天然产物中有效成分不同提取方法的研究与分析.docx

《天然产物中有效成分不同提取方法的研究与分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天然产物中有效成分不同提取方法的研究与分析.docx（11页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、摘要：天然产物中的有效成分活性明显，是其发挥疗效的关键因素，但有效成分在天然产物中的含量一般都较低，因此选择正确的提取方法至关重要。随着科学技术的进步，不断涌现出了提取天然产物有效成分的新方法、新工艺。现综述了近年来天然产物中黄酮、多糖、挥发油、生物碱与菇类的提取方法及特点，并对各有效成分的不同提取方法进行了比较与分析，以期为天然产物有效成分的提取提供参考。关键词：天然产物；有效成分；提取方法；分析O引言天然产物的有效成分种类多、含量低，包括黄酮、多糖、挥发油、生物碱、菇类、蛋白质等。随着现代中医药的发展，人们对有效成分的需求不断增加，其提取方法也越来越受到重视。传统的提取方法有浸渍法、回流法

2、、压榨法与索氏提取法等，虽然这些提取方法操作简单，但有效成分损失多、提取周期长、原料浪费严重。近来年，随着科学技术的不断进步，涌现出了一些新型提取技术，如超临界流体萃取、超声波提取、微波萃取、酶法提取等，这些技术具有提取效率高、所提取产品质量好等特点。天然产物有效成分的提取对实现中药现代化具有积极意义，因此有必要对其中不同有效成分的提取方法做进一步的研究与分析。1 黄酮黄酮是指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物，在天然植物的叶子和果实中分布广泛，2-苯基色原酮是其最基本的结构，黄酮类化合物生物活性显著，且副作用较低，在药品和保健品等领域有很大的发展前景。1.1 常规

3、提取方法黄酮类化合物的常规提取方法是热回流法与浸渍法。采用浸渍法提取首乌藤中的黄酮类化合物，得到的产物提取率为6%。采用乙醇回流法提取，可使菊花中黄酮含量达到较大值。对比了两种常规提取方法对山楂叶中总黄酮得率的影响，发现浸渍法提取黄酮的含量较回流法高，且热回流法所需的温度也较高，而浸渍法提取时间较长。1.2 微波萃取法微波萃取技术(IniCroWaVe-assistedextraction,MAE)具有操作简易、得率高等优点。运用微波法萃取山楂叶中的黄酮，经试验研究，黄酮得率高达8.923%,明显优于传统提取方法。采用微波法萃取菊花芽中的黄酮，总黄酮产量为11.21%1.12机研究了五加叶黄酮

4、的提取工艺，将微波萃取法与索氏提取法对比后发现，微波萃取法不仅操作简单，而且萃取效率明显提高，所需时间大幅度减少。1.3 超声波辅助提取法超声波辅助提取法(UItraSoUnd-Rssistedextraction,UAE)具有效率高、防止过热、速度快等特点。研究结果表明，采用超声波法提取槁椁叶中的黄酮，可使含量达到较大值。运用超声波法提取芒箕中的黄酮，发现该方法可行性较高，有一定的应用前景。1.4 超临界流体萃取法超临界流体萃取法(SUPerCritiCaIfIUidextraction,SFE)不仅操作温度低，且传质速度快、耗能小、产品中无任何残留的有机试剂。采用超临界流体萃取法提取满山红

5、中的黄酮类物质，最终产物得率高，且耗时短。运用超临界COZ萃取法萃取山楂核中的黄酮，提取率为3.308%,同时黄酮类物质还表现出强抗氧化和抗脂肪成分的功效。1.5 酶法酶法提取技术(enzymatictreatmentextraction,ETE)不仅操作简单，而且成本低，在工业上有放大生产的可行性。采用酶法提取仙人草中的黄酮，最终得率较常规方法增加了9.79%,表明纤维素酶对黄酮提取有促进作用。在提取莲子心中的黄酮时，加入了一定量的纤维素酶后，发现黄酮提取率可达4.50%。1.6 超滤法超滤膜技术(Uitra-filtrationmembraneextraction,UFME)是利用膜孔的筛

6、分、吸附等作用，实现对物质的提取与分离。采用超滤法处理提取过程的粗提液，得到的提取物纯度高、选择性好。采用超滤法萃取银杏叶中的黄酮，经过多次试验后黄酮含量达4.83%o利用超滤法对银杏叶的粗提液进行进一步精制后发现，黄酮含量有了很大提高。2 多糖多糖是由单糖分子与糖昔键组成的一类天然产物，具有较高的生物活性，同时还有抗菌、抗癌、抗辐射、抗心肌缺血、抑制肿瘤等疗效。目前已有多种方法可用于提取天然产物中的多糖类物质。2. 1常规提取方法多糖的提取方法较多，回流法与水浸提法具有装置简单易行、成本消耗低等优点，但提取效率相对较低。采用回流法萃取香椿叶多糖，发现多糖含量可高达34.783mggo在高压条

7、件下用回流法提取香菇中的多糖，最佳提取率为7.83%。碱提法是传统提取方法中的一种，研究了程海螺旋藻中的多糖萃取工艺，发现碱提法能有效提高多糖得率。相对于前几种提取方式，索氏提取法较为普遍。采用索氏法提取猪苓多糖，发现多糖得率较高，但提取温度也较高，且耗时长。2.2 微波萃取法微波萃取法具有效率高、频率快、选择性好等优点，但不适合提取热敏性物质。运用微波法萃取青钱柳多糖，经过试验后得到多糖提取率为5.04%o采用微波法提取芒果中的多糖，发现最终提取率高达28.86%,且操作时间减短。2.3 超声波辅助提取法超声波提取利用超声波的机械效应、热效应与空化效应，使有效成分更好地溶出，提高多糖得率。探

8、讨了女贞子多糖的最佳提取工艺，发现超声波法较索氏提取法的得率增加了约1.4倍。利用超声波法提取桑蚕蛹多糖，发现该法操作简便快速，最终产品得率较高。2.4 超临界流体萃取法采用超临界流体萃取技术提取的多糖具有纯度高、杂质少、选择性好等优点，可广泛应用于工业生产中。采用超临界流体萃取法提取无花果中的多糖，试验后提取率达17.31%。采用超临界CO2流体萃取灰树花中的多糖，通过正交试验法后得率为7.38%,表现出一定的优势。2.5 酶法酶法是利用相应的酶来破坏细胞壁骨架结构，从而促进有效成分的提取，相对于常规提取方法，酶法具有反应温和、不引进任何杂质等优点。研究了墨旱莲多糖的提取工艺，发现采用酶法后

9、得率有了较大提升。采用酶法萃取铁皮石斛中的多糖，最终提取率可达16.11%。2.6 常温超高压提取法常温超高压提取(ultrahighpressureextraction,UPE)是在常温或较低温度下，快速加以100l000MPa的流体静压力，令溶剂以最快的速度渗透，达到提取快速、高效的目的。采取常温超高压技术萃取龙眼果皮中的多糖，试验后得率在6.4mg/g左右。利用常温超高压法提取多糖后发现，该法具有操作温度低、耗时短、环保等优点。3挥发油挥发油又称精油，主要存在于植物中，大多数具有芳香气味，在自然界中分布极为广泛，具有抗菌消炎、抗自由基、抗衰老等功效，在较多领域中均有广泛的应用。3.1 常

10、规提取法压榨法(PreSSextraction,PE)是最简易的提取技术，该法可适当降低热敏物质的损失，其缺点是所得挥发油含有一定的杂质。采用压榨法萃取温莪术，经过进一步提纯后，其挥发油收率为2.33%o水蒸气蒸储法也适用于提取挥发油，采用该法提取菊花中的挥发油，并通过正交试验进行优化，结果表明，水蒸气蒸储法操作简单，可应用于进一步扩大生产。3.2 微波萃取法微波萃取法提取挥发油时，能加速提取过程，提高最终得率。采用微波法萃取荆芥中的挥发油，发现得率显著增加，而操作时间明显缩短。研究了牡荆挥发油的提取工艺，经过检测鉴定后发现，微波萃取法能有效提高挥发油的得率。3.3 超声波辅助提取法超声波可以

11、快速促进挥发油在溶剂中的溶解与扩散。采用常规方法和超声波法对高良姜挥发油进行提取研究，通过对比后发现，超声波辅助提取法具有提取效率高、节能等优点。采用超声波协同超临界流体法萃取杏仁油，研究后发现，提取率比不使用超声波时增加了40%60%。3.4 超临界流体萃取法超临界流体萃取法所需的温度较低，能有效防止挥发油中有效成分的耗损，十分适合挥发油的萃取。采用超临界CO2流体萃取两面针根中的挥发油，发现主要化学成分得率均达到较高值。利用超临界CO2流体萃取飞机草中的挥发油，经过试验优化后平均得率达1.58%。3.5 酶法酶法能够有效摧毁细胞壁的束缚作用，加速天然产物中挥发油的提取。利用酶解技术优化北苍

12、术中挥发油的提取工艺，试验后挥发油提取率较常规法增加了20.82%。采用木聚糖酶提取温莪术中的挥发油，最终得率比传统工艺提高了3.4倍，证明酶法能够有效提高挥发油的提取效率。3. 6分子蒸播法分子蒸储法(InOleCUlardistillation,MD)是一种在高真空下的(绝对压力0.133Pa)连续蒸储，适合于热敏性物质的分离，也常用于天然植物中挥发油的萃取。采用超临界流体萃取法与分子蒸储联用技术萃取精制金银花油，试验后得率为0.56%o利用分子蒸储技术提取川号中的挥发油，发现最终含量较超临界萃取法增加了56倍。3.7同时蒸播萃取法同时蒸储萃取法(simultaneousdisti1Iat

13、ionextraction,SSDE)是将蒸储与萃取合二为一，并普遍运用于挥发油提取的一种方法。该方法操作简单方便，且得到的挥发油不需要进一步处理，节约了操作时间。采用该法提取八角茴香中的挥发油，最后得到挥发油收率为7.30%,可替代水蒸气蒸储法。运用同时蒸偏萃取法提取罗马洋甘菊中的挥发油，通过与其他常规方法比较，发现该法的得油率相对较高。4生物碱生物碱是自然界中含氮有机化合物的统称，大多数具备较高的生理活性，有消炎镇痛、抗氧化、抗菌、抗肿瘤、抗炎症、免疫等多种功效，在医药、食品、保健品等领域应用广泛。4.1 常规提取法生物碱的常规提取方法主要是溶剂萃取法，根据不同极性，选择合适的溶剂。酸水提

14、取法利用酸与生物碱反应生成盐而进行提取，利用该法提取蝙蝠葛中的生物碱，发现得率较高、效果较好。有机溶剂萃取法也常用来提取天然产物中的挥发油，采用氯仿提取延胡索中的生物碱，发现该法得率较高，且方法简单可行。4. 2微波萃取法微波萃取法具有重复性好、耗能少等优点。采用微波法萃取三叶草中的生物碱，发现该法能够在较短的时间内显示出较高的提取率。研究了伸筋草总生物碱的最佳提取工艺条件，经过微波法优化后提取率达4.092mggo4.2 超声波辅助提取法超声波辅助提取法操作简单，提取效率较高，在实际生产中有较大的发展前景。利用超声法提取浙贝母中的生物碱，发现得率较常规方法明显增加。采用超声波法提取昊莱萸碱和

15、吴莱萸次碱，最终得率分别为0.3989%和0.761l%o4.3 超临界流体萃取法利用超临界流体萃取法提取生物碱具有极高的选择性。采用超临界CO2萃取法提取黄连中的生物碱，优化后得率为14.24%。对超临界CO?流体萃取生物碱进行了研究和总结，指出该技术不仅可提高产品档次，而且能与多种分析仪器联用，具有较大的发展潜力。4.4 酶法利用酶法提取贝母中的生物碱，发现得率比未加酶解的工艺提高了39.2%。在提取苦豆草中的生物碱时发现，加入纤维素酶后，提取率由原来的1.46%提高到了2.17%,为生物碱的工业放大生产提供了条件。4.5 膜提取分离法膜提取分离法以选择透过膜作为介质，根据各组分透过膜的迁

16、移率不同来实现提取分离的目的。利用该法萃取黄连中的生物碱，持续传输8h后发现，药根碱、巴马汀和小粱碱的萃取效率分别高达86%、88%和89%o5菇类菇类化合物是由异戊二烯单位聚合而成的燃类及其含氧衍生物的总称，包括单帮、倍半帮、二帮及多朝，广泛存在于植物、微生物及昆虫中，具有抗肿瘤、抗虫抗菌、抗氧化、保护肝脏等疗效，药用价值较高。5.1 常规提取法菇类化合物的常规提取法主要是水蒸气蒸储法，其装置简易、操作方便。比较了各种常规提取工艺对龙胆中总环烯酸葩背的影响，发现水蒸气蒸储法最终得率相对较高，但耗时较长。5.2 微波萃取法微波萃取法较适合于提取三菇类物质，不仅提取时间短，且得率高，提取物稳定性

17、好。采用微波法萃取灵芝三朝，试验后得率为1.043%。采用不同工艺提取树舌灵芝中的三菇类化合物，微波萃取法的提取率为0.748%,相比于其他工艺，此法具备耗时短、得率高等特点。5.3 超声波辅助提取法超声波辅助提取法具有反应迅速、降低成本等优点。采用超声波法提取草珊瑚中的三菇类物质，在最佳提取工艺条件下得率为0.822%。研究了灵芝三葩类化合物的提取，在传统工艺中添加超声循环操作后，发现提取率提高了40%,显示超声波辅助法能够有效增加三菇类物质的得率。5.4 超临界流体萃取法超临界流体萃取法具有简单可行、安全性好等特点。采用超临界C02萃取法提取狒猴桃根中的三葩类物质，最终提取率为1.994%

18、。比较了不同提取方法所得三菇类成分的色谱图发现，超临界CO2萃取法可以替代回流提取法。5.5 半仿生提取法半仿生提取法模拟口服给药方式，为经消化道给药的中药制剂提供了一种新的提取方法。运用半仿生法提取齐墩果酸，发现得率明显高于传统方法。运用半仿生酶法提取三七中的皂昔，试验后发现，该法不仅可以提高生产效率，且安全性良好，价格低廉。5. 6亚临界水萃取法亚临界水是指将水加热至沸点与临界点之间，并控制压力使水保持为液态的水。亚临界水萃取法具备安全、环保、清洁等特点。研究了枇杷叶中三菇类化合物的亚临界流体萃取过程，结果表明，在200C、10MPa环境下萃取，可获得的三菇类化合物得率为(25.02+0.

19、71)mggo6结语综上所述，天然产物有效成分的提取技术有多种，回流法等常规提取方法虽然操作简单，但耗时长、损失大；微波辅助萃取、超声波辅助提取及超临界萃取技术等现代提取技术具有效率高、有效成分损失小、产品质量稳定、绿色环保等优点，弥补了传统提取方法存在的不足，应用日益广泛。不同天然产物中的有效成分不同，可针对有效成分的性质，选择合适的提取方法，如黄酮类、多糖类物质可采取微波辅助萃取或超声波辅助提取等效率高的提取方法；葩类与极性较小的挥发油则更适宜使用超临界流体萃取法或分子蒸储提取法，以避免有效成分的损失；生物碱等含氮成分在提取时更需注意提取溶剂的选择。对理想的提取技术进行多样化与复合化研究，可更好地促进我国中药事业的发展。