生物堿提取研究論文

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【摘要】生物堿是許多中草藥及藥用植物的有效成分。如何從天然產(chǎn)物中提取與分離生物堿，吸引了人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的提取方法是建立在生物堿的理化性質(zhì)基礎(chǔ)上，有溶劑提取法、直接提取法等。隨著超聲波、色譜技術(shù)、膜分離技術(shù)、超臨界萃取技術(shù)以及酶學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，其提取與分離方法也不斷地得以改進(jìn)。隨著對(duì)生物堿藥用價(jià)值認(rèn)識(shí)的提高，生物堿的提取與分離方法將更加高效、迅速、完善。文章綜述了近年來(lái)生物堿提取分離的新方法。

【關(guān)鍵詞】生物堿;分離;提取;純化

生物堿是植物中含氮的堿性有機(jī)化合物，大都有明顯的生理活性，所以常常是很多中草藥的有效成分。生物堿大多數(shù)來(lái)自植物界，以罌粟科、豆科、防己科、毛莨科等科的植物中分布較多。生物堿含量一般都較低，大多少于1%，長(zhǎng)春花中的長(zhǎng)春新堿含量只有百萬(wàn)分之一［1］。而中草藥所含成分十分復(fù)雜，既有有效成分，又有無(wú)效成分和有毒成分。為了提高中草藥的治療效果，就要盡最大限度提取有效成分，去除無(wú)效成分及有毒成分。因此，如何從天然產(chǎn)物中提取與分離生物堿，吸引了人們的廣泛關(guān)注，其提取與分離方法也不斷地改進(jìn)和發(fā)展。

1生物堿的提取方法

1.1傳統(tǒng)的提取法

生物堿大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，除季銨堿和一些分子量較低或含極性基團(tuán)較多的生物堿外，一般均不溶或難溶于水，而生物堿與酸結(jié)合成鹽時(shí)則易溶于水和醇?；谶@種特性，可用不同的溶劑將生物堿從中藥中提?。?，3］。包括有溶劑提取法、直接提取法（水溶性生物堿、季銨堿）、離子交換樹脂法（如麥角新堿類、東莨菪堿、咖啡因等）和沉淀法。

1.2超聲波提取法

聲化學(xué)的研究發(fā)展很快，已遍及到化學(xué)化工、藥物提取等領(lǐng)域，受到了普遍的重視，已證實(shí)超聲輻射可增強(qiáng)提取成分的產(chǎn)額。藥材在溶劑中受到超聲波特有的作用——振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的空化效應(yīng)，使生藥粉中的細(xì)胞受空化泡瞬間崩潰所產(chǎn)生的力量，致使細(xì)胞壁破裂，加速了溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，在超聲振動(dòng)作用下，損傷細(xì)胞中的生物堿成分直接快速向溶劑中溶解［4］。如用超聲提取藥材中的小檗堿，與常規(guī)的煎煮、浸泡提取法相比，超聲的空化作用大大加速了小檗堿成分的提取速度，還很好地保持了生物堿的特性和品質(zhì)，同時(shí)，也提高了小檗堿成分的提取［5，6］。

1.3微波萃取微波萃取技術(shù)作為一種新型的萃取技術(shù)，有其獨(dú)特的特點(diǎn)。主要是對(duì)極性分子的選擇性加熱從而對(duì)其選擇性的溶出。同時(shí)降低了萃取時(shí)間，提高了萃取速度。范志剛等［7］比較了微波提取與常規(guī)煎煮方法，結(jié)果微波法麻黃堿的浸出量明顯優(yōu)于煎煮法。鄧遠(yuǎn)輝等［8］用微波提取黃連中小檗堿，結(jié)果表明在單位時(shí)間內(nèi)微波處理較回流提取具有明顯優(yōu)勢(shì)。

1.4酶法中藥制劑的雜質(zhì)大多為淀粉、果膠、蛋白質(zhì)等，針對(duì)雜質(zhì)可選用合適的酶予以分解除去。酶反應(yīng)較溫和地將植物組織分解，可以較大幅度提高收率，故酶解不失為一種最大限度從植物體內(nèi)提取有效成分的方法之一。目前，用于中藥提取方面研究較多的是纖維素酶，大部分的中藥材的細(xì)胞壁是由纖維素構(gòu)成，植物的有效成分往往包裹在細(xì)胞壁內(nèi)；纖維素則是由β-D-葡萄糖以1，4-β葡萄糖苷鍵連接，用纖維素酶酶解可以破壞β-D-葡萄糖鍵，使植物細(xì)胞壁破壞，有利于對(duì)有效成分的提取。馬桔云等［9］選用黃連提取小檗堿，研究了其加酶組和未加酶組對(duì)有效成分小檗堿提取的影響，兩種工藝提取的小檗堿含量有顯著差異，而提取的成分一致。

1.5半仿生提取法半仿生提取法簡(jiǎn)稱SBE法，是將整體藥物研究法與分子藥物研究法相結(jié)合，從生物藥劑學(xué)的角度，模擬口服給藥及藥物經(jīng)胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)的原理，為經(jīng)消化道給藥中藥制劑設(shè)計(jì)的一種新的提取工藝。即將藥料先用一定pH的酸水提取，繼以一定pH的堿水提取，提取液分別濾過(guò)、濃縮，制成制劑。這種新提取法可以提取和保留更多的有效成分，能縮短生產(chǎn)周期，降低成本。張兆旺等［10～12］比較SBE法和水提取法的提取工藝，結(jié)果表明SBE法可以提取和保留更多的有效成分，有可能替代水提取法。

2生物堿的分離和純化

一種植物中往往含有幾種或幾十種生物堿。因此，提取出來(lái)的總生物堿還需進(jìn)一步分離，去除雜質(zhì)、排除干擾物，保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.1一般純化的方法可析出結(jié)晶的生物堿用重結(jié)晶法；揮發(fā)性生物堿可用水蒸氣蒸餾法；易升華的生物堿用升華法提取得到單體。由不同沸點(diǎn)組成的液體生物堿總堿，往往可通過(guò)常壓或減壓分餾分離。如毒芹中的毒芹堿和羥基毒芹堿，石榴皮中的偽石榴皮堿、異石榴皮堿和甲基異石榴皮堿等都可通過(guò)減壓分餾法分離出來(lái)［3］。許多生物堿的鹽比游離堿更易于結(jié)晶。因此，可利用其在各種溶劑中的不同溶解度進(jìn)行分離，之后再轉(zhuǎn)變成游離堿［3］。

2.2色譜法色譜法利用混合物組分在固定相中吸附和分配系數(shù)的微小差別，達(dá)到各組分彼此分離的目的。優(yōu)點(diǎn)是分離效率高，它能把各種性質(zhì)極相似的組分彼此分離，而后分別加以測(cè)定，因而是一類重要而常用且發(fā)展最快的分離手段，且對(duì)于那些用傳統(tǒng)的分離方法難以分離的物質(zhì)以及熱敏性物質(zhì)，該方法具有明顯的優(yōu)越性。對(duì)苷類生物堿或極性較大的生物堿，可用反相色譜或葡聚糖凝膠進(jìn)行分離［13，14］。對(duì)于PKα較大的生物堿，一般多用離子對(duì)色譜，通過(guò)離子對(duì)試劑和生物堿形成中性絡(luò)合物達(dá)到分離的目的［3］。

2.3樹脂吸附分離技術(shù)

樹脂吸附是一種有效分離有效成分的途徑。大孔吸附樹脂是20世紀(jì)60年代末發(fā)展起來(lái)的一類有機(jī)高聚物吸附劑，它具有多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和較好的吸附性能。在對(duì)某些中藥材或者中藥復(fù)方制劑中的有效成分進(jìn)行定性、定量檢測(cè)時(shí)，使用大孔吸附樹脂可有效的除去某些干擾成分，而取得較好的效果［15］。用大孔吸附樹脂提取中草藥有效成分優(yōu)勢(shì)顯著，提取苦豆子生物堿具有吸附快、解吸易、流體流動(dòng)性能好,樹脂壽命長(zhǎng),對(duì)環(huán)境、產(chǎn)品無(wú)污染等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),有利于規(guī)?；a(chǎn)。

2.4超濾法

超濾法是20世紀(jì)60～70年展起來(lái)的一種以多孔性半透膜——超濾膜作為分離介質(zhì)的膜分離技術(shù)。具有分離不同分子量分子的功能。超濾法優(yōu)點(diǎn)在于不耗任何溶劑，操作簡(jiǎn)單。雖然總生物堿純度較低，但超濾液可以直接結(jié)合陰離子交換樹脂進(jìn)一步對(duì)生物堿進(jìn)行進(jìn)一步純化，減少了純化過(guò)程中的許多中間步驟，且總生物堿的純度高，樹脂的污染小。彭國(guó)平等［16］研究各材質(zhì)超濾膜對(duì)不同中藥成分的影響，結(jié)果表明生物堿類成分對(duì)膜超濾有較強(qiáng)的選擇性，可適用于水溶性較大成分的分離。

2.5超臨界萃取技術(shù)基于超臨界流體的優(yōu)良特性發(fā)展起來(lái)的超臨界流體萃取（SFE）技術(shù)被列為中藥藥效最佳提取分離技術(shù)，兼有精餾和液-液萃取的特點(diǎn)，操作參數(shù)易于控制，溶劑可循環(huán)使用，特別適合于分離熱敏性物質(zhì)。雖然SFE技術(shù)也存在缺乏對(duì)超臨界流體狀態(tài)本身的透徹理解，高壓設(shè)備目前較昂貴，商業(yè)利益促使的專利保護(hù)等因素制約著該技術(shù)的發(fā)展等，但超臨界萃取技術(shù)仍是一種符合當(dāng)代綠色潮流的潔凈、高效提取技術(shù)。已報(bào)道采用SFE技術(shù)萃取秋水仙根和光菇子（秋水仙堿）、益母草、蓽茇（胡椒堿）等生物堿［17，18］。

3結(jié)束語(yǔ)

生物堿大多具有天然的生理活性，是多種中草藥及藥用植物的有效成分，對(duì)生物堿提取、分離和純化的研究，具有非常重要的意義。一方面，更多的具有獨(dú)特藥用價(jià)值的生物堿不斷被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用；另一方面，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，各種高效的、方便快捷的方法不斷涌現(xiàn)，各種生物堿獨(dú)特效能的不斷發(fā)掘及廣泛應(yīng)用。根據(jù)生物堿的性質(zhì)，選擇具體的提取、分離和純化方法，靈活運(yùn)用各種提取、分離和純化的原理，不斷探索新的提取、純化的最佳條件，生物堿的提取分離技術(shù)將會(huì)得到更加深入的研究和開發(fā)。

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