CWL-M高效離心萃取機提取天然植物有效成分分離技術(shù)

????綜述了目前研究應(yīng)用領(lǐng)域中天然植物有效成分的提取、分離和純化技術(shù)，分析了各種技術(shù)的適用性和局限性，并闡述了天然植物提取分離技術(shù)的發(fā)展前景。

????天然植物所含化學成分復(fù)雜，含有多種有效成分。植物中的有效成分需要從復(fù)雜的均相或非均相體系中提取出來，然后通過分離和去除雜質(zhì)完成提純和精制。一些傳統(tǒng)分離技術(shù)如過濾、沉降、離心分離、蒸餾、萃取、層析、結(jié)晶、吸收、分子蒸餾、超濾、電滲析、反滲透等作為植物有效成分分離的手段歷史較長，應(yīng)用較多，而新近發(fā)展起來的一些分離技術(shù)，在選擇性、工作效率、節(jié)能和環(huán)保方面具有明顯的優(yōu)越性，顯示出極大的應(yīng)用前景。

本文對目前從天然植物中提取分離有效成分的一些新技術(shù)和方法進行了綜述。CWL-M高效離心萃取機提取天然植物有效成分分離技術(shù)

1提取、分離純化新技術(shù)

1. 1超臨界流體萃取技術(shù)

????超臨界流體萃取(Supercritical ?FluidExtraction,SFE)技術(shù)是以超臨界流體CO2, NH3, H2O,C2H,5OH, C2H。等代替常規(guī)有機溶劑，利用流體(溶劑)在其臨界點附近的某一區(qū)域內(nèi)，與待分離混合物中的溶質(zhì)具有異常相平衡行為和傳遞性能而進行的萃取分離技術(shù)。CO2由于適中的臨界條件、無毒、無燃爆危險等諸多優(yōu)點成為最常用的超臨界流體。近年來，超臨界CO2萃取技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制藥、食品、飼料、化妝品等領(lǐng)域的天然植物有效成分的萃取。

????植物中的一些生物堿類、胡蘿卜素、菇類等化合物因其極性小，可以通過超臨界CO2得到有效提取;啤酒花中酒花浸膏的提取，煙草中煙堿的脫除，天然物質(zhì)中香料、精油、色素的提取和純化，植物籽中籽油的提取和純化等無極性或弱極性的物質(zhì)多數(shù)也可以通過超臨界CO2進行分離。張玉祥等建立的CO2超臨界流體萃取法提取銀杏葉有效成分的工藝穩(wěn)定可靠，提取的總黃酮含量達27%，總內(nèi)酷含量達7. 6%，均高于歐洲銀杏提取物的質(zhì)量標準。CWL-M高效離心萃取機提取天然植物有效成分分離技術(shù)

????純的超臨界CO2體系的極性較小，不適用于極性物質(zhì)的提取。萃取分子量較小的極性物質(zhì)時，可通過加入乙醇、丙酮和水等極性物質(zhì)來改善萃取效果為了使超臨界CO2可以用于極性大分子的萃取，Johnston等口〕將無毒的全氟聚醚碳酸按表面活性劑和水按一定比例添加到超臨界CO2中，形成CO2包水的微乳液滴，這種微乳液滴的特性與水的特性相近，可以萃取某些大分子量的蛋白質(zhì)。Mcclain等叫寄非離子表面活性劑和水添加到超臨界CO2體系中，可形成膠束，膠束核心可作為大分子強極性化合物的溶解介質(zhì)，‘僧水部分則溶于超臨界CO2中。這些研究把SFE的應(yīng)用領(lǐng)域擴展到水溶液體系，為超臨界流體分離天然植物中高極性大分子化合物(如蛋白質(zhì)、糖等)提供了可借鑒的方法。

但目前的超臨界設(shè)備的投資較大、適合作超臨界流體的溶劑不多，比較成熟的是用CO2作溶劑，這在一定程度上也會限制超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用范圍。

1. 2大孔樹脂吸附分離技術(shù)

????大孔樹脂是在離子交換劑和其他吸附劑應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種具有多孔立體結(jié)構(gòu)的人工合成聚合物吸附樹脂。大孔樹脂的多孔特性以及巨大的比表面所具有的強大的物理吸附性能使得它可以有效吸附某些有機化合物，被吸附物根據(jù)吸附力及其分子量大小可以再經(jīng)一定溶劑洗脫而達到分離、純化、除雜、濃縮等目的，可廣泛應(yīng)用于植物有效成分的分離純化。CWL-M高效離心萃取機提取天然植物有效成分分離技術(shù)

????劉某等應(yīng)用H 103樹脂從苦瓜中分離苦瓜多酚，其最大吸附量為64.166 7 mg/g濕樹脂，吸附率、解吸率分別為95. 53%,92. 72%，具有吸附快、容易解吸、流動性好、操作簡單和周期短等優(yōu)勢，因而可望用于規(guī)?；a(chǎn)。陳某等用Y7大孔樹脂成功脫除了柑橘汁中的苦味物質(zhì)檸檬苦素，在該類飲料工業(yè)中有相當?shù)膽?yīng)用前景。該法也成功應(yīng)用于天然食用色素—桅子黃色素、番茄素等，沙棘籽渣中的總黃酮的提取分離，均得到較好的收率和純度。

近年來大孔樹脂作為一種有效的分離純化手段，在天然植物有效成分的提取分離中取得良好效果。但大孔樹脂吸附純化理論尚不完善，其應(yīng)用規(guī)律還需進一步探索。

1. 3生物酶解技術(shù)

????酶是生物體活細胞產(chǎn)生的、以蛋自質(zhì)形式存在的一類特殊的生物催化劑。生物酶解提取(又稱酶反應(yīng)提取)技術(shù)根據(jù)植物細胞壁的構(gòu)成，利用酶反應(yīng)所具有高度專一性的特點，選用適當?shù)拿?，可以通過酶反應(yīng)溫和地將植物組織分解，加速有效成分的釋放提取。生物酶解技術(shù)也可用于酶法分離精制，將影響液體制劑澄清度的雜質(zhì)如淀粉、蛋白質(zhì)、果膠等分解去除，有利于提高成分的提取率，改善生產(chǎn)過程中的濾過速度和純化效果，提高產(chǎn)品純度、質(zhì)量和穩(wěn)定性。CWL-M高效離心萃取機提取天然植物有效成分分離技術(shù)

????馬某等用纖維素酶提取黃連中的鹽酸小巢堿，所得鹽酸小巢堿含量為4. 2%，而未經(jīng)酶處理的鹽酸小巢堿平均含量為2. 5%。香菇的細胞壁由蛋白質(zhì)、幾丁質(zhì)和纖維素組成，結(jié)構(gòu)緊密，一般的提取方法因難以破壞其細胞壁，提取效果不理想，王某等采用纖維素酶和菠蘿蛋白酶在??菇多糖的提取過程中進行酶解處理，可以大大提高可溶性固形物的提取率，提取液除去蛋白質(zhì)后用乙醇沉淀，得到6種多糖的混合物，酶法提取的多糖含量50%，無酶處理的僅含32%。也有報道叫寄生物酶技術(shù)用于提取油菜籽、玉米胚中的油脂，效果良好。

酶法提取也存在一定的局限性，對實驗條件(如溫度、pH值及作用時間等)要求較高，目前可用于提取的酶的種類也有限，使該技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展也受到相應(yīng)地制約。

1. 4高速逆流色譜分離技術(shù)

????高速逆流色譜技術(shù)是一種無固相載體的連續(xù)液一液色譜技術(shù)。它依靠盤繞成蛇形的聚四氟乙烯管特定的方向性及高速行星式旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心場作用，使無載體支持的固定相穩(wěn)定地保留在蛇形管中，借恒流泵輸送流動相載著樣品單向、低速穿過固定相，在短時間內(nèi)實現(xiàn)樣品在互不相溶的兩相溶劑中高效地接觸、混合、分配和傳遞，依樣品中各組分在兩相中的分配能力不同，繼而達到連續(xù)逆流萃取分離的目的。CWL-M高效離心萃取機提取天然植物有效成分分離技術(shù)

????HSCCC技術(shù)由美國初創(chuàng)目前我國利用該技術(shù)分離、純化天然產(chǎn)物的研究及應(yīng)用方面居國際領(lǐng)先地位。與其他分離手段相比，最大的優(yōu)點是不用固相載體作固定相，并具有分離純度高、不存在載體對樣品的吸附和污染、樣品回收率高、適用范圍廣、可一步制備純品的優(yōu)點，既適用于小量分析，也可用于規(guī)模純化。

????20世紀80年代后期，HSCCC技術(shù)廣泛應(yīng)用于天然藥物成分的分離制備和分析中。該技術(shù)應(yīng)用于生物堿、黃酮、蔥醒、香豆素等成分的分離都取得了較好的效果。該技術(shù)也成功用于類胡蘿卜素、番茄紅素、花青素、紫膠紅酸等天然食用色素的提取分離和純化。

近年來，HSCCC設(shè)備的保留能力和分離性能極大提高，使其能采用雙水相體系進行生物大分子如蛋白質(zhì)和核酸的分離和純化。HSCCC技術(shù)也有某些不足之處，如消耗溶劑量較大、固定相、流動相等溶劑的選擇和確定多依賴于經(jīng)驗和大量實驗等。CWL-M高效離心萃取機提取天然植物有效成分分離技術(shù)

1.5分子印跡分離技術(shù)

????分子印跡技術(shù)是20世紀90年代發(fā)展起來的一種新的親和分離技術(shù)，其核心是制備具有分子識別能力聚合物，即先以待分離的化合物為印跡分子(也稱模板、底物)，同具有一定官能團的功能單體相互作用，在交聯(lián)劑的作用下形成具有大孔、網(wǎng)狀的分子印跡聚合物(M工P)，然后通過溶劑洗脫、在一定條件下水解或其他方法除去模板分子，聚合物中就形成了與模板分子空間匹配的具有多重作用點的空穴。這樣的空穴便可以與待分離混合物中的模板分子進行特異性的親和作用，從而可以用這種分子印跡聚合物為固定相來進行分離、純化待分離的物質(zhì)。

????Sellergren首次報道將分子印跡聚合物用于固相萃取，近年來，這種技術(shù)相繼用于醫(yī)藥、食品、環(huán)境分析樣品以及天然產(chǎn)物有效成分的提取分離。雷啟福等「z1〕將該技術(shù)用于分離富集茶葉提取物茶多酚中的兒茶素活性單體EGCG，獲得了滿意的效果。賀湘凌等「zz7用環(huán)糊精分子印跡聚合物分離純化葛根素，可一步分離純化到98%，收率達80%以上，而傳統(tǒng)的方法進行分離純化則需要6步，收率僅為10%左右。

分子印跡技術(shù)還存在諸多問題:功能單體的種類太少，不能滿足某些印跡分子的需求;M工P制備技術(shù)有待于進一步研究開發(fā)，以提高其識別能力、增加結(jié)合量和使結(jié)合位點更均勻;天然生物