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。如何從天然產物中提取與分離生物堿，吸引了人們的廣泛關注。傳統的提取方法是建立在生物堿的理化性質基礎上，有溶劑提取法、直接提取法等。隨著超聲波、色譜技術、膜分離技術、超臨界萃取技術以及酶學技術的應用和發展，其提取與分離方法也不斷地得以改進。隨著對生物堿藥用價值認識的提高，生物堿的提取與分離方法將更加高效、迅速、完善。文章綜述了近年來生物堿提取分離的新方法。

【關鍵詞】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。生物堿大多數來自植物界，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%，長春花中的長春新堿含量只有百萬分之一［1］。而中草藥所含成分十分復雜，既有有效成分，又有無效成分和有毒成分。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，去除無效成分及有毒成分。因此，如何從天然產物中提取與分離生物堿，吸引了人們的廣泛關注，其提取與分離方法也不斷地改進和發展。

1生物堿的提取方法

1.1傳統的提取法

生物堿大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有機溶劑，除季銨堿和一些分子量較低或含極性基團較多的生物堿外，一般均不溶或難溶于水，而生物堿與酸結合成鹽時則易溶于水和醇。基于這種特性，可用不同的溶劑將生物堿從中藥中提取［2，3］。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

聲化學的研究發展很快，已遍及到化學化工、藥物提取等領域，受到了普遍的重視，已證實超聲輻射可增強提取成分的產額。藥材在溶劑中受到超聲波特有的作用——振動時產生的空化效應，使生藥粉中的細胞受空化泡瞬間崩潰所產生的力量，致使細胞壁破裂，加速了溶劑進入細胞內部，在超聲振動作用下，損傷細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，同時，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作為一種新型的萃取技術，有其獨特的特點。主要是對極性分子的選擇性加熱從而對其選擇性的溶出。同時降低了萃取時間，提高了萃取速度。范志剛等［7］比較了微波提取與常規煎煮方法，結果微波法麻黃堿的浸出量明顯優于煎煮法。鄧遠輝等［8］用微波提取黃連中小檗堿，結果表明在單位時間內微波處理較回流提取具有明顯優勢。

1.4酶法中藥制劑的雜質大多為淀粉、果膠、蛋白質等，針對雜質可選用合適的酶予以分解除去。酶反應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胞壁是由纖維素構成，植物的有效成分往往包裹在細胞壁內；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，使植物細胞壁破壞，有利于對有效成分的提取。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稱SBE法，是將整體藥物研究法與分子藥物研究法相結合，從生物藥劑學的角度，模擬口服給藥及藥物經胃腸道轉運的原理，為經消化道給藥中藥制劑設計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、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，提取出來的總生物堿還需進一步分離，去除雜質、排除干擾物，保證分析結果的準確性。

2.1一般純化的方法可析出結晶的生物堿用重結晶法；揮發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。由不同沸點組成的液體生物堿總堿，往往可通過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減壓分餾法分離出來［3］。許多生物堿的鹽比游離堿更易于結晶。因此，可利用其在各種溶劑中的不同溶解度進行分離，之后再轉變成游離堿［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的微小差別，達到各組分彼此分離的目的。優點是分離效率高，它能把各種性質極相似的組分彼此分離，而后分別加以測定，因而是一類重要而常用且發展最快的分離手段，且對于那些用傳統的分離方法難以分離的物質以及熱敏性物質，該方法具有明顯的優越性。對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行分離［13，14］。對于PKα較大的生物堿，一般多用離子對色譜，通過離子對試劑和生物堿形成中性絡合物達到分離的目的［3］。

2.3樹脂吸附分離技術

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60年代末發展起來的一類有機高聚物吸附劑，它具有多孔網狀結構和較好的吸附性能。在對某些中藥材或者中藥復方制劑中的有效成分進行定性、定量檢測時，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勢顯著，提取苦豆子生物堿具有吸附快、解吸易、流體流動性能好,樹脂壽命長,對環境、產品無污染等獨特優勢,有利于規模化生產。

2.4超濾法

超濾法是20世紀60～70年展起來的一種以多孔性半透膜——超濾膜作為分離介質的膜分離技術。具有分離不同分子量分子的功能。超濾法優點在于不耗任何溶劑，操作簡單。雖然總生物堿純度較低，但超濾液可以直接結合陰離子交換樹脂進一步對生物堿進行進一步純化，減少了純化過程中的許多中間步驟，且總生物堿的純度高，樹脂的污染小。彭國平等［16］研究各材質超濾膜對不同中藥成分的影響，結果表明生物堿類成分對膜超濾有較強的選擇性，可適用于水溶性較大成分的分離。

2.5超臨界萃取技術基于超臨界流體的優良特性發展起來的超臨界流體萃取（SFE）技術被列為中藥藥效最佳提取分離技術，兼有精餾和液-液萃取的特點，操作參數易于控制，溶劑可循環使用，特別適合于分離熱敏性物質。雖然SFE技術也存在缺乏對超臨界流體狀態本身的透徹理解，高壓設備目前較昂貴，商業利益促使的專利保護等因素制約著該技術的發展等，但超臨界萃取技術仍是一種符合當代綠色潮流的潔凈、高效提取技術。已報道采用SFE技術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結束語

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，更多的具有獨特藥用價值的生物堿不斷被發現和應用；另一方面，伴隨著科學技術的不斷進步和發展，各種高效的、方便快捷的方法不斷涌現，各種生物堿獨特效能的不斷發掘及廣泛應用。根據生物堿的性質，選擇具體的提取、分離和純化方法，靈活運用各種提取、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將會得到更加深入的研究和開發。

【參考文獻】

［1］汪洪,孫敏,伍春蓮.長春花生物堿生物合成途徑中關鍵步驟與代謝調控研究進展［J］.中國中藥雜志，2001,26(10)：656.

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［3］中國科學院上海藥物研究所.中草藥有效成分提取(第2版)［M］.上海：上海技術出版社，1998：263.

［4］郭孝武.一種提取中草藥化學成分的方法-超聲提取法［J］.天然產物研究與開發,1999,11(3):37.

［5］趙兵,伍志春,王玉春，等.超聲波在植物提取中的應用［J］.中草藥,1999,30(9)：附1.

［6］馮若,趙逸云,李化茂，等.超聲波在生物技術中應用的研究進展［J］.生物化學與生物物理進展,1994,21(6):500.

［7］范志剛.微波技術對麻黃中麻黃堿的浸出量影響［J］.中成藥,2000,22(7):520.

［8］鄧遠輝,楊柳,周蓓,等.微波用于中藥黃連的提取［J］.數理醫藥學雜志,2002,15(1)：88.

［9］馬桔云.纖維素酶在黃連提取工藝中的應用［J］.中草藥,2000,31(2):103.