中药有效成分提取技术及分析方法研究进展

第３期　丁元清，等：中药有效成分提取技术及分析方法研究进展　・５９・　中药有效成分提取技术及分析方法研究进展　丁元清　，武秀娟　，郝文艳　，卢　燕　，李万忠　（１．日照真诚大药房有限公司，山东日照　２７６８００；２．潍坊医学院药学院，山东潍坊　２６１０５３）　摘要：本文结合国内外相关文献，综述了超临界流体萃取、固相萃取法及固相微萃取法、超声提取法、微波萃取法、高速逆流色谱提取法　等提取分离新技术以及薄层色谱法、气相色谱法、毛细管电泳技术、高效液相色谱法、生物色谱法、超临界流体色谱法、色谱联用技术、多　维色谱法等分析技术在中药有效成分提取和分析中的应用，同时对红外光谱法与基因工程技术进行简单介绍，为中药制剂工业生产提　供参考。　关键词：中药有效成分；提取新技术；分析方法　中图分类号：ＴＱ４６１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—０２１Ｘ（２０１７）０３—００５９—０２　中药及天然产物成分复杂，提取、分析方法显得尤为重要，　间　。目前，由于超声提取具有诸如经济节省、方便快捷等优　而煎煮、回流、浸渍、渗渡等传统提取工艺存在损失大、周期长、　点而广泛应用于小规模的中药提取分析中　Ｊ，超声提取法对于　工序多、提取率低等缺点。目前，新兴提取技术具提取速度快、　中药中的生物碱　ｊ、苷类　。。、黄酮¨。。类等化合物具有很高的提　效率高，收率好，无污染特点，且能最大限度保留原始有效成　取效率。郭孝武等　应用超声从大黄中提取葱醒类成分的研　分，正确选择合适提取方法使中药提取工作事半功倍。基于中　究表明：超声处理１０　ｍｉｎ，总提取率可达９５．２５％，而煎煮３　ｈ，　药成分复杂性，围绕其有效成分建立的分析新方法新技术也有　总提取率仅为６３．２７％；超声提取２０　ｍｉｎ，提取率可达９９．８２　利于鉴定该提取方法的可靠性及高效性…。即便是同一种中　％；用纸层析及ＨＰＬＣ对两种方法提取产物进行分析，表明超声　药，也因产地，栽培方法，生长环境，采收季节以及加工方法等　处理对产物结构无影响。　不同而有区别　Ｊ。近年来，在中药提取方面出现的新工艺的应　１．４微波萃取　用，使得中草药提取既符合传统的中医理论，又能达到提高有　微波萃取技术的应用原理是在微波场中，吸收微波能力的　效成分的收率和纯度的目的。本文就该方面综述如下，以期为　差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选　我国现代中药制药的研究和生产提供一定的借鉴和指导。　择性加热，从而使得被萃取物质可从基体体系中分离，进人到　１中药提取技术　介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取剂中　。鲁建江　１．１超临界流体萃取　等　应用微波技术从蕾香中提取挥发油，反应时间由传统的５　超临界流体是处于临界温度和临界压力以上的流体，流体　ｈ减为２０ｍｉｎ，缩短了巧倍，挥发油含量由２．０６％提高到４．２０８　既具有与气体类似的高扩散系数和低黏度又具有与液体相近　％。微波萃取技术也有一定的局限性，即只适用于对热稳定的　的密度和对物质良好的溶解能力，通过调节温度和压力可以改　产物。　变超临界流体的溶解能力　ｊ，选择性地把不同大小、沸点、相对　１．５　高速逆流色谱提取　分子质量、极性的物质萃取出来。超临界流体萃取尤其适用于　作为一种无需任何固态载体或支撑体的液液分配色谱技　挥发性、脂溶性、热敏性等的中药成分提取，如烃、酯、内酷、醚　术，高速逆流色谱提取法于上世纪６Ｏ年代末问世　。该技术　等化合物。葛发欢　等探讨了从黄山药中萃取薯祯皂素的最　具有诸如制备量大、溶剂消耗少、分离效率高、产品纯度高、免　佳条件，同时进行了中试放大，证明应用该技术萃取薯预皂素　除载体对样品的吸附及污染等特点。王新宏等　应用ＨＳＣＣＣ　进行工业化生产是可行的，与传统的汽油法相比，收率提高１．５　对苦参生物碱类成分的制备分离进行了研究，用正交试验确定　倍，生产周期大大缩短，避免使用汽油，以免有易燃易爆的　了ＨＳＣ—ＣＣ的最佳运行参数，将苦参粗粉提物分离得到６个固　危险。　态收集物，经不同展开系统证实其中有一个为单一组分，实验　１．２　固相萃取法及固相微萃取　表明，ＨＳＣＣＣ法是一种高效、简便的分离制备中草药有效成分　近十几年来，针对低含量复杂样品分离的固相萃取技术应　纯品的新方法。　用逐渐广泛，其分离纯化方法机理与液相色谱相近　Ｊ。在此基　２色谱法在中药有效成分分析中的应用　础上发展起来的固相微萃取技术则是该萃取技术的进一步延　２．１　毛细管电泳技术　伸，即将一根极细的石英纤维固定于注射器推进棒上。可通过　毛细管电泳（ＣＥ）是指以高压直流电场为驱动力，以毛细　后续热脱附步骤使这些被富集的物质解吸附，以便于在诸如气　管为分离通道，根据样品中各组分淌度和分配行为上的差异而　相色谱等分析仪器中进行分离　。　实现分离的一类ＣＥ快速而环保的分析技术。而高效毛细管电　１．３　超声提取　泳法（ＨＰＣＥ）则是借助于高压电场下，按照淌度和分配系数不　超声波辅助萃取主要是借助于超声波的空化作用提高中　同而进行高效分离的新兴技术。该高效毛细管电泳法具有高　药有效成分的浸出速度。能够提高提取的效率，缩短提取时　效快速和进样体积小等优点，广泛应用于化学和药学领　。祁　收稿日期：２０１６—１２—０６　基金项目：山东省中医药发展计划（２０１５—２２７）　作者简介：丁元清，研究方向：中药抗病毒活性筛选；通讯作者：李万忠，博士，副教授，研究方向：天然产物研究及活性，中药抗　病毒活性筛选。　・６０・　山东化工　ＳＨＡＮＤＯＮＧ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　２０１７年第４６卷　静同等　利用ｃＥ同时测定槟榔壳中６中酚类物质。　测未知样品的含叶量。此外，鉴于红外光谱对物质结构的敏感　性，还可以将红外用于中药中异构体及相似物化性质化合物的　高效检测　Ｊ。　２．２高效液相色谱　高效液相色谱法（Ｈｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，　ＨＰＬＣ）不受试样的挥发性和热稳定性的限制，是一种非常有效　３．２基因工程技术　基因工程技术作为高新科技，日益与医药发展紧密结合。　例如，通过转基因技术构建与人体药效敏感相似的动物模型，　和普遍适用的分析方法，以其具有多组分的同时测定等特点在　中药有效成分分离中应用最为广泛。而在２００４年出现的超高　效液相色谱（Ｕｌｔｒａ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，ＵＰＬＣ）则　是对ＨＰＬＣ系统的一种全面升级。与ＨＰＬＣ相比，ＵＰＬＣ具有更　小的颗粒填料、更强的耐压系统、更低的交叉污染进样器等技　术进步。因此，ＵＰＬＣ系统可较大幅度的缩短分离时间，提高分　因而而避免了传统生物模型机理错位的现象，可以实现准确、　经济而又高效的靶向药物筛选　。　４小结　现代提取分离新技术的应用，将对中药制药业带来新的飞　离效率、增强检测灵敏度和降低溶剂损耗。王喜明　在中药及　其制剂有效成分分析中采用ＨＰＬＣ同时测定出熊果酸和齐墩果　酸的含量，可用于中药材质量的控制。　２．３　生物色．谱　该法是基于生物大分子特性及相互作用的分子生物色谱　法，常常用来分离纯化并测定中药有效成分。常用的分子生物　色谱填料固定相有酶、受体、抗体等　。根据中药有效成分与　这些固定相之间的相互作用来发现生物活性物质，揭示药效作　用机理。该方法以其具备的重现性良好、操作简便、分析快速、　准确度高等特点受到重视。　２．４超临界流体色谱　超临界流体色谱（Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　Ｆｌｕｉｄ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）是以　超临界流体为流动相的分析技术，其中ＣＯ　是最常见的超临界　流体。其分离机制与气相色谱和液相色谱一样，但却有效弥补　了二者的不足，扩大了应用范围。鉴于超临界流体更强溶解性　和更大的扩散系数，用于分析热不稳定、极性大而挥发性小的　物质。杨敏　首次采用ＳＦＣ对厚朴、吴茱英、木香三种中药的　有效成分进行了研究，并建立了这三种中药的含量测定方法，　具有分离速度快、重复性和稳定性好的优点，且该法可以与多　数检测器（例如质谱仪、红外光谱仪等）联用。　２．５色谱联用技术　色谱一质谱联用技术将色谱的分离效率强大和质谱的结　构鉴定能力有机结合在一起，使二者各取听长，将样品的分离、　定量以及定性成为连续的过程。相对而言，高效液相色谱一质　谱具有更好的选择性、更高的灵敏度和更丰富的指纹信息，从　而更为广泛的应用于中药指纹图谱检测中　。　２．６多维色谱技术　按照分离机理的不同，多维色谱分离可以分为多维高效液　相色谱、多维毛细管电泳等。而根据各分离模式间的不同连接　方式，多维色谱分离又可分为在线和离线分离。相对于一维色　谱分离而言，多维色谱分离具有更高的峰容量。即如果每一维　分离机理实现正交，那么整个多维系统的峰容量则为每一维分　离峰容量的乘积　Ｊ。　３　其他技术在中药研究方面的应用　３．１　红外光谱　红外光谱法是用红外线照射样品后，获得其吸收谱图，由　于各种待测物的吸收波长各不相同，其红外谱图必然各有差　别，因此红外谱图可以提供大量的待测物信息。通过建立了中　药的红外光谱图库，可以大规模的实现中药的红外测量　。蔡　佳良　等运用ＩＲ建立广霍香含叶量的近红外定量分析模型，　快速的测定了粉末药材或以粉末入药的广霍香制剂中含叶量，　结果表明广霍香含叶量近红外定量模型稳定、精确，可用来预　跃。各种分析方法和仪器的使用都具有一定的适用范围和它　们的优缺点，在中药有效成分的分析过程中，应根据具体情况　具体分析加以综合考虑，确定最佳的提取分离及分析测定方　法。加强新技术的运用，研究新工艺对不同药物提取分离的影　响，寻求最佳的操作条件和作用机理，有针对性地进行生产设　备工艺的设计，以实现我国中药产业跨越式发展，为人类健康　做出更大的贡献。　参考文献　［１］叶陈丽，贺帅，曹伟灵，等．中药提取分离新技术的研究　进展［Ｊ］．中草药，２０１５，４６（３）：４５７—４５８．　［２］富波，宗可听，孟鑫，等．中药有效成分分析现状［Ｊ］．黑　龙江医药，２０１５，２８（１）：５５—５６．　［３］徐先祥．超临界流体萃取在皂苷类成分提取中的应用［Ｊ］．　中国药房，２０１３，２４（３）：２７３．　［４］葛发欢，史庆龙．超临界ＣＯ　从黄山药中提取薯菠皂素的工　艺研究［Ｊ］．中草药，２０００，３１（３）：１８１．　［５］俞惟乐，欧庆瑜．毛细管气相色谱和分离分析新技术［Ｍ］．　北京：科学出版社，１９９９．　［６］张金艳，叶非．新型无溶剂样品制备方法一固相微萃取法　［Ｊ］．理化检测，２００１，３７（５）：２３６．　［７］曾惠玲．中药化学成分提取新技术研究进展［Ｊ］．海峡药学，　２００５，１７（５）：１．　［８］季大洪，苏瑞强，王颖．高新工程技术在中药提前取分离　中应用［Ｊ］．时珍国医国药，２０００，１１（４）：３６９．　［９］蒲含林，郑元升，麻建军．超声法提取金鸡纳生物碱的工艺　［Ｊ］．南大学学报，２００８，２９（３）：３２９．　［１０］刘宁，李健，金龙哲．超声波法提取豆角总阜苷的工艺　研究［Ｊ］．食品科学，２００８，２９（１０）：３２７．　［１１］郭留城，杜利月．女贞子超声波提取工艺研究［Ｊ］．中医药　临床杂志，２００９，２１（３）：２６２．　［１２］郭孝武．超声频率对提取大黄蕙酝类成分的影响［Ｊ］．华西　药学杂志，１９９９（２）：１１７．　［１３］陈猛，袁东星，许鹏翔．微波萃取法研究进展［Ｊ］．分析测　试学报，１９９９，１８（２）：８２．　［１４］鲁建江，王莉，陈宏伟，等．微波法提取蕾香中的挥发油　［Ｊ］．中医药信息，２００１，１８（５）：４０．　［１５］Ｂｈｕｓｈａｎｍａｎｄａｖｅ　Ｎ，Ｙｏｉｃｈ—ｉｒｏｌｔｏ．Ｃｏｕｎｔｅｒ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ［Ｍ］．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：Ｍａｒｃｅｌ　Ｄｅｋｋｅｒ　Ｉｎｃ，１９８８．　［１６］王新宏，范广平，安睿，等．苦参生物碱的高速逆流色谱　法制备研究［Ｊ］．中草药，２０００，３１（１１）：８１６．　（下转第６２页）　・６２・　山东化工　ＳＨＡＮＤ０ＮＧ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　他科研人员提供一定的研究思路。　２０１７年第４６卷　３．１　翅碱蓬中有效成分提取方案　翅碱蓬中有大量的成分，因此我们进行提取工艺的优化必　须考虑多种组分的提取。本文拟以其中的黄酮类化合物为例　进行初期试验计划。具体方案的实施设定为以下几个方面：　３．１．１　翅碱蓬的采摘处理，及前期试验的准备　利用周末及假期带领学生到野外采集试验原料，进行处　５研究意义　本课题的研究与其成果的推广，可以提高翅碱蓬的有效利　用率。比如加大翅碱蓬药用价值推广，开发较多的新产品，对　减轻上述病症患者的痛苦或者治愈具有重大意义。东营市土　地广袤但盐碱地众多，普通经济类作物难以生长，但也相对为　翅碱蓬的成长提供了巨大的生长空间，本课题的研究与其成果　的推广，也可以推动滩涂盐碱地的使用，农民的增收，也可以成　为东营市以黄河口为主打的旅游产品的附加产品，加深我市的　理，包括：洗净、烘干、粉碎。同时，购买试验所需仪器、试剂等，　进行初期的试验准备。　３．１．２萃取方法的选择及萃取工艺的优化　结合实验室现有的试验条件及文献中报道的相关知识，选　饮食文化特色，传播城市文化，打造新的经济增长点。　参考文献　［１］周东生，王奇志，王鸣，等．盐地碱蓬化学成分及其开发利　择合适的萃取方法，如：溶剂萃取、超临界流体萃取、微波萃取、　超声萃取。采用正交试验法确定合适的工艺条件，包括萃取时　间、萃取温度、萃取次数、ｐＨ值，萃取剂的用量等等。　３．１．３有效成分的纯化　此阶段包括柱层析法工艺的选择和优化：在上述试验结果　用的研究进展［Ｊ］．中国野生植物资源，２０１１，３０（１）：５—９．　［２］胡博路，杭［３］石红旗，姜［４］何瑚．翅碱蓬的抗氧化活性研究［Ｊ］．中国海洋药　伟，衣丹，等．盐地碱蓬共轭亚油酸的制备及　鑫，等．重金属ｚｎ和ｃｄ对翅碱蓬生长　物，２００１（４）：２９—３１．　的基础之上进一步对提取到的有效成分黄酮类化合物进行分　离与纯化。通过多次试验结合理论知识通过吸脱附研究等方　法确定合适的固定相，流动相，洗脱比等。例如：流动相的选　择，包括乙醇、石油醚、正己烷等；固定相的选择，包括氧化铝、　硅胶、不同型号的大孔树脂；洗脱剂的选择，包括乙醇、水、正己　烷等。　同时查阅文献确定采用高效液相色谱法进行检测的条件，　确定检测条件，包括柱子的选择，检测器的选择等。　结构分析［Ｊ］．食品科学，２００５，２６（５）：８Ｏ一８４．　洁，高玉婷，贺及抗氧化酶系统的影响［Ｊ］．环境科学学报，２０１３，３３（１）：　３１２—３１９．　［５］管博．黄河三角洲滨海湿地水盐胁迫对盐地碱蓬幼苗生　２４２９．　长和抗氧化酶活性的影响［Ｊ］．环境科学，２０１１，３２（８）：２４２２　—最终得到的成分纯度较高的溶液进行旋蒸，并进行重结晶　处理。　［６］高奔，宋６７７．　杰，刘金萍，等．盐胁迫对不同生境盐地碱蓬光　合及离子积累的影响［Ｊ］．植物生态学报，２０１０，３４（６）：６７１　—４本文研究创新点　本文综述了前人研究学者的成果，在此基础上提出了新的　［７］刘晶晶，蒋平安，郭占勇．翅碱蓬花青素提取方法研究［Ｊ］．　新疆农业科学，２０１２，４９（９）：１６９５—１７００．　研究方案和思路，旨在对翅碱蓬有深入研究，为其开发使用提　供新的思路。比如探索翅碱蓬中有效成分的提取方法，大胆的　提出如溶剂萃取、微波萃取、超临界流体萃取等方法，比较不同　提取方法的优缺点，最研究提取工艺条件，进行工艺条件的优　［８］高—雪，王２６】．　倩，李珂，等．高效液相色谱法优化盐地碱蓬　甜菜红素提取工艺研究［Ｊ］．食品工业科技，２０１１（３）：２５９　化，包括提取时温度、溶剂比、ｐＨ值等；再比如对提取液进行纯　化处理，如采用柱层析法，选取极性不同的大孔树脂固定相，研　究比较不同大孔树脂对黄酮类等化合物的吸附性，以期望得到　纯度较高的成分。此外，还提出对于得到纯化得到溶液进一步　进行旋蒸，重结晶处理等思路。相信，本文的研究思路会给其　（上接第印页）　［１７］祁静，唐敏敏，陈卫军，等．毛细管电泳法测定槟榔多酚　的组分［Ｊ］．热带作物学报，２０１１，３２（２）：３３９—３４４．　ＨＰＬＣ［Ｊ］．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，２００１，５４（１）：２４．　（本文文献格式：伊程程。李成帅。边钰清，等．东营地区翅碱蓬　中有效成分的提取研究进展及展望［Ｊ］．山东化工。２０１７。４６　（３）：６１—６２．）　［２４］蔡佳良，黄洁燕，李蕾蕾，等．利用近红外光谱法建立广蕾　香含叶量定量分析模型［Ｊ］．中国现代应用药学，２０１３，３０　（１３）：２００—２０３．　［１８］张秀玲．高效毛细管电泳法在药物分析中的应用［Ｊ］．天津　药学，２００４，１６（１）：５６．　［２５］蔡锡兰．药物红外谱库的建立与鉴定［Ｊ］．南京师范专科学　校学报，１９９８，１４（４）：９８．　［２６］白雁．红外光谱在中药研究中的应用［Ｊ］．山东中医杂　志，１９９７，１６（９）：４１３．　［１９］张样民．现代色谱分析［Ｍ］．上海：复旦大学出版社，２００３．　［２０］杨敏．超临界流体色谱法应用于几种药物有效成分分析　的研究［Ｄ］．云南：昆明医学院，２００９．　［２１］Ｐｅｔｅｒｓｓｏｎ　Ｐ，Ｌｕｎｄｅｌｌ　Ｎ，Ｍａｒｋｉｄｅｓ　Ｋ　Ｅ．Ｃｈｉｒａｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｓｕｐｅｒｅｒｉｔｉｃａｌ　ｆｌｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ａ　ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ　ｏｐｔｉｍｉｚ￣ｉｏｎ　［２７］王喜明．ＨＰＬＣ在中药及其制剂有效成份分析中的应用　［Ｊ］．中医中药，２０１２（６）：１８８—１９８．　（本文文献格式：丁元清。武秀娟，郝文艳，等．中药有效成分提　取技术及分析方法研究进展［Ｊ］．山东化工，２０１７。４６（３）：５９—　ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．Ｊ　Ｃｈ　Ｒｏｍａｔｇｒ　Ａ，１９９２，６２３：１２９．　［２２］刘颖，贺玫明，陈艳华，无需母离子选择可获得二级质谱　的ＲＲＬＣ—ＭＳ／ＭＳ方法研究［Ｊ］．质谱学报，２００７，２８：６．　ｄｉａｓｔｅｒｅｏｉｓｏｍｅｒｓ　ｏｆ　ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ　ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ　ｉｎ　ｒｅｖｅｒｓｅｄ　ｐｈａｓｅ　６２．）　［２３］Ｓｗｅｅｎｅｙ　Ａ　Ｐ，Ｗｏｎｇ　Ｖ，Ｓｈａｌｌｉｋｅｒ　Ｒ　Ａ．Ｔｈｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　６ｏ，