中药精造分离技术逐步走向耦合

随着中药现代化过程的不休深刻，传统的分离步骤面对挑战：以中药药效物质精造为指标的分离系统，原料液浓度低，组分复杂，回收率要求较高，但现有的化工分离技术如蒸馏、萃取、结晶、吸拥戴离子互换等，是以浓度差为传质推动力实现待分离组分由高浓度向低浓度扩散的，往往难以满足上述分离系统的要求。   

从现代分离技术的钻研发展趋向来看，针对上述问题，除了钻研合用于中药药效物质分离的新技术表，利用已有的和新开发的分离技术进行有效组合，或者把两种以上的分离技术合成为一种更有效的分离技术，即多种技术的耦合，有可能达到提高产品选择性和收率，实现过程优化的主张。耦合技术因而成为中药造药工程中一个崭新的钻研领域。   

■膜耦合技术   

膜耦合技术就是将膜分离技术与其他分离步骤或反映过程有机地结合在一路，充分阐扬各个操作单元的特点。目前钻研及利用的膜耦合过程大局重要有膜反映器、膜蒸馏技术、渗入蒸发技术及亲和膜技术等。   

具体来说，膜耦合技术能够分为两类:一类是膜分离与反映的耦合，其主张是部门或全数地移出反映产品，提高反映选择性和平衡转化率，或移去对反映有毒性作用的组分，维持较高的反映速度；另一类是膜分离过程与其他分离步骤的耦合，可提高主张产品的分离选择性系数并简化工艺流程。而膜分离与反映的耦合又能够分为两种情况：一是膜只拥有分离职能，蕴含分离膜反映器和膜作为独立的分离单元与反映祸联两种大局；二是膜作为反映器壁同时拥有催化与分离的职能，称为催化膜反映器。   

江苏省天然药物钻研与创造尝试室承担的课题“膜反映器精造地龙活性组分群及其药理性质的钻延妆就属于后者。该钻研将地龙生物活性部位的酶解与拥有分歧相对分子质量区段的多个组分群的分离两个过程集中在膜反映器一步进行。钻研批注该膜反映器技术利用于动物类中药材活性成分的精造分离远景光明。   

膜分离与反映耦合可使反映产品不休在线移出，解除平衡对转化率的限度，从而大限度地提高反映转化率；提高反映选择性，可省去全数或部门产品分离和未反映物的循环过程，从而简化工艺流程。   

此表，近年来，膜分离与其他分离步骤的耦合的钻研也获得了积极进展，如膜萃取技术、膜蒸馏技术、亲和膜技术等。   

■超临界流体耦合技术   

超临界流体技术的发展，有力地推进了中药出产过程中的分离纯化、资料造备、化学反映等领域的技术进取。值得关注的是，单独利用超临界流体技术，会出现一些难以克服的弊端，而将超临界流体技术与某些化工过程相耦合，可形成一些先进、高效、的复合过程。   

超临界流体技术与膜分离技术耦合：近年来，有人选取国产超临界CO2萃取装置与平板超滤器结合处置质量分数为10%～14%的银杏黄酮丛旆，了局得到黄酮质量分数大于30%，内酯为6%～8%的产品。经高效液相色谱仪、原子吸收仪及微生物检验等测试，产品中的烷基酚、沉金属、农药残留、细菌等指标均能达到国际质量尺度。   

另表，超临界流体技术与纳滤耦合的实际也获得了成功。纳滤是一种压力驱动的膜分离过程，它能够在压力变动不大、恒和善不扭转分离物的热力学相态的情况下达到梦想的分离成效。将超临界萃取与纳滤结合，能够首先选择相宜前提增大萃取能力，而后选择相宜的纳滤膜，选择性地透过必要的萃取组分，从而使分离效能得到提高。   

如用超临界CO2萃取鱼油，萃取物中重要成分为三酸甘油酯，而三酸甘油酯中有价值的是长链ω-3多不鼓和脂肪酸，出格是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。选取纳滤，可将三酸甘油酯中的长链不鼓和脂肪酸和短链脂肪酸相分离。选取此种耦合技术也可对萝卜籽、胡萝卜油中的R-胡萝卜素进行提纯，都能得到纯化的产品。   

超临界流体萃取结晶耦合技术：该技术可扭转超临界流体萃取多元混合系中物质成分在有机溶剂与超临界流体中的溶化个性，使溶质结晶析出；同时还可利用结晶器表表对分歧物质的吸附、阻滞、积累机能差距，使析出的溶质成分形成类似于层析成效的有序梯度结晶散布，从而实现一次性多种物质的有效分离，获得高纯度产品。   

倒剽一耦合系统工作时，结晶釜和分离釜均处于各自的温度和压力前提下，节造结晶功夫；超临界流体和多元液相混合物料在结晶釜内实现萃取、吸附、结晶、蒸馏(干燥)，在结晶器作用下，使多元系统中单一或复合成分实现一步结晶分离或梯度结晶分离；待系统降温、卸压后，即可自结晶器上网络产品。   

我国有钻研人员选取系统观察法调查了超临界CO2萃取结晶分离对穿心莲内酯晶体状态、纯度、结晶量的影响，发现随压力的升高其晶体状态变细、变短，纯度提高，结晶量增长，从而以为该耦合技术为开发高纯度中药活性成分提供了一条捷径。   

此表，由于中草药成分复杂，统一味药中的各化学成分的极性、沸点、相对分子质量、溶化度等个性各有分歧，因而对于分歧的指标产品必要采取多种提取分离伎俩，超临界流体技术与多种分离伎俩的耦合也应运而生。如超临界流体技术耦合分子蒸馏可使姜辣素收率显著提高，超临界流体技术耦合离子对试剂可使麻黄碱提取率显著提高，超临界流体技术耦合沉结晶可大大降低青篙素成本等。   

■结晶耦合技术   

以固液平衡为道理的结晶分离技术近年因与有关分离技术耦合，成为中药成分精造分离工艺中的一支新军。   

减压精馏-熔融结晶耦合技术：精馏是分离有机混合物常用的步骤之一，但当相对挥发度很幼时，精馏过程必要的理论塔板数会急剧增长。熔融结晶作为近年广受国际关注的新兴技术，拥有较高的分离因子，但其收率、传质速度及相的可分性往往受到限度。将上述两种步骤有机地结合在一路，扬长避短，可用来分离易结晶、熔点差大、沸点靠近的物质。   

人造麝香DDHI是一种高熔点、高沸点且易氧化的有机物，提纯此类物质时，通常须经过减压精馏及沉结晶两路工序。这种步骤的弊端是在减压精馏提纯时，产品因容易结晶而造成管路梗塞；必要溶剂回收装置，存在沉结晶效能低，溶剂亏损大，成本高，易氧化等问题。我国有人选取一体化结构的减压精馏-熔融结晶耦合装置进行DDHI的提纯，总收率可达60%以上，比原工艺提高13％，且可预防产品氧化，节俭大量能源，由于无需溶剂，还削减了对环境的传染。   

鳌形包结-结晶耦合技术：鳌形包结-结晶耦合技术是成立在一种被称为鳌形主体分子的物质的基础之上的。该物质拥有优良的包结机能，并可对某类成分(客体)进行选择性鉴别。如1,1,6,6-四苯基-2,4-己二炔-1,6-二醇(简称DD)的主体分子，可与很多有机幼分子如醇、醚、环氧化合物、醛、酮、酯、内酯等形成包结物晶体。   

由于中药挥发油中各化学组分的分子状态、大幼、官能团的数量和地位(键力性质)的分歧，通过分歧主体分子对指标客体分子的选择鉴别，可形成包结物并以结晶方式析出，达到从挥发油当选择性的分离指标成分的主张。   

我国粹者选取此项技术，以反式-1,2-二苯基一1,2-苊二醇为鳌形主体分子，选择性地鉴别蒿本挥发油中的肉豆A醚，并使之以包结物晶体大局析出，产品化学纯度靠近100%，产率为4.5%。批注此法分离挥发油化学组分拥有选择性高、速度快、步骤轻便蹬着点。   

应该看到，固然目前关于耦合技术的钻研炽手可热，但大无数钻研只停顿在尝试室阶段。将人们开发中遇到的共性问题综合、综合，选取复杂过程的分化尝试和数学模仿结合的钻研步骤，从流体力学、传递学、反映动力学、反映热力学及化学计量学等学科结合的角度，对耦合技术发展系统的基础钻研，能够形成一个新的钻研领域。相信随着科学技术的发展，耦合技术必将在中药及其他生物造药工业中阐扬沉大作用。