青蒿素提取工藝探討

馬愛(ài)群　楊麗麗

摘要：，在研究中，人們發(fā)現(xiàn)青蒿素具有抗瘧疾、抗真菌、抗腫瘤等效果，在疾病的治療中具有十分重大的價(jià)值。為此，如何有效提取青蒿素是關(guān)鍵。本文就此問(wèn)題開(kāi)展研究，首先分析青蒿素的藥理作用，在此基礎(chǔ)上研究其提取工藝，希望對(duì)青蒿素的研究工作能夠起到積極的意義。

關(guān)鍵詞：青蒿素；提?。凰幚?/p>

1.前言

青蒿素在醫(yī)學(xué)界已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用，其藥用價(jià)值不言而喻。青蒿主要分布在我國(guó)南北地區(qū)，資源豐富，但是，青蒿素的提取難度大，提取過(guò)程復(fù)雜、效率低等，一直困擾著我們，對(duì)青蒿素提取方法進(jìn)行研究具有重大意義。

2.青蒿素的藥理作用

青蒿素的藥理作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，首先是具有抗瘧疾作用，青蒿素具有獨(dú)特的藥理作用，對(duì)瘧疾有很好的治療作用。在青蒿素的抗瘧作用中，寄生蟲(chóng)的整個(gè)結(jié)構(gòu)通過(guò)干擾寄生蟲(chóng)的表面膜線粒體功能而被解體。主要分析表明，青蒿素分子結(jié)構(gòu)中的過(guò)氧化物酶體通過(guò)氧化產(chǎn)生自由基，自由基與瘧原蟲(chóng)蛋白結(jié)合，然后作用于瘧原蟲(chóng)的膜結(jié)構(gòu)，破壞膜、核膜等，導(dǎo)致線粒體腫脹，內(nèi)外膜脫落，最終破壞瘧原蟲(chóng)的結(jié)構(gòu)和功能。在這個(gè)過(guò)程中，瘧原蟲(chóng)核內(nèi)的染色體也會(huì)受到影響。光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡觀察結(jié)果表明青蒿素能直接進(jìn)入瘧原蟲(chóng)的膜結(jié)構(gòu)，有效阻斷寄主寄主紅細(xì)胞血漿的營(yíng)養(yǎng)供給，進(jìn)而干擾膜線粒體功能。青蒿素的應(yīng)用也會(huì)大大減少寄生蟲(chóng)對(duì)異亮氨酸的攝取量，從而抑制寄生蟲(chóng)中蛋白質(zhì)的合成。其次，具有抗真菌效果，青蒿素的抗真菌作用體現(xiàn)在其對(duì)真菌的抑制作用。徐麗敏等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，青蒿素的渣粉劑和水煎劑對(duì)表皮葡萄球菌、炭疽桿菌、白喉?xiàng)U菌和卡他球菌均有較強(qiáng)的抑制作用，對(duì)綠膿桿菌、痢疾桿菌、結(jié)核桿菌和金黃色葡萄球菌等也有一定抑制作用。鄭紅艷等通過(guò)研究青蒿素母液體外抗真菌作用，發(fā)現(xiàn)了青蒿素抗菌作用隨真菌類型的不同而有不同程度的抑制作用。再者，具有抗腫瘤效果，青蒿素對(duì)肝癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞、宮頸癌細(xì)胞和其他腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用。許多研究表明青蒿素的抗瘧作用和抗癌機(jī)制是相同的，即，由過(guò)氧橋斷裂產(chǎn)生的自由基在青蒿素分子結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)抗瘧和抗癌作用。相同的青蒿素衍生物對(duì)不同類型的腫瘤細(xì)胞有選擇性的抑制作用。青蒿素通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡殺傷腫瘤細(xì)胞而作用于腫瘤細(xì)胞。最后，還具有調(diào)節(jié)免疫效果，青蒿素對(duì)免疫系統(tǒng)有調(diào)節(jié)作用。周晉等人研究證明青蒿素對(duì)小鼠T淋巴細(xì)胞有絲分裂原具有良好的抑制作用，當(dāng)青蒿素及其衍生物的劑量不引起細(xì)胞毒性時(shí)，可誘導(dǎo)小鼠脾淋巴細(xì)胞的增加。青蒿琥酯可增強(qiáng)小鼠的總補(bǔ)體活性，增強(qiáng)其非特異性免疫功能。蔣江弘等人的研究發(fā)現(xiàn)，雙氫青蒿素能直接抑制B淋巴細(xì)胞的增殖，并減少B淋巴細(xì)胞對(duì)自身抗體的分泌，從而抑制體液的免疫反應(yīng)。

3.青蒿素的提取工藝

3.1傳統(tǒng)溶劑提取法

黃花蒿中提取的青蒿素是一種無(wú)色針狀晶體，易溶于醋酸乙酯、苯及丙酮等有機(jī)溶劑，可溶于乙醇、甲醇，幾乎不溶于水。因此傳統(tǒng)的提取常采用有機(jī)溶劑法，隨后采用重結(jié)晶和柱層析進(jìn)行分離。傳統(tǒng)的溶劑提取方法主要有兩種，即索氏提取與室溫提取，索氏提取法，也稱連續(xù)萃取法，主要利用溶劑回流原理和虹吸法從固體物料中提取化合物。萃取過(guò)程中的每一種固體物質(zhì)都可用純?nèi)軇┹腿?，提取效率高。采用韋國(guó)峰和其他學(xué)者研究青蒿素的提取工藝。采用丙酮、甲醇、石油醚和油等溶劑比較索氏提取法和回流提取法。結(jié)果表明，索氏提取法提取的青蒿素含量較高，提取時(shí)間短，能耗低，操作方便。我國(guó)學(xué)者對(duì)室溫萃取進(jìn)行了研究，王鐵以青蒿干粉為原料，進(jìn)行攪拌速度、溶劑用量、溫度、時(shí)間等4個(gè)水平的正交試驗(yàn)。最佳提取條件為：攪拌速度800r/min，溶劑用量60mL（原料1g），提取溫度50℃，提取時(shí)間2h，原料粒度0.25mm，青蒿素提取效率最高可達(dá)78.19%。傳統(tǒng)的青蒿素溶劑提取工藝復(fù)雜，難以達(dá)到精制目的，且成本高，易造成環(huán)境污染，為此，傳統(tǒng)的提取方式在目前已經(jīng)慢慢不再使用。

3.2超聲提取法

超聲提取又稱超聲提取。利用超聲波的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，通過(guò)增加介質(zhì)分子的速度，提高介質(zhì)的穿透力，是提取生物有效成分的一種現(xiàn)代高科技手段。趙兵等人比較了普通石油醚和超聲波強(qiáng)化石油醚的提取工藝。結(jié)果表明，超聲波可以提高萃取效率，縮短提取時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低熔化極的消耗。

青蒿素的超聲波提取無(wú)需加熱、效率高、能耗短、能耗低、溶劑消耗量小，與其它提取方法相比，操作方便、快捷，產(chǎn)品質(zhì)量高，無(wú)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，但具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。這種方法的缺點(diǎn)是噪音大，產(chǎn)生大量熱能。該技術(shù)主要用于小型實(shí)驗(yàn)室，需要用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，需要進(jìn)一步的研究和優(yōu)化。

3.3微波提取法

微波萃取又稱微波輔助萃取（微波輔助萃?。┘夹g(shù)，是一種提取食品和中藥有效成分的新技術(shù)。利用電磁場(chǎng)的作用，將固體或半固態(tài)物質(zhì)中的一些有機(jī)化合物有效地分離出來(lái)，從而保持分析對(duì)象的原始狀態(tài)的分離方法。微波是指頻率介于300MHz和300KMHz之間的電磁波。韓偉等通過(guò)微波提取技術(shù)提取青蒿素。從提取溶劑、粒徑和微波輻射時(shí)間考察了提取效果。結(jié)果表明，微波提取法適合從蒿蒿中提取青蒿素，微波萃取的最佳溶劑為6溶劑油，并發(fā)現(xiàn)了萃取效率。粒徑密切相關(guān)，粒徑越小，提取效率越高，粒度是120目的提取效率最高。輻射時(shí)間的長(zhǎng)短也會(huì)影響萃取效率。在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，輻射時(shí)間越長(zhǎng)，提取效率越高。微波輔助萃取無(wú)熱惰性，工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需干燥和其它預(yù)處理，工藝簡(jiǎn)化，投資減少，所需試劑用量少，節(jié)能，污染小，提取率高，節(jié)省時(shí)間以及回收率高，是一種比較理想的提取工藝。

3.4超臨界流體萃取法

超臨界流體是指臨界溫度（TT）和臨界壓力（PC）的流體。超臨界流體萃取是一種物理分離和純化的方法，采用壓力溫度對(duì)CO2超臨界流體溶解度的影響。提取工藝由萃取分離過(guò)程組成，通過(guò)控制條件獲得混合組分的最佳比例，通過(guò)減壓和加熱的方法降低超臨界流體。溶出物的溶解能力完全沉淀，達(dá)到分離提純的目的。該技術(shù)在很大程度上避免了傳統(tǒng)材料提取工藝的缺陷，特別是對(duì)熱敏性天然物質(zhì)的分離，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥產(chǎn)品、食品、日用香料等工業(yè)領(lǐng)域。錢國(guó)平研究了超臨界CO2萃取青蒿素的影響因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在40～60℃、壓力為15.2～29.7MPa的范圍內(nèi)，萃取率隨溫度和壓力的升高而逐漸增大，但萃取選擇性降低。葛發(fā)歡等對(duì)青蒿有效成分進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，在超臨界CO2條件下，提取工藝的效率在一定程度上有所提高，超臨界CO2流體萃取方法與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝（如汽油法）相比，收率提高了1.9倍，生產(chǎn)周期縮短近100h，生產(chǎn)成車降低了447元/kg。

4.結(jié)束語(yǔ)

青蒿素雖然具有良好的藥用價(jià)值，但是提取難度大，近年來(lái)，青蒿素的提取取得了很大突破，超臨界CO2萃取技術(shù)、超聲提取技術(shù)、微波輔助萃取技術(shù)、快速溶劑萃取技術(shù)以及聯(lián)用技術(shù)等新型提取技術(shù)因?yàn)榭朔饲噍锼貍鹘y(tǒng)提取方法的眾多缺點(diǎn)，所以倍受青睞。但是，青蒿素的提取依然是一個(gè)難題，依然需要進(jìn)一步研究，不斷優(yōu)化青蒿素的提取工藝，確保青蒿素有效提取的同時(shí)，降低提取成本。

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