提取分离技术

关键词： 毒副作用 中药饮片 提取 中药

提取分离技术（精选十篇）

提取分离技术 篇1

中药在我国有着2 000多年的悠久应用历史, 其具有资源丰富、使用方便、疗效确切、毒副作用相对较小等等优点, 受到人们的广泛欢迎。随着经济全球化的到来, 中药正受到国际上越来越多的关注和重视。

中药主要包括中药材、中药饮片和中成药三大部分。中药大多需经过提取、浓缩分离后使用, 如最古老的汤剂。药材所含成分十分复杂, 按药理作用和组成性质可分为有效成分、辅助成分、无效成分和组织物质。提取与浓缩分离的目的是获得最大限度的有效成分和辅助成分, 尽可能弃除无效成分、有害成分及组织物质, 以使用最小剂量达到最佳疗效。

本文主要对近年来中药提取、浓缩分离技术的研究及应用情况作一概述。

1 提取技术

提取技术方面, 除对传统的提取如动态提取、提取与浓缩联合机组等进行改进以外, 还将超声波提取、超临界提取、微波提取等新技术应用在中药提取的生产工艺研究上。

1.1超临界流体提取法

超临界流体提取法 (Supercritical Fluid Extraction, SFE) 是利用超临界流体为提取溶剂的一种新型提取技术, 其可在高于临界温度和压力的条件下从目标物中提取出有效成分。当恢复到常温常压时, 溶解在流体中的成分立即以溶于吸收液的液体状态与气态流体分开。通过改变压力和温度, 改变超临界流体的密度使其能溶解不同的成分, 可以达到选择性地提取不同类型化合物的目的。常用的萃取溶剂是CO2, CO2具有价廉、不易燃易爆、极性小的特点, 因此广泛应用于脂溶性高沸点、热敏类成分的提取。

夹带剂的原理是从两方面影响溶质在超临界流体中的溶解度和选择性, 即溶剂流体的密度和溶质与夹带剂分子间的相互作用。通常夹带剂的使用量较少, 对溶剂流体的密度影响不大, 甚至还会降低流体的密度, 而影响溶解度和选择性的决定因素是夹带剂与溶质分子间的作用力。一般常用水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等作为夹带剂。

超临界流体萃取法常用于单味药材中有效成分或目标成分的提取, 如提取黄芪中的黄芪甲苷[1]、酸枣仁中的皂苷类成分[2]、紫花地丁中的总黄酮[3]、柴胡中的挥发油[4]等, 而用于多味药材和复方的提取却很少, 尚待进一步研究。

1.2微波提取法

微波提取法 (Microwave Extraction, ME) 是在传统溶媒提取技术的基础上发展而来的一种新型提取技术, 将其应用于中药有效成分的提取, 可达到速度快、含量高、节能之目的。提取时, 微波到达植物内部, 因药材内部的含水量高, 故而吸收微波的速度很快而升温, 使细胞内压增大。当内压超过细胞壁承受能力时, 细胞壁破裂, 则其内部的有效成分自由流出, 进入溶剂而被溶解, 去渣存液达到提取的目的。

微波提取技术应用于植物的有效成分提取在国外已有工业设备问世, 而且得到较广泛的应用, 我国则起步较晚。近些年, 广州、南京、上海、甘肃天水相继有小型试验设备, 而成熟的大中型设备不多见, 而且效果不一, 但采用微波法进行研发则方兴未艾, 而且取得了可喜的效果。

微波提取法常用于单味药材中有效成分或目标成分的提取, 如白芷中的香豆素类成分[5]、八角茴香叶中的黄酮[6]、柴胡中的挥发油[7]、虎杖中的蒽醌类成分[8]、车前草中的多糖[9]等。

1.3半仿生提取法

半仿生提取法 (Semi-bionic Extraction, SBE) 是将药材先后用一定p H的酸水溶液和一定p H的碱水溶液提取的方法。1995年张兆旺等提出了“半仿生提取法”。

半仿生提取法的主要特点:

(1) 提取过程符合中医配伍和临床用药的特点以及口服药物在胃肠道转运吸收的特点。

(2) 在具体工艺选择上, 既考虑活性混合成分又以单体成分作指标, 这样不仅能充分发挥混合物的综合作用, 还能利用单体成分控制中药制剂的质量。

(3) 提取中有效成分损失少。

在对多个单味中药和复方制剂的研究中, 半仿生提取法已经显示出较大的优势和广泛的应用前景。半仿生提取的研究, 单味药材如大黄[10]、连翘[11]、栀子[12]等的半仿生提取;复方如二黄汤[13]、六味地黄丸[14]、复方天麻钩藤口腔崩解片[15]、抗感利咽糖浆[16]、金茵清热口服液[17]等的半仿生提取。

1.4超声波提取法

超声波提取 (Ultra Sonic Extraction, USE) 中药材的优越性, 是基于超声波的特殊物理性质, 主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固—液萃取分离。

超声波提取的特点:

(1) 温度低。不破坏中药材中某些具有热不稳定、易水解或氧化特性的药效成分, 提高中药的疗效。

(2) 常压提取, 安全性好, 操作简单易行, 维护保养方便。

(3) 提取效率高。提取时间仅为水煮、醇沉法的1/3左右, 萃取充分, 萃取量是传统方法的2倍以上。

(4) 适用性广。绝大多数的中药材各类成分均可超声萃取。

(5) 超声波提取与溶剂和目标成分的性质 (如极性) 关系不大。供选择的提取溶剂种类多、目标提取物范围广泛。

(6) 减少能耗。由于超声提取无需加热或加热温度低, 提取时间短, 因此大大降低了能耗。

(7) 杂质少, 有效成分易于分离、净化。

超声波提取的研究, 单味药材如佛甲草的总黄酮[18]、山银花中的绿原酸[19]、虎杖中的白藜芦醇[20]、红豆杉枝叶中的总黄酮[21]、何首乌中的蒽醌类成分[22]、何首乌中的二苯乙烯苷类成分[23]。用于复方药材的提取尚未见报道。

2 浓缩分离技术

在浓缩分离技术上, 除改变过去的单效蒸发为双效、三效浓缩以降低蒸汽耗量外, 为更多地保留有效成分, 现在又将膜分离技术应用在提取的浓缩分离上, 使其过程均在常温下进行, 不仅达到了明显的节能效果, 而且最大限度地保留了热敏性的有效成分, 同时提高了药物的含量与纯度。常见的浓缩分离技术有蒸发浓缩、冷冻浓缩、膜浓缩和吸附树脂分离浓缩等。

蒸发浓缩能保持中药的特色, 对中药不同品种具有很强的适应性, 在中药制剂中应用最早、最广泛。蒸发浓缩过程中的温度和受热时间等是影响浓缩液质量的关键因素。自20世纪70年代以来, 开发应用了多种类型的中药提取液蒸发浓缩工艺和装置, 这些装置包括夹套浓缩器、升膜浓缩器、降膜浓缩器、刮板薄膜浓缩器、离心薄膜浓缩器、滚筒刮膜浓缩器、双滚筒真空浓缩器、自然外循环两相流浓缩器和在线防挂壁三相流浓缩器等。其他主要新技术有超滤膜分离技术、大孔吸附树脂分离技术、高速逆流色谱分离技术等。

2.1超滤膜分离技术

超滤膜分离技术是一种以多孔性半透膜作为分离介质的膜分离技术, 具有分离不同分子量分子的功能。其特点如下:有效膜面积大、滤速快、不易形成表面浓差极化现象、无相态变化、低温操作破坏有效成分的可能性小、能耗低等。

近几年来, 将超滤膜分离技术应用于中药提取液的分离纯化, 效果良好, 其可与其他分离方法 (高速离心法、醇处理法等) 相结合用于中药液体制剂的分离、提取和浓缩, 而且还可用于除菌、除热原, 如绞股蓝中皂苷的分离纯化[24]、鳖甲中活性多肽的分离纯化[25]。

2.2大孔吸附树脂分离技术

大孔吸附树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸附剂, 已逐步应用到中草药有效成分提取分离过程中。其特点是吸附容量大、再生简单、效果可靠。

中国医学科学院药物研究所植化室用大孔吸附树脂对糖、生物碱、黄酮等进行吸附, 并在此基础上用于天麻、赤芍、灵芝等中草药中有效成分的分离及纯化, 结果表明, 大孔吸附树脂分离技术是分离中药水溶性成分的一种有效方法。

大孔吸附树脂分离技术已广泛应用于中药制剂生产中, 如重楼中的总皂苷[26]、蒲公英中的总黄酮[27]、地骨皮中的总黄酮[28]、消癥丸提取液[29]、栀子豉汤中的有效部位[30]。

2.3高速逆流色谱分离技术

高速逆流色谱技术 (High Speed Counter Current Chromatography, 简称HSCCC) 是20 世纪70年代首创, 近10年内发展迅速, 可在短时间内实现高效分离和制备的不用任何固态载体或支撑体的新型液—液分配色谱技术。

HSCCC技术分离效率高、产品纯度高、不存在载体对样品的吸附和粘染, 具有制备量大和溶剂消耗少等优点。

目前, 已成功地开发出分析型、生产型两大类高速逆流色谱仪, 可分别用于中药有效成分的分离制备和定量分析。进样量可从毫克级到克级, 进样体积可从几毫升到几百毫升, 不仅适用于非极性化合物的分离, 也适用于极性化合物的分离;既可用于中药粗提取物中各组分的分离, 也可用于进一步精制。

随后, p H-局部精炼逆流色谱技术的问世, 使HSCCC的进样量大大增加, 能方便快速地分离克数量级样品, 更有利于中药有效成分的分离制备。该技术有望成为中药有效成分质量标准研究、分析的一种新方法, 也会成为中药制剂生产的一种新型分离技术。例如, 分离纯化泽泻中的23-乙酰泽泻醇B[31]、丹参中丹酚酸B和迷迭香酸[32]、何首乌中的游离蒽醌及二苯乙烯苷[33]、独活中蛇床子素[34]、忍冬叶中木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷和忍冬苷[35]。

3 结语

综上所述, 中药在中国乃至世界, 因其具有独特的效果, 受到普遍接受和关注。但是, 中药的成分复杂多样, 中药生产和使用中有效成分的提取和浓缩分离一直是影响中药的关键环节, 近年来新技术在中药方面的应用逐步深入, 为中药的发展提供了广阔的前景。

摘要：中药提取与浓缩分离的目的是获得最大限度的有效成分和辅助成分, 尽可能弃除无效成分、有害成分及组织物质, 以使用最小剂量达到最佳疗效。现主要对近年来中药提取和浓缩分离技术的研究及应用情况作一概述。

提取分离技术 篇2

分子蒸馏技术在烟用香料提取分离中的应用

采用分子蒸馏技术富集烟叶碎片萃取物中的.致香物质.通过正交试验优化得到最佳分离条件:压力0.IPa、温度60℃、转子转速250r・min-1、进料流速70mL・h-1.卷烟加香试验表明:该馏出物能够增补卷烟香气中的清甜香韵,增加香气的透发飘逸感,是一种适宜卷烟加香的理想香精制品.

作 者：高旭 陈鹏 洪林军 王立峰 杨君 GAO Xu CHEN Peng HONG Lin-jun WANG Li-feng YANG Jun  作者单位：云南天宏香精香料有限公司,云南,玉溪,653100 刊 名：化学工程师  ISTIC英文刊名：CHEMICAL ENGINEER 年，卷(期)： “”(10) 分类号：O658.3 关键词：分子蒸馏   致香成分   正交试验   分离  

提取分离技术 篇3

中药的提取分离,是制剂过程中必不可少的关键工序,是改进药物剂型,提高产品质量,增加药物新品种,提高产品在市场上竞争力的关键环节, 超临界流体萃取技术(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)作为一种清洁、高效及较好的选择性的新型分离方法,在天然产物有效成分提取与分离,生产高经济附加值产品方面展现出勃勃生机。

一、概述

超临界流体是指超临界温度(Tc)和临界压力(Pc)状态下的高密度流体,例如:二氧化碳、氨气、乙烯、丙烷、丙烯、水等。与常温常压下的气体和液体比较,超临界流体具有两个特性:其一,密度接近于液体,具有类似液体的高密度;其二,粘度又接近于气体,具有类似气体的低黏度。因此扩散系数约比普通液体大100倍。由于同时具有类似液体的高密度和类似气体的低黏度,故超临界流体既具有液体对溶质溶解度较大的特点,又具有气体易于扩散和运动的特性,其传质速率大大高于液相过程。中药中的许多成分都能被其溶解,并且随着压力的增大,溶解度增加。超临界流体可以是单一的,也可以是复合的。添加适量的夹带剂可以大大增加其溶解性和选择性。在能作为超临界流体的化合物中,CO2由于其性质稳定、无毒、不易燃易爆、价廉以及较低的临界压力(7.37MPa)和较低的临界温度(31.05℃),在医药行业已经得到广泛的应用。

二、在中药提取分离中的优势

用超临界CO2进行中药研究开发及产业化,和中药传统方法相比,具有许多独特的优点:

一是提取完全,能充分利用中药资源。由于超临界CO2的溶解能力和渗透能力强,扩散速度快,且是在连续动态条件下进行,萃取出的产物不断地被带走,因而提取较完全,这一优势在挥发油提取中表现得非常明显。同时,随着超临界CO2技术的不断进步,全氟聚醚碳酸铵(PFPE)的应用,把超临界CO2扩展到水溶液体系,使得难以提取的强极性化合物如蛋白质等的提取已成为可能。

二是超临界CO2临界温度低,操作温度低,能较完好地保存中药有效成分不被破坏,不发生次生化。因此,特别适合那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取,能最大程度地保持各组分的原有特性。

三是提取时间快、生产周期短。超临界CO2提取循环一开始,分离便开始进行。一般提取10min便有成分分离析出,2—4h左右便可完全提取。同时,它不需浓缩等步骤,即使加入夹带剂,也可通过分离功能除去或只是简单浓缩。

四是超临界CO2提取,操作参数容易控制,因此,有效成分及产品质量稳定。

五是超临界CO2还具灭菌作用,有利于保证和提高产品质量。

六是超临界流体萃取应用于分析或与GC、IR、MS、LC 等联用成为一种高效的分析手段。能够实现中药有效成分的高效、快速、准确分析。

七是与其他超临界流体相比,CO2临界压力适中,在实际操作中,其使用压力范围有利于工业化生产。

三、在中药提取分离中的应用

近年来,超临界流体萃取研究开发仍主要集中于单味药,而复方的研究与开发仅有少量报道。

(一)在单味药提取分离中的应用

西德Saarland大学的Stahl教授对许多药用植物采用SFE法对其有效成分(如各种生物碱,芳香性及油性组分)实现了满意的分离。日本学者宫地洋等从药用植物蛇床子、桑白皮、甘草根、紫草、红花、月见草中提取了有效成分。目前为实现对中药的生物碱、黄酮、皂苷类等极性大的有效成分的提取,添加夹带剂及增加压力而改善流体溶解性质的研究亦受到重视。

(二)在复方提取分离中的应用

传统中医药理论是以整体观念为指导思想,中药在临床上应用主要以复方形式给药,复方应混合提取。复方中有效成分或有效部位组成复杂,提取难度较大,鉴别困难,如何将超临界流体萃取应用到中药复方的提取过程中还有一系列问题待进一步研究和探讨。葛发欢等研究了复方丹参、降香的超临界CO2萃取方法。郁威等研究了在不同工艺条件下用超临界CO2萃取法分别对单味当归、单味川芎和复方当归川芎进行萃取,结果发现复方产物的提取率明显高于单味产物的提取率之和。

四、在中药提取分离中的产业化应用

最早将超临界CO2萃取技术应用于大规模生产的是美国通用食品公司,之后法、英、德等国也很快将该技术应用于大规模生产中。上世纪90年代初,中国开始了超临界萃取技术的产业化工作,发展速度很快。实现了超临界流体萃取技术从理论研究、中小水平向大规模产业化的转变,使中国在该领域的研究、应用已同国际接轨,在某些方面达到了国际领先水平。目前,超临界萃取技术已应用于部分中药材大批量萃取生产。现在国内已广泛应用超临界萃取技术从沙棘籽中萃取沙棘油,并有数个厂家形成年产20t以上沙棘油的生产能力。

五、结语

超临界萃取技术具有传统提取方法无法比拟的优势,可以比较容易地从中药中发现新成分,从而发现新的药理活性成分,开发新药。如能进一步加强在中药复方制剂中的运用与开发,结合药效物质基础研究,推进超临界提取工艺标准的制定,相信,超临界流体萃取技术在中药领域中将具有更广阔的发展前景。

提取分离技术 篇4

1 材料与方法

1.1 一般材料

本文根据结晶法与膜过滤法的工艺流程选取了不同的实验材料, 结晶法的实验原料主要为奶牛场鲜牛乳, 每次采样5kg, 将采样的样本分成没份500mL, 所有样本均冷藏。膜分离法的主要原材料是鲜奶干酪素生产线排放的乳清。

1.2 实验方案

1.2.1 结晶法实验方案

结晶法的实验流程可以参照工业分离流程, 具体步骤如下:牛奶→脱脂→点酸→乳清→加热→中和→加热→过滤→蒸发浓缩→结晶→分离母液→洗涤结晶→干燥→乳糖→检验→包装→成品。 (1) 脱脂, 利用医用离心机进行脱脂操作, 离心机转速为4500r/min, 进行三级分离, 一级分离与二级分离持续10min, 三级分离持续5min; (2) 点酸, 42℃下加入10%盐酸, 沉淀过滤后得到乳清; (3) 中和, 通过水域加热方式将乳清加热至65℃-70℃, 利用石灰乳中和; (4) 过滤, 利用布氏漏斗对乳清粗滤, 之后通过真空泵进行抽滤; (5) 活性炭脱色, 对活性炭进行150℃活化2h, 具体加入量根据糖液百分数计算; (6) 浓缩, 65℃下, 将母液浓缩至40Bx以上 (;7) 结晶, 采用自然结晶方式, 同时间歇搅拌浓缩液; (8) 洗涤、干燥, 利用10℃以下的蒸馏水洗涤, 在60℃下进行干燥。

1.2.2 膜过滤法实验方案

纳滤膜的具体型号是美国GE公司生产的DK2540C1030, 膜面有效面积为2.5㎡, 膜通量2.2m3/d, 本次实验选用卷式纳滤膜, 设备材质均为不锈钢。膜过滤法的具体实验步骤如下: (1) 准备, 检测进水水质各项指标, 包括BOD、COD等, 保证达到实验标准; (2) 清洗, 对设备管道回流部分进行清洗, 保证设备管道达到清洁要求, 一是清洗管道回路中的有害杂质与碎屑, 二是杀灭系统中的有害细菌、微生物等; (3) 检查, 对设备、管路、阀门进行检查, 保证开闭情况符合实验要求; (4) 运行, 开启水泵, 调节进出口阀门, 保证浓缩水流速; (5) 监控, 实时监控设备各个仪表与数据, 保证设备压力在可控范围内; (6) 停机, 缓慢降低设备压力, 最后切断电源, 用纯水冲洗膜表面; (7) 清洗, 利用0.1%的氢氧化钠溶液与0.2%的盐酸溶液清洗纳滤膜; (8) 干燥, 利用喷雾干燥机雾化器对过滤液进行喷雾, 进风温度控制在110℃-120℃, 出风温度控制在60℃。

2 结果

2.1 结晶法乳糖品质

通过结晶法制取的乳糖品质指标如表1 所示, 由表中数据可以看出, 每250mL乳清液可以回收5.782g乳糖, 回收率达到44.48%, 且乳糖的感官指标均符合国家标准。

2.2 膜过滤法乳糖品质

通过膜过滤法乳制取的乳糖品质指标如表2 所示, 由表中数据可以看出, 每30kg乳清液可以回收1.53kg乳糖, 回收率达到87.18%, 膜分离法可以过滤弃乳清中86.51%的氯化物且乳糖的感官指标均符合国家标准。

3 讨论

乳糖 (Lactose) 是由哺乳动物乳腺分泌的糖类, 乳糖常温下为白色粉末, 分子式为C12H22O11, 实质上是由一分子葡萄糖与一分子半乳糖组合形成的二糖。乳糖是影响幼儿智力发育的主要因素。除此之外, 乳糖具有多种功能, 能够促进胃肠道有益菌生长, 同时还可作为药品甜味剂, 或用作常见的食品添加成分。结晶法与膜过滤法的特点对比, 可以从原料、操作、效率以及品质进行分析: (1) 原材料处理, 结晶法通过电点分离蛋白, 需要利用加热法处理不稳定性蛋白, 膜过滤法处理原料时的温度不低于50℃, 在过滤前需要对母液进行粗滤, 防止大颗粒物堵塞膜孔; (2) 操作过程, 结晶法的工序较多, 包括中和、过滤、浓缩、干燥等, 降低了生产效率, 膜过滤法前期设备的投入成本大, 且设备维护成本较高; (3) 乳清处理量, 结晶法工艺流程较长, 导致难以连续生产, 乳清液处理效率不高, 膜过滤法可以连续生产, 乳清液处理效率更高; (4) 产品品质, 结晶法生产的乳糖晶体品相较好, 纯度高, 但不宜保存, 膜过滤法生产的乳糖纯度低。综合以上结果, 可以在实际工业生产中采用先过滤后结晶的分离方案。

参考文献

[1]陈忠平.牛奶中酪蛋白和乳糖的分离[J]安徽技术师范学院学报, 2001, 15 (4) :58~59.

[2]顾佳生, 夏静.乳糖及其代谢障碍[J]乳品科学与技术, 2003 (1) :17~23.

[3]张鲁雁, 张剑霞, 丁声颂.推荐一个与生命科学有关的综合化学实验—牛奶中酪蛋白和糖的分离与鉴定[J]大学化学, 2006, 3 (21) :45~47.

[4]周夏衍, 夏春兰, 楚延锋, 等.牛奶中酪蛋白和乳糖的分离及纯度测定[J]大学化学, 2006, 2 (21) :50~52.

提取分离技术 篇5

增加高中生物实验教学，注重分析能力培养

由于生物学科的地位在高考中不高，在很多学校，领导和教师普遍认为由于高考基本是重视对实验的理论原理，实验的设计步骤和实验的现象及结论的考察，所以讲讲实验就行了，而且组织学生实验教学费时又费力。然而这样的想法不但违背了《新课程标准》的理念，也严重影响了学生生物科学素养的发展。所以在新课程的改革中，就要求我们的教师要合理安排教学进度，我们不但要把实验时间还给学生，同时还要加强对学生的实验教学。把演示实验变成学生实验，提高动手能力。实验课的教学不仅能够培养学生的动手操作的能力，同时还能培养学生分析问题的能力，提高创新能力。

在新课程改革下的实验教学可以采用让学生自主探究，合作互动的教学模式，教师通过精心设计教学程序，为学生创设于实验内容密切相关的学习情境，让学生在创设的学习情境中去发现问题、解决问题，去补充实验所必需的认知和操作经验，并在实验过程中培养自主探究意识、科学思维方法、严谨科学态度和创新实践能力。

提取分离技术 篇6

本实验是新人教版高中生物必修一《分子与细胞》当中的一个必做实验。目的是让学生通过分组实验，进行绿叶中色素的提取和分离，探究绿叶中色素的种类和含量，感性地认识色素的相关生物学知识。

一、滤纸条的制备及滤液细线的绘制

原教材关于滤纸条的制备，是将干燥的定性滤纸条剪成略小于试管长与宽的滤纸条，一端减去两角，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线；然后用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再画一两次。

二、制备滤纸条及绘制滤液细线的缺点

按照教材制作滤纸条，过程不仅复杂，而且在进行层析实验时，滤纸条容易贴试管壁，从而影响色素的分离，干扰实验结果；用毛细吸管画滤液细线时，学生不容易掌控毛细吸管，毛细吸管容易碎断，且画出来的滤液细线不够“细、直、齐”，导致分离的色素带不平行，呈波浪状，甚至色素重叠，难以辨认。

三、制备滤纸条及绘制滤液细线的改进一

潘亚平采用培养皿法不用滤纸条，也不画滤液细线，而取直径为11 cm的干燥圆形定性滤纸，用毛细吸管吸取色素滤液，在滤纸的中央点成圆形的色素斑，重复4??—5次，然后取一枚缝衣针，穿一条细棉线，在棉线末端打个结，将针穿过滤纸上的色素斑中心，在距线结约4cm处剪断棉线。取直径10cm的培养皿一套，向培养皿底中加入5ml层析液把上述圆形滤纸扣在培养皿底面上，无线结的一面朝下，棉线则浸没在层析液中。再将培养皿盖盖在滤纸片上。采用该方法，可以看到色素随层析液由线结处均匀地向周围扩散。

笔者按照上述方法重复多次，实验现象均不明显。分析原因，主要是一根缝衣服的棉线太细，引取层析液的量少，且层析液到达滤纸片的速度慢，时间长，层析液随之也逐渐挥发，导致效果不佳，色素无法充分分离（如图一）。

鉴于以上实验过程中所遇到的问题，笔者经过多次实验修改。同样采用圆形滤纸培养皿法，只不过在滤纸片中央用尖头镊子戳一个小洞，塞入4根较粗大的纯棉线，棉线的一头（不打结）稍露出滤纸片，一头剪为5cm长；用正常大小的笔帽盖蘸取少量事先提取的滤液，盖在穿有棉线的滤纸片中央，让滤液成圈印在纯棉线周围，待干后重复2-3次。培养皿底部加入10ml的四氯化碳，将印好滤液线圈的圆形滤纸片放在培养皿表面，使棉线浸润在层析液中，盖上培养皿盖。可以发现，层析液随着4根纯棉线引流，很快就可以到达圆形滤纸片，然后色素随着层析液在圆形滤纸片上扩散开来，明显分离成4个不同颜色的同心圆。从外到内依次为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，依次对应的色素分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a，叶绿素b.（如图二）；

四、制备滤纸条及绘制滤液细线的改进二

根据池春玉等人的研究，同样取圆形滤纸一张，将其紧紧卷成圆筒状，减去两端后成5cm；将纸芯插入滤纸中央，再用相同的方法画滤液色素圈，用四氯化碳层析，这种方法使得层析液引流的速度更快，色素分离效果更显著，结果如图三。

提取分离技术 篇7

1 中药提取的新技术及设备

伴随着科学技术的发展, 学科已经相互进行了渗透。科学家们对浸提原理及过程的研究也在不断地深入, 我们所说的浸提技术, 就是把我们需要的提取的成分转移到相应的溶媒中的一个过程。我们所利用的浸提过程的好坏将会直接影响到我们所提取的产物的收率和成本的大小。我们经常使用的浸提法主要有这几种方法。如煎煮法、回流法、浸渍法等, 。虽然这几种方法使用相对方便而且简单, 但是同时这几种方法也存在着一些缺点, 比如回收的周期较长, 而且工序相对多且复杂等。所以新的浸提技术的大力使用, 将会从很大程度上提高中药资源的利用率。

1.1 超临界流体萃取

因为超临界的流体在一定的压力作用范围下, 它的密度和溶解能力会发生成正比的变化, 所以这种技术可以通过控制提取体系的压力和温度的变化, 从而实现对所萃取的物质进行分离, 可是这种技术的可测程度较低, 数据大多都是靠实验得出来的, 超临界流体萃取这种技术的设备属于高压的设备, 所以一次性的投资相对比较多, 而且运行的成本相对较高, 所以还没有很大程度的普遍。

1.2 超声提取技术

超声提取这种技术已经相对比较成熟, 已经很大程度上的应用在了现代中药有效成分提取的工作中。这种技术主要利用了超声波对药品的微扰效应, 从而增大了溶剂进入到提取物细胞中的概率, 提高了溶剂的渗透性。这种方法加强了传质的过程, 因为超声空化的作用, 在细胞壁上产生了较大的剪应力。从而能让植物的细胞壁破裂, 从而使细胞中的物质得以释放。这种超声波提取方法相对于传统的那种提取方法, 有很多的优点, 比如这种方法的提取效率高, 而且提取作业的时间相对较短。利用超声波的方法, 可以提取的药材主要有何首乌、大黄、番泻叶中的蒽醌类成分, 利用这种方法可以避免因为长时间的煎熬破坏药材中的有效成分。除了这些植物以外, 超声提取法还可以提取一些有机酸类等。虽然超声提取这种技术可以很大程度上的避免高温高压对那些有效成分的破坏, 但是这种技术对容器壁的厚薄程度, 放置的位置要求相对较高, 所以要用于大量的生产, 还必须要解决这种技术工程设备的一些问题。

1.3 半仿生提取法

半仿生提取的这种方法主要是从生物药剂学的角度出发, 充分的模仿了人或者动物服用了药物之后, 药品在胃或者肠道的一系列的转运过程。同时采用了一定酸碱度的酸水和碱水依次进行连续的提取, 这样做的目的主要是为了提取含指标成分高的活性混合物。这种方法不能等同于纯化学观点的“酸碱法”, 因为这种方法模拟了人体的提取过程, 但是又因为不可能完全模拟人体的提取过程, 所以这种方法称做“半仿生提取法”。这种方法具有很多不同于其他方法的特点, 首先这种方法对药品的的提取过程, 完全符合中医的临床用药特点。而且模拟了中药口服的药物在胃肠中的转运吸收的特点。其次, 这种方法可以在既考虑活性混合的成分情况下, 又以单体的成分作为了指标。这样不仅可以充分的发挥混合物的综合作用, 而且可以充分利用单体的成分。同时这种方法也具有很多的优点, 比如它可以提取和保留更多中药中的有效成分, 可以很大程度上缩短生产周期, 从而降低成本。

1.4 酶法提取技术

这种方法主要是利用相关酶的作用, 从而破坏药用植物细胞的细胞壁, 而让有效成分流出的一种新的提取方法。这种方法有利于简化有效成分的提取过程, 是一种可以最大程度从植物体内提取有效成分的方法之一。

1.5 膜分离技术

膜分离技术主要是利用天然的或者由人工合成的各种高分子薄膜, 通过借助一些外界能量的催动, 从而实现了对两种组分, 或者其中多种组分的混合液体进行了分离。因为膜分离技术可以最大程度的保持中药水煎液的传统特色, 所以今后应该将会大力的应用于中药的分离, 提取或者精制的过程中。

1.6 大孔树脂分离技术

大孔树脂分离技术是上个世纪六七十年代大力发展起来的一种新型的吸附剂, 这种吸附剂不仅具有物理的吸附作用, 而且由于它的多孔状结构, 使其具有了对物质的筛选作用。大树脂分离技术在分离中药有效成分的应用中, 表现出了良好的优势, 在未来应该很有发展。大树脂分离物质具有再生简单、抗污染能力强等优点, 所以会经常应用在中草药化学成分如黄酮、生物碱等物质的提取中。这种技术在未来具有良好的应用前景。

1.7 分子蒸馏技术

分子蒸馏同时又叫短程蒸馏, 是一种非平衡蒸馏, 它主要是依据不同物质分子运动的平均自由程的差别, 在高真空实现物质间的分离。它的主要优点有, 受热时间短, 而且分离程度高。但是这种方法的生产过程也有一定缺点, 比如它只能用用于液体, 或者适当加温之后具有流动性的半固体。这种技术的设备价格也相对较高, 所以更适于高附加值的产品。

2 结束语

因为对中药中有效成分的提取分离对提高中药制剂的质量, 加快新药的开发起着非常重要的作用, 所以我国应该加强对中药提取分离新技术的研究。上述的各种新技术都可以大力的降低生产成本, 提高产品质量, 为推动了中药的现代化进程起了很大的作用, 同时也为我国的中药走向国际市场奠定了一定的基础。所以我国应该加强对新技术的研究, 同时注重对新设备的研发, 从而提高我国的医药水平。

摘要：伴随着我国中药产品的不断发展, 市场对中药的需求也不断地上升。但是我国对中药的生产水平和发达国家对中药的的生产水平差距还是相对比较大, 这就直接影响了我国的中药产品在世界中药市场中的地位。而且自从我国中国加入WTO组织以后, 我国国内的生产企业要想在市场竞争中获取一定的主动性, 就必须采用先进的提取分离技术, 才能让我国的中药产品在市场上占有一定的份额, 进而为我国中药实现现代化注入一些新的活力。文章就针对中药提取分离的新方法进行了简述。

关键词：中药,提取分离,新技术,进展

参考文献

[1]王莹.超临界萃取在中药提取中的应用与发展[J].中医临床研究, 2011, 3 (9) :101:36-37.

[2]李崇明, 熊富良, 黄志军, 等.新药研究中大孔树脂型号与规格的选择应用[J].中成药, 2008, 30 (8) :20-29.

提取分离技术 篇8

本文探究了多穗柯不同的提取及絮凝工艺, 并对絮凝后多穗柯提取液进行一次柱层析分离, 研究其纯化性能。

1 实验部分

1.1 主要试剂与仪器

多穗柯甜茶于2012年春采购自湖南怀化芷江的多穗柯产地。根皮苷标准品购于阿拉丁。

AB-8和D101购于南开大学化工厂, 树脂预处理:用95%乙醇浸泡过夜, 用蒸馏水洗至无醇味后, 然后用1.0 M HCl和Na OH交替洗, 真空干燥后备用。

总黄酮的浓度通过紫外分光光度计进行分析 (UV-2450) ;洗脱液的纯度由HPLC-UV (安捷伦1260) 进行分析。流动相条件为:4‰醋酸水∶乙腈=75∶25;流速:1.0 m L/min;柱温:298 K;λmax=284 nm。离心机型号为TD4-II。

1.2 标准曲线的绘制

精密称取根皮苷标准品3.720 mg, 用蒸馏水准确定容至25 m L, 再移取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 m L, 分别用蒸馏水定容至25 m L。以蒸馏水作为空白对照, 在284 nm处测定吸光值。

1.3 多穗柯黄酮提取方法研究

传统的热水提取法和乙醇回流法与超声波提取法进行对比。称取多穗柯粉碎叶5.0 g, 加入蒸馏水或70%乙醇40.0 m L, 分别80℃水提1 h、80℃醇提1 h、200 W超声波水提0.5 h, 200 W超声波醇提0.5 h。分析滤液中黄酮的浓度。

1.4 多穗柯水提液絮凝工艺研究

1.4.1 乙醇沉淀法

分别取20 m L多穗柯水提液, 置于4个烧杯中, 分别加入60%、70%、80%和90%的乙醇20 m L, 搅拌后静置24 h, 离心, 测量上清液黄酮浓度和650 nm处的紫外吸光度。

1.4.2 聚合氯化铝絮凝法

分别取20 m L多穗柯水提液, 置于4个烧杯中, 分别加入0.5、1.0、1.5、2.0 m L 5%聚合氯化铝溶液, 搅拌后静置24 h, 离心后测得上清液黄酮浓度和650 nm处的紫外吸光度。

1.4.3 壳聚糖絮凝法

将1.000 g壳聚糖溶于100 m L 1% (V/V) 的醋酸溶液中, 超声振荡20 min使其完全溶胀后立即使用。取4个100 m L烧杯各加入20 m L稀释一倍的提取液, 分别加入1.5、2.0、2.5、3 m L的壳聚糖溶液, 振摇后静置, 离心, 测量浓度和650 nm处的紫外吸光度。

1.5 AB-8和D101树脂纯化多穗柯提取液

弱极性AB-8和非极性的D101是传统的大孔吸附树脂, 具有吸附量大, 解析率高的优点, 其再生能力强, 回收率比聚酰胺色谱高[6], 广泛应用于天然产物中黄酮的分离和纯化[7]。分别量取10 m L浸泡好的AB-8和D101树脂转移到两个玻璃柱中, 70 m L 0.4 mg/m L多穗柯絮凝后溶液以1 BV/h流速上样, 收集流出液, 测定其吸光度, 至流出液中黄酮浓度与初始液浓度相同。用3 BV去离子水冲洗已吸附饱和的树脂, 除去水溶性杂质, 再用乙醇进行梯度洗提, 流速1 BV/h, 收集流出组分。HPLC-UV分析洗脱液纯度和含量。

2 结论与分析

2.1 根皮苷标准曲线

根皮苷标准品和多穗柯黄酮类提取产物在220~500 nm波长范围内具有相似的吸收光谱特征, 最大吸收波长在284 nm, 根皮苷标准曲线A=22.104C+0.00376, R2=0.9993。线性范围:0.006 0~0.026 8 mg/m L。

2.2 多穗柯不同提取工艺

传统的热水提取法和乙醇回流法与超声波提取法进行对比, 乙醇为溶剂的提取液中吸光度较高, 但其最大吸收波长在286 nm处, 和根皮苷的最大吸收波长不吻合, 因此乙醇对非根皮苷类的黄酮成分提取较完全。超声波提取法耗能耗物, 对设备要求较高。热水提法环境友好, 安全性高, 最大吸收峰和根皮苷吻合, 对有效成分提取完全, 是理想的提取方法。

2.3 多穗柯提取液的絮凝

2.3.1 乙醇沉淀法

由表2可知, 乙醇浓度越高, 絮凝效果越好, 透光率越高, 但黄酮损失率越大, 絮凝较好的提取液, 黄酮损失率高于25%。这是由于醇沉过程中, 氨基酸、多糖等不溶于醇的杂质被除去, 黄酮、生物碱等醇溶性成分也随之被裹附絮凝, 造成有效成分的损失较严重。损失率在30%以上, 生产周期长, 成本高、絮凝后成品稳定性差。

2.3.2 聚合氯化铝絮凝

结果如表3, 加入聚合氯化铝的体积越大, 絮凝效果越好, 但黄酮损失率越高, 絮凝效果较好的黄酮保留率不高于70%。且絮凝后, 溶液中可能会残留聚合氯化铝。

2.3.3 壳聚糖絮凝

结果如表4所示, 加入壳聚糖的体积越大, 透光率越高, 透光率在90%以上的黄酮保留率达93.75%, 澄清度高, 且损失率小;比传统的醇沉法和聚合氯化铝絮凝工艺有明显优点, 安全无毒, 提取液中无残留, 是一种天然高效絮凝剂。在多穗柯提取液壳聚糖絮凝工艺中, 用量少, 成本低, 适合规模化生产。

多穗柯提取液和壳聚糖絮凝后溶液HPLC分析如图2, 提取液中, 根皮苷的含量约为4.32%, 絮凝后, 根皮苷纯度增加3.4倍, 达14.65%。

2.4 AB-8和D101树脂纯化多穗柯提取液

由图3可知, 根皮苷标准品的保留时间是8.37 min, 经梯度洗提, 不同极性的组分被洗脱下来, AB-8柱分离纯化后, 70%乙醇洗脱液中, 根皮苷的纯度为52.84%, 回收率为73.82%;D101柱分离纯化后, 纯度为44.68%, 回收率达72.36%, AB-8的纯化效果比D101稍好, 但仅靠一步柱层析不能达到完全分离。

3 结语

(1) 乙醇提取法提取液吸光度较高, 但紫外最大吸收峰与根皮苷不吻合, 对无效成分的提取较完全。热水提取法对根皮苷提取较完全, 且安全性高, 环境友好。

(2) 絮凝工艺中, 醇沉法黄酮损失损失率在30%以上, 且成本较高。聚合氯化铝黄酮保留率不高, 且絮凝后溶液中易造成聚合氯化铝残留。壳聚糖絮凝澄清度高, 且损失率小, 安全无毒, 操作简便, 是理想的天然提取物絮凝剂。

(3) 絮凝后溶液经传统树脂AB-8和D101小试, 一次性柱层析, AB-8柱分离纯化后, 根皮苷的纯度达52.84%, 回收率为73.82%;D101柱分离纯化后, 纯度为44.68%, 回收率达72.36%。

摘要：对比研究了多穗柯黄酮的提取及絮凝工艺, 并用AB-8和D101对絮凝后溶液进行一步柱层析分离。结果表明:热水提取法对根皮苷提取较为完全, 优于乙醇提取法和超声波提取法;壳聚糖的絮凝效果优于聚合氯化铝和醇沉法, 澄清度高, 有效成分损失率低, 安全无毒;AB-8纯化效果较好, 根皮苷纯度为52.84%。

关键词：多穗柯,根皮苷,提取工艺,分离

参考文献

[1]Ridgway T, O'Reilly J, West G, et al.Antioxidant action of novel derivatives of the apple-derived flavonoid phloridzin compared to oestrogen:relevance to potential cardioprotective action[J].Biochemical Society Transactions, 1997, 25 (1) :106S.

[2]Dong H Q, Ning Z X, Yu L J, et al.Preparative separation and identification of the flavonoid phlorhizin from the crude extract of Lithocarpus polystachyus Rehd[J].Molecules, 2007, 12 (3) :552-562.

[3]Puel C, Quintin A, Mathey J, et al.Prevention of bone loss by phloridzin, an apple polyphenol, in ovariectomized rats under inflammation conditions[J].Calcified tissue international, 2005, 77 (5) :311-318.

[4]董华强, 宁正祥, 于立静, 等.多穗柯黄酮根皮苷对糖尿病小鼠的降血糖血脂效果[J].食品科学, 2007, 27 (12) :714-718.

[5]Hou S, Xu S, Jiang D, et al.Effect of the flavonoid fraction of Lithocarpus polystachyus Rehd.on spontaneously hypertensive and normotensive rats[J].Journal of ethnopharmacology, 2012, 143 (2) :441-447.

[6]向大雄, 吴大勇.不同纯化工艺对葛根总黄酮质量的影响[J].中国药房, 2002, 13 (6) :328-330.

提取分离技术 篇9

1 挥发油成分

陈健等[3]采用超临界CO2流体萃取法从杜衡中提取挥发油,并用气相色谱-质谱联用技术对其化学成分进行分析,共鉴定出22种成分。曹蕾等[4]超临界CO2流体萃取法萃取中药青皮挥发油得率为1.319%,比水蒸气蒸馏法提高2.4倍,时间减少78.57%。金建忠等[5]采用超临界CO2技术萃取杭白菊挥发油,以杭白菊挥发油得率为指标,采用正交试验确定萃取压力20MPa、萃取温度55℃、CO2流量10kg/h的条件下萃取2h为最佳工艺,杭白菊挥发油得率达5.92%。李毛全等[6]研究超临界CO2萃取三七中挥发油和皂苷的工艺,结果萃取三七中挥发油较佳条件为:萃取压力30MPa,温度45℃;解析釜I压力为9MPa,温度40℃;解析釜Ⅱ压力为6MPa,温度35℃;萃取时间2.5h;CO2流量为25kg·h-1。姚大地等[7]采用超临界萃取技术萃取独活籽挥发油,结果表明超临界CO2萃取独活挥发油的萃取率较水蒸汽蒸馏法高,最佳萃取条件为:萃取压力30MPa,萃取温度45℃,时间2h,挥发油收率为2.78%。李燕等[8]用超临界CO2流体萃取法萃取当归挥发油,确定最佳工艺条件为萃取压力25MPa、分离釜I解析温度55℃、萃取温度45℃,提取率约1.90%。蒋合众等[9]采用超临界萃取和水蒸气蒸馏法提取羌活挥发油,结果表明超临界萃取技术产率为7.76%,是水蒸气蒸馏法的7.1倍,最佳工艺为压力20MPa、温度40℃、时间4h。孙慧峰等[10]对细辛的CO2超临界流体萃取条件进行优化选择,结果:压力20MPa、温度40℃、萃取时间为120min为最佳萃取条件。

2 生物碱成分

原永芳等[11]用SFE萃取荜茇中胡椒碱,提取率比溶剂超声波法提高了7.3%,提取液杂质少,不经滤过就可直接进行HPLC分析。张良等[12]采用超临界CO2流体提取技术提取川贝母游离生物碱,通过正交实验分析表明川贝母游离生物碱的最优工艺为:萃取压力20MPa,乙醇用量300mL,萃取时间2h,萃取温度45℃,萃取率达0.195%。梁燕明等[13]考察了传统方法与超临界CO2萃取方法从山豆根中提取生物碱工艺的优劣,结果表明,用超临界萃取方法萃取的苦参碱含量比渗漉法高出0.072%,比温浸法高出0.105%。王晓等[14]研究了超临界流体萃取吴茱萸中吴茱萸碱和吴茱萸次碱的提取工艺,结果表明在40℃条件下,采用无水乙醇作夹带剂,萃取压力为30MPa,萃取时间为90min萃取效果较好,产品纯度分别为吴茱萸碱28.54%、吴茱萸次碱27.95%。田明等[15]优选出草乌中总生物碱最佳超临界萃取条件是:萃取罐的萃取压力15MPa、温度60℃,萃取时间2.5h、夹带剂流量600mL/h。益母草药材经碱化后再加夹带剂,可以极大地提高生物碱萃取率。在萃取压力为30MPa,萃取温度为70℃条件下进行萃取,萃取物收率达6.5%。总生物碱含量达到26.60%,比常规法高10倍[16]。

3 黄酮类成分

黄酮类化合物传统提取方法明显存在排污量大、提取效率低、分离过程繁琐、成本高等缺点。而超临界萃取通过加入合适的夹带剂,可以克服以上不足,萃取分离一步完成,提高萃取率,并保证产品质量。佘佳红等[17]采用正交试验考察SFE技术对银杏叶中槲皮素及山柰素提取工艺,发现萃取温度60℃,萃取压力42MPa,静态萃取时间4min,动态萃取体积4mL,夹带剂为0.2mL乙醇时效果最佳。何熹等[18]使用CO2超临界萃取技术从玫瑰中萃取的黄酮得率为0.55%,另外,还能提取挥发性强的高价值产物玫瑰精油。张瑞菊等[19]用正交试验探索超临界萃取苦参中黄酮类组分的最佳工艺条件,最佳参数为:温度40℃,压力30MPa,乙醇流速0.4mL/min,时间60min,最高得率为5.82%。余清等[20]采用单因素与正交试验对超临界CO2萃取乌饭树叶总黄酮的工艺进行了研究。试验结果表明,最佳的提取条件为:萃取压力18MPa,萃取时间1.5h,萃取温度50℃,夹带剂乙醇浓度75%,CO2流量20kg·h-1,夹带剂添加量5mL·g-1,乌饭树叶总黄酮平均提取率为73.10%。王昕宇等[21]优选出药桑黄酮的超临界CO2较佳萃取工艺。为压力35MPa、夹带剂用量200mL、CO2流量10kg·h-1及温度45℃;超临界萃取物黄酮含量为超声波提取物的67倍。

4 醌类成分

萧效良等[22]利用超临界萃取技术提取丹参中的活性成分,收率是常规溶剂回流提取法的2倍以上。袁海龙等[23]以甲醇为夹带剂,利用CO2-SFE技术提取何首乌中的醌类活性成分,何首乌中各成分的平均回收率分别为大黄酸99.1%、大黄素98.2%、大黄酚100.7%和大黄素甲醚99.5%,表明该方法具有速度快、收率高、后处理简单等优点。张青松等[24]采用超临界CO2萃取技术,对酿酒后葡萄皮渣中萃取白藜芦醇的技术参数进行了研究,结果表明在38℃、13 MPa下萃取17min效果最好,在此条件下白藜芦醇平均得率达0.087%。肖飞等[25]用正交试验法考察影响SFE-CO2流体萃取大黄最主要的3个因素及最佳萃取条件。结果表明SFE-CO2流体萃取大黄最佳条件为:萃取压力18MPa,萃取温度60℃,95%乙醇作夹带剂,用量为2倍药材量。郝红梅等[26]采用正交设计优选CO2超临界萃取决明子降脂保肝胶囊中有效成分之一的蒽醌类化学物质的最佳工艺条件为萃取温度为60℃,萃取压力为60MPa,萃取2次,每次1.5h。与超声法相比,超临界CO2提取工艺具有得率高、对环境友好和溶剂残留少等优点。

5 香豆素成分

刘红梅等[27]采用正交试验设计方法,对白芷中总香豆素提取条件进行优化,确定最优萃取工艺为萃取压力21MPa,萃取温度50℃,萃取时间3.0h,颗粒度20目,分离压力6.5MPa,分离温度30℃。弥宏[28]以提取物中总香豆素含量为考察指标,对总香豆素提取条件进行优化,确定:最优萃取工艺为萃取压力25MPa,萃取温度50℃,分离釜压力6.5MPa,分离釜温度60℃。

6 皂苷类成分

王化田等[29]将超临界CO2萃取法与乙醇常温浸提法相结合,实现了红景天苷与苷元酪醇之间的有效分离。葛发欢等[30]对超临界CO2萃取薯蓣皂素的工艺条件进行了研究,并进行了中试放大,结果表明该工艺具有收率高、生产周期短等优点。刘同举等[31]对超临界CO2萃取甘肃产党参中脂溶性成分的工艺进行研究。结果表明,粒度380～250μm的党参,在压力30MPa、温度65℃、二氧化碳流速2L/min条件下萃取时间2h,得到收膏率为1.11%,总皂苷元得率为2.23‰。吕晓玲[32]研究了CO2超临界流体萃取油茶皂苷的工艺,确定最佳萃取条件为,压力25MPa、温度50℃、体积分数65%乙醇为夹带剂,CO2流量25～30L/h,萃取时间3h。在最佳萃取条件下油茶皂苷的收率为15.23%。陈东生[33]采用均匀设计的方法优选超临界CO2流体萃取菝葜中有效成份薯蓣皂苷元的最佳工艺条件为萃取釜压力25MPa,萃取温度67℃,解析釜I压力10MPa,夹带剂乙醇浓度95%。

提取分离技术 篇10

1“一线”即以学生的能力培养主线

综合素质是指一个人的知识水平、道德修养以及各种能力等方面的综合素养。为了培养学生的综合素质, 笔者从教学大纲、实验内容、教学方法、考评体系、强化训练等方面进行了大量改革和尝试, 收到了良好的效果。

1.1 调整原有教学大纲, 适当增加实验学时

针对原有教学大纲存在的总课时偏少、理论课时较多、实验课时较少的具体情况, 笔者对大纲进行了重新修订, 将总学时由原来的75学时增加到79学时, 同时调整了理论课学时与实验课学时的比例 (接近1:1) , 这一举措大大增加了学生动手实验的机会。

1.2 改革传统实验内容, 增加综合性、设计性实验

在教学理念上, 将传授知识与全方位培养学生的综合能力结合在一起, 重视对学生潜能的开发, 有意识地培养学生的动手能力、创新能力。坚持以项目为导向、用实验训练职业能力、知识理论与实践一体化等拥有先进职业教育观的课程教学模式设计教学内容。改革主要包括两方面:一是实验教材。笔者根据人才培养目标, 自编了有利于培养学生基本技能和创新能力的实验指导, 该实验指导既体现了基础知识和基本操作, 又留给学生自主思考、发挥想像力和创造力的空间, 更适合现代职业教育的特点。二是实验内容。笔者逐渐增加综合性和设计性实验, 如“正交设计提取黄连中的小檗碱”, 鼓励学生查阅相关资料和文献, 设计提取方案, 根据实验结果分析提取方案的优劣[4];“槐米中芸香苷的提取精制和检识”实验, 要求学生使用高效液相色谱法对槐米中的芸香苷和提取物中的芸香苷进行检识和定量, 将产品通过红外光谱进行结构的初步分析, 用诊断试剂对芸香苷结构上的酚羟基位置进行剖析。通过增加现代化实验教学元素, 培养学生学习的主动性、能动性和学习的兴趣, 使学生技能得以提高。

1.3 改进实验教学方法, 探索天然药物成分提取分离技术教学规律

孔子曰:“知之者不如好之者, 好之者不如乐之者。”学生的学习兴趣是产生创造力的原动力。以往的实验教学把学生看作是灌输知识的容器, 这种教学过程强调教师对学生的控制, 缺少探讨和互动。在天然药物成分提取分离技术教学中, 笔者主要通过以下途径来激发学生的兴趣和求知欲。 (1) 精心设计实验项目, 通过设计有趣和贴近生活的实验项目来培养学生学习的兴趣。如“从虎杖中提取白藜芦醇苷”, 可引导学生查阅白藜芦醇苷的抗癌活性, 从而激发学生的学习兴趣。 (2) 采用案例教学法和PBL教学法等, 引导学生主动探究问题的答案。如在“槐米中芸香苷提取精制和检识”的实验教学中, 笔者设置问题, 若用碱溶酸沉法提取芸香苷时, 为什么要加入硼砂等。 (3) 在实验过程中多总结和点评, 使学生知道自己的不足。

1.4 完善实验考评体系, 科学评价学生能力

笔者改变过去那种把实验结果和实验报告作为主要评价标准的做法, 把实验态度 (实验着装、预习报告、资料查询等) 、课堂表现 (专注度、操作的规范性、课堂纪律等) 、实验结果 (数据记录规范性、提取产率等) 和实验报告 (格式的规范性、实验结果的准确性等) 、期末技能考核 (操作规范、实验记录准确、结论合理科学) 、实验的综合性设计方案 (有参考文献、有可行性分析、有操作流程等) 等作为综合评价指标, 使学生的能力得以全面体现。以“天然药物化学成分预实验”技能考核为例, 考核内容包括学生的着装和精神面貌 (10分) 、操作的规范性 (20分) 、原始数据记录及准确性 (10分) 、水提取液结论 (10分) 、醇提取液结论 (20分) 、石油醚提取液结论 (10分) 、总结论的合理性 (10分) 、实验过程中桌面整理和实验器材的洗涤 (10分) 。通过公平、公正和全面的评价, 学生从实验准备、实验操作到最后的实验整理日趋规范, 自身的素质和能力也得到了提高。

1.5 逐步实施开放性实验, 培养学生的创新能力

(1) 开放学生实验, 学生根据教师给定的题目检索、查阅有关文献资料, 做好实验设计方案及学时安排, 经教师反复修改、批准后进行实验, 实验完成后提交实验报告 (含实验总结) , 教师批阅实验报告并进行实验总结。把实验设计方案、实验操作以及实验报告的优劣作为开放性实验考核的主要依据。以“中药制剂化学成分检识的基本技术”实验为例, 将化学检识和色谱检识作为课堂实验的主要内容, 将主成分含量的高效液相色谱测定作为开放性实验内容, 要求学生实验前查阅主成分的色谱条件、提取方法和前处理方法, 并完成实验方案的设计和实施实验。在此过程中, 学生查阅文献、确定实验方案和撰写实验论文及总结等, 自身能力将得到相应提高。 (2) 开放教师科研, 通过吸纳部分学生参与教师科研活动, 进一步提高学生的科研能力。近五年来, 教研室申请的10项课题中, 有大量的学生参与其中, 使学生得到了较好的锻炼。 (3) 通过对大学生创新性实验项目的辅导, 积极引导学生查阅资料、发现创新点、设计实验、动手实验、撰写论文等, 培养了学生的创新、科研和写作能力。

1.6 加强实习前技能强化训练, 巩固学生基础知识

为了满足就业的需要, 天然药物成分提取分离技术教学方向由医院转向了企业, 而企业的用工制度要求学生在短时间内适应岗位要求, 对此, 笔者开展了以企业相关岗位实践技能为核心的技能强化训练, 使学生的操作技能得到了强化和提高, 缩短了顶岗实习时适应岗位的时间, 同时也满足了企业的要求。如天然药物成分提取分离技术实习前技能强化, 以高效液相色谱操作、旋转蒸发仪操作和以企业相关岗位实践操作为内容, 组织学生参加为期一周的有关天然药物成分提取分离技术基本操作的强化训练, 旨在巩固学生基本知识、基本理论、基本技能, 使学生在顶岗实习中能更快地适应在实习单位的学习和工作。

2“两面”即道德教育和学生人格个性的培养

天然药物成分提取分离技术既要求对“三基”知识的掌握, 又要求对学生进行人格培养及爱国主义教育。

2.1 利用天然药物化学发展史进行爱国主义教育

笔者挖掘出实验内容中蕴含的爱国主义因素, 把爱国主义教育和专业素养的提升有机地结合起来, 充分发挥实验课堂教学在爱国主义教育中的主渠道作用。

2.2 通过环保教育, 培养学生的社会责任感

天然药物成分的提取分离可造成环境污染, 所以在实验教学中要加强对学生环保意识的培养, 这样不仅能节约实验药品, 降低实验成本, 还能减少环境污染, 保护师生的身心健康。笔者主要从以下4个方面培养学生的环保意识: (1) 倡导环保教学理念, 在实验教学大纲的编写中, 把培养学生环保意识写进大纲, 并作为一项重要的教学内容来抓。 (2) 精选实验内容, 摒弃大量使用有机溶剂的实验, 或改用对环境友好的溶剂, 以期把污染降至最低。如在“黄连中小檗碱的提取、精制和检识”实验中, 以酸水作为提取溶剂, 辅以超声提取, 提取率较醇提法有所提高。 (3) 实验微型化, 鉴于微型化实验具有体积小、用药少、易操作、较安全、低污染等特点, 笔者也把微型化实验用于天然药物成分提取分离技术。如在“天然药物成分预试验”醇提取液的制备中, 笔者精选原材料, 减少药材和乙醇的用量, 以少量的溶剂达到较好的实验效果, 把环境污染降至最低。 (4) 溶剂的回收再利用, 在天然药物成分提取分离技术中, 经常用到有机溶剂比如乙醇、甲醇、石油醚、乙酸乙酯、丙酮、氯仿、乙醚等, 这些溶剂如果被随意排放, 对周围环境有较大危害。笔者针对溶剂的性质进行了重回收和再利用。

2.3 在实验教学中培养学生个性

学生禀赋因人而异, 智力、健康、情绪、经验背景、社会适应等方面也是千差万别, 因此在实验教学中, 笔者注重因材施教, 并提倡实验教学的个体性和个别化。在实验室开放过程中, 笔者根据学生个性选择适合不同学生的开放实验内容;在实验室技能考核中, 根据学生禀赋, 合理评价学生的考核结果。

通过以上措施, 实现了对学生的环保教育, 增强了学生的环保意识和社会责任感。同时, 通过对学生个性的培养, 激发了学生的求知欲。

3“三平台”即模拟仿真平台、实验室教学平台和见习实习平台

“三平台”是指从实验模拟、实验操作到实践3个不同层次培养学生能力的场所, 通过“三平台”的实验教学, 学生的综合能力有了较大幅度的提高。

3.1 模拟仿真平台的建设

天然药物成分提取分离技术在高职教学阶段对培养药学专业人才具有不可忽视的作用。随着模拟软件的兴起和教学改革的深入, 笔者所在的天然药物化学教研室与广州都享科技有限公司联合开发了天然药物化学成分预实验模拟仿真平台, 该平台的建设对更新教学方法、改进实验教学具有非常重要的意义, 主要表现在: (1) 节约教学资源。通过模拟仿真实验教学平台, 可节约大量的教学成本, 如通过模拟仿真实验可减少实验器材的使用和耗损;通过模拟实验考核可节约大量的师资和时间。 (2) 对环境友好。通过减少有毒化学物品的使用, 可减少对环境的污染, 以达到保护环境的目的。 (3) 规范实验操作。天然药物模拟仿真实验每一个操作均按照标准操作, 通过反复演练, 可纠正和规范学生的基本操作。

通过对天然药物化学成分预实验模拟仿真平台的使用, 规范了学生的实验操作、强化了学生的实验素养、节约了实验成本和资源。

3.2 实验室教学平台的使用

实验室是培养高素质人才、科技创新和提供社会服务的重要场所, 实验室的质量与水平是一所大学科技创新能力的基本标志之一。经过13年的建设, 我校天然药物成分提取分离技术实验室从升格专科时的80 m2扩大到现在的600 m2, 设有天然药物化学成分提取分离实验室、模拟仿真实验室、色谱技术实验室、光谱室、预备室和天平室等, 实验仪器及设备总值从升格初的89万元增加到现在的297万元, 配有高效液相色谱仪、红外光谱仪、薄层扫描仪、中药微波萃取仪、中药超声处理仪等仪器。

3.3 见习实习平台的建设

高职高专院校人才培养的目标是为生产和管理第一线培养高级应用型人才, 其中实践教学是高职高专教育的重要组成部分, 它是学生完成从理论学习到就业实践的重要过渡阶段, 并与学生今后的职业生涯有着紧密的联系。升格以来, 我校长期坚持“订单式”人才培养模式, 企业与学校共同参与人才培养, 企业与教研室共同制订天然药物成分提取分离技术实验大纲, 合理利用校企资源来实现实验教学与生产实践, 培养的学生直接进入企业就业, 实现了培养人才“零间隙”、学校与企业“零距离”、毕业与上岗“零过渡”。2003年, 我校药学专业与省内3家GMP达标的中、小型民营制药企业尝试校企合作, 至今已参与校企合作的企业涉及5省20余家, 并建立了良好的合作关系。

4 结语

我们从实验的教学目标出发, 紧扣“能力目标、项目载体、能力训练”3项重要原则, 将实训 (验) 教学大纲、教学内容、教学方法、考评办法、实验室开放、技能强化和见习实习等作为改革的主要内容, 建立起“一线两面三平台”的实验教学模式。从近五年新教学模式实施的情况来看, 学生综合能力得到较大提高, 认知、情感和技能得到全面提升, 个性得到充分发挥, 职业适应能力大幅度提高。

参考文献

[1]吴立军.天然药物化学[M].4版.北京:人民卫生出版社, 2004.

[2]杨宏健, 吴方评, 马俊.高职高专天然药物化学课程教学模式新探[J].药学教育, 2011, 27 (2) :15-19.

[3]康文艺, 王金梅, 关爱民, 等.自主设计法在天然药物成分提取分离技术教学中的应用[J].药学教育, 2011, 27 (3) :55-57.