天然藥物

1、主要內(nèi)容,一、天然藥物的現(xiàn)狀 二、天然藥物的研究開(kāi)發(fā)三、天然藥物的發(fā)展,一、天然藥物的現(xiàn)狀,據(jù)統(tǒng)計(jì)，1981-2002年成功上市小分子新藥中，基于天然產(chǎn)物（N）、其衍生物（ND）、其模擬物（半合成：S*/NM；全合成：S/NM）和藥效團(tuán)組合物（S*）共占61%?？梢?jiàn)從天然產(chǎn)物中挖掘相關(guān)的結(jié)構(gòu)與活性信息是新藥發(fā)現(xiàn)的最關(guān)鍵基礎(chǔ)工作之一。,,,目前市售藥物中，約有1／4或更多來(lái)源于天然藥物。但是各國(guó)情況不同，西歐和美國(guó)植物來(lái)源藥物占25％

2、，俄羅斯和東歐各國(guó)占32％，我國(guó)占42％～45％。,各國(guó)對(duì)天然藥物的管理也不盡相同，美國(guó)僅允許用純天然藥物有效化學(xué)成分；歐洲允許用天然藥物有效部位形成的制劑；日本、韓國(guó)、東南亞和南亞允許東西方兩種醫(yī)療體系共存。日本和我國(guó)及臺(tái)灣地區(qū)則大量使用中藥復(fù)方制劑。,使用植物藥方面各國(guó)又有不同政策，對(duì)一些有毒植物藥有不同的限制，有些國(guó)家限用烏頭、馬錢子等藥物，有些國(guó)家甚至限用黃連和黃連素，對(duì)重金屬和農(nóng)藥殘留量限制甚嚴(yán)，對(duì)新聞媒體宣傳藥物功效非常嚴(yán)格

3、，像我國(guó)這樣宣傳藥物的功效的現(xiàn)象是少見(jiàn)的。,植物藥的研究開(kāi)發(fā)中，歐美國(guó)家重視開(kāi)發(fā)腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)精神疾病和艾滋病等重大疾病的治療藥物。亞洲除上述疾病外，對(duì)治療消化系統(tǒng)疾病、骨質(zhì)疏松癥、炎癥、傳染性疾病的天然藥也非常重視。“保健藥”近年在亞洲很風(fēng)行，但問(wèn)題尚多。,新藥研究出現(xiàn)回歸 自然趨向的主要原因是對(duì)于藥物安全性的重視，使開(kāi)發(fā)高教低毒的新藥的難度越來(lái)越大，研究成本急劇上升。 而回歸自然，從天然產(chǎn)物中研制新藥可以增加出藥的機(jī)會(huì)， 顯

4、著降低成本。天然藥物研究的最大興趣在于發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物。但先導(dǎo)化合物又不會(huì)十全十美，有些有毒副作用，有些藥效不強(qiáng)，藥物學(xué)家總是進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾或簡(jiǎn)化，以期得到副作用小而療效高的藥物。,五味子,抗肝炎一類新藥雙環(huán)醇,,木脂素,,聯(lián)本雙酯,,從具有肯定藥理作用的天然產(chǎn)物出發(fā)，將其作為一個(gè)先導(dǎo)化合物，進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，合成一系列化合物，從中尋找高效、低毒、結(jié)構(gòu)新穎的藥物，是尋找新藥、進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)的主要途徑之一,目前國(guó)際熱點(diǎn)的天然藥物有：

5、 抗癌方面有紫杉醇(Taxol)及其衍生物，喜樹(shù)堿新衍生物，鬼臼毒素(Podophyllotoxin)新衍生物。 抗瘧藥方面有青蒿素（Artemisnin) 心腦血管藥物方面有銀杏內(nèi)酯(Ginkgolides),天然藥物及其衍生物,青蒿素Artemisinin,黃花蒿Artemisia annula,蒿甲醚Artemether,生物利用度較低復(fù)發(fā)率高,天然藥物及其衍生物,羥基喜樹(shù)堿Hydroxy

6、camptothecin,喜樹(shù)Camptotheca acuminata,拓?fù)涮婵礣opotecan,水溶性較差，毒性大,天然藥物及其衍生物,紫杉醇Taxol,紅豆杉Taxus,紫杉特爾Taxotere,二、天然藥物的研究開(kāi)發(fā),1、天然藥物研究開(kāi)發(fā)的三個(gè)階段 1）、臨床前研究 ① 選定研究對(duì)象； ② 收集原料 ③ 篩選活性 ④ 分離追蹤活性成分、確認(rèn)結(jié)構(gòu),,⑤ 動(dòng)物試驗(yàn),,急性毒性試驗(yàn),長(zhǎng)期毒性試驗(yàn),特殊毒

7、性試驗(yàn)（致畸、致癌、致突變）,藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn),,處方及工藝研究,臨床及生產(chǎn)用藥品質(zhì)量研究,原料及制劑 穩(wěn)定性研究,生物利用度或溶出度試驗(yàn),⑥ 制劑工業(yè) 化研究,,資源調(diào)查研究,栽培研究,組織培養(yǎng),人工合成,⑦ 原料保障 供應(yīng)研究,2、臨床試驗(yàn)研究 ① Ⅰ期臨床試驗(yàn)（毒性（健康人群） ）； ② Ⅱ期臨床試驗(yàn)（毒性、藥效（少數(shù)病人） ）； ③ 申請(qǐng)新藥證書及生產(chǎn)批文號(hào)。3、試生產(chǎn)階段 Ⅲ期臨床試

8、驗(yàn)（毒性、藥效（多數(shù)病人， 多點(diǎn)觀察））4、正式生產(chǎn),2、天然藥物中開(kāi)發(fā)新藥途徑,1）、經(jīng)驗(yàn)積累,中藥的研究離不開(kāi)祖國(guó)醫(yī)學(xué)長(zhǎng)期實(shí)踐所積累的經(jīng)驗(yàn)，是尋找新藥的極為重要的源泉和基礎(chǔ)。古代，人類在尋找新藥的漫長(zhǎng)歷史中，在親身“嘗試”中不斷積累各種藥物知識(shí)，即神農(nóng)嘗百草的方法。在天然藥物的研究過(guò)程中，要注重經(jīng)典文獻(xiàn)的調(diào)研，如根據(jù)中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)和歷代醫(yī)書上記載中藥青蒿對(duì)“截瘧”有效。東晉葛洪著《肘后備急方》中記載，“青蒿一握，水二升漬，絞取汁盡服之

9、”，說(shuō)明青蒿中含有抗瘧有效成分，且加熱易破壞，故將青蒿低溫提取獲得抗瘧有效成分青蒿素，用于抗瘧具有顯著的特點(diǎn)，又通過(guò)構(gòu)效關(guān)系研究合成了新的衍生物，療效顯著提高，且水溶解性更強(qiáng)。　　文獻(xiàn)是前人積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)查閱文獻(xiàn)了解近緣植物的研究概況。只有了解前人成功的經(jīng)驗(yàn)和方法，才能最大限度的借鑒和利用前人的經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展新的研究十少走彎路，節(jié)省人力、物力和時(shí)間。,2)、偶然發(fā)現(xiàn),偶然發(fā)現(xiàn)在新藥研究和發(fā)現(xiàn)中是較常見(jiàn)的，最典型的例子是青霉素的發(fā)現(xiàn)，1

10、928年，英國(guó)細(xì)菌學(xué)家弗萊明一次在研究葡萄球菌的實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)那次培養(yǎng)的細(xì)菌有些菌落沒(méi)有生長(zhǎng)，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，在這次實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)基被霉菌污染所致，后來(lái)從這種霉菌中發(fā)現(xiàn)了能殺滅細(xì)菌的物質(zhì)青霉素，開(kāi)辟了抗生素治療疾病的新領(lǐng)域。,3)、藥物普篩,20世紀(jì)初，特別是30年代以來(lái)，世界各國(guó)開(kāi)展了在特定藥理模型的基礎(chǔ)上篩選藥物的工作，對(duì)天然藥物的篩選，導(dǎo)致了許多新藥的發(fā)現(xiàn)?！　∷幬锏暮Y選有兩種方法：,A、分離純化得到純品化合物，然后再進(jìn)行活性測(cè)試。

11、優(yōu)點(diǎn)：(1)目標(biāo)清楚，方法簡(jiǎn)捷，指標(biāo)明確，標(biāo)準(zhǔn)同一。(2)分得標(biāo)準(zhǔn)品后可進(jìn)行多種藥理活性的測(cè)試。缺點(diǎn)：(1)如果選擇的分離方法不當(dāng)，活性化合物丟失的可能性極大。(2)對(duì)于極微量活性化合物，這種方法很容易漏檢。,B、在活性篩選方法的指導(dǎo)下進(jìn)行化合物的分離提取(Bioassay Directed Separation)。在供試樣品的活性確定以后，選用簡(jiǎn)易、靈敏、可靠的活性測(cè)試方法作指導(dǎo)；在分離的每一階段對(duì)分離所得的各個(gè)組分進(jìn)

12、行活性定量研究和評(píng)價(jià)，跟蹤其中活性的部分。,優(yōu)點(diǎn)：(1)由于分離過(guò)程中，沒(méi)有化合物類型的框框限制，只以活性為指標(biāo)進(jìn)行追蹤，故發(fā)現(xiàn)新化合物的可能性很大。(2)如果分離過(guò)程的某一階段，如因分離方法或材料選擇不當(dāng)，導(dǎo)致活性化合物的分解變化或流散時(shí)，還能迅速查明原因，并可采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救。對(duì)天然活性化合物的分離來(lái)說(shuō)，這是一種較好的方法。缺點(diǎn)：(1)活性測(cè)試的樣品及工作量均大大增加；(2)要求分離工作者與活性測(cè)試人員兩個(gè)方面的配合

13、。,追蹤分離天然活性化合物時(shí)的注意事項(xiàng),1．關(guān)鍵在于選擇、建立先進(jìn)的生物活性測(cè)試方法,天然活性化合物的追蹤分離能否取得成功，關(guān)鍵在于有無(wú)好的生物活性測(cè)試體系．試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢杂姓w動(dòng)物、器官、組織、細(xì)胞、酶或受體以及體內(nèi)生物活性物質(zhì)等。 利用對(duì)酶、受體或體內(nèi)生物活性物質(zhì)的抑制或促進(jìn)作用，以及利用基因調(diào)控影響進(jìn)行的活性測(cè)試方法因?yàn)楹?jiǎn)便易行又可定量，更是受到青睞，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 但是有時(shí)這種體外活性測(cè)試方法所得結(jié)果與藥物

14、實(shí)際在體內(nèi)的作用并不平行，故實(shí)踐中也應(yīng)予以注意。,2．確保供試材料具有活性,這是追蹤分離活性化合物的前提。為了確?；钚猿煞址蛛x工作在可靠的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對(duì)供試天然藥物或中藥有時(shí)須采用多項(xiàng)指標(biāo)、體內(nèi)外進(jìn)行測(cè)試加以確認(rèn)。,例 美國(guó)國(guó)立癌癥研究中心篩選抗腫瘤活性植物或動(dòng)物粗提取物方法,,本方法的優(yōu)點(diǎn)是：①活性低或含量少的化合物不至于丟失②增加了檢出新化合物的機(jī)會(huì)；③可能分離得到不同作用機(jī)制的化合物,3.在眾多生物活性中力求找出最本質(zhì)的作用

15、,天然藥物或中藥在臨床治療上可能作用于多個(gè)靶點(diǎn)，因而具有多種療效，即表現(xiàn)出多方面的活性。研究者應(yīng)當(dāng)力求找出其中最本質(zhì)的作用，選擇建立反映臨床治療作用特點(diǎn)、且效果與之平行的活性測(cè)試體系，才有可能追蹤分離出目的活性成分或甚至有效成分。,4．注意正確比較并判斷各個(gè)餾分的活性,分離過(guò)程中總是按“等劑量不等強(qiáng)度原則”對(duì)每一階段得到的餾分進(jìn)行活性定量評(píng)估，并與母體作比較，追蹤活性最強(qiáng)餾分。,分離過(guò)程中常配合采用各種分離手段以求獲得良好的分離效果，并

16、應(yīng)盡量避免采用可能導(dǎo)致活性成分分解或不可逆吸附的方法或試劑。,4）、代謝研究,(1)藥物的代謝研究結(jié)果又往往給新藥研究提供信息。　　由于藥物的體內(nèi)過(guò)程不同，有些藥物轉(zhuǎn)化后，活性更高，有些轉(zhuǎn)化后則失活，從而可以幫助我們提供新藥設(shè)計(jì)的重要知識(shí)。　　(2)植物成分的生物轉(zhuǎn)化，可為一些化合物的結(jié)構(gòu)修飾提供思路，提供新穎的先導(dǎo)化合物。,5）、天然藥物的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造,從天然藥物或中藥中篩選追蹤得到活性化合物只是一類創(chuàng)新藥物研究的前期階段

17、。不少天然活性化合物因?yàn)榇嬖谀承┤毕荻y以直接開(kāi)發(fā)利用：　　(1)藥效不理想；　　(2)存在一定的毒副作用；　　(3)含量太低，難以從天然原料中取材；　　(4)因結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，合成也十分困難；　　(5)水溶性差、生物利用度差等等　　因此，我們只能以它們?yōu)橄葘?dǎo)化合物,在經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)修飾或結(jié)構(gòu)改造后，對(duì)得到的衍生物進(jìn)行定量構(gòu)-效關(guān)系的比較研究，才有可能發(fā)現(xiàn)比較理想的活性化合物，并開(kāi)發(fā)成新藥。,例　 青蒿素的構(gòu)效關(guān)系研究,,6

18、）、其他領(lǐng)域的研究,(1)在新藥的研究中，深入開(kāi)展藥物作用機(jī)制的研究，也能為新藥的發(fā)現(xiàn)提供重要的線索。(2)利用藥物的毒副作用發(fā)現(xiàn)新藥。,實(shí)例一 紫杉醇的發(fā)現(xiàn),1971年：提取分離，結(jié)構(gòu)確定，活性確認(rèn)　1975-76年：在多種瘤株上實(shí)驗(yàn)有效；　1977年：臨床前研究；　1979年：作用機(jī)理探明；　1982年：Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)；　1985-86年：Ⅱ期臨床實(shí)驗(yàn)(卵巢癌)；　1986年：紫杉醇側(cè)鏈的全合成；　1988年：紫杉

19、醇半合成；　1990-93年：側(cè)鏈合成方法的改進(jìn)；　1992年：FDA批準(zhǔn)；　1994年：首次全合成。,,,研究實(shí)例二 喜樹(shù)堿的發(fā)現(xiàn),,,3、 天然藥物化學(xué)研究方法,1）、在開(kāi)展某一天然藥物的研究中，研究開(kāi)始前，必須進(jìn)行充分的調(diào)查研究。這其中包括實(shí)地調(diào)查，資源調(diào)研和文獻(xiàn)調(diào)研三個(gè)方面。,實(shí)地調(diào)查,包括臨床療效的考察和實(shí)際應(yīng)用效果(民間使用情況)：(1)由于影響植物藥功效的因素較多，在確定其功效的基礎(chǔ)上第一步就是確定品種類別，由

20、于植物或中藥同名異物和同物異名現(xiàn)象較多；植物的科、屬不同，成分各異，藥效作用也有很大差別，品種的鑒別、鑒定顯得尤為重要，如果品種沒(méi)有鑒別準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果很難會(huì)有好的重現(xiàn)性。(2)考察其生長(zhǎng)環(huán)境，采收季節(jié)，加工與炮制方法等，這些因素都會(huì)影響藥物的療效。同時(shí)，這些因素的考察，還會(huì)為研究有效成分的提取、分離方法提供參考。,資源調(diào)查,植物的生長(zhǎng)環(huán)境、資源分布、品種的多少都是研究天然藥物要考慮的因素。對(duì)于資源少的植物藥材，在研究的開(kāi)始階段，就要考

21、慮到如何解決資源缺乏的問(wèn)題。,文獻(xiàn)調(diào)研,當(dāng)確定了要研究的對(duì)象后，有關(guān)該植物本身的研究；相關(guān)近緣植物的研究等都可以通過(guò)文獻(xiàn)的調(diào)研得到解決，通過(guò)文獻(xiàn)的調(diào)研，可以了解該植物中或其近緣植物中所含有的化合物類別，研究方法，為接下來(lái)的研究提供研究思路和啟示。,2）、植物化學(xué)成分預(yù)試,預(yù)試就是利用各類化學(xué)成分的溶解特征、化學(xué)反應(yīng)特征來(lái)初步判斷某類化學(xué)成分有無(wú)的預(yù)備性試驗(yàn)?！?預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果可以幫助我們選擇和建立合理的檢查方法，作為提取過(guò)程中對(duì)特定成

22、分的追蹤和向?qū)А?單項(xiàng)預(yù)試法,根據(jù)工作的需要有重點(diǎn)地從某植物中檢查某一類成分。如水蒸氣蒸餾法直接檢查揮發(fā)油類成分；用微量升華法檢查葸醌類升華成分；利用強(qiáng)心苷的特征反應(yīng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)檢查植物中強(qiáng)心苷的存在；利用皂苷的發(fā)泡性和溶血性能檢查皂苷的存在。,系統(tǒng)預(yù)試,系統(tǒng)預(yù)試的目的在于盡可能詳盡而全面的檢查植物中存在的成分。,3）、化學(xué)成分的分離,A、部位分離 即利用極性由小到大的各種有機(jī)溶劑連續(xù)提取，將化學(xué)成分分為極性不同的各個(gè)部位。,部位分離法

23、有許多種，如Dragendoff提出的石油醚、乙醚、氯仿、乙醇、水、酸性水、堿性水七部位法。提出的石油醚、苯、醋酸乙酯、乙醇四部位法，Stahl提出的石油醚、氯仿、乙醚、丙酮、甲醇的五部位法。這些方法各有特點(diǎn)，但基本原理都是利用極性不同的有機(jī)溶劑依次提取藥材并分成不同極性的部位。由于使用的溶劑系統(tǒng)不同，分離的部位也有多有少。,近年來(lái)，部位分離更多地采用石油醚(或苯)-氯仿(或乙醚)-醋酸乙酯-正丁醇-水的五部位法。在需要重點(diǎn)研究某一極性

24、部位時(shí)，可以略去某些提取階段，以減少分離的部位。,B．組分的分離和單體分離,組分分離是在部位分離的基礎(chǔ)上，根據(jù)組分的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的不同，再細(xì)分為性質(zhì)相近的組分，以減少組分間的相互干擾，為組分的單體分離創(chuàng)造條件。組分分離的方法很靈活，而且常與組分的分離緊密結(jié)合。利用色譜方法結(jié)合溶劑結(jié)晶法進(jìn)行組分的分離仍然是基本的和普遍使用的手段。隨著各種新型吸附試劑、凝膠、樹(shù)脂等材料的不斷出現(xiàn)，不同類型化合物的分離變得越來(lái)越容易。,(1)極性小的部

25、位的分組和單體分離：,極性小的組分包括強(qiáng)親脂性和親脂性兩個(gè)部位，一般有幾種分離方法，如將此部位分為酸性、酚性和中性三個(gè)部位；將此部位用堿進(jìn)行皂化處理，分成皂化組分(極性小的脂肪酸酯等)和不皂化組分后再進(jìn)行分離；直接利用柱色譜進(jìn)行分離(最常用正相吸附色譜)，且常需要進(jìn)行反復(fù)柱色譜。,(2)極性大的部位的分組和分離：,在水溶液中不能為正丁醇提取的部位為極性大的部位。主要是單糖、氨基酸、多肽、無(wú)機(jī)鹽和極性很大的苷類，分離這些組分可利用活性炭柱

26、色譜法。先用水洗出活性炭柱上的無(wú)機(jī)鹽和單糖，用5％乙醇洗脫雙糖，用10％以上的乙醇洗脫苷類和多糖也可用離子交換樹(shù)脂法來(lái)分離含有陽(yáng)離子、陰離子和非離子型組分。凝膠濾過(guò)、大孔吸附樹(shù)脂色譜在大極性化合則常常采用。,三、天然藥物的發(fā)展,（1）我國(guó)有6000種左右的中藥為新藥的研究提供了豐富的資源，又有利用中草藥的悠久歷史和豐富經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)且有文字記載。,1、天然藥物的來(lái)源不斷擴(kuò)大,,（3）自然界中微生物的多樣性及其代謝產(chǎn)物的多樣性，提供了發(fā)現(xiàn)

27、新藥(以及先導(dǎo)化合物)的不竭動(dòng)力。全世界公開(kāi)發(fā)表的微生物來(lái)源的生物活性物質(zhì)超過(guò)15,000種，其中得到臨床應(yīng)用的約1％。特殊環(huán)境微生物開(kāi)發(fā) 潛力巨大！,A、植物內(nèi)生菌,微生物 細(xì)菌（放線菌） 真菌生活在宿主內(nèi)部 細(xì)胞間 細(xì)胞內(nèi)無(wú)明顯感染癥狀 互惠共生 和平共處 潛在致病,Tan et al. Nat. Prod. Rep. 2001, 18, 448,分布,廣泛: 幾乎所有植物

28、宿主特異性: 大部分內(nèi)生菌無(wú)特異性 有些具有科屬特異性與生態(tài)環(huán)境相關(guān): 非特異菌尤其如此,體外生物學(xué)特征,可培養(yǎng)（關(guān)鍵是選擇適當(dāng)培養(yǎng)基）生物合成能力 宿主次生物質(zhì) 生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 結(jié)構(gòu)新穎和/或生物活性顯著的代謝物 某些重要的生物大分子,B、海洋微生物,（2）海洋生物處于高鹽、低溫、高壓、缺氧、黑暗的特殊環(huán)境，其遺傳代謝有特異的變化，可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)新穎的恬性物質(zhì)。,海洋微生物,生境特殊

29、 高鹽、高壓、低溫、寡光照豐富的生物多樣性研究薄弱，成功機(jī)會(huì)多不破壞海洋生態(tài)平衡無(wú)樣品采集顧慮,2、生物工程在天然藥物中的應(yīng)用,藥用植物次生代謝酶基因克隆 ： 找出形成特定產(chǎn)物的關(guān)鍵酶成為利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)傳統(tǒng)中藥有效成分的關(guān)鍵步驟。 主要集中于生物堿、黃酮類、萜類等生物合成和一些多酚氧化酶上，現(xiàn)已有50多個(gè)此類基因被克隆。,3、高新提取技術(shù)在天然藥物研發(fā)中的應(yīng)用,超聲提取技術(shù)超臨界萃取技術(shù)大孔樹(shù)脂

30、吸附技術(shù)冷凍干燥技術(shù),1）超聲提取技術(shù),超聲提取是利用超聲波(頻率>20KHz)具有的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)及熱效應(yīng)，通過(guò)增大介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度，增大介質(zhì)的穿透力以提取天然藥物的技術(shù)。,組織細(xì)胞變形植物蛋白變性,生物分子解聚,超聲提取技術(shù)——原理(機(jī)械效應(yīng)),超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)，從而強(qiáng)化介質(zhì)的擴(kuò)散、傳質(zhì)，即超聲波的機(jī)械效應(yīng)。,超聲波傳播,輻射壓強(qiáng),分子摩擦,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與

31、純化的新技術(shù)、新工藝,微激波,超聲提取技術(shù)——原理(空化效應(yīng)),介質(zhì)內(nèi)部溶解的微氣泡在超聲波的作用下增大，形成共振腔，然后瞬間閉合，即超聲波的空化效應(yīng)。,微氣泡,超聲波,,增大,共振腔,,形成,,植物細(xì)胞破裂,瞬間閉合,,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,成分溶出,介質(zhì)及藥材組織,導(dǎo)致,超聲提取技術(shù)——原理(熱效應(yīng)),超聲波在傳播過(guò)程中，聲能不斷被介質(zhì)所吸收，并全部或大部分轉(zhuǎn)化成熱能，導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織

32、溫度升高，促使有效成分的溶解，這就是超聲波的熱效應(yīng)。,超聲波傳播,聲能,熱能,,,介質(zhì)吸收,促使,溫度升高,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,超聲提取技術(shù)——優(yōu)點(diǎn),,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,提取過(guò)程不需要加熱,提取過(guò)程為物理過(guò)程,溶劑用量少,提取物有效成分含量高,,適用于熱敏物質(zhì)節(jié)省能源,,,不影響有效成分的生理活性有效成分的提取率高,利于精制,2、超臨界流體萃取技術(shù)——相

33、關(guān)概念,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,,超臨界流體(Supercritical fluid, SCF, SF),物質(zhì)處于其臨界溫度(TC)和臨界壓力(TP)以上的單一相態(tài)，即超過(guò)氣、液兩相臨界溫度和臨界壓力時(shí)的非氣、非液流體,超臨界流體萃取技術(shù),在一定溫度條件下，應(yīng)用超臨界流體作為萃取溶劑，利用程序升壓對(duì)不同成分進(jìn)行分步萃取的技術(shù)。,超臨界流體萃取技術(shù)——原理,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新

34、工藝,超臨界流體萃取技術(shù)——原理,采用CO2超臨界流體的原因CO2的臨界溫度(Tc)為31.06℃，接近室溫CO2的臨界壓力(Pc)為7.39MPa，比較適中CO2的臨界密度為0.448g/cm3，在超臨界溶劑中屬較高的CO2性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒、不易燃易爆、價(jià)廉,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,超臨界流體萃取技術(shù)——工藝參數(shù),壓力溫度CO2流量萃取時(shí)間藥材粉碎度,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化

35、的新技術(shù)、新工藝,Supercritical fluid extraction,超臨界流體萃取技術(shù)——優(yōu)勢(shì),萃取效率高，無(wú)溶劑殘留萃取過(guò)程溫度接近室溫，尤其適用于熱敏、光敏、濕敏物質(zhì)及芳香性物質(zhì)可進(jìn)行高選擇性的提取，省去了分離步驟萃取操作提取完全,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,大孔性樹(shù)脂的特性 大孔吸附樹(shù)脂是一種不含交換基團(tuán)的, 具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑。具有多孔性的巨大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。,3、大孔樹(shù)脂吸附

36、技術(shù)——概念,大孔樹(shù)脂柱,大孔樹(shù)脂吸附技術(shù)——原理,吸附性原理吸附力是范德華力或氫鍵作用的結(jié)果篩選性原理樹(shù)脂為多孔性結(jié)構(gòu)，具有分子篩的作用,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,有機(jī)化合物根據(jù)吸附力的不同及分子量的大小，在樹(shù)脂的吸附機(jī)理和篩分原理作用下實(shí)現(xiàn)分離。,大孔樹(shù)脂吸附技術(shù)——優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn) 應(yīng)用范圍廣 理化性質(zhì)穩(wěn)定 分離性能優(yōu)良 使用方便 溶劑用量

37、少 可重復(fù)使用，降低成本,缺點(diǎn) 樹(shù)脂價(jià)格貴 品種有限 操作繁瑣,4、冷凍干燥技術(shù)——概念,冷凍干燥(freeze-drying)，簡(jiǎn)稱凍干。是指將被干燥物料冷凍成固體，在低溫減壓條件下利用水的升華達(dá)到去水的目的。,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,冷凍干燥技術(shù)——原理,在三相點(diǎn)以下的壓力和溫度下，水由冰直接變?yōu)樗魵狻A。根據(jù)升華的原理，通過(guò)控制適當(dāng)?shù)臏囟燃皦毫Γ?/p>

38、使冰不斷變?yōu)樗魵獠⒊樽撸_(dá)到干燥的目的。,第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,冷凍干燥技術(shù)——設(shè)備(冷凍干燥裝置),第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,冷凍干燥技術(shù)——設(shè)備(冷凍干燥機(jī)組成),第一部分　中藥藥效物質(zhì)提取、分離與純化的新技術(shù)、新工藝,冷凍干燥技術(shù)——應(yīng)用,適用于熱不穩(wěn)定性、受熱易被破壞的藥物適用于生物制品及中藥粉針劑的制備設(shè)備復(fù)雜，耗能高，其推廣應(yīng)用受到一定限制,第一部分　中藥