李生萍
(青海普兰特药业有限公司,青海 西宁 810007)
丹参中有效成分的分离、提取、提纯
李生萍
(青海普兰特药业有限公司,青海 西宁 810007)
丹参是双子叶植物唇形科,主产于我国安徽、陕西、河南等地,是我国传统常用的中药材,具有活血通经、清心除烦、祛瘀止痛、养血安神的作用。由于丹参具有重要的药理作用和广泛的生物活性,近年来受到国内外学者的广泛关注,其提取、分离和提纯技术也得到了相应发展。本文通过对丹参有效成分的提取、分离和提纯的相关研究进行综述,为丹参有效成分提取分离纯化工艺及其药理学活性物质研究提供参考。
丹参;有效成分;分离和提纯
丹参为唇形植物丹参的干燥根及根茎,始载于我国古代《神农本草经》,味苦、性微寒、归心、肝二经,是临床广泛应用的中药。其有效成分主要包括脂溶性和水溶性两类,其中脂溶性成分具有抗菌、抗感染、抗肿瘤、改善血液循环、保护心脏的作用[1]。水溶性成分则具有抗凝、抗氧化、抗血栓、抗心肌缺血等作用。在人类疾病谱的不断变化的背景下,丹参作为预防和治疗几大危险疾病的植物药,其应用将会更加广泛。近年来,丹参有效成分的提取、分离和提纯已经成为国内外的研究热点,随着中草药提取分离技术的发展,丹参有效成分的研究手段愈加丰富[2]。现根据相关资料对丹参的有效成分和提取分离技术进行综述。
丹参是我国传统中药,多年生草本植物[3]。最早记载于我国《神农本草经》,列为上品。以后历代本草中均有详细记载,在我国有近2000年的应用历史,是国内外药材市场中的重要商品。现代药理研究表明,丹参具有明显的钙拮抗剂作用,能够舒张动脉、增加机体冠脉血流量,提高心室顺应性,改善心脏舒张功能,对于缺血心肌和再灌注心脏具有良好的保护作用,并具有抑制内源性胆固醇合成、增加微循环流量和流速、改善组织细胞代谢异常、消除局部静脉血液淤滞等作用[4]。在临床应用中表现出一定的抗血小板聚集、抗体外血栓形成、抗内外凝血系统功能、促进纤维蛋白降解、减小血小板、清除自由基、抗氧化作用。
丹参的有效成分包括脂溶性成分和水溶性成分两类。脂溶性化学成分主要是二萜醌类化合物,包括丹参酮Ⅰ、ⅡA、ⅡB、,隐丹参酮、丹参新酮、异丹参酮、异隐丹参酮、二氢丹参酮Ⅰ、羟基丹参酮、去甲丹参酮等[5]。其中以丹参酮、隐丹参酮、二氢丹参酮最为主要。水溶性成分主要是寡聚咖啡酸类化合物,包括丹参酸B、丹参酚酸、咖啡酸、紫草酸二甲酯等。丹参有效成分的提取分离工艺主要是针对脂溶性成分二萜醌类化合物和水溶性成分寡聚咖啡酸类化合物的提取和分离。近年来,国内外对于丹参有效成分提取分离的研究较多,主要涉及丹参总有效成分的提取分离、二萜醌类和酚酸类物质的提取分离。
丹参的有效成分比较复杂,研究发现丹参脂溶性化学成分主要包含在根皮中,具有抑菌、耐缺氧、抑制血小板聚集等药理作用。水溶性化学成分主要包含在丹参根心木质中,是改善心肌供血的有效成分[6]。由于丹参化学成分和生物活性较为复杂,总有效成分的提取率较低。主要的提取方法包括超声法、醇提法、CO2超临界萃取法。梯度渗漉法是丹参有效成分提取中应用较为广泛的工艺技术,具有浓度梯度大、溶剂用量少、浸出效果好等优点,适合有效成分含量较低中草药的提取,是丹参有效成分提取的最佳工艺。CO2超临界萃取法应用于丹参有效成分提取,受热小,同时具有气体传递特性和液体溶解能力,萃取后溶液和溶质分离较为简便,适合于易氧化和热敏性物质的提取分离纯化,具有较高的提取率。
脂溶性二萜醌类有效成分的提取,主要包括丹参酮、隐丹参酮、异丹参酮、二氢丹参酮。二萜醌类化合物,即丹参酮在临床应用中较早、其提取和分离工艺技术的研究也相对深入。主要提取方法有醇提法、超声提取法、CO2超临界萃取法、加压液体萃取法、微波辅助萃取法、高速逆流色谱法、柱层析及真空液体相层析法等。丹参酮的传统提取方法与CO2超临界萃取法相比较,CO2超临界萃取法的提取率较高,适用于丹参脂溶性有效成分的提取。微波辅助萃取法主要是利用微波能产生的破壁效应,使植物细胞内活性成分完全释放,并利用固相萃取法,将保留在吸附剂上的样品根据选择性洗脱和选择性吸附之间的过程差异,达到有效成分分离净化和富集的目的[7]。微波辅助萃取法可在常规室温下进行操作,避免了高温条件下提取和分离带来的损失,提取时间较短、效率较高、有机溶液使用量较小。高速逆流色谱法通过利用两相溶剂体系在高速旋转螺旋管内所建立的特殊单项流体动力学的平衡,对丹参中丹参酮成分的提取纯度较高。
应用醇提法提取丹参中的丹参酮,在乙醇浓度为75%,丹参常规粉碎后过4号筛,温度65℃,时间2.5h,料液比1∶24的条件下,丹参酮提取率为0.346%。而采用湿式超微粉碎提取法提取丹参酮,选择70%浓度的乙醇,8倍乙醇量,时间10min提取条件,丹参酮提取率为1.382%。SFE-CO2萃取法,在温度40℃,萃取压力35MPa,夹带剂用量100g,时间2h的条件下,丹参酮萃取率为3.87%(mg/g)。考虑到经济效益,应用超声提取法,确定用15倍乙醇,频率50kHz,时间45min,提取2次,丹参酮提取率为4.02%。此外,微波提取法在丹参细粉预浸泡30min的前提下,采用70浓度乙醇提取6min后,加热至75℃,微波输出功率450W时提取2次,丹参酮的提取率为97.55%。渗漉法提取丹参中丹参酮在丹参粗粉溶胀2h后,95%乙醇10倍量进行渗漉,速度4ml/min,所得到丹参酮提取率为2.932%。
柱层析及真空液体相层析法应用于丹参有效成分的分离和提纯,能够从丹参中得到丹参脂溶性主要有效化学成分,如丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA、隐丹参酮。柱层析及真空液体相层析法是国外有机化学实验中应用广泛的一种分离方法,其原理在于薄层层析多次展开,与薄层层析法相比较具有分离速度快、操作简单、分离纯度高、制备量大、节约试剂等优点[8]。在丹参的多种脂溶性有效成分中,丹参酮ⅡA的临床应用较多,其分离和提纯工艺技术的研究颇多,如亚临界水提取法常被用来提取丹参酮ⅡA。亚临界水提取法通过升高温度和增加压力,使水的极性降低,增强了水对脂溶性组分溶解能力特性,大大减少了提取时间和提取溶剂的消耗,避免使用有机溶剂造成的污染。
丹参中的水溶性成分在水中溶解度较大,因此丹参水溶性成分的分离和提纯主要以水提法为主。在丹参水溶新有效成分的分离和提纯中,研究丹酚酸B分离纯化工艺的报道较多。其中采用水提、壳聚糖絮凝、过滤、浓缩、醇沉、萃取工艺一些列方法进行丹参水溶性成分的分离和提纯便于操作的工业化实施,超声、煎煮、索氏3中不同的分离纯化方法中,超声法分离出的丹酚酸B含量较多、索氏法分离出的丹参素和原儿茶醛含量最多。采用高效液相色谱法分别应用煎煮、索氏、超声3种方法分离纯化丹参中但丹参素、丹酚酸B、原儿茶醛,得出超声分离纯化丹酚酸B含量最多,索氏提取原儿茶醛和丹参素含量最高。应用HSCCC法具有快速、简便的优点,能够从粗提取液中分离出高达98%的丹酚酸B,纯度大大高于高速逆流色谱分离纯化法和pH区带逆流色谱法[9]。
近年来,国内外研究领域对丹参给予极大关注,做出了较多的研究报道,其中脂溶性成分和水溶性成分的分离和提纯技术发展较为迅速。随着丹参有效成分提取和分离研究方法和技术的不断进步,传统工艺中溶剂量应用过大、提取时间较长、有效成分破坏、提取率低等许多缺陷逐渐显现出来。目前一些先进的生产工艺,如微波提取技术、超临界萃取技术、超声提取技术等在丹参有效成分提取和分离方面得到了广泛应用,相信随着相关研究的不断深入,丹参有效成分的提取分离和纯化技术将得到进一步完善[10]。
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R282.4
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:1671-8194(2013)04-0078-02