丹參熱敏組分提取技術的研究進展摘要：丹參酮是中藥丹參的主要活性成分之一，在抗菌、抗炎、抗腫瘤等方面具有極高的活性。本文重點介紹了丹參的藥理作用、化學成本以及提取工藝，隨后闡述丹參熱敏組分提取技術，望本文研究內容能夠幫助更多學者了解丹參熱敏組分提取技術，并將其使用至實際提取過程中。關鍵詞：丹參；熱敏組分；提取技術；研究進展1.丹參的藥理作用目前，對丹參已鑒定分離出其所含有的50余種成分，在有效化學成分上可分為脂溶性與水溶性2大類。脂溶性成分主要是多種菲醌衍生物，水溶性成分有β-谷甾醇等。另外，脂溶性丹參酮類能具有抗菌、血液循環(huán)及消炎等作用；而水溶性丹參酮類具有抗血栓形成、抗凝血、抗氧化及保護細胞的作用。1.1保護心肌丹參能夠擴張高脂血癥及動脈粥樣硬化實驗性家兔離體心臟的冠狀動脈，增加冠狀動脈流血量。丹參素能夠對合成內源性膽固醇進行抑制，使低密度脂蛋白膽固醇減少，用于防治動脈粥樣硬化等。通過對血管平滑肌細胞增殖的阻止而實現(xiàn)抗動脈粥樣硬化作用；丹參可使單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）表達水平降低，抑制動脈粥樣硬化形成。另外，還有其他機制能夠說明此作用比較穩(wěn)定，藥理試驗表明水溶性丹參素比復方丹參片中所含脂溶性丹參酮高，水溶性丹參素對于合成細胞內源性膽固醇、阻斷羥自由基、避免脂蛋白氧化，以及養(yǎng)血化瘀、通脈活血、抗血栓等具有重要作用。丹參作為氧自由基清除劑，能夠抑制再灌注時心肌細胞膜的脂質過氧化反應，進而使心肌細胞膜脂質過氧化反應減少，基本不會損傷心肌細胞膜，避免Ca2+內流，可作為保護缺血心肌、減少異常電活動與心律失常的重要基礎。丹參水溶性成分對急性心肌缺血具有預防作用，能明顯縮小左心室心肌缺血面積。1.2減輕心臟循環(huán)障礙丹參能使因急性心肌梗死引起的心臟循環(huán)障礙不斷減輕，避免梗塞區(qū)內毛細血管具有損傷。利用對冠狀動脈前降支的心肌梗死模型結扎，縮小患者的心肌梗死范圍，在臨床治療中的效果較好；對冠狀動脈給藥能有效縮小心肌梗死面積，與雙嘧達莫片具有比較類似的臨床療效。1.3對消化系統(tǒng)作用有關實驗結果顯示，胃、十二指腸潰瘍等消化系統(tǒng)疾病與活性氧之間存在一定的關系，活性氧可直接或間接損傷胃黏膜細胞，抗氧化劑對消化系統(tǒng)疾病具有保護作用。丹參可利用對胃黏膜供血的改善，使胃黏膜防御增強，預防潰瘍產生或促進其愈合，使胃黏膜損傷減輕。對于黏膜血流供應具有明顯改善作用，丹參抗消化性潰瘍的主要機制就是對胃竇運動的降低。1.4影響中樞神經系統(tǒng)丹參可抑制中樞神經系統(tǒng)，丹參水提液能夠明顯抑制小鼠自主活動，并隨劑量增大而作用更為明顯，還具有催眠、鎮(zhèn)靜、抗驚厥作用，使大腦皮質自主活動產生的振幅減小，進一步抑制丘腦后核疼痛放電。1.5抗菌消炎丹參提取物的抗菌消炎作用比較明顯，對霍亂弧菌生長具有抑制作用。丹參酒浸劑對某些致病性真菌及抑制霍亂弧菌的生長，尤其是對感染性及炎性腫脹的抗炎作用比較有效。1.6抗腫瘤作用丹參酮作為抗腫瘤的有效成分，有利用殺傷腫瘤細胞、誘導分化及凋亡等機制使其抗腫瘤作用得到充分發(fā)揮。臨床惡性腫瘤治療一種新方法就是誘導分化，可誘導腫瘤細胞分化為正常細胞，而不殺傷正常細胞。2.丹參的化學成分2.1水溶性成分丹參的主要成分為水溶性酚酸類化合物和脂溶性菲醌類化合物，此外，還有少量類黃酮、三萜烯和甾醇等物質。其中丹參水溶性成分主要包括：丹參素（danshensu），丹酚酸A，B，C，D，E，F(xiàn)，G（salvianolicacid），迷迭香酸（rosmarinicacid），紫草酸（lithospermate），丹酚酸甲酯（ethyllithososmate），原兒茶醛（protocatechualdehyde），咖啡酸（caffeicacid）和異阿魏酸（Isoferulicacid）等。丹參水溶性活性成分長久以來一直是人們研究的重點，根據中藥方劑記載，古方中丹參常作口服湯劑使用，目前臨床上，丹參運用最廣的藥物治療形式是作為注射針劑使用。自20世紀70年代以來，關于丹參提取物水溶性成分的研究已表明其具有改善微循環(huán)，修復組織和抗血栓形成等作用。在20世紀80年代初，中國醫(yī)學科學院本草研究所的科研人員開始系統(tǒng)地對水溶性丹參組分進行研究，采用HPTLC掃描法和HPLC法成功分離出了13種酚酸，其中丹酚酸A，B，C，D，E，F(xiàn)，和G是新化合物。隨后上海第一醫(yī)療學院和上海藥物研究所成功從丹參針劑中分離出了原兒茶酸醛，丹參素，丹參酸B和C，并深入研究了丹參素在心血管疾病防治中的作用。田中等人陸續(xù)從丹參中分離出了硼酸鎂B和氨基鉀酸鉀B，研究表明二者均對尿毒癥有改善作用。近年來，新的酚酸以及云南酸A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H也相繼被分離出來。大量關于丹參水溶性成分活性機制的研究表明，丹酚酸A和B等化合物具有強烈的抗脂質過氧化和抗血栓形成作用；這些研究成果不僅從分子水平上揭示了丹參水溶性活性成分的藥物作用機制，也為治療心血管疾病和腦血管疾病的新藥開發(fā)提供了理論依據。2.2脂溶性成分丹參的脂溶性成分包括：丹參酮I（tanshinoneI），丹參酮IIA（tanshinoneIIA），丹參酮II-B（tanshinoneII-B），丹參酮V（tanshinoneV），丹參酮VI（tanshinoneVI），隱丹參酮（hryptotanshinone），異丹參酮（isotanshinone），丹參醇（tanshinol），羥基丹參酮IIA（hydroxytanshinoneIIA），擬丹參醛(tanshinaldehyde)，紫丹參醌（przewaquinone），二氫丹參酮（dihydrotanshinone）等，其中丹參酮類是丹參的主要脂溶性成分。丹參酮是一類從丹參及其相關物種中分離出來的松香烷型二萜類化合物，從結構上看，它們均由四個環(huán)組成，包括四氫萘環(huán)A和B，鄰或對醌，內酯環(huán)C以及呋喃環(huán)或二氫呋喃環(huán)D，目前已經分離出的丹參酮及其類似物累計多達40余種[28,29]，其中丹參酮IIA，丹參酮I，二氫丹參酮和隱丹參酮是最常見的丹參酮。丹參酮類具有廣泛的藥理活性，包括對心臟和神經的保護作用，抗癌作用等。目前丹參酮藥用價值的研究以及相關藥物的研發(fā)也成為了醫(yī)學界的一大熱點。3.丹參的提取工藝簡介3.1傳統(tǒng)提取工藝傳統(tǒng)提取工藝主要包括浸漬法、滲漉法、水蒸氣蒸餾法、有機溶劑回流提取及連續(xù)回流提取法等。浸漬法是指將粉碎過后的天然藥材原料置入容器內，加入定量有機溶劑，浸泡一段時間后，過濾得到藥液，并更換新的溶劑浸泡原材料，重復之前的步驟直至藥材成分基本提取完全；滲漉法是將粉碎過后的天然藥材原料置于一垂直固定的兩端開口容器內，容器下口連接收集瓶，于容器上端口不斷加入新溶劑，在重力作用下，溶劑滲入藥材中，藥用成分隨著溶劑一起流入收集瓶內；由于原料不斷與新溶劑接觸，有效地避免了溶液中藥物成分的溶解飽和，因此滲漉法的提取效果較浸漬法好；水蒸氣蒸餾法的作用原理源自道爾頓定律，互不相溶的液體混合物的總蒸氣壓等于各組分分壓之和，當溶液沸騰時，藥物成分可隨水蒸氣一同帶出，此方法適用于一些不溶于水且揮發(fā)性較強的成分提??；有機溶劑回流提取法及連續(xù)回流提取法能在較高溫度下對天然成分進行提取，提取效率高，然而雜質含量也相對偏高?？傮w而言，傳統(tǒng)提取工藝普遍具有成本低廉，操作簡單，設備要求低等特點。3.2超臨界流體CO2萃取技術當溫度或壓力超過臨界值時，普通液體或氣體失去它原有的特性，呈高密度流體狀態(tài)，即超臨界流體。超臨界流體具有較低粘度系數(shù)，更大的擴散系數(shù)及更好的溶解性等特性。同時超臨界流體具有很強的滲透性，可穿透任何微孔植物組織并溶解其中的脂溶性成分；此外超臨界流體本身作為惰性溶劑，不會與提取物發(fā)生反應，因此能夠保持化合物的結構完整性；此提取工藝對提取溫度要求相對較低，利于具有低熔點和不穩(wěn)定結構物質的提取，例如脫溴砜或一些二萜類化合物等。二氧化碳作為一種常見的氣體，在溫度高于31.04℃，壓力達到7.38MPa的臨界條件下，物理性質發(fā)生極大地改變，此時的超臨界CO2具有接近液體的密度，同時兼?zhèn)浣茪怏w的粘度，其擴散系數(shù)遠高于普通液體。由于相似相溶的原理，超臨界CO2對醌型結構物質具有很強的溶解能力，如丹參酮等。相比傳統(tǒng)提取法，超臨界流體CO2萃取技術具有操作便捷，提取效率高，清潔環(huán)保等優(yōu)點。3.3減壓提取技術的原理減壓提取技術是在常規(guī)提取器上加上真空系統(tǒng)，使溶劑在較低溫度下沸騰而進行動態(tài)提取的一種新型提取技術。根據物理學原理中氣體狀態(tài)方程式P1V1/T1＝P2V2/T2以及拉烏爾定律、道爾頓定律可知，溶液的沸點隨壓力降低而降低，根據這個原理，利用真空裝置將系統(tǒng)減壓，使提取系統(tǒng)處于負壓狀態(tài)，就可以將沸點降低，并維持溶媒在較低的溫度下沸騰而進行動態(tài)提取。在沸騰狀態(tài)下，液體不斷汽化和鼓泡，包括從浸泡膨脹后的藥材植物體內產生溶媒蒸汽的汽泡，這種汽泡會不斷的膨脹，加速植物細胞膜的破裂，從而有利于植物細胞膜的破裂而使有效物質加速溶出，而且沸騰有一種鼓泡攪動和沖撞的翻騰效應，使得濃度差得以降低并加速平衡，同時溶媒冷凝回流的溶液回流到提取罐，相當于往提取罐里增加了新鮮溶媒，增大濃度差從而增大傳質的推動力，故而縮短了提取的時間，有利于物料與溶劑的混合及有效成分的溶出。這樣減壓提取不但可以避免藥材中熱敏性物質因高溫煎煮而遭受的破壞，提高有效成分的提取效率，同時減少提取液中因高溫煎煮而產生的大分子雜質的溶出。減壓提取傳承和保留了中醫(yī)藥提取的核心和精髓，通過藥材與溶媒共煎煮使有效成分充分溶解，而且不需要像其他新型提取技術投入高成本。4.丹參熱敏組分提取技術研究微波是一種電磁波。通過離子遷移和偶極子轉動引起分子運動，但不引起分子結構改變和非離子化的輻射能。微波通常是指波長從1mm到1m之間（頻率300~300,000MHz）的電磁波，介于電磁波譜的紅外輻射和無線電波之間。由于受雷達、通訊、醫(yī)療、農業(yè)等方面的影響，工業(yè)及科研中微波加熱與干燥常用的四個頻率為915±25，2450±13，5800±75和22125±125MHz，而2450MHz是最常用的加熱頻率。微波在傳輸過程中遇到不同物質時，會產生反射、吸收和穿透現(xiàn)象，不同物質對微波的吸收是不同的，這主要取決于物質的介電常數(shù)ε′（Dielectricconstant）、介質損失因子ε″（Dielectricloss或“l(fā)oss”factor）、比熱和形狀等。大多數(shù)良導體（如金屬導體）能夠反射微波，基本上不吸收；絕緣體可穿透并部分反射微波（玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯塑料等物質），通常對微波吸收較少；而介質如水、極性溶劑、被處理的物料（碳、橡膠、食品、天然產物）等，則具有吸收、穿透和反射微波的性質，這些物質統(tǒng)稱為有耗介質。一般來說，介質在微波場中的加熱有兩種機理，即離子傳導（Ionicconduction）和偶極子轉動（Dipolerotation）。在微波加熱實際應用中，兩種機理的微波能耗散同時存在。陳雷等以丹參酮為對象研究了微波法對提取率的影響，認為微波作用下，影響丹參酮提取率的因素多種多樣，主要有：微波萃取溶劑(包括溶劑種類和溶劑濃度)、微波提取時間、樣品顆粒大小、提取體系中溶劑與樣品的比率等。并確定了幾種影響因素的最佳工藝條件，乙醇體積分數(shù)為90%，丹參粒徑以120～200目的樣品為佳，微波提取時間以240s為宜，固-液比1:20最好。此外，微波法提取丹參酮，能大大的減少提取時間，提取的丹參酮粗品純度明顯高于傳統(tǒng)工藝，但并不能顯著提高提取率。王志英等研究了茶葉中咖啡因的微波提取法，實驗中以乙醇為提取溶劑，采用正交實驗尋找最佳工藝條件，其反應速率和提取率都明顯提高。鄺守敏等人對微波輔助法提取梔子花色素進行了研究，確定了最佳的微波提取工藝，與傳統(tǒng)的熱回流提取法相比大大減少了提取時間，節(jié)省了能源。龔盛昭等人在《微波提取黃芪皂苷的工藝研究》一文中，研究了微波法提取黃芪皂苷的最佳條件，微波法與直接加熱提取法相比，能大大縮短提取時間，降低提取劑用量，并能提高黃芪皂苷產率。劉青梅等研究了紫菜多糖的微波提取工藝，研究表明微波法提取紫菜多糖優(yōu)于熱水提取。仇燕等研究了菜芙蓉花中總黃酮的微波提取最佳工藝，以70％乙醇為提取溶劑，提取時間為30s，文章認為，采用微波技術提取菜芙蓉花中總黃酮具有良好的應用前景。Pan等用微波輔助提?。∕AE）來提取丹參中的有效成分（丹參酮ⅡA，丹參酮Ⅰ，隱丹參酮）并用高效液相色譜（HPLC）進行分析。改變實驗條件使提取百分率最優(yōu)化。在適當?shù)奈⒉訜釛l件下，乙醇濃度95%（v/v），液固體積質量比10:1（mL/g），微波加熱2min，提取百分數(shù)可以在短時間內達到較高值。提取百分數(shù)(丹參酮ⅡA：0.29%；隱丹參酮：0.23%；丹參酮Ⅰ：0.11%)同傳統(tǒng)的提取方法相比相差不大，同某些方法相比提取百分數(shù)還稍高一些。但微波輔助提取只需要2分鐘，而室溫提取，水熱法，超聲波法，索氏提取法所用時間分別為：24h，45min，75min，90min，由于微波輔助提取時間短，該法特別適合于中藥工業(yè)現(xiàn)代化。5.天然產物的其它提取方法大多數(shù)中藥都是天然產物，它們與人類的飲食有密切的關系，可以說是藥食同源，所以中藥有一部分既是藥物，又是食物，故一般中藥的副作用比抗菌素、合成藥小。同時中藥本身就是經過長期人類與疾病作斗爭親身體驗、篩選證實有效而保留下來的。因而從中藥發(fā)掘有效成分的幾率很高，國內外科學家已越來越重視對中藥的研究。中藥的化學成分較為復雜，所以要研究和應用其中的有效成分，必須將它們從中藥中提取出來并進一步加以分離和精制，得到有效部分或有效單體，由于中藥所含成分種類復雜，含量有高有低，所以中藥有效成分的提取、分離和精制，是一項十分重要而艱巨的工作。溶劑提取法利用天然產物中各種成分在溶劑中的溶解度不同，選用對活性成分溶解度大，對無效成分不溶或少溶的溶劑，從而將有效成分從天然產物的組織內溶解出來的方法?！跋嗨普呦嗳堋痹瓌t是選擇適當溶劑從天然產物中提取所需成分的主要依據之一。1．溶劑的選擇提取溶劑的選擇主要根據溶劑的極性和被提取的成分及其共存雜質的性質來決定，同時應考慮廉價、安全、易得、濃縮方便等問題。常見的提取溶劑可以分為以下三類：（1）水水是典型的強極性溶劑，介電常數(shù)很大。天然產物中藥的親水性成分，如生物堿鹽、甙類、有機酸鹽、鞣質、蛋白質、糖類及無機鹽等都能被提出。=（2）親脂性有機溶劑如石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇等介電常數(shù)小的溶劑，這些溶劑不能與水混溶?？商崛∮H脂性成分。（3）親水性溶劑也就是與水能混溶的有機溶劑，如甲醇、乙醇、丙酮等具有較大的介電常數(shù)，以乙醇最常用。2、提取方法用溶劑提取天然產物有效成分，常用浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流法、逆流浸出法、超臨界流體提取及超聲波提取法等，同時應考慮藥材粒度、藥材成分、藥材浸潤、提取溫度、時間、溶劑用量、溶劑pH值、溶劑濃度梯度及設備條件等影響因素。（1）煎煮法煎煮法是我國中醫(yī)傳統(tǒng)煎藥方法。系指用水作溶劑，適用于有效成分能溶于水，且對濕熱較穩(wěn)定的藥材。（2）浸漬法浸漬法系指用規(guī)定量的溶劑，在一定溫度下，將藥材粉末或碎塊裝入適當?shù)娜萜髦?，密閉浸泡一定時間，分取浸出液以浸取藥材成分的一種方法，本法比較簡單易行，適用于粘性藥材、無組織結構的藥材。結語因療效確切，安全無毒副作用，丹參已成為我國用量最大、制劑生產廠最多、銷售額最高的中藥。本文研究了丹參綜合提取技術，并通過熱敏組分提取技術對丹參酮進行了有效的分離，但在最后計算收率時發(fā)現(xiàn)，丹參酮、隱丹參酮有近一半量的損失，類比其它成分，應該亦同。因此需對提取、分離的影響因素進行優(yōu)化，對得到高收率的丹參酮類化合物有重要意義。參考文獻[1]王丹,程剛,胡奎,蘇夢,李媛媛,許漢林.丹參提取工藝的指紋圖譜技術結合正交試驗優(yōu)化[J].時珍國醫(yī)國藥,2016,27(04):857-860.[2]林輝,徐大量,王碩輝,吳德躍,劉方敏.丹參飲超臨界CO_2提取工藝研究[J].中藥新藥與臨床藥理,2016,27(01):126-129.[3]尚海賓,宋國清.丹參提取液濃縮工藝技術改進[J].化工與醫(yī)藥工程,2015,36(05):41-43.[4]苗彥妮,吳斌,岳雪蓮.超聲逆流提取技術在中藥發(fā)明專利中的應用概況[J].中國中藥雜志,2015,40(14):2782-2786.[5]馬然.減壓提取丹參等三種中藥化學成分的研究[D].山東師范大學,2015.[6]胡帥帥.新型微提取技