[3]用超临界CO

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肪酸，得到了比较高的收率。

2、微波萃取技术

微波萃取(Microwave Extraction)是产生在分析化学研究的基础上的,是制备分析样品的有效方法之一。采用微波萃取法制备样品,具有时间短、节省试剂、制样精度高、回收率高等优点。随着技术的不断完善,微波萃取已用于农药残留、有机污染物、金属及其化合物、人血(或血清)、中药物、植物有效成分的萃取分离过程中,其应用范围遍及环境分析、化工分析、食品分析、天然产物提纯、矿物处理、生化分析、临床应用等领域。国内已有人利用微波技术提取黄花蒿,红景天,黄芩,金银花等中药的有效成分[4-7]。

3、膜分离技术

膜分离技术是一项新兴的高效分离技术,已被国际公认为20世纪末到21世纪中期最有发展前途的一项重大高新生产技术。膜分离技术是以选择性的透过膜

为分离递质，当膜两侧存在一定的电位差、浓度差或者压力差时，原料一侧的组分就会选择性的透过膜，从而达到分离、纯化的目的。研究表明膜分离技术在中药成分分离纯化中的应用主要有三大功能，即截留大分子杂质、滤除小分子物质和脱水浓缩。分离膜按其孔径大小可划分为微滤(≥0．01 μm)、超滤(10～100 nm) 、纳滤(1～10 nm)、反渗透(≤1 nm)。各种膜过程具有不同的分离机制，可适用于不同的对象和要求。其中微滤和超滤在医药研究领域应用最为广泛。

3.1 微滤

微滤(microfiltration)是使用最早的膜技术，其分离机理为筛分，在分离过程中膜的物理结构起决定作用，分离过程中采用的推动力为压力差，膜孔径大小为0．01～10 μm，推动压力差小于0．1 MPa。微滤膜材料分有机材料和无机材料两类。有机材料有纤维素酯类、聚矾、聚丙烯等，无机材料包括金属、陶瓷、金属氧化物、玻璃、沸石等。与有机膜相比，无机膜具有化学性质稳定、耐高温、抗污染性强、易清洗、机械强度高等优点，近年来发展迅速。于庆立等[8]将微滤膜分离与传统醇沉工艺进行比较分析来优选清肝颗粒提取工艺，发现膜分离法显著优于醇沉法，提取清肝颗粒工艺操作简便，节约能源，有效成分绿原酸含量高。

3.2 超滤

超滤(ultrafiltration)是20世纪60～70年代发展起来的一种膜分离技术,利用膜两侧的压力差不同，可将不同分子量的溶质进行选择性的分离。分离机理仍为筛分，膜孔径大小为 10～100nm，推动压力差 0．1～1 MPa，可从液体除去0．0012～0．05 μm的溶质分子和分子量约为1000万的高分子化合物、胶体、病毒、热源、菌丝和蛋白，常用于大分子物质的分级分离和脱盐浓缩、小分子物质的纯化。超滤过程无相变、不使用有机溶剂，分离选择性较高、保持原方的配伍特色从而保证制剂成品的疗效、除杂效果好，能显著提高口服液、注射剂等液体制剂的澄明度，延长储存时间同时可去除细菌和热原，可实现连续化、自动化操作，符合中药生产现代化的要求。根据化学性质和结构,膜材料可以分为两大类:有机膜和无机膜。实践证明有机膜始终存在着不能解决膜污染、不能抗高压和高温等问题,所以人们开始制造无机分离膜及其材料来弥补有机膜的诸多缺点。杨加域等[9]采用高效液相色谱法测定白芍超滤液中芍药苷的含量，研究超滤膜对白芍醇提液分离的药效部位及其体外抗肿瘤的活性。发现白芍超滤液药效部位对

肿瘤细胞的抑制作用与给药量和给药时间均呈正相关。表明超滤膜分离的白芍醇提液药效部位在体外有抗肿瘤活性。

3.3 纳滤

纳滤(nanofiltration)是一种介于超滤和反渗透之间的膜分离过程，它填补了超滤和反渗透之间的空白。在分离过程中以压力差为推动力，分离机理为吸附—扩散，膜孔径大小为 1 ～10 nm。能分离除去分子量为 300 ～1000 的小分子物质，推动压力差 0．5 ～ 1．5 MPa。纳滤膜由于截留分子量介于超滤与反渗透之间，同时还存在 Donna 效应，因此对低分子量有机物和盐的分离有很好的效果，并具有不影响分离物质生物活性、节能、无公害等特点，越来越广泛地被应用于医药工业中的各种分离、精制和浓缩过程[10]。多用于维生素、抗生素、氨基酸等发酵液的澄清过滤、分离与纯化，半合成抗生素的脱盐浓缩，中成药澄清除菌过滤等。纳滤膜集浓缩与透析为一体，可使溶质的损失达到最小，它常与其他膜技术进行联用。杨艳等[11]通过低温提取工艺，然后用微滤膜除杂，纳滤膜浓缩麻黄碱，确定最佳提取工艺，解决了麻黄碱生产工艺哦废水处理问题，提高了麻黄碱收率，并降低了能耗。

3.4 反渗透

反渗透(reverse osmosis)反渗透借助半透膜对水溶液中溶质截留，在高于溶液渗透压的压差推动力下，使溶剂渗透半透膜，从而达到溶液脱盐、金属离子及小分子物质的目的。反渗透膜孔径≤1 nm，推动压力差1～10 MPa，在医药行业中的应用主要是制备各种医用水注射用水、透析水，可代替离子交换树脂，主要用于水的脱盐纯化。陈莹和万端极[12]将麻黄草进行液态发酵水提取合并滤液，第一级膜为纳滤膜，其作用是除杂，效果为麻黄碱透过率高达 98%，杂质截留率达25%，纳滤膜滤液过二级膜(反渗透膜)浓缩分离，麻黄碱被完全截留，滤液无颜色，电导接近生活用水，可循环利用于水提部分，膜设备操作简单、易于清洗，可实现自动化、连续化生产。

4、大孔吸附树脂技术[13]

大孔吸附树脂技术是利用大孔吸附树脂的多孔结构和选择性吸附功能,从中药提取液中分离精制有效成分或有效部位的技术。大孔吸附树脂属于功能高分子材料,是吸附树脂的一种，于20世纪60年代发展起来的一种新型吸附剂,既有物

理吸附作用,又因多孔状结构而有筛选作用。在中药有效成分分离提取的应用中,呈现出良好的发展势头。它是一种不溶于酸、碱及各种有机溶剂的有机高分子聚合物,其孔径与比表面积都比较大,在树脂内部具有三维空间立体孔结构,其吸附容量大、选择性好、吸附速度快,近年来广泛用于天然产物的提取分离工作中,得到了普遍认可和重视。

5、分子印迹技术[14]

分子印迹技术(molecular imprinting technology,MIT)是将功能单体,在模板分子的存在下交联聚合,然后洗脱除去模板分子,制得的聚合物在立体空穴和功能基排布上与目标分子具有互补的结构。由于其具有高选择性和高强度的优点,与天然抗体相比制备简单,且模板分子可重复使用,现已广泛用于手性固定相、仿生传感器、固相萃取、模拟酶催化及药物控释等领域中。分子印迹技术与色谱分离技术相比,具有分子识别性强、固定相制备简便快速、操作简单、性质稳定(耐酸碱、耐高温、高压等)、溶剂消耗量小、模板和MIPs可以回收再利用等优点。

6、分子蒸馏技术

分子蒸馏(Molecular Distillation)又叫短程蒸馏(Shortpath- distillation),分子蒸馏技术属于一种高新技术。它是一项较新的尚未广泛应用于工业化生产的液—液分离技术,特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离,其应用能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的问题。由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点,因而能大大降低高沸点物料的分离成本,极好地保护了热敏物料的特点品质。分子蒸馏技术的应用领域十分广阔,目前可应用分子蒸馏生产的产品有数百种。分子蒸馏技术具有操作温度较低、蒸馏压强低、物料受热时间短、物料分离效率高的有点，但由于分子蒸馏要求在高真空下进行分离,所需要的设备成本过高,结构复杂,设计技术要求高,相应的配套设备也多,投资过大,国内尚未见大规模运用，并且分子蒸馏受设备结构和加热面积的限制,设备体积比常规蒸馏设备体积大,在大规模生产应用中有不少困难。

7、高速逆流色谱技术[15]

高速逆流色谱(High-speed counter-currentchro-matograph，HSCCC)技术是一种新型的分离比较完全的液液分配色谱，其工作原理建立在美国国立卫生院YiochiroIto博士发明的逆流色谱技术基础上。HSCCC分离比较完全，能在短时间

内实现对复杂混合物中各组分的高纯度制备量分离。具有重现性好、分离效率高、超载能力强、溶剂用量少的优点，HSCCC 克服了固定相载体带来的样品吸附、损失、污染和峰形施尾等缺点，应用范围广，特别适用于极性化合物的分离。

结语

中草药制品的质量在很大程度上依赖于中药提取分离的效果，加大采用先进的提取分离技术和设备对中药产品质量的提高将起到重要的作用。人类回归大自然的思潮以及国内中医药走向世界的战略目标的提出，都为中药的研究和进展创造了有利条件，我们应当抓住机遇，把握机遇，使先进的提取分离技术尽快在中药行业中推广应用，促进中药现代化的实现。

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