青蒿素的提取.docx

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1、资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载青蒿素的提取地点：时间：说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与 义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时 请详细阅读内容青蒿素的提取工艺比较班级：制药工程ni班姓名：黎健玲【摘要】青蒿素是从青蒿中提取的一种抗疟疾的有效成分，本文从青蒿中 提取青蒿素的一些提取工艺，通过比较的方法，对青蒿中青蒿素的提取工艺进 行了综述，讨论了青蒿素提取工艺的研究方向。关键词：青蒿素；工艺提取；方法比较青蒿素(artemisinin)又名黄蒿素，是从一年生菊科(As-teraceae)艾 属草本植

2、物黄花蒿(Artemisia annua L.)中提取分离得到的一种化合物， 于20世纪70年代初首次由中国学者从黄花蒿中分离得到，是目前世界上公 认的最有效治疗脑型疟疾和抗氯喳恶性疟疾的药物，且青蒿素联合治疗已成为 世界卫生组织(World Health Organization WHO)推荐的治疗疟疾的首选方 法。药理研究证实，青蒿素除具有抗疟作用外，还具有抗孕、抗纤维化、抗血 吸虫、抗弓形虫、抗心律失常和肿瘤细胞毒性抑制瘢痕成纤维细胞、抗单纯疱 疹病毒等作用，在现代临床上用于对恶性疟疾、发热、血吸虫病、口腔黏膜扁 平苔薛、红斑狼疮、心律失常的治疗，并且对类风湿性关节炎的免疫有显著疗 效，

3、青蒿素及其衍生物是新型抗疟药，具有高效、快速、低毒、安全等特点。1青蒿素理化性质及来源青蒿素为无色针状结晶，溶点为156157 C,易溶于氯仿、丙酮、乙酸 乙酯和苯，可溶于乙醇、乙酸，微溶于冷石油酸，几乎不溶于水，因其具有特 殊的过氧基团，所以对热不稳定，易受湿、热和还原性物质的影响而分解。青 蒿素的分子式为Cl5H2205相对分子质量为282. 33,是一种含有过氧桥结构 的新型倍半菇内酯，有一个包括过氧化物在内的1, 2, 4-三嗯烷结构单元，其 中包括7个手性中心。目前青蒿素的获得主要是直接从青蒿植株的地上部分提 取，因为青蒿的花、叶片、茎中均含有青蒿素。研究表明，叶片和花表面的腺 毛是

4、青蒿素的主要合成和储存部位1。唐其等研究发现青蒿植株不同部位不 同时期的青蒿素含量不同，同时植株中青蒿素含量也与生长环境、产地等条件 切相关2。我国是青蒿索的主产国，世界上约70%的青蒿资源分布在我 国。在我国的广西、云南、四川、贵州、重庆等地青蒿资源丰富，而且具有巨 大的商业开发价值。目前，青蒿素用于疟疾防治的价值已被人类认识和接受， 世界卫生组织已把青蒿素的复方制剂列为国际上防治疟疾的首选药物。2传统溶剂提取法溶剂提取法是植物天然化学成分提取中采用的最普遍的方法。青蒿素是从 黄花蒿中提取到的一种无色针状结晶，易溶于丙酮、醋酸乙酯、氯仿、苯及冰 醋酸，可溶于甲醇、乙醇、乙醛、石油醛，在水中几

5、乎不溶，因此传统提取青 蒿素的方法一般采用有机溶剂法，并采用重结晶和柱层析进行分离，其基本工 艺为：干燥一破碎一浸泡、萃取（反复进行）一浓缩提取液一粗品一精制。提 取方法主要有室温提取、冷浸提取、回流提取、索氏提取等。但通过比较冷浸 法、回流法、索氏法、回流提取这4种方法。以青蒿素标准品为对照，用紫外 分光光度法测定青蒿中青蒿素含量。结果表明：回流提取法的提取率和青蒿素 含量较高。3新型提取工艺3. 1超临界C02萃取技术超临界C02萃取（SFE）技术是利用温度和压力均高于临界点的流体进行 物质分离的一种方法。在超临界状态下，将超临界C02与待分离的物质接触， 使其依次选择性地把极性大小、分子

6、量大小、沸点高低不同的成分萃取出来。 超临界C02的介电常数和密度随密闭体系的压力的增加而增加，升高程序的压 力可以将不同极性的成分分离提取出来。当然，在各对应压力范围内所得到的 萃取物不可能是单一的，这就需要通过控制条件得到最佳的混合比例，然后借 助升温、减压的方法使C02气体从超临界状态变为普通态，此时被萃取物质便 会自动地基本或完全析出，从而达到分离提纯的目的。采用超临界C02萃取技术提取黄花蒿中的青蒿素，考察萃取压力、温度以 及时间对青蒿素收率的影响。结果表明：萃取压力20MPa、温度333 K、萃取 时间2 h为青蒿素提取最佳条件，萃取产物经简单地分离后所得青蒿素产品纯 度大于95%

7、 3 o超临界C02萃取工艺优点众多，其选择性高、特别适合热 敏性物质的萃取，分离工艺简单，可节约能源，所用的溶剂C02无毒、无味、 无污染、无残留，非常安全，但因为对设备压力要求高，C02极性较小，因此 其对大分子物质提取率较低，从而导致在工业上的广泛应用受到限制。3. 2超声提取技术超声（UE）提取物质由空化效应、机械效应和热效应引起，其中空化效应 是提取的主要动力。当一定频率且大量的超声波作用于液体时，尺寸适宜的空 化泡能产生共振现象，使其瞬间破碎、胀裂，胀裂的同时在极短的时间和极小 的空间内把吸收的声场能量释放出来，在此过程中能产生几千摄氏度的高温和 几千个大气压的高压环境，并伴随强大

8、的微声流和冲击波，从而使细胞壁破 坏，植物细胞内有效成分进入溶剂中，并充分混合，达到充分提取的效果。另 外，超声波中存在的许多次级效应，如乳化、击碎、扩散、化学效应等，也能 加速植物中有效成分进入溶剂，加速提取效率。近些年，超声波在植物有效成分提取及中药化学成分提取中应用广泛，已 经成为实验室提取青蒿素的常用技术手段。超声提取在青蒿素的提取过程中应 用广泛，与原有青蒿素工业化提取方法相比提高了提取率，并且设备投资较 低，生产安全性高，但是也存在一些缺点，比如会造成严重的噪声污染，且对 设备的要求高，因此还需要不断改善。3. 3大孔吸附树脂提取技术大孔吸附树脂是以苯乙烯和丙烯酸酯为单体，加入二乙

9、烯苯为交联剂，甲 苯、二甲苯为致孔剂，这些物质相互交联聚合形成多孔骨架结构。大孔吸附树 脂的吸附性能与活性炭相似，而这种吸附性能与它和被吸附分子间的范德华力 有关。因为其是分子吸附，所以解吸比较容易。要分离的天然产物根据其分子 大小及吸附力的强弱，在一定的打孔吸附树脂上，经一定的洗脱剂洗脱从而达 到分离、纯化、除杂等不同目的。大孔吸附树脂因其具有表面积大、交换速度 快、机械强度高、抗污染能力强、热稳定好等诸多优点，在水溶液和非水溶液 中都能使用，因此近几年来其在医药工业方面和食品催化方面得到了广泛应 用。探讨大孔吸附树脂提取青蒿素的方法，以青蒿素的吸附量、青蒿素含量、 青蒿素收率和提取率为考察

10、指标，确定了大孔吸附树脂提取青蒿素的工艺条 件。ADS -17树脂对青蒿素的吸附量大，解吸容易，可用于提取黄花蒿中青蒿 素的工业化生产，其工艺条件为：青蒿素最大吸附量112. 30 mg/g,吸附流 速为2BV/h,洗脱剂为90%乙醇，解吸流速为2 BV / h,青蒿素含量大于 99% ,收率高达0. 3% ,提取率高达75%以上4。实验表明，大孔吸附树 脂在青蒿素的提取中具有诸多优点，比如选择性好、吸附能力强、解吸条件温 和、操作简便、机械强度高、抗污染能力强、节省费用等，并且因为其不溶于 任何溶剂，故稳定性好，克服了其他方法对原料和溶剂耗费大、不安全、对环 境污染严重等缺点。但同时，大孔吸

11、附树脂在应用过程中也存在很多问题，如 应用时间比较短、原理尚未完全清楚等，而且国产树脂存在颗粒大小不一、刚 性不强、原料及溶剂不易去除等缺点，并且还可能对某些成分形成死吸附，因 此在应用过程中有待进一步完善和规范。3. 4微波辅助萃取技术微波萃取（ME）技术是食品和中药有效成分提取中的一项新技术。在微波 场中，不同物质因其介电常数不同，其吸收微波能的程度也各不相同，其产生 及传递给周围环境的热能也不同，就是这种差异促使体系中基体物质的某些区 域受热不均衡，使萃取物在合适的溶剂中从基体中分离出来。这其中包括热效 应、溶剂界面的扩散效应、溶剂的激活效应。微波萃取的基本工艺流程为:选料 一清洗一粉碎

12、一微波萃取一分离一浓缩一干燥一粉化一产品。采用单因素和正 交实验确定微波提取青蒿中青蒿素的最佳条件，用紫外分光光度法直接测定3 种方法提取的青蒿素的含量，得出单因素实验确定的最佳提取条件为：温度 40、微波功率500 W、料液体比1 ： 40、微波萃取时间120 s 5。研究 结果表明，因其具有提取的青蒿素含量高，操作简单，溶剂用量少，萃取时间 短，成本低，安全，节能等优点，微波萃取法优于索氏提取法。微波萃取因其 具有加热均匀、操作简单、试剂用量少、无污染、无噪音、选择性好、回收率 高等优点，在物质提取中得到了广泛的应用，还被誉为“绿色萃取技术”。但 是其也具有一些缺点，比如只适合热稳定性物质

13、，并且被提取物质要具有良好 的吸水性。4联用技术众所周知，单纯的萃取技术得到的粗品杂质很多，那么要得到提取率高且 纯度高的青蒿素成品，就需要在简单萃取的同时结合分离以及精制技术。因此 研究一套集萃取、分离、精制于一体的青蒿素提取技术就显得至关重要。通过 比较得出：采用超声提取技术萃取时，参数为频率26 kHz,超声波输出功率 400 W,浸提时间45 min;选用30 nm无机陶瓷微滤膜为一级膜除大杂，8KUF 膜为二级膜深度除杂；采用超临界工艺条件为萃取压力20 M Pa,萃取温度 50, CO2流量1 kg / h - kg （原料），萃取时间4ho采用超声提取一膜 过滤一超临界萃取联用技

14、术所得青蒿素收率为0. 48%、纯度为92% 6 o此 联合方法大大提高了青蒿素的收率和纯度，减少操作工序及污染，提高效益， 为青蒿素的工业化清洁生产提供了参考。5讨论青蒿素由我国首先发现，因此在我国发展青蒿素产业有很大的优势，但是 因为青蒿素目前只在黄花蒿中发现，而且黄花蒿在我国各地的产量存在很大差 异，所以如何在现有的资源情况下尽量提高青蒿素的提取率是研究者面临的一 个重要问题。在青蒿素的提取分离方面，要求在除去杂质的同时，最大限度地 保留有效成分，并且缩短生产周期，降低生产成本。而青蒿素的传统提取方法 所得产品收率低，纯度低且成本高，因此青蒿素提取分离技术的研究越来越受 到重视。超临界C

15、02萃取技术、超声提取技术、大孔吸附树脂提取技术、微波 辅助萃取技术以及联用技术等新型提取技术因为克服了青蒿素传统提取方法的 众多缺点，所以倍受青睐。总体来说新型提取技术提取率高、操作简单、所得 产品纯度高、安全性高且大多数无污染。超临界C02技术和微波萃取技术都被 誉为“绿色萃取技术”，其在青蒿素提取方面应用前景和发展空间十分广阔。 超声提取技术提取时间短、设备简单、操作方便且对技术要求不高，现已发展 为实验室提取青蒿素的主要手段。青蒿素的提取分离必然是朝着提取分离一体 化方向发展，从而达到更高的提取率及纯度，因此各种技术的联用就显得至关 重要。参考文献：I DUKE M V, PAUL R

16、 N, ELSOHLY H N, et al. Localization of artemisinin and artemisitene in foliar tissues of glanded and glandless biotypes of Artemisia annua L. J. Int J Plant Sci, 1994, 155( 3) : 365 -372.2唐其，盛孝邦.黄花蒿药用成分提取方法及检测技术研究进展J . 作物研究，2006(5) :535 -540.3何春茂，梁忠云.用超临界C02萃取技术提取青蒿素的研究J. 中草药，1999, 30( 7) :497 -499.4韦国峰，黄祖良，何有成.大孔吸附树脂提取青蒿素的研究J.离子交换与吸附，2007, 23( 4) :373 -377.5李志英，吕红艳，张海容.微博提取青蒿素的研究J.药物分析 杂志，2010, 30( 8) :1459 -1461.6徐朝辉，童晋荣，万端极.超声提取一膜过滤一超临界萃取联合 技术提取青蒿素J.化工进展，2006, 25( 12) :1447 -1450.