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[摘 要] 小檗碱作为临床上常用的药材成分应用广泛,为提高小檗碱的提取得率,近年来对小檗碱提取的工艺研究很多。该文主要综述了近些年来对小檗碱提取工艺的研究进展。
[关键词]小檗碱 提取工艺
中图分类号:TD525 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)10-0265-01
小檗碱又称黄连素,广泛分布在植物界,大约有4个科10个属植物都已发现有小檗碱存在。小檗碱是黄色针状晶体,表现为季铵型、醇型3种互变异构体,其中以季铵碱型最稳定。小檗碱能缓慢溶解于冷水(1∶20)或冷乙醇(1∶100),在热水或热乙醇中溶解度比较大,难溶于丙醇、氯仿或苯,盐类的溶解度都比较小,硫酸盐在水中的溶解度约为1∶30,盐酸盐微溶于冷水。
小檗碱是临床上一种常用的广谱抗菌药,主要用于菌痢、胃肠炎、痈肿等细菌性感染。 现代 研究证明小檗碱有抗肿瘤、抗心率失常、降压、降血糖等作用,在临床上有越来越广泛的应用,需求量日益增加。为提高小檗碱提取效率,近些年来对小檗碱提取工艺的研究很多,本文对这一方面作一综述。
1 酸水法提取小檗碱
酸水法是目前 工业 生产提取小檗碱常用的方法。从三颗针中提取小檗碱,常用多倍量的0.3%硫酸水溶液浸泡24 h,滤液用石灰乳调pH值至12,过滤,滤液用盐酸调pH值到2~3,再加入6%左右的精制食盐,使食盐完全溶解,放置过夜,抽滤得盐酸小檗碱粗品。或用0.5%的硫酸水溶液冷浸提取,酸水液用石灰乳调pH值到7左右,滤液浓缩用盐酸调pH值到2~3,再加入6%左右的精制食盐,使食盐完全溶解,过滤,沉淀溶于热水,加石灰乳调pH值到8.5~9趁热过滤, 滤液再用盐酸调pH值到2~3,放冷过滤得盐酸小檗碱粗品。
2 石灰乳法提取小檗碱
石灰乳法也是当前工业生产上常用的方法。如用渗漉法从黄柏中提取小檗碱,称取黄柏粗粉200 g置大蒸发皿中,加入石灰乳搅拌均匀,常法装渗漉桶,加入饱和石灰水浸泡6 h后渗漉(pH值在10以上),控制流速5~6 ml/min,收集渗漉液2 000 ml,加入渗漉体积7%(质量浓度)的固体食盐,搅拌后放置过夜,过滤,沉淀,用热水溶解,趁热过滤。滤液加盐酸调pH值为2,放置过夜,过滤,沉淀用蒸馏水洗至中性,抽干后于80℃下干燥,即得盐酸小檗碱粗品。黄祖良等从十大功劳中提取小檗碱,用石灰乳适量搅拌均匀,用水浸渍24 h后用水渗漉,收集渗漉液适量,用浓盐酸调pH值为1.5左右,按10%(W/V)加入食盐放置过夜,滤取析出的盐酸小檗碱粗品晒干,盐酸小檗碱提取率为1.17%。石灰乳法用大量的石灰乳可能引起成分损失,也浪费盐酸,增加了生产成本。
3 超声波提取小檗碱
常规提取小檗碱一般费时费力,效率低,而借助于超声技术却可得到显著效果。超声波提取技术是利用超声波产生的强烈振动,高的加速度,加速药物有效成分进入溶剂,从而提高了提出率,缩短了提取时间,并且免去了高温对提取成分的影响。
郭孝武报道应用超声技术从黄连根茎中提取黄连素的工艺参数与常规浸泡法相比,超声提取具有省时、提出率高等优点。在研究从黄连根茎中提取小檗碱时,分别对超声波处理、超声波频率及硫酸浓度等进行了观察,结果表明用20 kHz超声波提取30 min浸泡24 h,提取率相同(8.12%)。核磁共振波仪对提取产物研究说明超声波对小檗碱结构无影响。超声波用于从黄连中提取小檗碱的常规碱性浸泡工艺中,超声波提取30 min所得到的小檗碱提取率比碱液浸泡24 h高50%以上。吕霞报道用超声波提取法从黄连中提取小檗碱,称取黄连粗粉2.0 g四份,分别用纯水,95%乙醇,75%乙醇,0.5%H2SO4溶液超声提取30 min,过滤,滤渣按上述方法再重复提取两次。实验结果用HPLC法分析了各提取液的小檗碱浓度表明用75%乙醇超声提取所得的小檗碱浓度最高(15.642 μg/ml),0.5%H2SO4溶液处理次之,95%乙醇超声提取小檗碱浓度最低(11.342 6 μg/ml)。为了考察超声提取的小檗碱结构是否有变化,以常规浸泡法提取小檗碱成分作对照,用红外谱仪扫描,核磁共振波谱仪测得两种提取法所得的小檗碱样品的光谱和氢图谱图一致,说明超声波提取未破坏小檗碱成分的结构。
4 酶法提取小檗碱
酶工程技术是近几年来用于重要工业的一项生物工程技术。通过酶反应温和地将植物组织分解,加速有效成分的释放提取,选用相应的酶可将影响液体制剂澄清度的杂质如淀粉、蛋白质、果胶等分解去除,并且针对根中含有脂溶性成分多,通过葡萄糖苷酶或转糖苷酶,使脂溶性成分转化成水溶性糖苷类,酶反应提取温度低,可较大幅度地提高得率。例如,马田田用黄柏提取小檗碱之前用纤维素酶进行预处理,可提高小檗碱收率,与未加酶的提取进行比较,有显著性差异。张福维等报道用纤维素酶预处理黄柏提取盐酸小檗碱,收率比不加酶时高28%,其最佳的实验流程为:10 g黄柏加入80 ml pH 4.5柠檬酸缓冲溶液,50℃恒温6 h酶解,过滤,滤液中加入0.3 ml H2SO4放置10 h过滤,滤液中加入石灰乳调pH8~9,过滤,滤液用盐酸调pH值到1.5,向溶液中加入食盐至8%,放置5 h,过滤得盐酸小檗碱粗品。
5 半仿生提取小檗碱
半仿生提取法,是指从生物药剂学的角度,模仿口服药物及其在胃肠道的转换过程,采用一定pH的酸水和碱水依次连续提取,目的是提取含指标成分高的活性混合物,它与纯化学观点“酸碱法”是等同的,又因为此种提取方法的工艺条件要适应 工业 化生产的实际,不能完全与人体条件完全相同,仅半仿生而已,故稱“半仿生提取技术”。这种提取方法的特点是可以提取和保留更多的有效成分,能缩短生产周期,降低成本。
林慧彬等以小檗碱的含量为指标,采用半仿生提取法,对黄连解毒汤的最佳药材组合方式进行筛选,优化了组合配伍。张学兰等以小檗碱,总生物碱,干浸膏量为指标对黄柏做半仿生提取法和水提取法相比较,结果表明,半仿生提取液明显优于水提取液。
6 超临界萃取提取小檗碱
超临界萃取是今年来逐步发展起来的一种 现代 提取分离技术,主要是利用二氧化碳在超临界温度下具有流体的性质来提取低极性成分,通过加入少量极性稍大的溶剂作为夹带剂,提高溶剂的极性扩大提取成分的极性范围。日本学者系川秀治等早在20世纪80年代就以TLC为指标,用超临界萃取的方法对黄连有效成分进行了提取。齐艳宁也报道,通过实验研究,超临界萃取的方法与传统溶剂的提取方法相比,有效成分高度浓缩,收率高,药理效果好,且毒性降低。
[关键词]小檗碱 提取工艺
中图分类号:TD525 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)10-0265-01
小檗碱又称黄连素,广泛分布在植物界,大约有4个科10个属植物都已发现有小檗碱存在。小檗碱是黄色针状晶体,表现为季铵型、醇型3种互变异构体,其中以季铵碱型最稳定。小檗碱能缓慢溶解于冷水(1∶20)或冷乙醇(1∶100),在热水或热乙醇中溶解度比较大,难溶于丙醇、氯仿或苯,盐类的溶解度都比较小,硫酸盐在水中的溶解度约为1∶30,盐酸盐微溶于冷水。
小檗碱是临床上一种常用的广谱抗菌药,主要用于菌痢、胃肠炎、痈肿等细菌性感染。 现代 研究证明小檗碱有抗肿瘤、抗心率失常、降压、降血糖等作用,在临床上有越来越广泛的应用,需求量日益增加。为提高小檗碱提取效率,近些年来对小檗碱提取工艺的研究很多,本文对这一方面作一综述。
1 酸水法提取小檗碱
酸水法是目前 工业 生产提取小檗碱常用的方法。从三颗针中提取小檗碱,常用多倍量的0.3%硫酸水溶液浸泡24 h,滤液用石灰乳调pH值至12,过滤,滤液用盐酸调pH值到2~3,再加入6%左右的精制食盐,使食盐完全溶解,放置过夜,抽滤得盐酸小檗碱粗品。或用0.5%的硫酸水溶液冷浸提取,酸水液用石灰乳调pH值到7左右,滤液浓缩用盐酸调pH值到2~3,再加入6%左右的精制食盐,使食盐完全溶解,过滤,沉淀溶于热水,加石灰乳调pH值到8.5~9趁热过滤, 滤液再用盐酸调pH值到2~3,放冷过滤得盐酸小檗碱粗品。
2 石灰乳法提取小檗碱
石灰乳法也是当前工业生产上常用的方法。如用渗漉法从黄柏中提取小檗碱,称取黄柏粗粉200 g置大蒸发皿中,加入石灰乳搅拌均匀,常法装渗漉桶,加入饱和石灰水浸泡6 h后渗漉(pH值在10以上),控制流速5~6 ml/min,收集渗漉液2 000 ml,加入渗漉体积7%(质量浓度)的固体食盐,搅拌后放置过夜,过滤,沉淀,用热水溶解,趁热过滤。滤液加盐酸调pH值为2,放置过夜,过滤,沉淀用蒸馏水洗至中性,抽干后于80℃下干燥,即得盐酸小檗碱粗品。黄祖良等从十大功劳中提取小檗碱,用石灰乳适量搅拌均匀,用水浸渍24 h后用水渗漉,收集渗漉液适量,用浓盐酸调pH值为1.5左右,按10%(W/V)加入食盐放置过夜,滤取析出的盐酸小檗碱粗品晒干,盐酸小檗碱提取率为1.17%。石灰乳法用大量的石灰乳可能引起成分损失,也浪费盐酸,增加了生产成本。
3 超声波提取小檗碱
常规提取小檗碱一般费时费力,效率低,而借助于超声技术却可得到显著效果。超声波提取技术是利用超声波产生的强烈振动,高的加速度,加速药物有效成分进入溶剂,从而提高了提出率,缩短了提取时间,并且免去了高温对提取成分的影响。
郭孝武报道应用超声技术从黄连根茎中提取黄连素的工艺参数与常规浸泡法相比,超声提取具有省时、提出率高等优点。在研究从黄连根茎中提取小檗碱时,分别对超声波处理、超声波频率及硫酸浓度等进行了观察,结果表明用20 kHz超声波提取30 min浸泡24 h,提取率相同(8.12%)。核磁共振波仪对提取产物研究说明超声波对小檗碱结构无影响。超声波用于从黄连中提取小檗碱的常规碱性浸泡工艺中,超声波提取30 min所得到的小檗碱提取率比碱液浸泡24 h高50%以上。吕霞报道用超声波提取法从黄连中提取小檗碱,称取黄连粗粉2.0 g四份,分别用纯水,95%乙醇,75%乙醇,0.5%H2SO4溶液超声提取30 min,过滤,滤渣按上述方法再重复提取两次。实验结果用HPLC法分析了各提取液的小檗碱浓度表明用75%乙醇超声提取所得的小檗碱浓度最高(15.642 μg/ml),0.5%H2SO4溶液处理次之,95%乙醇超声提取小檗碱浓度最低(11.342 6 μg/ml)。为了考察超声提取的小檗碱结构是否有变化,以常规浸泡法提取小檗碱成分作对照,用红外谱仪扫描,核磁共振波谱仪测得两种提取法所得的小檗碱样品的光谱和氢图谱图一致,说明超声波提取未破坏小檗碱成分的结构。
4 酶法提取小檗碱
酶工程技术是近几年来用于重要工业的一项生物工程技术。通过酶反应温和地将植物组织分解,加速有效成分的释放提取,选用相应的酶可将影响液体制剂澄清度的杂质如淀粉、蛋白质、果胶等分解去除,并且针对根中含有脂溶性成分多,通过葡萄糖苷酶或转糖苷酶,使脂溶性成分转化成水溶性糖苷类,酶反应提取温度低,可较大幅度地提高得率。例如,马田田用黄柏提取小檗碱之前用纤维素酶进行预处理,可提高小檗碱收率,与未加酶的提取进行比较,有显著性差异。张福维等报道用纤维素酶预处理黄柏提取盐酸小檗碱,收率比不加酶时高28%,其最佳的实验流程为:10 g黄柏加入80 ml pH 4.5柠檬酸缓冲溶液,50℃恒温6 h酶解,过滤,滤液中加入0.3 ml H2SO4放置10 h过滤,滤液中加入石灰乳调pH8~9,过滤,滤液用盐酸调pH值到1.5,向溶液中加入食盐至8%,放置5 h,过滤得盐酸小檗碱粗品。
5 半仿生提取小檗碱
半仿生提取法,是指从生物药剂学的角度,模仿口服药物及其在胃肠道的转换过程,采用一定pH的酸水和碱水依次连续提取,目的是提取含指标成分高的活性混合物,它与纯化学观点“酸碱法”是等同的,又因为此种提取方法的工艺条件要适应 工业 化生产的实际,不能完全与人体条件完全相同,仅半仿生而已,故稱“半仿生提取技术”。这种提取方法的特点是可以提取和保留更多的有效成分,能缩短生产周期,降低成本。
林慧彬等以小檗碱的含量为指标,采用半仿生提取法,对黄连解毒汤的最佳药材组合方式进行筛选,优化了组合配伍。张学兰等以小檗碱,总生物碱,干浸膏量为指标对黄柏做半仿生提取法和水提取法相比较,结果表明,半仿生提取液明显优于水提取液。
6 超临界萃取提取小檗碱
超临界萃取是今年来逐步发展起来的一种 现代 提取分离技术,主要是利用二氧化碳在超临界温度下具有流体的性质来提取低极性成分,通过加入少量极性稍大的溶剂作为夹带剂,提高溶剂的极性扩大提取成分的极性范围。日本学者系川秀治等早在20世纪80年代就以TLC为指标,用超临界萃取的方法对黄连有效成分进行了提取。齐艳宁也报道,通过实验研究,超临界萃取的方法与传统溶剂的提取方法相比,有效成分高度浓缩,收率高,药理效果好,且毒性降低。