天然产物综述
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天然产物是动物、植物以及微生物体内的组成成分或代谢产物,具有不同的生物学功能,在自然界中广泛存在。
例如,食用天然色素主要是从动植物组织中提取;抗生素主要是微生物产生的具有抗病原体功能的次级代谢产物。
目前,人们对许多天然产物的功能尚不了解,需要进一步进行探索研究。
微生物作为生态环境中广泛存在的一类群体,蕴藏的天然产物是有待发现的资源宝库。
1 天然产物概述1.1 天然产物种类天然产物主要包括萜类、甾体、香豆素类、酮类、抗生素、色素、有机酸、蒽醌、多糖、多肽、脂肪酸以及蛋白质等[1]。
近年来,研究人员关于新型天然产物开展了大量的研究工作,如尼瑞斯制药公司从海洋放线菌中发现的化合物NPI-3114 和NPI-3304 具有抗菌性[2];或采用新技术提高产量,如重建菌株黑曲霉T132 发酵产酒精,将转化率提高到86.8%[3]。
在我国经济增长和丰富物种资源背景的推动下,天然产物的研究也获得了具有一些新类型、新结构的原创性成果。
1.2 天然产物功能天然产物本质为次级代谢产物,结构和化学成分复杂,需其他小分子作为底物经催化反应合成,具有一定的生物活性和功能[4]。
天然产物具有种类、结构和功能多样性的特点。
目前,天然产物在药物开发和代谢研究中应用广泛,可用作治疗剂、化妆品和农药等,这些产品多达千种。
例如,花生四烯酸可降低患肿瘤的风险,预防心脑血管病,可由嗜冷菌希瓦氏菌(Ac10)低温诱导生产[5]。
海洋中由于盐浓度高、压强大、温度低,使海洋微生物具有区别于陆生微生物的代谢途径,从而生产独特的天然产物,因此海洋生物是天然产物的主要资源宝库。
如海洋链霉菌(TPA0879)能够产生含有一个γ- 内酯的聚酮类化合物,可有效抑制癌细胞的扩散[6]。
由此可见,天然产物可用于医学治疗,或农业上用于防治有害生物,或用作药剂的模板物、引导物[4]。
目前,已有不同生物种属来源的天然产物被发现并应用,如分离于细菌的抗寄生虫药伊维菌素、抗肿瘤药物博莱霉素和阿霉素,分离于短皮酵母和桔霉的抗真菌药物等。
天然产物天然产物是指动物、植物、昆虫、海洋生物和微生物体内的组成成分或其代谢产物以及人和动物体内许许多多内源性的化学成分统称作天然产物,其中主要包括蛋白质、多肽、氨基酸、核酸、各种酶类、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、树脂、胶体物、木质素、维生素、脂肪、油脂、蜡、生物碱、挥发油、黄酮、糖苷类、萜类、苯丙素类、有机酸、酚类、醌类、内酯、甾体化合物、鞣酸类、抗生素类等天然存在的化学成分。
目录植物源有效成分来源于植物界的有效成分主要有黄酮类、生物碱类、多糖类、挥发油类、醌类、萜类、木脂素类、香豆素类、皂苷类、强心苷类、酚酸类及氨基酸与酶等。
现将主要成分简介如下:黄酮类化合物黄酮类化合物(flavonoids),又称生物类黄酮(bioflavonoids),广泛分布于植物界中,是一大类重要的天然化合物。
黄酮类化合物大多具有颜色,其不同的颜色为天然色素家族添加了更多的色彩。
黄酮类化合物在植物体内大部分与糖结合成苷,一部分以游离形式存在。
在高等植物体中常以游离态或与糖成苷的形式存在,在花、叶、果实等组织中多为苷类,而在木质部组织中则多为游离的苷元。
黄酮类化合物具有色酮环与苯环为基本结构的一类化合物的总称,是多酚类化合物中最大的一个亚类。
其基本骨架具有C6-C3-C6的特点,即由两个芳香环A和B,通过中央三碳链相互连结而成的一系列化合物。
黄酮类化合物可以分为10多个类别,黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类、二氢黄酮醇类、异黄酮类、二氢异黄酮类、查耳酮、二氢查耳酮类、橙酮类及花色素类等。
截止到2000年,黄酮类化合物总数已达到8000个,并以黄酮醇类最为常见,约占总数的三分之一,其次为黄酮类,占总数的四分之一以上。
黄酮类化合物的溶解度因结构及存在状态不同而有很大差异。
黄酮苷一般易溶于热水、甲醇、乙醇、吡啶、乙酸乙酯与稀碱液,难溶于冷水及苯、乙醚、氯仿中。
一般游离苷元难溶或不溶于水,较易溶于有机溶剂(在乙酸乙酯中溶解度较大)与稀碱液。
天然产物化学综述xxxxxxxx的研究进展院-系:理学院化学系专业:化学年级:2013化学一班学生姓名:丁顶云学号:2013010203312014年11月乌头碱研究进展摘要:乌头碱(Aconitine),别名:附子精,是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。
它主要使迷走神经兴奋,对周围神经损害。
中毒症状以神经系统和循环系统的为主,其次是消化系统症状。
关键词:乌头,提前,检测,简述一、乌头碱(生物碱)的简述生物碱是存在于自然界(主要为植物,但有的也存在于动物)中的一类含氮的碱性有机化合物,有似碱的性质,所以过去又称为赝碱。
大多数有复杂的环状结构,氮素多包含在环内,有显著的生物活性,是中草药中重要的有效成分之一。
具有光学活性。
有些不含碱性而来源于植物的含氮有机化合物,有明显的生物活性,故仍包括在生物碱的范围内。
而有些来源于天然的含氮有机化合物,如某些维生素、氨基酸、肽类,习惯上又不属于“生物碱"。
乌头碱(Aconitine),别名:附子精,是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。
它主要使迷走神经兴奋,对周围神经损害。
中毒症状以神经系统和循环系统的为主,其次是消化系统症状。
临床主要表现为口舌及四肢麻木,全身紧束感等,通过兴奋迷走神经而降低窦房结的自律性,引起易位起搏点的自律性增高而引起各心律失常,损害心肌。
口服纯乌头碱0.2mg 即可中毒,3—5mg可致死。
民间常用草乌、川乌等植物来泡制药酒。
但在此警醒大家它们都具有足以致命的毒性。
乌头属植物的主要活性成分, 但具有较强的毒性,一方面,能刺激人体神经系统, 表现出先兴奋, 后麻痹的症状,对迷走神经有强烈的兴奋作用,可引起窦房结抑制,房室传导阻滞,进而导致心律缓慢或心律失常,另一方面, 也可直接作用于心肌, 增高心肌应激性, 引起早博、心动过速以及呼吸麻痹致死,乌头碱虽然具有毒性,但其有一定的药理性,现代药理研究证实,乌头类及其复方制剂具有抗炎、免疫抑制、麻醉止痛、抗肿瘤等作用,对心血管系统则表现为强心、降血压、扩张血管等作用二、乌头碱的性质和作用物化性质:六方形片状结晶。
第一章绪论一、天然产物:专指由动物、植物及海洋生物和微生物体内分离出来的生物二次代谢产物及生物体内源生理活性化合物。
二、天然产物化学:以各类生物为研究对象,研究生物样品中二次代谢产物的提取分离、理化性质、结构表征、生物活性、生物合成途径,化学合成与结构改造的一门学科,是生物资源开发利用的基础。
三、先导化合物:是指具有特征结构和生理活性并可通过结构改造优化其生理活性的化合物。
四、二次代谢产物的生物合成途径第二章天然产物的分离提取与结构鉴定一、天然产物研究的一般步骤:(1)天然产物化学成分提取分离(2)色谱分析方法(3)结晶和重结晶(4)天然产物化学成分的结构鉴定二、一般定性实验可初步验证有无下述各类物质:三、天然产物提取常用方法(一)溶剂提取法(二)水蒸气蒸馏法适用于具挥发性,可随水蒸汽蒸馏而不被破坏的成分。
(三)分馏法(四)吸附法(五)升华法(六)沉淀法四、天然产物分离与精制方法色谱分离方法:利用混合物中各组分之间的理化性质差别,在流动相与固定相两相中具有不同的分配系数而被分离。
分离的基础是组分的向前差速迁移。
1、根据物质在两相中分配比差别(分配色谱)⑴液-液萃取法①分配系数: K= C上/C下②分离因子:表示分离难易β= K A/K B ( K A> K B)2、色谱分离分析方法1、纸色谱法2、薄层色谱法3、柱色谱法4、快速柱色谱法5、真空液相色谱法6、逆流色谱法7、高效毛细管电泳8、高效液相色谱法9、气相色谱法五、结构研究的主要程序1)初步推断化合物类型:测定物理常数,进行鉴别反应,文献调研。
2)测定分子式:元素分析,分子量测定3)结构分析:UV、IR、1H-NMR、13C-NMR、MS4)结构验证:综合分析,化学沟通5)确定分子主体结构:CD、ORD、2D-NMR、X-射线衍射六、结构研究的主要方法(一)紫外光谱有机分子吸收紫外光(200~400nm)后产生电子跃迁而形成的吸收光谱。
天然产物是药物研发中极具潜力的原料资源,分离纯化天然产物中具有独特生物活性的物质是中药研究的重要基础工作。
天然产物有效成分复杂,含量低,难于富集,用传统的分离方法不仅步骤繁琐,能源及材料消耗大,而且产率及纯度不高,尤其难以分离结构和性质相似的组分。
随着中药现代化的发展,高新技术不断在天然药物中推广应用。
现将近年天然产物提取分离纯化新技术的进展作一综述。
1 超临界流体萃取技术超临界流体萃取是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对中药有效成分进行萃取和分离的新型技术。
超临界流体是温度与压力均在其临界点之上的流体,性质介于气体和液体之间,有与液体相接近的密度,与气体相接近的黏度及高的扩散系数,故具有很高的溶解能力及好的流动、传递性能,可代替传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂[1]。
超临界流体萃取技术在中药生产领域应用较多。
目前,通过调节温度、压力、加入适宜夹带剂等方法,已成功地从中药中提得挥发油、生物碱、苯内素、黄酮类、有机酚酸、苷类、萜类以及天然色素等成分。
这项技术不仅可提高提取效率,还可大量保存热不稳定及易氧化成分,可提取含量低的成分,以及选择性地提取目标产品[2]。
2 膜分离技术膜分离技术以选择性透过膜为分离递质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性的透过膜,以达到分离、提纯目的。
膜分离技术具有过程简单、无相变、分离系数大、节能、高效、无二次污染、可常温连续操作、可直接放大等优点,是一项高新技术。
膜分离技术在中药领域中的应用将推动中药现代化发展进程,同时还能提高我国中药的附加值,有利于中药出口。
可以展望,膜分离技术必将在21世纪推动中药制药工业的迅速发展,为社会带来巨大的经济效益和社会效益[3]。
3 高速逆流色谱分离技术高速逆流色谱分离法是一种不用任何固态载体或支撑体的液液分配色谱技术,该技术分离效率高,产品纯度高,不存在载体对样品的吸附和污染,具有制备量大和溶剂消耗少等优点,可广泛应用于生物工程、医学、医药、化工、食品等领域。
天然产物研究与开发综述好发不【实用版】目录1.天然产物研究的背景和意义2.天然产物开发的现状与趋势3.我国在天然产物研究与开发方面的优势与挑战4.未来发展方向与策略建议正文【1.天然产物研究的背景和意义】随着现代社会对健康和环保的关注度不断提高,天然产物研究与开发在全球范围内受到了广泛关注。
天然产物是指从自然界中提取的一类具有生物活性和药用价值的化合物,它们在药物、食品、化妆品等领域中具有广泛的应用前景。
天然产物研究与开发不仅能满足人类对健康和美的需求,还能促进经济发展和生态环境保护。
因此,深入研究天然产物的生物活性、化学结构和药理作用,加快天然产物的产业化和商业化进程,对于人类社会的可持续发展具有重要意义。
【2.天然产物开发的现状与趋势】近年来,随着科学技术的进步和研究的深入,天然产物开发取得了丰硕的成果。
许多天然产物已被开发成药物、保健品或化妆品,并在全球范围内产生了巨大的经济效益。
然而,目前天然产物开发仍面临许多挑战,例如资源稀缺、提取工艺复杂、生物活性成分不易分离等。
为了解决这些问题,研究人员正在探索新的技术和方法,以提高天然产物的提取效率和纯度,降低生产成本。
未来,随着生物技术、分子生物学等学科的发展,天然产物开发将呈现出以下趋势:生物活性成分的筛选和评价将更加高效;结构修饰和药物设计将更加精确;产业化生产将更加绿色和可持续。
【3.我国在天然产物研究与开发方面的优势与挑战】我国拥有丰富的天然产物资源,并在天然产物研究与开发方面具有较强的科研实力。
近年来,我国在天然产物领域取得了一系列重要成果,为国家经济和科技进步做出了贡献。
然而,我国在天然产物研究与开发方面仍面临一些挑战,如研究水平和产业化程度不高、资源开发利用不充分等。
为了充分发挥我国在天然产物研究与开发方面的优势,有必要加强政策支持和产业协同,推动天然产物产业的快速发展。
【4.未来发展方向与策略建议】针对我国在天然产物研究与开发方面的优势与挑战,建议从以下几个方面制定发展策略:(1)加强资源保护和可持续利用,建立天然产物资源储备和技术体系;(2)加大科研投入,提高研究水平,培育具有自主知识产权的天然产物药品和保健品;(3)促进产业升级,打造天然产物产业链,提高产业化水平和经济效益;(4)加强国际合作与交流,引进国外先进技术和管理经验,提升我国在天然产物研究与开发领域的国际地位。
天然产物的提取分离技术摘要:本文综述了天然产物化学得发展以及当前我国天然产物有效成分提取和分离纯化技术的进展,对超声波提取技术、微波提取技术、双水相萃取技术、液膜分离和反胶团萃取、超临界C0提取技术、膜2分离技术、分子蒸馏技术、分子精馏和短程精馏、吸附分离技术和高效絮凝技术等进行了评述。
关键词:天然产物;分离;纯化1 简介天然产物是指从动物、植物及微生物中分离出来的生物二次代谢产物,自从发现来自天然界的有机化合物具有特殊的生理活性后,已经开发出许多具有治疗和保键作用的药物。
有的天然产物能作为先导化合物,通过适当的结构改造,成为新一代药物。
一些天然产物还具有重要的经济价值,如可作为食品添加剂、日化原料和其他精细化工产品等。
天然产物化学是以各类生物为研究对象,以有机化学为基础,以化学和物理方法为手段,研究生物二次代谢产物(生物碱、酿类和葱衍生物、黄酮、菇类和挥发油、强心昔、幽体、皂昔、香豆素、木脂素、糖类、氨基酸和蛋白质、动植物激素、海洋天然有机物等)的提取、分离、结构、功能、生物合成,化学合成和用途的一门科学,是生物资源开发利用的基础。
天然产物化学的研究对整个有机化学的发展起着重要的推动作用,同时也为生物化学、药物化学和有机合成提供口益深化的研究内容。
1.1天然产物化学与药物开发由于大然药物往往含有结构、性质不同的多种成分,且有效成分的含量一般较低。
为了研究和开发天然药物,必须从复杂的中草药组成成分中提取、分离和鉴定出有活性的单体纯成分。
有时,为了增强疗效,克服毒副作用,通过改变有效成分的结构,如制备其类似物或衍牛物,以创制出更好更新的药物。
以中草药或动、植物,微生物和海洋生物等大然产物为主要研究目标的,已经成为中国寻找新药的重要研究途径。
许多有效药剂或其母体的发现基本源于天然产物,天然药物(包括它们的衍生物和类似物)占临床使用药物的50%以上,而来源于高等植物的约占25%。
由于天然产物研究所提供的活性物质结构新颖,疗效高,副作用小,所以它们始终是医药行业中新药的主要来源之一。
天然产物研究与开发综述好发不摘要:1.天然产物研究的背景和意义2.天然产物开发的现状与趋势3.天然产物研究的挑战与展望正文:【1.天然产物研究的背景和意义】随着人们对健康和环境的关注日益增加,天然产物研究与开发受到了广泛关注。
天然产物是指来源于自然界的生物、植物和微生物等,具有广泛的生物学活性和药用价值。
研究和开发天然产物不仅有助于发现新的药物和治疗方法,还能推动绿色经济的发展。
【2.天然产物开发的现状与趋势】近年来,我国在天然产物研究与开发方面取得了显著成果。
目前,已有许多天然产物被广泛应用于药品、保健品和化妆品等领域。
此外,随着科学技术的进步,研究者们已经能够通过生物技术、化学合成等手段对天然产物进行改造和优化,以提高其药效和稳定性。
天然产物开发的趋势表现在以下几个方面:(1)生物多样性资源的深度挖掘:随着生物学研究的不断发展,越来越多的生物多样性资源被发现和利用,为天然产物研究与开发提供了丰富的素材。
(2)活性成分的筛选与评价:通过高通量筛选、结构生物学等技术手段,研究者们不断发现具有潜在药理活性的天然产物,并对其进行评价和优化。
(3)绿色可持续发展:在开发天然产物的过程中,研究者们越来越注重环境保护和可持续发展,以实现资源的合理利用和社会责任。
【3.天然产物研究的挑战与展望】尽管天然产物研究与开发取得了显著成果,但仍面临诸多挑战,如资源稀缺、成分复杂、生物活性不稳定等。
为了应对这些挑战,研究者们需要在以下几个方面进行努力:(1)加强资源保护和可持续利用:通过建立天然产物资源保护区、优化采收和加工技术,保障资源的可持续利用。
(2)发展新型提取和分离技术:采用生物技术、化学工程等手段,提高天然产物的提取率和纯度,降低生产成本。
(3)深入研究活性机制和药理作用:通过药理学、药代动力学等研究手段,揭示天然产物的作用机制,为临床应用提供科学依据。
总之,天然产物研究与开发在药物发现、绿色经济等方面具有重要意义。
综述
生物碱提取技术发展综述姓名:
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摘要:生物碱是一类具有显著生理活性的含氮有机化合物,许多药用植物中富含生物碱。
因此,生物碱的提取与分离方法备受人们关注。
目前较为常用的提取方法有煎煮、浸渍、回流和渗漉;纯化方法有有机溶剂萃取、色谱和树脂吸附。
超声、微波辅助提取、超临界流体萃取、分子印迹和膜分离等技术的应用使生物碱制备向高效节能方向发展。
随着高新技术的进一步发展,为探讨生物碱的药理研究提供了技术保证
关键词:生物碱、提取、分离、纯化、进展
生物碱(alkaloid)是指中药中一类含氮杂环的有机物,具有碱性和显著的生理活性。
目前从植物中分离出的生物碱有五六千种,一些生物碱因其抗癌抗肿瘤及低毒性、低成本成为近年来研究的热点。
科学高效地从中药植物中提取、纯化其中的生物碱成分是提高中药质量的核心问题,因此生物碱提取与纯化技术成为人们关注的焦点。
生物碱的溶解性能是提取与纯化的重要依据。
生物碱及其盐类的溶解度与生物碱分子中氮原子的存在形式、极性基团的有无及数目、溶剂种类都有密切关系。
按生物碱在不同极性溶剂中的溶解能力可分为亲脂性生物碱和水溶性生物碱两大类。
亲脂性生物碱数目较多,绝大多数叔胺碱和仲胺碱都属于这一类,易溶于苯、乙醚、氯仿等极性较低的有机溶剂,在亲水性有机溶剂如丙酮、低碳醇中亦可较好溶解,但在水中溶解度非常小。
水溶性生物碱主要指季铵碱,数目较少,易溶于水和酸碱溶液,亦可在醇溶剂等极性大的有机溶剂中溶解,但在低极性有机溶剂中几乎不溶解。
大多数生物碱可与酸结合成盐而溶于酸中,加碱至碱性又可以成为游离态,一般来说生物碱的盐易溶于水和低碳醇,难溶于有机溶剂。
本文对生物碱制备常用提取与纯化方法,特别是一些新技术的应用进展进行了综述
1、生物碱的分类与性质
生物碱的分类:生物碱的分类方法有很多种,较常用的是根据生物碱分子中基本母核,大体分为10类。
包括:有机胺类生物碱、吡咯烷类衍生物类生物碱、吡啶类衍生物类生物碱、喹唑酮类衍生物类生物碱、异喹啉类衍生物类生物碱、吲哚类衍生物类生物碱、嘌呤类衍生物类生物碱、萜类生物碱、甾体类生物碱、大环累生物碱。
几种有代表性的生物碱:胡椒碱、菸碱、茶碱和可可豆碱、咖啡碱、小檗碱、三尖杉碱、吗啡、利血平、莨菪碱、奎宁、喜树碱、雷公藤碱。
生物碱的一些性质:大多数生物碱为结晶行固体,有一定的结晶形状,有明显的熔点,少数有升华性,绝大多数生物碱为纯白色化合物,只有少数生物碱有
颜色;大多数生物碱分子有手性碳原子存在,有光学活性,且多数为左旋光性;生物碱分子中氮原子具有孤对电子而闲碱性,因此除酰胺生物碱成中性外,大多数生物碱成碱性,含有酚羟基或羧基的生物碱也能溶于水碱溶液,因而显现两性;生物碱及其盐类的溶解度与其分子中N原子的存在形式、极性基团的数目喝熔剂等有关。
游离生物碱极性极小,大多数不溶于水,能溶于氯仿、乙醚、丙酮、乙醇或笨等有机溶剂;利用生物碱的沉淀反应可检查植物中是否含有生物碱以及分离生物碱,沉淀反映是利用生物碱在酸性条件下与某些沉淀剂生成不溶性复盐或配合物沉淀。
2、生物碱的提取技术
2.1、生物碱提取的传统技术
生物碱的提取方法直接影响生物碱的品质。
中药的传统提取方法也适用于生物碱的提取,如煎煮、浸渍、渗漉等方法。
2.1.1 煎煮法:煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法,适用于易溶于水的生物碱的提取。
直火加热时最好时常搅拌,以免局部药材受热太高,容易焦糊。
此法简便,药中大部分成分可被不同程度地提出,但含挥发性生物碱及遇热易破坏的生物碱不宜用此法。
2.1.2 浸渍法:浸渍法是将处理过的药材,用适当的溶剂在常
温或温热(60~80℃)的情况下浸渍以溶出其中成分。
比较简单易行,但浸出率较差,特别是用水为溶剂,其提取液易于发霉变质,须注意加入适当的防腐剂。
提取魔芋中总生物碱较佳的工艺条件是:在pH值为2~3的酸性醇溶液中,水浴温度为55℃左右,提取3.5h,总生物碱的含量可达0.20%~0.28%。
2.1.3 渗漉法:渗漉法是将中草药粉末装在渗漉器中,不断添加新溶剂,使其渗透过药材,自上而下从渗漉器下部流出浸出液的一种浸出方法。
当溶剂渗进药粉且溶出成分比重加大而向下移动时,上层的溶液或稀浸液便置换其位置,造成良好的浓度差,使扩散能较好地进行,故浸出效果优于浸渍法。
2.2、生物碱提取的新技术
随着科学技术的发展,针对传统提取过程中存在的溶剂消耗量大、有效成分易破坏、提取效率较低等问题,目前,一些新型的技术已经应用于生物碱提取工艺中。
在传统方法的基础上再结合新技术进行提取,大大提高了提取效率,降低了过程能耗,保持了生物碱的品质和活性。
2.2.1、微波萃取法:微波萃取即微波辅助萃取(Microwave -assisted Extraction,简称MAE)是用微波的能量加热与样品相接触的溶剂,将所需化合物从样品基体中分离,进入溶剂中的一个过程。
1986年,Ganzler等人首先报道了微波用于天然产物成分的提取。
20多年来,此项技术己得到广泛的应用,该技术在中药提取方面所展现出的潜力和应用前景非常值得我们继续深入地研究。
2.2.2、超声波提取法:利用超声波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,缩短提取时间的浸取方法。
超声波在有机物降解和天然药物的有效成分提取等方面已有了一定的应用。
超声波提取速度快,收率高,已被许多中药分析过程选为试样处理的手段。
2.2.3、超临界流体萃取法:利用流体(溶剂)在临界点附近某区域(超临界区)内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能,且对溶质的溶解度随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动,利用这种SCF作溶剂,可以从多种液态或固态混合物中萃取出待分离组分。
2.2.4、膜提取法:根据液体中的分子大小和形状,以膜为过滤介质,依靠一定的压力和流速,通过膜的筛分作用,在分子水平上进行分离,迫使大分子杂质被截留,小分子的特质透过。
膜分离技术以其无相变、能耗低、工艺简单、易于连续化、不污染环境等优点,发展前景极为广阔。
随着新型的膜材料、膜组件和膜设备的研制开发,膜技术将在生物碱纯化领域发挥越来越重要的作用。
3、生物碱的纯化技术
经过溶剂提取后的生物碱溶液除生物碱及盐类之外还存在大量其他脂溶性或水溶性杂质,需要进一步纯化处理,将生物碱成分从中分离出来。
通常使用的是有机溶剂萃取、色谱和树脂吸附,随着新技术如分子印迹、高速逆流色谱的发展和应用,大大简化了过程、提高了纯化效率。
2.1有机溶剂萃取法:利用提取物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数不同达到分离的方法,萃取时组分在两相溶剂中的分配系数越大分离效率越高,分离效果越好。
溶剂萃取技术是提取分离的经典技术,其优点是简单有效、容易放大、缺点是分离效率和纯度低、溶剂污染环境、操作安全性差。
2.2色谱色谱法:也称层析法,是一种物理分离方法,可以用于分离纯化和鉴定中药有效成分。
色谱法包括纸色谱、薄层色谱和柱色谱,其中常用吸附柱色谱纯化生物碱成分,一般使用吸附剂为硅胶和氧化铝。
2.3树脂吸附法:包括离子交换树脂和大孔树脂。
树脂吸附摆脱了传统纯化法得到的制剂大、黑、粗,使用不方便且溶剂用量大的缺点,因其具有的诸多优势而成为应用日益广泛的纯化技术。
2.4分子印迹法:是20世纪末出现的一种高选择性分离技术,通过印迹、聚合、去除印迹分子3步制备分子印迹聚合物(MIPs),但目前MIT分离生物碱的技术尚属研究阶段,需要在热力学及动力学性质、MIPs制备、降低成本等方面作进一步探索。
2.5高速逆流色谱分离法:是一种较新型的液-液分配技术,其原理是基于组分在旋转螺旋管内的相对移动而互不混溶的两相溶剂间分布不同而获得分离。
已在分离纯化生物碱、黄酮、萜类、木脂素、香豆素等成分的研究中获得成功。
4、结语
生物碱是一类具有显著生理活性的含氮有机化合物,是中药中具有生理活性的重要组分,快速高效、节省能源、简便易行的提取与纯化工艺对中药工业现代化具有重要意义。
新技术的研究与开发能大大提高中药化学成分的收率与质量,节约大量的时间和能源,但目前较为常用的提取与纯化技术比较成熟,但存在溶剂、能源消耗大且效率不高等问题,合理使用一些新技术可以有效改善提取与纯化效果,使生物碱制备向高效节能的方向发展。
实际生产时应根据生物碱特有的理化性质,选择合适的提取与纯化技术,为了能够扬长避短,还可以多种技术联合使用,探寻最佳的工艺条件与作用机理。
不断探索和完善的提取与纯化技术,将会使生物碱制备向具有绿色、现代化的方向发展。
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