分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化

分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用第三屆全國制藥工程科技與教育研討會

朱寶璋華南理工大學(xué)－廣州普源生化科技有限公司天然產(chǎn)物分離純化技術(shù)開發(fā)中心2004年10月分子蒸餾定義:分子蒸餾(MolecularDistillation)又叫短程蒸餾(ShortPathDistillation),它是依據(jù)不同物質(zhì)分子運(yùn)動平均自由程的差別在高真空下。實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離，是一種非平衡蒸餾。分子蒸餾裝置加熱液面與冷凝面間的距離小于輕分子運(yùn)動的平均自由程特點(diǎn):分子蒸餾具有真空度高、蒸餾溫度低、受熱時(shí)間短、分離程度高優(yōu)點(diǎn):極好地保護(hù)熱敏物料的品質(zhì)，特別適用于高沸點(diǎn)、熱敏性及易氧化物質(zhì)的分離純化,它能解決大量用常規(guī)蒸餾技術(shù)分離難于解決的問題。應(yīng)用:高純物質(zhì)的分離純化,特別適合天然物質(zhì)的分離。目前分子蒸餾技術(shù)已成功應(yīng)用于石油化工、精細(xì)化工、食品、塑料、醫(yī)藥等行業(yè)。分子蒸餾技術(shù)己成中藥現(xiàn)代化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)之一。分子蒸餾基本原理分子蒸餾技術(shù)的特點(diǎn)操作壓力低操作溫度低物料受熱時(shí)間短分離效率高產(chǎn)品收率和品質(zhì)高產(chǎn)品耗能小分子蒸餾流程及設(shè)備實(shí)驗(yàn)型旋轉(zhuǎn)刮膜式分子蒸餾裝置流程

分子蒸餾流程及設(shè)備實(shí)驗(yàn)型旋轉(zhuǎn)刮膜式分子蒸餾設(shè)備

分子蒸餾流程及設(shè)備離心式分子蒸餾裝置流程分子蒸餾流程及設(shè)備離心式分子蒸餾設(shè)備分子蒸餾流程及設(shè)備工業(yè)生產(chǎn)型三級旋轉(zhuǎn)刮膜式分子蒸餾裝置流程分子蒸餾流程及設(shè)備工業(yè)生產(chǎn)型（中型）三級旋轉(zhuǎn)刮膜式分子蒸餾裝置分子蒸餾流程及設(shè)備工業(yè)生產(chǎn)型三級旋轉(zhuǎn)刮膜式分子蒸餾裝置分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用

天然藥物的特點(diǎn):天然藥物是存在于動植物、海洋生物和微生物體內(nèi)各類物質(zhì)組分，在應(yīng)用中主要是利用在藥理學(xué)和生物學(xué)角度來看是具有生物活性的物質(zhì)，被稱作為有效成分。而天然藥物中的有效成分往往需要從成分復(fù)雜的天然藥物原料中提取出來，然后通過分離和除去各種雜質(zhì)以達(dá)到純化和精制的目的后，才能作為藥品應(yīng)用。另一方面相當(dāng)多的天然藥物中的有效成分是熱敏性、易氧化和分解，這就要求在提取分離精制過程中盡量避免有效成分的氧化分解，保持其生物活性。如藥用的揮發(fā)油，主要成份為醛、酮、醇類，其沸點(diǎn)高，屬熱敏性物質(zhì)，采用一般蒸餾方法進(jìn)行精制時(shí)極易引起成分的氧化、分解、聚合而受到破壞。分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用

天然藥物中揮發(fā)油的純化

許多天然藥物含有揮發(fā)油，而揮發(fā)油中許多化學(xué)成分都具有生物活性，其主要成分為醛、酮、醇類化合物，而大部分是萜類，沸點(diǎn)較高，對熱比較敏感，受熱時(shí)很不穩(wěn)定、易分解、氧化，用傳統(tǒng)蒸餾的方法提純，容易使有效成分變質(zhì)，而用分子蒸餾技術(shù)進(jìn)行分離精制，可將不同組分分離，并可脫臭、脫色、提高藥品的質(zhì)量。我們利用分子蒸餾技術(shù)已成功地用于桂皮油、山蒼子油、廣藿香油、香根油、香茅油、澳洲茶樹油、玫瑰油、大蒜油、姜油等藥用植物油的分離精制。分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用1藿香油（含藿香醇40%以上）2奧州互葉百千層油（茶樹油）（松油醇-4達(dá)60%以上）3山蒼子油（檸檬醛98%以上）4大蒜中提取大蒜素（10%以上）5姜油中提取姜辣素（從8%到90%以上）6辣椒油中提取辣椒堿（辣椒堿90以上）7蒼術(shù)油（從8%到55%）8從大豆油脫臭物中提取維生素E60%以上9亞麻酸的精制10當(dāng)歸油的精制11磷脂的分離提純分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用天然藥物提取物的精制

用傳統(tǒng)的溶劑萃?。ㄈ缢崛?、醇提取）和超臨界萃取而得到的天然藥物提取物，含有多種成分，包括有用成分和無用成分，在應(yīng)用中受到限制，需要進(jìn)行脫溶劑和除去無用成分，使有效成分達(dá)到一定的純度才能用于藥要（新藥報(bào)批規(guī)定必須使有效組分純度達(dá)到50%以上），用分子蒸餾方法精制比較合適。如通過分子蒸餾技術(shù)使姜油的姜辣素由8%提高到90%以上；蒼術(shù)提取物中蒼術(shù)素、蒼術(shù)醇由8%濃縮到55%以上；大豆脫臭物中維生素E由8%提純到60%以上；辣椒浸膏中，使辣椒堿提純到98%以上；從魚油中使EPA和DHA濃縮到80%以上。分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用天然藥物標(biāo)準(zhǔn)品的制備

天然藥物標(biāo)準(zhǔn)品對天然藥物的質(zhì)量控制、藥效和療效的判定以及生產(chǎn)工藝穩(wěn)定等方面都有重要作用，而目前天然藥物標(biāo)準(zhǔn)品一般用常規(guī)方法提取精制，生藥用量大，提取效率較低、純度較難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)品的要求。許多天然藥物的標(biāo)準(zhǔn)品制備，采用分子蒸餾方法來制備，效率高，用量少，是一種理想的方法。

分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用天然藥物新藥開發(fā)的新方法

天然藥物是尋求新藥最豐富的資源之一，就加快對天然藥物活性成分分離純化要求而言，由于分子蒸餾技術(shù)所具有的對活性成分有效分離和保護(hù)優(yōu)勢，為創(chuàng)制一、二類新藥的單體成分提供了有效的純化手段。如上面提到的利用辣椒油或辣椒浸膏可使辣椒堿純度達(dá)到98%以上；姜油中的姜辣素達(dá)到90%以上；姜黃油中的姜黃烯類化合物含量達(dá)到80%以上。

分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用天然藥物中殘留農(nóng)藥和有害重金屬的脫除

由于生長環(huán)境和人工種植藥原因，使得許多天然藥物的提取物中含有殘留農(nóng)藥和某些有害重金屬。采用分子蒸餾方法脫除殘留農(nóng)藥和有害重金屬，比其他傳統(tǒng)方法更有效。

分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用實(shí)例廣藿香油的精制

廣藿香為常用中藥，其主要成分為高沸點(diǎn)的廣藿香醇和廣藿香酮，采用三級分子蒸餾在溫度40~60℃、壓力為8~10Pa下，可使油原油中含量30%提高到80%，餾分中低沸點(diǎn)組分（單萜及倍半萜、烯類化合物）的相對含量明顯下降，使廣藿香油總高沸點(diǎn)的有效成分廣藿香酮、廣藿香醇與低沸點(diǎn)組分能較好地分離。

分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用實(shí)例從魚油中提取EPA、DHA

二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）是人體必須的活性物質(zhì)，它們對腦細(xì)胞的形成和構(gòu)造以及防止心血管疾病、治療和預(yù)防動脈樣硬化、老年性癡呆及抑制腫瘤等方面有著重要作用。魚油中DHA含量只有5~36%、EPA含量為2~16%且由于EPA及DHA為含有不飽和雙鍵的脂肪酸，性質(zhì)極不穩(wěn)定，在高溫下容易聚合。采用多級分子蒸餾（一般為五級分子蒸餾），在溫度110~160℃，壓力為20~1.5Pa，可從魚油中提取EPA和DHA，其含量大于80%，同時(shí)經(jīng)多級分子蒸餾后，魚油中低分子飽和脂肪酸和低分子易氧化成腥味的物質(zhì)被有效除去，過氧化值由14.4meq.kg-1降至0.4meq.kg-1，酸值由6.7降到0.2。分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用實(shí)例油脂加工的大豆脫臭物中提取天然維生素E和植物甾醇

大豆油加工中脫臭溜出物含有3~15%天然維生素E和5~8%植物甾醇，若采用二級分子蒸餾可使維生素E濃度達(dá)到40%以上，維生素E回收率達(dá)到50%，若用分子蒸餾與結(jié)晶相結(jié)合，可得到90%以上的植物甾醇。分子蒸餾技術(shù)在天然藥物分離純化中的應(yīng)用實(shí)例β-胡蘿卜素的提取分離棕櫚油中含有較高的β-胡蘿卜素，采用一級分子蒸餾提取后酯化再用分子蒸餾脫脂肪酸酯，可得到含30%以上的β-胡蘿卜素的濃縮液。

結(jié)束語

分子蒸餾技術(shù)應(yīng)用于天然藥物分