苦参中生物碱的提取及纯化工艺研究进展

苦参中生物碱的提取及纯化工艺研究进展
作者：韩高伟，高子怡，赵二劳
来源：《现代食品》 2018年第15期
苦参（Sophara flavescens Ait.），又名水槐、干人参、山槐根、苦骨等，为豆科植物苦
参的干燥根，是传统中药，其性寒味苦，具有清热解毒、燥湿利尿、祛风杀虫等功效[1]。

生物
碱是苦参主要有效成分，包括苦参碱和氧化苦参碱，是医药、食品、保健品及生物农药的重要
原料。

现代药理研究表明，苦参生物碱具有抗肿瘤、抗炎、保肝、抗心律失常及免疫调节等功
能[2]。

因此，苦参大量应用于中成药生产和临床处方，苦参中生物碱的提取及其活性研究成为
近年来的热门课题之一[3]。

本文概述我国苦参中生物碱的提取及纯化工艺，为苦参中生物碱的
高效提取及其功能活性的研究提供参考。

1 苦参中生物碱提取工艺
目前，国内有关苦参中生物碱的提取主要有溶剂提取、超声辅助提取和微波辅助提取。

1.1 溶剂提取工艺
溶剂提取是依据相似相容的原理，选用对生物碱溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂，
尽量多地将苦参中生物碱类成分溶出。

目前，我国溶剂提取在苦参生物碱的提取中研究应用较多，包括浸提、回流、渗漉提取等。

杨美玲等[4] 研究了苦参中苦参碱的浸提，通过单因素试
验得出最佳浸提工艺为：60% 乙醇为浸提剂，料液比（g/mL）1 ∶ 12，浸提温度60 ℃，浸提
时间2.5 h，浸提次数2 次。

该工艺条件下，苦参碱的得率为8.88%。

李茹等[5] 研究了苦参
中生物碱的渗漉提取，由正交试验优化的工艺条件为：65% 乙醇为溶媒体，料液比（g/mL）1 ∶ 6，浸泡24 h，渗漉速度4 mL/min。

该工艺条件下，苦参总生物碱提取率约为2.146%。

陆平祝
等[6] 研究了苦参叶中生物碱的回流提取，正交试验优化的工艺条件为：80% 乙醇为提取剂，
料液比（g/mL）1 ∶ 25，温度90 ℃，回流时间2.0 h。

该工艺条件下，苦参叶中生物碱提取
率为 2.86%。

陈明月等[7] 研究了苦参中生物碱的酸水温浸提取，正交试验优化的最佳工艺为：0.1% 盐酸溶液为提取剂，温浸温度60 ℃，提取时间1.0 h，提取次数3 次，加水量依次为10 倍量、8 倍量和6 倍量。

该工艺条件下，苦参中生物碱提取率为74.5%。

涂瑶生等[8] 采用星
点设计- 效应面法优化的苦参生物碱浸提最佳工艺为：65%乙醇为浸提剂，料液比（g/mL）1 ∶ 11，浸提时间65 min。

浸提次数2 次。

该工艺条件下，苦参中总生物碱的提取率为92.78%。

臧晋等[9] 由正交试验优化的苦参中氧化苦参碱最适工艺为：60% 乙醇为溶剂，料液比（g/mL）1 ∶ 30，温度80 ℃，时间85 min。

此工艺条件下，氧化苦参碱的提取得率达6.58mg/g。

郭
德祥等[10] 研究了苦参中苦参碱的水煎煮提取，确定的最佳工艺条件为：料液比（g/mL）1 ∶ 8，时间2.0 h，次数3 次。

提取浸膏中生物碱含量为5.94%。

溶剂提取是苦参中生物碱最基础
的提取方法，溶剂提取工艺简单、成本低，适于工业化生产，但也存在提取时间长，产品杂质多，提取率不高等问题。

1.2 超声辅助提取工艺
超声辅助提取利用超声波的空化、机械和热效应等，造成植物细胞壁变形或破裂，加快提
取成分溶出速度，提高提取效率。

邹姝姝等[11] 研究了苦参中苦参碱类成分的超声辅助提取，
通过正交试验设计优化的最佳工艺条件为：苦参粉碎为40 目，以80% 乙醇为提取剂，料液比
（g/mL）1 ∶ 10，浸泡3 h 后，在超声功率400 W 下，提取20 min。

该工艺条件下，苦参中
生物总碱提取率可达1.51%，苦参碱提取率为0.472%。

陈静等[12] 研究确定的苦参生物碱超声
辅助提取工艺为：水为提取剂，料液比（g/mL）1 ∶ 10，超声功率500 W，超声温度80 ℃，
超声时间45 min。

该工艺条件下，苦参碱和氧化苦参碱总提取率为46.54%。

付起凤等[13] 采
用正交试验优化的苦参中苦参碱超声辅助最佳提取工艺条件：60% 乙醇为提取剂，料液比
（g/mL）1 ∶ 40，浸泡时间20 min 后再超声功率1 500 W，温度50 ℃，超声频率35 kHz，
提取时间32 min，提取1 次。

超声辅助提取操作简便，提取时间短，提取率高，发展前景良好。

1.3 微波辅助提取工艺
微波辅助提取是利用各种物质在微波场中吸收微波能的不同，植物细胞内容物被选择性加热，在细胞内瞬间产生高温、高压，导致细胞壁破裂，传质阻力减少，活性成分被溶解而快速
提出。

陈浩浩等[14] 研究了苦参中生物碱的微波辅助提取，确定的适宜提取工艺条件为：在密闭微波工作台中，以无水乙醇为提取剂，苦参粒度80 目，料液比（g/mL）1 ∶ 30，微波功率780 W，提取温度110 ℃，提取时间5 min。

邸敏[1]研究了苦参中生物碱的微波辅助提取，通
过正交试验优化的工艺条件为：苦参粒度10 ～ 20 目，微波频率600 Hz，提取3 次，3 次的
液固比依次为6 倍、4 倍、4 倍，提取时间依次为2.0、0.5、0.5 min，总提取时间3 min。

刘小琴等[15] 研究了苦参中生物碱的微波辅助水提，发现在料液比（g/mL）1 ∶ 25，微波功
率780 W，温度110 ℃，压力为15 MPa 的条件下，提取5 min，5 种苦参碱的提取率均明显高于回流提取、冷浸提取及超声辅助提取。

张薇等[16] 研究比较了密闭微波辅助提取法（PMAE）、聚焦微波辅助提取法（FMAE）和微波辐射- 溶剂回流提取法（PMIRE)）3 种微波辅助法在提取
苦参中生物碱中功效。

结果表明：微波辅助提取效果均优于常规溶剂回流提取，且PMAE 提取
时间最短，PMIRE提取率最高。

微波辅助提取具有选择性好、提取时间短、节约试剂、提取效
率高等特点。

但因适于工业化产生的微波设备研发相对滞后，现仅限于实验室研究。

2 苦参生物碱的纯化工艺
目前，国内有关苦参生物碱的纯化研究不多，仅有少数几篇文献。

郭德祥等[10] 研究确定的水提苦参中苦参碱的乙醇沉淀- 三氯甲烷萃取纯化工艺为：苦参提取液浓缩为1.0 g 生药
/mL 时，加入乙醇，使药液中含醇量达75% 以上，在4 ℃条件下冷藏，进行醇沉；醇沉后用20% 氢氧化钠溶液调节药液pH 值为9 ～ 11，用三氯甲烷萃取3 次。

萃取液中苦参碱含量可
达20%以上。

仝燕等[17] 研究了苦参总生物碱的732 强酸型阳离子树脂纯化，确定的最佳纯化工艺为：树脂用量为1/3 的生药量，用5% 氨水乙醇热溶液洗脱，加入液温度75 ℃，加入量
为2 倍量，回流提取3 次，第1 次90 min，第2、3 次都为60 min。

该纯化工艺条件下，总
生物碱提取纯化转移率为80% 左右。

代龙[18] 研究了苦参碱的阳离子交换树脂酸水洗脱纯化，确定的适宜工艺为：苦参渗漉液（浓度10 ∶ 1，pH 2 ～ 3）以6 BV/h 的速度逆向通过低交
联度的001×2.5 阳离子交换树脂，自然滤干水分后，先以流速6 BV/h 的去离子水洗为中性，后以流速6 BV/h 的5% 盐酸正向洗脱，收集洗脱液，氢氧化钠调pH 为6 ～ 7 后浓缩干燥，
再以三氯甲烷回流提取。

此工艺条件下，苦参生物碱含量可达50.15%，洗脱效率为90.32%。

霍清等[19] 研究了大孔吸附树脂纯化苦参碱，发现SP825 型大孔树脂对苦参碱吸附性能最好，
乙醇洗脱效果最佳。

以流速4 BV/h 的50% 乙醇洗脱，解析率为81.646%，苦参碱收率达
27.59%。

综上，国内有关苦参中生物碱的纯化研究尚不充分，纯化工艺所涉及的纯化技术范围
很小，纯化效果也有待提高。

3 展望
苦参中生物碱具有多种生物活性，是医药、食品、保健品及生物农药的重要原料。

研究苦
参中生物碱的提取纯化具有重要的实际意义。

目前，我国对苦参中生物碱的提取纯化进行了一
定的研究，也取得了一定成果。

但总体而言，相关研究还很有限，还不够系统，涉及的提取纯
化技术范围较小。

所以，今后应加大研究力度，参考、借鉴其他天然产物中活性成分现代提取
纯化工艺技术，或尝试采用几种提取技术协同提取纯化，创新苦参中生物碱提取纯化工艺技术，努力提高生物碱提取纯化效率。

同时，应开展苦参生物碱与其生物活性的构效关系研究，为苦
参中生物碱的合理应用提供理论基础和有力的技术支持，使苦参生物碱在促进人类健康生活中发挥积极作用。