几种生化分离技术在生物碱提取中的应用

【前言】几种生化分离技术在生物碱提取中的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2、生物碱提取新技术 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。如。微波萃取法、超声波提取法、超临界流体萃取法等，在传统方法的基础上再结合新技术进行提...

【摘要】生物碱是一类富含于药用植物中具有显著生理活性的含氮有机化合物。提取和研究生物碱的作用和用途，对卫生和医疗领域的贡献具有深远意义。通过对近年来生物碱的提取、纯化技术的综述，为合理高效地选择适宜的方法提供依据。

【关键词】生物碱技术应用

生物碱(alkaloids)是广泛存在于自然界植物中的一类重要天然活性物质。大多数生物碱具有较复杂的氮杂环结构，显碱性，有生理活性。它的发现始于19世纪初，是人们研究最早且最多的一类天然有机化合物。目前已发现生物碱约6000余种，并且仍以每年约100多种的速度递增。大多数生物碱都具有、抗肿瘤、抗癌、抗炎、抗病毒以及抗血小板凝集、抗心律失常以及抗高血压等心血管疾病的作用，因此，在卫生、医药等领域，它有着巨大的应用潜力。随着生物碱类药品需求的增加。对从大量的含有生物碱的药用植物中提取、分离出生物碱单体的技术提出了更高的要求，探索和筛选高效分离技术成为近年来人们研究的热点。本文通过阐述生物碱提取和纯化技术。进而介绍相关研究的应用。

1、生物碱传统提取技术

生物碱品质的优劣直接受其提取方法影响。传统上，提取生物碱方法有许多种，如煎煮、浸渍、渗漉、回流等方法。以煎煮法为例，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。

2、生物碱提取新技术

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。如。微波萃取法、超声波提取法、超临界流体萃取法等，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。

2.1微波萃取法。微波萃取即微波辅助萃取(microwave—assistedextraction，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等首先报道了微波用于天然产物成分的提取。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继续深入研究。与传统的振摇提取法比较，微波法提取物中斯巴丁含量比振摇法高2.0％，而且速度快，溶剂消耗量也大大减少。

2.2超声波提取法。超声波是一种高频机械波，频率为15～60kHz的超声波被用于过程强化和引发化学反应。超声波提取法是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。郭孝武等使用超声波辅助浸提黄柏中的小檗碱，可以大大提高小檗碱的提取收率，缩短浸提时间，并且能很好地保持生物碱的特性和品质。

2.3超临界流体萃取法。超临界流体萃取(SCFE)是一种以超临界流体(SCF)代替常规有机溶剂对中草药有效成分进行萃取和分离的新型技术，其原理是利用流体(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。

3、生物碱纯化技术

根据生物碱溶解性、极性、成本等因素，生物碱的分离方法可以灵活运用。可采用现代、先进的分离方法，如树脂吸附法、色谱分离等方法。

3.1离子树脂吸附法。离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同，离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。在生物碱的纯化中一般使用的是阳离子交换树脂。离子交换树脂中的氢离子能与生物碱盐阳离子进行交换。从而与非碱性的化合物分离，再用碱水洗脱得到生物碱。迟玉明等以角蒿总生物碱溶液为对象，以其主要有效成分角蒿酯碱为指标，研究了阳离子交换树脂纯化角蒿总生物碱的方法，包括树脂类型的选择、氨水浓度和乙醇浓度对洗脱效果的影响。实验结果表明强酸性阳离子交换树脂对角蒿生物碱成分的交换能力较强。且被树脂吸附的生物碱成分可用氨性乙醇溶液快速洗脱。

3.2高效液相色谱。高效液相色谱是在经典液相色谱法基础上发展起来的一种新型分离、分析技术。高效液相色谱由于使用了细颗粒、高效率的固定相和均匀填充技术，高效液相色谱法分离效率极高，柱效一般可达每米10块理论板。同时，流动相可选择范围广，它可用多种溶剂作流动相，通过改变流动相组成来改善分离效果。此外，采用了梯度洗脱装置，应用范围广，可用于高沸点、相对分子质量大、热稳定性差、性质和结构类似的生物碱的分离及分析。

3.3分子印迹技术。分子印迹技术是20世纪末出现的一种高选择性分离技术，通过印迹、聚合、去除印迹分子三步制备分子印迹聚合物(MIPs)，以其特定的分离机理而具有极高的选择性，可以作为高度专一的固相萃取材料。刘岚等先合成聚苯乙烯种子，经两步溶胀和超声聚合得到粒度均匀的MIPs，对茶碱有良好的特异吸附性。

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，许多药用植物中富含生物碱。是中药的重要组部分。生物碱有效成分的分离与纯化是中药开发的难点与关键，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。目前，某些分离纯化技术尚存在一定的局限性，如分离产量低、纯化成本高等问题。特别是一些分离纯化技术尚处在实验室研究阶段。如何将这些新技术应用到生产中，还有许多问题需要解决，更需要研究单位和企业联手，解决生产中遇到的问题。随着科学技术的高速发展，越来越多的高新技术将会运用到生物碱的提取分离研究上。这些高新技术具有传统方法无法比拟的优点。对提高生物碱制剂质量、减少服用剂量、提高生产效率、降低环境污染等将起到积极地推动作用。

参考文献：

[1]天然药物化学[M].第2版.北京：人民卫生出版社，1997.

[2]Ganzler K.Microwave extraction anoval sample preparation meth-od for chromatography.J.Cln'omatogr.A，1986，371：299-305.