一、简述中草药有效成分提取和分离方法
1．经典的提取分离方法 传统中草药提取方法有：溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法两种。溶剂提取法有浸渍法、渗源法、煎煮法、回流提取法、连续提取等。分离纯化方法有，系统溶剂分离法、两相溶剂举取法、沉淀法、盐析法、透析法、结晶法、分馏法等。 2．现代提取分离技术的应用 近年应用于中药提取分离中的高新技术有：超临界流体萃取法、膜分离技术、超微粉碎技术、中药絮凝分离技术、半仿生提取法、超声提取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶法、大孔树脂吸附法、超滤法、分子蒸馏法。 超临界流体萃取法（sfe）：该技术是80年代引入中国的一项新型分离技术。其原理是以一种超临界流体在高于临界温度和压力下，从目标物中萃取有效成分，当恢复到常压常温时，溶解在流体中成分立即以溶于吸收液的液体状态与气态流体分开。萃取过程一般分为流体压缩→萃取→ 减压→分离四个阶段。
与传统的提取分离法相比较，sfe最大的优点是可在近常温常压条件下提取分离不同极性、不同沸点的化合物，几乎保留产品中全部有效成分．无有机溶剂残留；产品纯度高，收率高，操作简单，节能；通过改变萃取压力、温度或添加适当的夹带刺，可改变革取制的溶解性和选择性。
利用sfe提取和分离中药成分，已引起国内外学者的关注，并进行了广泛研究。有关学者对黄山药中薯蓣皂甙素提取应用超临界co2流体萃取和汽油或乙醇法进行比较表明有收率高，提取时间短等方面优点。还有学者报导了采用超临界co2从柴胡中提取柴胡挥发油，用sef－co2从新疆软紫草中提取紫草素及其衍生物等。
利用sfe提取和分离中药有效群体及有效成分具许多优点，但在实际应用方面还较少，还有待于进一步在生产中应用推广。 膜分离技术：摸分离技术是近几十年来发展起来的分离技术，其分离基本原理是利用化学成分分子量差异而达到分离目的．在中药应用方面主要是滤除细菌、微粒、大分子杂质（胶质、鞣质、蛋白、多糖）等或脱色。该工艺与传统的醇流工艺比较省去了醇沉工艺中的多道工序，达到除杂的目的，仍然保持了传统中药的煎煮和复方配伍具有侵膏干燥容易、吸湿性小，添加赋形剂少，节约大量乙醇和相应的回收设备，缩短生产周期，减少工序及人员，节约热能等特点。 超微粉碎技术；超微粉碎技术是利用超声粉碎、超低温粉碎技术，使生药中心粒径在5～10μm以下，细胞破壁率达到95％。药效成分易于提取也容易被人体直接吸收，这种新技术的应用，不仅适合于各种不同质地的药材，而且可使其中的有效成分直接暴露出来，从而使药材成分的溶出和起效更加迅速完全。中药有效成分的溶出速度与药物粉碎度有关，对不同粉碎度的三七进行了体外溶出度试验。结果表明三七药材45min溶出物含量和三七总皂甙溶出量大小顺序为：微粉＞细粉＞粗粉＞颗粒。
中药超细粉化的研究开发刚刚起步，常用于一些作用独特的传统名贵中药，如西洋参、珍珠等的粉碎。这些滋补保健中药微粉化后可使利用率大大提高。 中药絮疑分离技术：黎波分离技术是在混悬的中药提取液中加入一种素凝沉淀剂吸附溶液中的悬浮物，以达到提高产品澄明度和质量。如利用壳聚糖为原料制成的絮凝沉淀剂制备丹参。服液的实验表明，絮凝法工艺在指标成分原儿茶醛的稳定性和经济指标等方面均优于水提醇沉法。用絮凝法处理中药肉苁蓉的水提液，并与醇流法对比，结果表明，絮凝法较好的保留了指标成分。 半仿生提取法：1995年张兆旺等提出了"半仿生提取法"的中药提取新概念。即从生物药剂学的角度，将整体药物研究法与分子药物研究法相结合，模拟口服给药后药物经胃肠道转运的环境，为经消化道给药的中药制剂及计提供了新的提取工艺思路。即先将药料以一定ph的酸水提取，继以一定ph的碱水提取，提取水的最佳ph和其它工艺参数的选择，可用一种或几种有效成分结合主要药理作用指标，采用比例分割法来优选。以芍药甙、甘草次酸为指标比较芍甘止痛颗粒"半仿生提取法"优于传统水煎煮法，以小檗碱、黄芩甙、栀子成为指标。考查寒痛定泡腾冲剂4种提取方法，结果半仿生提取法＞半仿生提取醇沉法＞水提取法醇沉法。 超声提取法：超声提取法是近年来应用到中草药有效成分提取分离中的一种提取手段，其原理主要是利用超声增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，提高药物溶出速度和溶出次数，缩短提取时间的浸提方法。与常规提取法（煎煮法、水蒸法、蒸馏法、渗病等）相比，具有提取时间短（＜30min），提出率高（增大2～3倍），低温提取有利于保护有效成分等优点。例如用超声提高薯蓣皂甙得率的实验研究表明超声提取工艺与回流提取工艺对比分析得知，前者比后者可节约原药材27％。超声波从黄劳报中提取黄芩甙的方法，与常规煎煮法相比，无需加热，缩短了提取时间，提高了得出率。 旋流提取法：此法是采用pt－1型组织搅拌机，搅拌速度为8000r／min。原料不必预先加以粉碎。提取用水温度分别为20℃和100℃，处理时间20-30min，旋流法（8000r／min）提取侧金盏花，对提取液中黄酮类化合物、皂甙、有机酸等进行分析，表明旋流法的提取效率较高。 加压逆流提取法：此法是将若干提取装置患联、溶剂与药材逆流通过，并保持一定接触时间的方法。此法可使冬凌草提取滚浓度增加19倍，而溶剂及热能单耗分别降低 40％和57％。 酶法：酶工程技术是近几年来用于中药工业的一项生物技术。中草药成分复杂，有有效成分，也有如蛋白质、果胶、淀粉、植物纤维等非有效成分。这些成分一方面影响植物细胞中活性成分的浸出，另一方面也影响中药液体制剂的澄清度。传统的提取方法（如煎煮、有机溶剂是出和醇处理方法）提取温度高，提取率低，成本高，不安全，而用适当的酶，可通过因反应较温和地将植物组织分解，加速有效成分的择放提取。选用适当的酶可将影响波体制剂的杂质如淀粉、蛋白质、果胶等分解除去，也可促进某些极性低的脂溶性成分转移到水溶性甙糖中而有利于提取。这是一项很有前途的新技术，完全适于工业化大生产。在国内，上海中药一厂用酶法成功制备了生脉饮口服液。 大孔树脂吸附法；大孔树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸附剂，70年代末开始将其应用于中草药成分的提取分离。大孔树脂的常用型号有：d－101型、d－201 型、md－05271型、gdx－105型、cad－40等，其特点是吸附容量大，再生简单，效果可靠，尤其适用于分高纯化甙类、黄酮类、皂甙类．生物碱类等成分及大规模生产。作为一种分离手段，大孔树脂吸附分离技术正广泛地应用于中药生产中。将大孔树脂吸附用于银杏叶的提取，提取物中银杏黄酮含量稳定在26％以上。用大孔树脂吸附测量三七及其制剂冠心宁总皂甙，试验证明：d－101型吸附树脂对三七、人参三萜皂甙在水溶液中不仅吸附快、解吸也快，而且吸附容量相当可观，方法简便有效，用于分高纯化植物中皂甙一定价值。 超滤法：超滤技术是60年代发展起来的一种以多孔性半透膜--超滤膜。作为分离介质的腰分离技术，具有分离不同分子量分子的功能。其特点是：有效膜面积大、滤速快，不易形成表面浓度极化现象，无相态变化，低温操作破坏有效成分的可能性小，能耗小等。近几年来，国内科学者将其应用于中药提取液的澄清分离，效果良好，可与其他分离方法如高速高心法，醇处理法等结合用于中药液体制剂的澄清分离，提取，浓缩。而且还可用于除菌除热原。目前该技术在中药生产中应用刚刚起步，试验研究较多，用于大规范生产，及设备使用率，工艺术条件等方面，还有待于进一步完善提高。 分子蒸馏技术。此技术同于一种高新技术。在分离过程中，物料处于高真空、相对低温的环境，停留时间短，损耗极少，故分子蒸馏技术特别适合于高沸点，低热敏性物料，尤其是挥发油类，如玫瑰油、藿香油。该技术在我国属起步阶段，但随着分子蒸馏装置的国产化，必将加快推广应用。 3.提取分离方法的展望 当今，回归自然的热潮席卷全球，天然药物在治疗和保健方面受重视，为中药新的研究和发展带来了新的契机。我国正在逐步落实中药现代化的实现措施，而中药有效群体和有效成分的提取分离方法研究和应用亦是中药在制剂现代化过程中不可缺少的环节，所以在中药制药行业，引进新的提取分离技术，将有利于改善传统提取分离方法的不足，相对保持了原生物体中固有的有效群体的自然组成，从而提高了中药的疗效，解决长期以来中药在前期研究时疗效好，后期工业化生产后疗效差的根本原因。同时随着科学技术的发展，科技含量较高的提取分离技术，常会通过有机的组合，联用于中药的提取工作。另外，中药的研究又离不开提取分离技术。而提取分离技术又对中药的开发及现代化起着至关重要的作用。所以，加快新的提取分离方法的研究，就是加快实现中药现代化的步伐。
二、辣椒红色素的提取方法有哪些?各有什么优缺点?
萃取法最经济，其它方法没必要采取。
三、中药提取分离方法的新进展
为提高中药质量、改变传统中药剂型“大、黑、粗”的状态、让中药步入国际市场,一些现代高新工程技术正在不断地被借鉴到中药生产中来,一方面使中药生产加符合传统的中医药理论,确保用药的质量要求,另一方面也提高了现有中草药资源的利用率。笔者拟对几种研究和应用较多且发展前景广阔的中药提取分离技术作一综述。
1 中药提取分离的传统方法
中药提取的传统方法包括浸渍法、渗漉法、改良明胶法、回流法等。其中水煎煮法是最常用的方法。传统方法存在较多的缺点:(1)煎煮法有效成份损失较多,尤其是水不溶性成份;(2)提取过程中有机溶剂有可能与有效成分作用,使其失去原有效用;(3)非有效成分不能被限度的除去,浓缩率不够高;(4)提取液中除有效成分外,往往杂质较多,尚有少量脂溶性成分,给精制带来不利;(5)高温操作会引起热敏性有效成分的大量分解。
2 中药有效成分提取新方法
2.1 半仿生提取法(semi-bionicextractionmethod,sbe法)
1995年张兆旺等提出了“半仿生提取法”的中药提取新概念。即先将药料以一定ph的酸水提取,继以一定ph的碱水提取,提取水的ph和其它工艺参数的选择,可用或几种有效成分结合主要药理作用指标,采用比例分割法来优选。药料(饮片)提取过程中有些成分可能相互作用,生成新的化合物, 从药物代谢过程考虑,可能是体内发挥药效过程中的复合作用。sbe法的运用既体现了中医临床用药综合作用的特点,又符合口服药的经胃肠道运转吸收的原理。同时不经乙醇处理,可以提取和保留更多的有效成分,缩短生产周期,并可利用一种或几种指标成分的含量,控制制剂的内在质量。张兆旺等采用sbe法对芍甘止痛颗粒剂、寒痛定泡腾颗粒剂、黄连解毒颗粒剂等多种复方制剂进行了实验研究。结果提示sbe法有可能替代we法(水提取法),sbae法(半仿生提取醇沉淀法)有可能替代wae法(水提取醇沉淀法)。
2.2 超临界流体萃取(supercriticalfluidextraction,sfe)
该技术是80年代引入中国的新型分离技术。其原理是利用超临界流体(supercriticalfluid,sf)作为萃取剂在高于临界温度和压力下,从目标物中萃取有效成分,当恢复到常压常温时,溶解在流体中成分立即以溶于吸收液的液体状态与气态流体分开。通过改变压力和温度,改变超临界流体的密度使其能溶解许多不同的化学成分,达到选择性地提取各种类型化合物的目的。
在医药行业中常用的萃取剂为co2,因其无毒,不易燃易爆、价廉,其极性类似乙烷。超临界co2萃取技术更适合脂溶性,高沸点,热敏性成分,现广泛用于具有挥发性成分的研究。刘红梅等利用超临界co2萃取技术对中药白芷中香豆素类物质进行提取研究,优化提取工艺。王玳珠等考察不同提取方法对提取延胡索乙素的提取率及提取液的含固量的影响,sfe法不仅溶剂用量较少,提取率高,而且含固量低,证明其是叔胺类生物碱较为理想的提取方法。蔡明招等用scf-co2技术萃取大高良姜精油,其主要成分是1′-乙酚氧基胡椒酚酯,占精油中相对含量的95.29%。其结构与文献中的1′-acetoxychavicolacetate相同。付玉杰等[7]用scf-co2技术萃取甘草中甘草次酸,并与索氏提取法、超声法进行了比较,提取率是索氏提取法的13倍,超声法的5倍,且溶剂用量小,周期短。
以上研究结果表明:sfe技术在中药有效成分的提取分离具有收率高、速度快、纯度高等优点,是一种具有广泛应用前景的技术。但sfe也存在一些缺点,如常用的sf极性小,在提取时需加调节剂来改变极性,从而会影响后续的分离分析。
2.3 微波提取(microwaveextraction)
微波提取是一种新的提取技术,具有耗能低、操作时间短、溶剂耗量少、选择性高、目标组分得率高等优点,已成为分析化学的一种快速制样手段。近年,韩伟等用微波辅助萃取法,研究提取青蒿素与传统提取法相比,提取率有明显地提高。郝守祝等用此法研究提取大黄游离蒽醌浸出量与传统法比较得出结论,此法的提取效率明显优于蒸煮法,且操作简单。用此法从棉籽中提取棉酚、从豆类中提取蚕豆嘧啶葡萄糖苷、金雀花碱等天然化合物,提取效率大大高于索氏提取法和超声法,而且消耗溶剂少、时间短。
除此以外,酶工程技术(cellulaseengineeringtech nique)、超声波提取(theultrasonicwithdrawsthetech nique)、大孔吸附树脂法(macroabsorptionresin)等方法在中药有效成分的提取中也得到了广泛应用。
3 中药有效成分分离新方法
3.1 超滤(uitrafiltration,uf)技术
超滤技术是上世纪60、70年代发展起来的一种膜分离技术(membranceseparationtechnique),作为介质的膜,具有分离不同分子量的功能。超滤技术与传统分离方法相比具有分离过程无相变、分离效率高、无须添加化学试剂、条件温和、无成分破坏、流程短等优点,以应用于分离中药有效成分。
彭国平等研究各材质超滤膜对不同中药成分的影响,结果超滤法对有机酸类及各苷类成分影响较小,对混悬液成分影响明显,生物碱类成分对膜超滤有较强的选择性。结论为水溶性较大的成分可适用于超滤,膜材质对各类成分也有一定影响。邹节明等研究了超滤法苦玄参、黄芩、黄柏水提液影响,实验结果表明超滤法更能有效地保留有效成分,保护环境,降低生产成本。
3.2 新型吸附剂电泳(electrophoresis)及色谱(chro matography)分离技术
新型吸附剂电泳及色谱分离技术是指由如聚丙酰胺、十二烷基硫酸钠两性电解质、大孔树脂等为固定相或载体,选用新的溶剂体系进行分离的一类新兴色谱技术,如毛细管电泳(ce)、毛细管区带电泳(cze)、凝胶电泳(ge)、等电聚集电泳(iee)、等速电泳(itp)[14]以及束胶电动毛细管色谱(mecc)、快速蛋白液相技术等。现已逐步在中药成分的分离、分析及鉴定中得到普遍应用。
杨伟峰等应用胶束电动毛细管色谱技术测定了西洋参中人参皂苷的含量。北京新技术应用研究所用hsccc技术提取紫杉醇纯度可达98.5%。生物碱、黄酮、皂苷及其他各类成分均有采用树脂法进行成分研究,与传统萃取法相比能够减少有机溶剂溶剂量60倍以上,显著降低成本,有利于工业化。
除以上几种分离技术外,液滴逆流色谱法(dc cc)、离心板色谱(clc)、速逆流色谱(hsccc)等分离技术也已运用到中药有效成分的分离过程中,并取得了良好的分离效果。一些其他学科的技术也逐渐应用到中药有效成分的提取分离上,如分子生物学中的dna技术,可利用用药前后机体不同组织器官基因表达的差异性来筛选可发挥药效的物质组分。
