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【關(guān)鍵詞】中藥；分離技術(shù)；綜述

傳統(tǒng)中藥是我國的瑰寶,但對(duì)于絕大多數(shù)臨床療效肯定的中藥,我們并不清楚是何種成分起的作用,這也是中藥在國際上沒有獲得普遍認(rèn)可和接受的原因。中藥化學(xué)成分被公認(rèn)為中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的來源,為了有效、合理地利用中藥資源,對(duì)中藥成分分離的研究工作就顯得十分重要。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的分離技術(shù)更多地應(yīng)用在中藥成分分離的研究工作中。筆者現(xiàn)就近年來中藥成分分離中所應(yīng)用的技術(shù)作一綜述。

1傳統(tǒng)成分分離技術(shù)

傳統(tǒng)的成分分離技術(shù)更多依賴于普通柱層析、重結(jié)晶等。

普通柱層析就是利用硅膠或氧化鋁等常用的吸附材料作為固定相、利用不同比例的有機(jī)溶劑作為流動(dòng)相對(duì)樣品進(jìn)行洗脫,最終達(dá)到成分分離的效果。這種方法操作簡(jiǎn)單,但對(duì)于成分比較復(fù)雜或結(jié)構(gòu)相近的成分來說,常常得不到理想的分離效果。重結(jié)晶(Recrystallisation)是利用固體混合物中目標(biāo)組分在某種溶劑中的溶解度隨溫度變化有明顯差異,在較高溫度下溶解度大,降低溫度時(shí)溶解度小,從而實(shí)現(xiàn)分離提純,該法由于其局限性,也不能廣泛應(yīng)用在中藥成分的分離過程中。涂氏等[1]采用硅膠層析法及重結(jié)晶分離純化法從蒙古黃芪中分離出毛蕊異黃酮,在毛蕊異黃酮分離提純過程中,利用不同溶劑對(duì)樣品溶解度的不同,采用重結(jié)晶的方法,得到的晶體純度較高,而且樣品損失較少。李氏等[2]比較了柱層析與重結(jié)晶在精制水飛薊賓上的優(yōu)缺點(diǎn),柱層析和重結(jié)晶兩種方法均可達(dá)到獲得水飛薊賓純品的目的,柱層析分離所用時(shí)間稍短,純度比重結(jié)晶高,但需要大量溶劑,成本較高,且產(chǎn)率較低,而重結(jié)晶操作簡(jiǎn)單,所用儀器、溶劑價(jià)格低廉,容易控制反應(yīng),但反應(yīng)周期長(zhǎng)。

2減壓層析分離技術(shù)

減壓層析分離技術(shù)是一種簡(jiǎn)便、快速、高效的層析分離方法,其基本原理與普通柱層析相同。與其它層析分離方法相比,減壓層析分離具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),可避免樣品由于長(zhǎng)時(shí)間的吸附而變質(zhì),適用于分離不太穩(wěn)定的化合物。但該法在溶劑用量上比普通柱層析大,且不能直接觀察色帶來進(jìn)行切割洗脫。吳氏等[3]對(duì)減壓層析裝置進(jìn)行了改進(jìn),并首次應(yīng)用到貫葉連翹中金絲桃素的提取中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與常壓層析比較,在分離時(shí)間上縮短了一倍,產(chǎn)率提高了20多倍,而溶劑用量則減少了近一半。鄧氏[4]通過自制的減壓層析分離裝置,對(duì)多種中藥進(jìn)行成分分離,取得了良好的分離效果,得到漢防己甲素、漢防己乙素、烏頭堿、美沙烏頭堿、白藜蘆醇苷等。

3大孔樹脂吸附分離技術(shù)

大孔樹脂吸附分離技術(shù)是利用一類有機(jī)高聚物吸附劑,通過吸附性和分子篩原理,根據(jù)不同成分吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附樹脂上經(jīng)一定的溶劑洗脫而達(dá)到分離的目的。大孔樹脂明顯的優(yōu)勢(shì)在于其再生可以用溶劑來實(shí)現(xiàn),通常采用80%左右的含水醇、酮或含有酸、堿的含水醇、酮進(jìn)行洗滌,再生效果比較好。但大孔樹脂在有機(jī)溶劑殘留物的安全問題上存在著很多的爭(zhēng)論,國家食品藥品監(jiān)督管理局通過對(duì)大孔樹脂可能帶來的有機(jī)溶劑殘留物規(guī)定了檢測(cè)內(nèi)容,以達(dá)到控制其殘留量的目的。錢氏等[5]首次采用大孔樹脂富集提取靈芝三萜,并在實(shí)驗(yàn)中比較了AB-8、S-8、NKA-9、HP-20等4種樹脂材料,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),大孔樹脂的極性決定其對(duì)靈芝三萜吸附能力的大小,而比表面積對(duì)吸附靈芝三萜的影響不大,結(jié)果表明,AB-8大孔樹脂對(duì)靈芝三萜吸附速度快,吸附容量大,易解吸,適宜富集提取靈芝三萜。陳氏等[6]結(jié)合大孔樹脂吸附和膜分離技術(shù)對(duì)赤芍總苷進(jìn)行提取分離,結(jié)果表明,赤芍提取液經(jīng)大孔樹脂吸附精制后,所得到的總苷中芍藥苷的相對(duì)含量可達(dá)60%以上,再經(jīng)超濾方法精制后,可達(dá)85%以上。

4高效液相色譜分離技術(shù)

高效液相色譜分離技術(shù)是將流動(dòng)相由高壓泵打入系統(tǒng),樣品溶液經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相,被流動(dòng)相載入色譜柱(固定相)內(nèi),由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù),在兩相中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過反復(fù)多次吸附-解吸的分配過程,各組分在移動(dòng)速度上產(chǎn)生較大的差別,被分離成單個(gè)組分依次從柱內(nèi)流出,達(dá)到組分分離的目的。高效液相色譜分離技術(shù)具有分析速度快、效率高、靈敏度好、選擇性強(qiáng)、成分之間分離效果好等優(yōu)點(diǎn),是今后中藥成分分離研究的主要方向。但高效液相色譜分離技術(shù)存在處理樣品的能力相對(duì)較低、儀器及溶劑成本比較高的缺點(diǎn)。鄧氏等[7]運(yùn)用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)半邊旗二萜類活性成分進(jìn)行了分離和富集,實(shí)驗(yàn)對(duì)復(fù)雜基體中化學(xué)結(jié)構(gòu)上僅相差1個(gè)雙鍵、相對(duì)分子量相差2的5F和4F進(jìn)行了分析鑒定(5F具有抗腫瘤活性,4F則無),獲得了滿意的效果。陳氏等[8]利用高效液相色譜從日本產(chǎn)杉材中分離倍半萜類化合物,得到2個(gè)新化合物,分別為(-)-cuberbol和(+)-2,7(14),10-bisabolatrien-ol-4-one,純度分別為98.7%和99.1%。

5高效逆流色譜分離技術(shù)

高效逆流色譜分離技術(shù)是應(yīng)用動(dòng)態(tài)液-液分配的原理,利用螺旋管的方向性與高速行星式運(yùn)動(dòng)相結(jié)合,使兩相互不混溶的溶劑在螺旋管中實(shí)現(xiàn)高效接觸、混合、分配和傳遞,從而將具有不同分配比的樣品組分分離出來。與其他液相色譜分離技術(shù)相比,該技術(shù)不使用固相載體作為固定相,樣品在互不相溶的兩相中分配,克服了固相載體帶來的樣品吸附、損失、污染、峰形拖尾等缺點(diǎn),并能重復(fù)進(jìn)樣,應(yīng)用價(jià)值比較高。高效逆流色譜分離儀器價(jià)格低廉,性能可靠,分析成本低,易于操作,盡管與高效液相色譜分離相比有時(shí)柱效不太高,但可以避免其對(duì)樣品的吸附及不可回收的弊端。

王氏等[9]采用高效逆流色譜法分離純化丹參水溶性成分丹酚酸類物質(zhì),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,一次分離可制備63.4mg丹酚酸B,其純度為98.6%。該方法與高效液相色譜法相比較,溶劑系統(tǒng)既是固定相又是流動(dòng)相,廉價(jià)易得,可以隨時(shí)更換調(diào)整,不需要特殊的要求,樣品制備量大,不存在色譜柱污染的問題,而且與常壓和低壓色譜相比,高效逆流色譜的分離能力較好,有的樣品經(jīng)一次分離就可以得到一個(gè)甚至多個(gè)純度較高的單體,并且分離時(shí)間也較短,一般幾個(gè)小時(shí)即可完成一次分離。孫氏等[10]總結(jié)了高效逆流色譜技術(shù)在中草藥有效成分分離中的應(yīng)用,提出利用高效逆流色譜技術(shù),中草藥粗提物的分離純化以及制備可同步完成,通過選擇合適的溶劑體系,其分離效果可與高效液相色譜法相當(dāng),但由于高效逆流色譜的柱效不高,其分離的組分不夠多,這也是該法的主要缺點(diǎn)。

6超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體萃取技術(shù)是利用超臨界流體(如CO2、乙烯、乙炔、水等)在臨界狀態(tài)下,使其由氣體變?yōu)橐后w,從液體或固體中萃取中藥中的成分,當(dāng)恢復(fù)到常壓、常溫時(shí),超臨界流體氣化,使中藥成分從“流體”中分開,達(dá)到萃取分離的目的。超臨界流體萃取技術(shù)萃取能力強(qiáng)、提取效率高、生產(chǎn)周期短,極少損失易揮發(fā)組分或破壞生理活性物質(zhì),易于發(fā)現(xiàn)中藥中新的活性成分,且無溶劑殘留,產(chǎn)品質(zhì)量高。

彌氏等[11]對(duì)超臨界CO2萃取分離蛇床子中香豆素成分進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)表明,采用超臨界提取得到的蛇床子提取物有效成分含量高,雜質(zhì)少,萃取工藝本身集提取、分離和濃縮為一體,為后續(xù)的提純創(chuàng)造了良好的條件,在實(shí)驗(yàn)中,再采用重結(jié)晶的方法能得到2個(gè)單體化合物(osthol,imperatorin),操作簡(jiǎn)單,晶體純度高。金氏等[12]利用超臨界CO2萃取技術(shù)研究花椒中的麻味成分,實(shí)驗(yàn)中以乙醇作為夾帶劑進(jìn)行試驗(yàn),能夠大幅度改變超臨界流體的極性,增強(qiáng)其對(duì)極性成分的溶解能力,從而達(dá)到了萃取分離花椒中麻味成分的目的。

7膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是利用中藥成分間分子量的差異,以選擇性透過膜為分離介質(zhì),當(dāng)膜兩側(cè)存在某種推動(dòng)力(如濃度差、電位差、壓力差等)時(shí),原料側(cè)組分選擇性地透過膜,以達(dá)到分離、提純的目的。膜分離技術(shù)具有在分離時(shí)不受熱、能耗低、無二次污染、分離效率高等特點(diǎn),既可用于中藥提取液的澄清,又可用于中藥成分的精制、分離及提純。

孔氏等[13]針對(duì)復(fù)方銀黃口服液探討了膜分離技術(shù)對(duì)復(fù)方中藥有效成分的影響因素,結(jié)果表明,采用水煎煮的銀黃水煎液,通過膜分離技術(shù)得到的口服液中,綠原酸和黃芩苷的轉(zhuǎn)移率分別為96.82%和92.37%,有效成分較高的轉(zhuǎn)移率表明處方中的有效成分大部分可以通過膜分離技術(shù)得到。

8分子蒸餾技術(shù)

分子蒸餾技術(shù)是利用物質(zhì)揮發(fā)程度的不同,混合物各分子受熱后會(huì)從液面逸出,并在離液面小于輕分子平均自由程而大于重分子平均自由程處設(shè)置一個(gè)冷凝面,使輕分子不斷逸出,而重分子達(dá)不到冷凝面,從而打破動(dòng)態(tài)平衡而將混合物中的輕中分子分離。由于分子蒸餾是一種在高真空度(絕對(duì)壓強(qiáng)0.133Pa)下進(jìn)行分離操作的連續(xù)蒸餾過程,蒸餾過程中冷卻真空系統(tǒng)的不斷抽氣,使整個(gè)蒸餾系統(tǒng)處于高真空度,從而使待分離混合物的沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常壓沸點(diǎn),并且各組分在系統(tǒng)中受熱停留的時(shí)間短,因此,分子蒸餾技術(shù)尤其適合于分離高沸點(diǎn)、粘度大、熱敏性的中藥成分。

胡氏等[14]采用分子蒸餾技術(shù)對(duì)廣藿香油進(jìn)行了分離純化,實(shí)驗(yàn)中得到4個(gè)餾分,經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè),餾分Ⅱ和Ⅲ中廣藿香醇和廣藿香酮2種有效成分的含量與廣藿香原油相比提高了27%～47%,提示用分子蒸餾分離技術(shù)能有效地提高廣藿香油中廣藿香醇和廣藿香酮的含量,為廣藿香的產(chǎn)業(yè)化和新藥開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。許氏等[15]在總結(jié)分子蒸餾技術(shù)在中草藥有效成分分離中的應(yīng)用中提出：由于分子蒸餾設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造技術(shù)要求高,投資較大,因此,在一定程度上制約了其在醫(yī)藥產(chǎn)品中的應(yīng)用。目前,用于中草藥成分分離的大多是熱敏性、沸點(diǎn)高、生產(chǎn)量不太大、價(jià)值高的藥材,如結(jié)合超臨界CO2萃取技術(shù)、分子蒸餾技術(shù)等來制備大蒜注射液。

9毛細(xì)管電泳分離技術(shù)

毛細(xì)管電泳分離技術(shù)是以高壓電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力,以毛細(xì)管為分離通道,依據(jù)樣品中各組分分離淌度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)分離的一類液相分離技術(shù)。它兼有高壓電泳的高速、高分辨率及高效液相色譜的高效率等優(yōu)點(diǎn),與高效液相色譜分離技術(shù)相比,在分離中藥成分時(shí)具有毛細(xì)管柱不易被污染,樣品前處理簡(jiǎn)單,柱效高、分離成本低、分離模型多等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)由于毛細(xì)管柱制備較困難、壽命較短等缺點(diǎn),影響了其廣泛的應(yīng)用。李氏等[16]建立了毛細(xì)管電泳法分離測(cè)定板藍(lán)根中的4種活性有機(jī)酸成分,提示了從含量和藥理作用的角度考慮,靛藍(lán)和靛玉紅不宜作為清熱解毒的板藍(lán)根制劑的質(zhì)量控制指標(biāo),通過建立板藍(lán)根中4種有機(jī)酸的分離測(cè)定方法,為板藍(lán)根制劑的質(zhì)量控制提供了參考。

10結(jié)語

雖然近年來我國在中藥現(xiàn)代化中已取得了較大的成果,但離走向國際還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離。中藥有效成分的分離與純化是中藥開發(fā)的關(guān)鍵,新技術(shù)能大大提高中藥化學(xué)成分的收率與質(zhì)量,節(jié)約大量的時(shí)間和能源,我們應(yīng)加大新的分離純化技術(shù)的應(yīng)用。但從目前研究看,某些分離純化技術(shù)尚存在一定的局限性,如分離純化量的限制、分離純化成本的限制等問題,特別是現(xiàn)在一些分離純化技術(shù)尚處在實(shí)驗(yàn)室研究階段。如何將這些新技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中,還有許多問題需要解決,更需要研究單位和企業(yè)聯(lián)手,解決生產(chǎn)中遇到的問題。我們相信,隨著新技術(shù)在中藥分離純化領(lǐng)域中的進(jìn)一步完善與應(yīng)用,將會(huì)大大促進(jìn)中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類健康作出更大的貢獻(xiàn)。

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