简述中药麻黄碱的提取和检测方法

＊陈龙 杨文龙 郭禹杉 孙吉 孙佳禹 高一曼

（沈阳工业大学 辽宁 111003）

引言

麻黄，也被人们叫做麻黄草，常用作发散风寒药，属于麻黄科植物，其中含有丰富的生物碱，在中医药学方面有着重要的研究价值[1]。同时由于其特殊的化学性质，使其成为能够制造冰毒的原料之一。麻黄作为常用中药，味苦涩，基于它具有发汗解表、止咳平喘及利水的功效而广泛用于临床治疗，常见的用途是治疗风寒感冒以及所引起的胸闷气喘等[2]，并且研究表明其治疗功效非常明显。

图1 中药麻黄草

麻黄之所以被人们用作于中药当中，是因为麻黄中存在麻黄碱，作为麻黄的主要成分，麻黄碱一般都存在于麻黄草本植物的根茎处。麻黄碱可以作为一种药剂被广泛使用，它对人体的作用可以分为直接作用和间接作用两个方面，其一是直接与肾上腺的专用受体结合，产生特定的反应；其二是可以促进介质释放，间接产生影响。作用主要体现在对心脑血管系统及中枢神经系统，促进系统兴奋、增加心血输入量等。当前，麻黄碱的供应需求总体呈现出较快的增长趋势，我国作为世界上生产麻黄碱的大国，在麻黄碱的生产过程中同样面临了许多问题，比如能源损耗大、生产浪费大、环境污染严重等，此类问题制约了麻黄碱产业链的发展。本研究简述麻黄碱的提取和检测方法，并对其进行相关分析总结。

图2 麻黄碱（Ephedrine），化学分子式C10H15NO化学名：L－2－甲氨基－1－苯基－1－丙醇

1.麻黄碱的提取方法

麻黄碱在化学的范畴上是属于一种生物碱，易挥发是它的特性，麻黄碱也经常被当作兴奋剂使用。在从各种原料中提取麻黄碱时，往往需要考虑各种因素的影响。基于国内外有关麻黄碱提取方面的研究，文献报道中一般可以分为系统溶剂提取法、水煎煮法、半仿生法、温浸法、酸性乙醇回流提取法等[3]。上述的几种提取方法在实验中都普遍适用，每种提取方法都有各自的原理，都可以有效提取出麻黄碱成分。

(1)半仿生提取法

半仿生法是近几年来兴起，以生物制药学为基础而产生的一种全新领域的提取方法。作为一种新的技术，半仿生提取法经过近年来的不断研究和发展，在中医药提取的研究中发挥着举足轻重的作用，潜力无限。此方法恰到好处的运用了结合与模拟的方法，将整体药物研究和分子药物研究结合起来，模拟胃肠道的环境特点，模拟人体口服药物在肠胃得吸收和转化过程[4]，进而得到有效提取成分。在运用半仿生提取法提取麻黄碱时，与其他传统的提取方法相比，半仿生提取法不仅能够减少有效成分的损失，而且符合中医药中各种有效成分相互有益作用以及人体肠胃对药物的最大吸收特性，完全将麻黄碱以及其他药剂的特殊功效发挥到了极致，现已经成为了一个新的研究热点。

(2)水煎煮提取法

水煎煮法经常用在对中药试剂的提取上，该方法是最先使用的一种比较简单的提取有效成分的方法，在中医学中通常有水煎中药的说法。一般过程为：取规定药物，粉碎成粗粉状态，加水浸泡适宜时间后，加热至煮沸，保持微沸，分离出液体，对剩下的药渣进行煎煮，直到煎煮出的液体味道清淡[5]。煎煮法普遍适用于物质中有效成分能溶于水，且对于过于湿热的环境条件具备稳定性的药物。水煮法的操作过程简单，成本低，缺点是由于提取物中通常存在各种复杂的成分，除有效成分外，还会存在一些其他杂质，特别是像部分脂溶性物质，这样一来会对提取结果产生很大的影响。除此之外含淀粉、粘液质、糖等成分较多的药材，加水煎煮后，过滤较困难。

(3)酸性乙醇回流提取法

乙醇回流法是把乙醇作为有机溶剂来提取药物成分的方法。此法利用了乙醇易挥发的特点，加热蒸馏提取出来的液体，其中，乙醇类的挥发性溶剂在挥发后又会再次冷却，如此循环，液体又重复回流到容器中，将原料中的有效液进行提取，直到所有有效液体被提取完全，合并提取液再进行浓缩的方法。在用酸性乙醇回流法提取麻黄碱时，加入一定量的盐酸，是因为麻黄碱提取和干燥过程容易挥发，降低产品提取率，加入盐酸能够与麻黄碱反应成盐，从而减少了蒸发带来的损失，使得提取量也达到最高。除此之外，加入盐酸的量不同也会导致提取率的变化。乙醇回流法的缺点是在提取成分时需要经历长时间的受热，因此不适用于部分受热时成分易遭破坏的原料提取。

(4)水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏法是提取有机化合物的重要方法之一，特别是对于像麻黄碱一类的生物碱。因其操作、设备、流程等方面的技术都比较成熟，且成本低，是现今常用的中药挥发油提取方法[6]。通过将微溶于水的有机物和水蒸气混合在一起，加热使二者一起沸腾，使有机溶剂（麻黄碱）一起被蒸馏出来，进而达到了分离提取的效果。此法只适用于具有挥发性的且难溶或不溶于水的有机成分的提取，不适用于提取物中存在化学性质不稳定的成分，麻黄碱易挥发和难溶于水的性质成为高效提取的关键之处。

(5)离子交换树脂法

离子交换树脂法是通过阴阳离子交换树脂对水中离子的处理作用，达到提取分离的作用。其基本类型包括强酸性、弱酸性阳离子树脂法，强碱性、弱碱性阴离子树脂法[7]。操作的主要过程包括树脂预处理、树脂吸附、吸附后水洗、树脂解析、解析后水洗等步骤。在用离子交换树脂法提取麻黄碱时，树脂可以反复使用，从而降低操作成本。除此之外，操作过程中麻黄碱易分离且不会对环境产生不良影响，已经应用在许多备受关注的环境污染问题上，研究范围广泛。

(6)系统溶剂提取法

在一些天然药物的提取过程中，往往一些很小的因素，就会破坏和损失药物的关键化学成分。提取麻黄碱的过程同样也会存在此类问题，为了改善这一现象专家利用各种溶剂之间相似相溶的原理，总结并提出了系统溶剂提取法。溶剂提取法利用溶剂中各种溶质溶解度不同的性质，有选择性的将有效成分从药材组织内溶解出来。加入药材原料的溶剂由于扩散、渗透作用通过细胞壁渗入到细胞内，随着细胞内溶液的不断渗透以及外加溶剂源源不断的进入组织细胞内，当细胞内外溶液浓度差保持不变即达到动态平衡时，可以使饱和溶液滤出，提取出需要的成分。系统溶剂提取法的提取效率高，但是影响因素有很多，在提取的过程中，溶剂的选择性、原料液的浓度、提取的时间等因素都将影响到提取效率。

2.麻黄碱的检测方法

目前，大多数关于麻黄碱的研究还只是基于药理作用层面，很少存在更深层次的分子分析。开展麻黄碱在小分子化学成分领域的深入研究，除对其代谢原理及化学性质深入研究外，对其微量甚至痕量检测也尤为重要[8]。目前，麻黄碱的常用检测方法主要包括色谱法、光谱法、电泳法等[9]，这些测量方法在定性检测和定量检测的基础上能够准确有效进行大部分药理层面的分析和部分化学性质的研究。

(1)紫外光谱法

紫外光谱法，是测定物质分子结构在紫外光区吸收光谱的一种分子分析方法。物质吸收紫外光后，会激发价电子发生跃迁，从而产生了具有特征性的特征峰。不同分子的特征峰都不一样，可以根据特征峰来推测分子结构，广泛被运用于无机和有机物质的定性和定量检测。紫外光谱法属于光谱法的一种，常见的光谱法还有分子荧光光谱法、红外光谱法等。目前，由于紫外光谱法使用时还存在一定的局限性，用来检测麻黄碱痕量比较少，但此法能够直接检测出麻黄碱的含量且检测效果比较准确。

(2)旋光法

麻黄碱是一类分子结构中含有手征性碳原子的生物碱，呈现出旋光性。旋光法是利用物质的旋光性测定浓度的方法，一般用于定量测定。在用旋光法定性测定麻黄碱时，要消除温度和浓度对旋光度的影响，获得准确的测量结果。此法也是测定麻黄碱含量的有效方法。

(3)液相色谱法

液相色谱法是将液体作为流动相的色谱分析方法，色谱法需要配合色谱图一起使用。液相色谱法的检测范围广，且不会受到样品自身性质的影响，如热稳定性、挥发性等。有关实验研究表明，采用高效液相色谱法[10]测定盐酸麻黄碱含量可以提高测定的效率和准确程度。液相色谱法具有灵敏度高、定量检测准确、使用范围广等特点，也是目前比较常用的方法之一。

(4)毛细管电泳法

电泳法是指利用电泳现象对某些化学组分进行检测分析的一种技术方法，而毛细管电泳法则是把毛细管作为分离通道，高压直流电场作为动力驱动，依据各个组分在淌度和分配行为上的区别来实现分离测定的方法。我国在毛细管电泳法的研究上起步早、发展迅速，部分研究成果已经比较完善，与发达国家的差距逐渐减小[11]。在有关麻黄碱检测分析的研究中，毛细管电泳法凭其检测的高效性、应用范围的广泛性、分离模式的多样性等优势，被更多的专家和学者接受并且被不断发展。

(5)分光光度法

分光光度法是化学实验中最常用的物质检测实验方法，其原理是通过对被测物波长吸收度的测定，进行定性及定量分析[12]。作为一种常用检测方法，它具有检测时间短、操作简便、经济性价值高等优点。用这种方法检测麻黄碱出现的时间较早，但大多都是检测药物中麻黄碱含量的高低，具有一定的局限性。

(6)联用技术

联用技术是将不同仪器的优点和功能相结合，通过仪器之间相互“取长补短”，实现仪器的联用分析，进而扩大分析内容和降低检测过程的局限性。在麻黄碱检测方面使用的联用技术主要是色谱-质谱联用。此种联用技术结合了色谱超强的分离能力和质谱对化合物独特的鉴别辨别能力，使其在检测麻黄碱时具有操作过程简单、灵敏度高、分辨能力高等特点[13]，成为检测和分析物质的一种强有力的工具。

3.研究展望及总结

自古以来，我国对中药有着浓厚的研究兴趣，他们认为中药药材能够调节人的身体，改善人体的阴阳失衡的症状，从而保持一种理想的平衡状态。与此同时，中药有着源远流长的发展历史，各式各样的中药也有着不同的作用，比如有清火的、通便的、安神的、补肾的、滋润补肺的等等。麻黄碱具有发汗、平喘、利尿、抗过敏、镇咳、解热、祛痰、抗病毒等药用功效，广泛应用于医药领域。现阶段，国内外学者高度重视对麻黄碱的提取和检测方法的研究，有关该领域的研究在推动我国医药领域发展具有广阔的发展前景和重要的学术价值。尽管对麻黄碱检测方法的研究已经取得部分成就，但仍需要提高物质检测过程中的有效性和灵敏度，只有不断地深入探索研究才能逐步改善技术的可靠性。与此同时，麻黄碱药理功能及其代谢产物在生物体内的转化过程不够明确，需要进一步的探索了解。所以，在借鉴已有成果的基础上，开展生物或药材中麻黄碱的提取和检测方法的深层次实验性研究，对推动我国在药物检测分析方面的应用发展具有极为重要的学术性价值。