超声波提取技术与工艺

一、天然产物是人类社会的宝贵财富
天然产物已被广泛的应用于保障人类健康的医药业;
天然产物已被广泛的应用于无公害式除草除虫保障增收的农业和农产品加工;
天然产物已被广泛的应用于改善膳食结构、实现营养均衡的食品业;
实现天然产物为人类社会服务的关键在于提取技术的发展与创新;
发酵工程技术促使发酵工业的收率和纯度得到了极大的提高;
经济适用的分离纯化技术,已成为天然产物提取领域的热点;
基因工程与提取分离技术的结合,显示出巨大潜力和光辉前景。
部分天然产物成分及功能

天然产物化学成分

功 能

来 源

氨基酸类

L-半胱氨酸

解毒、防止肝坏死、升高白血球

毛发

胱氨酸

精细生化产品、作试剂、制药中间体、培养基

毛发、角蹄

盐酸赖氨酸

补充营养、食品添加剂、代血浆、抗休克药物

毛发、水解酪蛋白等

蛋白质类

人血丙种球蛋白

预防麻疹、病毒肝炎、丙种球蛋白缺乏症

健康人血浆

人血白蛋白

治疗失血性休克、肾炎、肝硬化、流产

健康人血浆

人胎盘血丙种球蛋白

同人血丙种球蛋白

健康人胎盘血

人胎盘白蛋白

同人血白蛋白

健康人胎盘血

鱼精蛋白

用于因注射肝素过量而引起的出血、抗菌

鱼类新鲜精子

角蛋白

液体化妆品

动物角、蹄

细胞色素C

组织缺氧急救药、皮肤营养剂

牛、猪心

胰岛素

糖尿病药物

牛、羊、猪胰脏

胃膜素

胃、十二指肠溃疡

猪胃黏膜

 

天然产物化学成分

功 能

来 源

酶类

胃蛋白酶

助消化药物

猪胃黏膜

胰酶

消化药物

猪、牛、羊胰脏

凝血酶

局部止血

牛血浆

透明质酸酶

脑积水、消肿、药物扩散剂、减肥剂

牛、羊睾丸

碱性磷酸酶

促进皮肤再生和新陈代谢

动物、微生物

胰蛋白酶

溃疡、创伤性损伤、血肿、蛇伤、支气管炎

牛、羊胰脏

ɑ-糜蛋白酶

创伤或术后愈合、抗炎、治疗中耳炎、咽喉炎等

牛胰

弹性蛋白酶

使血液凝固、扩张毛细血管、降压等

胰脏

激肽释放酶

舒展毛细血管和小动脉血管作用

尿、胰腺

尿激酶

抗凝血作用

尿

溶菌酶

抗炎作用

唾液、泪、蛋清

淀粉酶

发酵、食品、纺织工业、化妆品添加剂

大麦、细菌

木瓜蛋白酶

饮料澄清、化妆品添加剂

木瓜

过氧化氢酶

化妆品原料、化学试剂

牛血

多糖类

几丁质

人造皮肤、防龋齿、防上呼吸道感染

蟹、贝壳

肝素

抗凝血、血栓、动脉硬化、防冷疮

猪小肠黏膜

硫酸软骨素

预防和治疗因链霉素引起的听觉障碍、偏头痛、神经痛、风湿痛、肝炎

猪喉软骨

冠心舒

消除心绞痛、心悸、胸闷、气短

猪十二指肠

激素类

绒毛膜促性腺激素

促性腺作用,用于性功能障碍、习惯性流产等

孕妇尿

胰高血糖素

治疗低血糖症、心源性休克

猪胰

促肾上腺皮质激素

治疗风湿性关节炎、气喘药物

猪、牛、羊脑

催产素

催产或引产

猪垂体后叶

加压素

尿崩症

猪垂体后叶

促皮质素

治疗风湿性关节炎、哮喘

猪垂体后叶

苷类

人参皂苷

补元气、强身健体

人参

薯蓣皂苷元

合成甾体激素

薯蓣

黄酮

葛根异黄酮

抗衰老、抗氧化、治疗心血管疾病

葛根

银杏黄酮

预防老年性痴呆病、保健食品

银杏

芦丁

治疗高血压、抗氧化、保健食品

槐花

 

天然产物化学成分

功 能

来 源

萜类

类胡萝卜素

阻止癌细胞生长的抗氧化剂、减轻动脉硬化

胡萝卜、南瓜、红薯

类柠檬苦素

促进保护酶

柑橘类水果

蕃茄红素

有助于抗癌的抗氧化剂、治疗前列腺炎

番茄、红葡萄柚

单萜

防癌的抗氧化剂、阻止胆固醇的生成

胡萝卜、黄瓜、南瓜、薄荷、柑橘类水果

植物固醇

抑制胆固醇的吸收

山药、南瓜、番茄、茄子、大豆、全谷

三萜类化合物

防龋齿、抗溃疡、与雌激素结合、通过抑制酶活力来防癌

柑橘类水果、甘草根提取物、大豆产品

硫醇

烯丙基硫化物

促进保护性酶、抑制胆固醇合成、抗炎症

大蒜、洋葱

r-谷氨酰基烯丙基半胱氨酸

可能有降血压和提高免疫系统的功能

大蒜

异硫氰酸盐

诱导产生保护性酶

芥菜、辣根、萝卜

酚类化合物

儿茶素

与降低胃肠癌发病率有关,可能有助于免疫系统,降低胆固醇水平

绿茶、浆果

香豆素

阻止血凝块,可能有抗癌功效

欧芹、胡萝卜、柑橘类水果

酚酸

可能通过抑制亚硝胺和影响酶活力有助于机体的抗癌

水果、全谷、浆果

其他类型

纤维素

稀释结肠中的致癌物,加速其通过消化系统,抑制有害菌,促进有益菌

全谷及许多蔬菜

吲哚

促进使雌激素失活的保护性酶

白菜、包菜、甘蓝

亚麻酸

抗炎症、防心血管硬化

许多叶菜蔬菜、种子、尤其是亚麻子

笨甲醇

香料

苦杏仁

紫杉醇

对卵巢癌、乳腺癌等有良好的疗效

豆杉属

超声波技术在天然产物提取方面的应用:
与水煎法相比,采用超声波法对黄苓进行提取黄苓苷,超声波法提取时间10——100min,比用煎煮法提取3h的提取率高。
用超声波法对槐米中主要有效成分芦丁的提取,超声波处理30min内比热碱法提取率高47.5%;超声波提取40min,芦丁得率为22.53%,而浸泡48h得率只有12.23%,表超声波提取植物中的苷类成分是一种有效的方法,可节省原料的30%——40%。
从萝芙木属植物的根中提取生物碱,用常规浸泡法需48h,而用超声波声波法提取只需15min,就可将生物碱全部提出。用常规方法从金鸡纳树皮中提取生物碱需5h,采用超声波法提取至多30min就可完成。从曼陀罗叶中提取曼陀罗碱,超声波提取30min比常规法提取3h其生物碱含量高9%。实验研究表明,从黄连中提取黄连素,超声波方法优于浸泡法,而且在30min时的提取率可达8.12%。以乙醇为溶剂,采用回流法和超声波法提取益母草中的生物碱,结果超声波提取优于回流法,超声波处理40min时生物碱提取率为0.25%,比回流提取2h的高41%。

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