分子蒸馏技术及其对中草药的开发利用
作者：未知 来源：未知 2021-11-16 浏览量：169
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分子蒸馏技术及其对中草药的开发利用
分子蒸馏技术
1.1 分子蒸馏的基本原理
如图1所示，在高真空(0.1~100Pa) 下，若蒸发面和冷凝面的距离小于或等于被分离物料中轻分子的平均自由程,则由蒸发面逸出的轻分子能到达冷凝面并冷凝，而重分子不能，从而达到分离提纯轻分子的目的。分子的平均自由程为
kT
m
V2rdP
式中λm为平均自由程，k为波尔兹曼常数，T为温度，d为分子有效直径，P为压强。
2.1分子 蒸馏技术在中草药开发利用中的作用分子蒸馏技术在中草药开发利用中的作用可概括为以下几个方面。
(1)制备药物标准品
中药标准品对中药质量的控制、药效和疗效的判定、生产工艺的稳定等具有重要意义。中草药现有提取和纯化方法分离效率很低，即使消耗大量的原生药材也很难得到高纯度药物标准品。分子蒸馏技术用少量的粗提物，在高效率的分离控制下，可以将标准品与其它组分进行清晰切割，从而获得纯度高的单体。
(2)提高原有中草药产品质量
过去无论何种方法所制备的中草药产品，有效成分含量都偏低、产品质量差。采用分子蒸馏技术进一.步提纯(包括脱色、脱臭、纯化等)，中草药的疗效、价位将可以得到大幅度提高。
(3)开发中草药新品种
分子蒸馏技术所具有的对天然活性物质进行高效分离和纯化的特点，为单体成分的分离纯化从而开发新药提供了有效途径。如目前已知银杏叶中含有五种银杏内酯A，B,C,J和M5I,其中银杏内酯B在银杏叶中的含量仅为0.2%。由于五种内酯的结构很相似，传统方法很难将其分离，如采用分子蒸馏技术，分离难度将大大降低。
(4)清除中草药中不良物质
中草药植物在生长过程中，由于其生长环境的原因，或者由于在人工种植过程中使用了杀虫剂等物质,造成了对中草药的污染(如残留农药或重金属)，分子蒸馏技术可有效地清除这些污染物质。
(5)提高中草药生产效率.
由于分子蒸馏可在高真空及低温下连续操作,并且对中草药有效成分热损伤小、无污染、提取率高，因此可避免传统的间歇式、高温蒸馏的缺点，从而大大提高生产效率。
2.2分子蒸馏技术分离提纯中草药有效成分应用实例
2.2. I
白术挥发油的提取分离
白术具有保肝、利胆、利尿、提高免疫力、抗肿瘤、扩张血管、抗凝血、降血糖、抑菌等作用。张忠义等1回用超临界CO2萃取白术挥发油，然后用分子蒸馏对所得萃取物进行精分离。超临界萃取物含有33种化合物,分子蒸馏蒸出物含有27种化合物，主要成分均为2,7-二甲氧基-3, 6-二甲基素、γ-芹子烯、大根香叶烯等，但分子量小的相对含量有较大提高，说明分子蒸馏可使挥发油中分子量较小的成分相对含量大大提高。
2.2.2干姜油的分离纯化
干姜油中的辣味成分如(6)姜酚、(6)-姜烯酚或姜(油)酮等姜烯酚类化合物具有温中散寒、回阳通脉、燥湿消痰的功能。
王发松等1]利用分子蒸馏技术对经超临界CO2萃取所得干姜油进行了分离纯化。姜油中的萜类和姜辣素类被成功分离。姜辣素类组分中姜烯酚类化合物含量达到86%以上,(6)-姜烯酚的含量达到了60%左右，萜类组分中的(6)-姜烯和丁香烯的含量分别达到了55%和20%以上。可见，利用分子蒸馏新技术能够较好地将姜油中的萜类和姜烯酚类化合物分离开来。
1.1 分子蒸馏的基本原理
如图1所示，在高真空(0.1~100Pa) 下，若蒸发面和冷凝面的距离小于或等于被分离物料中轻分子的平均自由程,则由蒸发面逸出的轻分子能到达冷凝面并冷凝，而重分子不能，从而达到分离提纯轻分子的目的。分子的平均自由程为
kT
m
V2rdP
式中λm为平均自由程，k为波尔兹曼常数，T为温度，d为分子有效直径，P为压强。
2.1分子 蒸馏技术在中草药开发利用中的作用分子蒸馏技术在中草药开发利用中的作用可概括为以下几个方面。
(1)制备药物标准品
中药标准品对中药质量的控制、药效和疗效的判定、生产工艺的稳定等具有重要意义。中草药现有提取和纯化方法分离效率很低，即使消耗大量的原生药材也很难得到高纯度药物标准品。分子蒸馏技术用少量的粗提物，在高效率的分离控制下，可以将标准品与其它组分进行清晰切割，从而获得纯度高的单体。
(2)提高原有中草药产品质量
过去无论何种方法所制备的中草药产品，有效成分含量都偏低、产品质量差。采用分子蒸馏技术进一.步提纯(包括脱色、脱臭、纯化等)，中草药的疗效、价位将可以得到大幅度提高。
(3)开发中草药新品种
分子蒸馏技术所具有的对天然活性物质进行高效分离和纯化的特点，为单体成分的分离纯化从而开发新药提供了有效途径。如目前已知银杏叶中含有五种银杏内酯A，B,C,J和M5I,其中银杏内酯B在银杏叶中的含量仅为0.2%。由于五种内酯的结构很相似，传统方法很难将其分离，如采用分子蒸馏技术，分离难度将大大降低。
(4)清除中草药中不良物质
中草药植物在生长过程中，由于其生长环境的原因，或者由于在人工种植过程中使用了杀虫剂等物质,造成了对中草药的污染(如残留农药或重金属)，分子蒸馏技术可有效地清除这些污染物质。
(5)提高中草药生产效率.
由于分子蒸馏可在高真空及低温下连续操作,并且对中草药有效成分热损伤小、无污染、提取率高，因此可避免传统的间歇式、高温蒸馏的缺点，从而大大提高生产效率。
2.2分子蒸馏技术分离提纯中草药有效成分应用实例
2.2. I
白术挥发油的提取分离
白术具有保肝、利胆、利尿、提高免疫力、抗肿瘤、扩张血管、抗凝血、降血糖、抑菌等作用。张忠义等1回用超临界CO2萃取白术挥发油，然后用分子蒸馏对所得萃取物进行精分离。超临界萃取物含有33种化合物,分子蒸馏蒸出物含有27种化合物，主要成分均为2,7-二甲氧基-3, 6-二甲基素、γ-芹子烯、大根香叶烯等，但分子量小的相对含量有较大提高，说明分子蒸馏可使挥发油中分子量较小的成分相对含量大大提高。
2.2.2干姜油的分离纯化
干姜油中的辣味成分如(6)姜酚、(6)-姜烯酚或姜(油)酮等姜烯酚类化合物具有温中散寒、回阳通脉、燥湿消痰的功能。
王发松等1]利用分子蒸馏技术对经超临界CO2萃取所得干姜油进行了分离纯化。姜油中的萜类和姜辣素类被成功分离。姜辣素类组分中姜烯酚类化合物含量达到86%以上,(6)-姜烯酚的含量达到了60%左右，萜类组分中的(6)-姜烯和丁香烯的含量分别达到了55%和20%以上。可见，利用分子蒸馏新技术能够较好地将姜油中的萜类和姜烯酚类化合物分离开来。