博鱼网站 BOYU博鱼网站 BOYU1. 选定植物/药材。无非是古方、验方、民间草药中找寻。目前常见不常见的药材都已经被研究过。 现在多是加大药材量提取分离含量低的组分,或者从苗医、藏医、蒙医、非洲、拉美等地方找没研究过药用植物。
2. 提取。 溶剂石油醚、正己烷、环己烷、苯、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、乙醇、甲醇、水(极性小→极性大)。 日常用药煎煮有效的,就用水和乙醇等极性大的溶剂提, 青蒿素之类水煮无效的就用石油醚等极性小的溶剂提取。 常见药材水/醇/醚 都来一遍,分离鉴定更多的化合物。
3. 分离。 这是最主要的工作, 第2步提取出来的溶液中,有数十个化合物, 一般用柱层析的办法,也就是我们常说的冲柱子。 工作量大,枯燥,技术含量低。一个硕士可能做实验的2年每天干的都是这个。 如下图,分离化合物的柱子,大到高2米,小到10厘米。变换流动相溶剂条件、变换柱子的材料,不同条件不同分离原理柱子反复冲,才能分到单体化合物。 原理见链接
4. 结构鉴定。 第3步分离到单体化合物,利用红外、核磁、质谱等方法,鉴定化合物的结构,这个也不难,打了谱,不是特别复杂的结构对有经验的人都不是难事。硕士做完这个就能毕业,博士要发现新化合物,或者做5 才能毕业。波谱解析是学天然药物化学的必修课程,如原理和方法见链接
5. 活性研究。 分离出的化合物经过体内和体外试验、细胞和动物实验, 大多数化合物活性就基本清楚,明白中草药起作用的物质基础,买本《中药药理学》教材看看,里面都是这方面的工作。
6. 新药研发。 大多数化合物做到5发现没啥价值,就基本放在那边。 遇到活性非常好的,就会接着做临床试验、制剂、结构修饰、联合用药等诸多药学研究,验证化合物药理、毒理、药代动力,将活性高且毒性低的开发为食品、保健品、农药、化妆品或新药等。 详细内容见 新药如何研发
1~5可以说是体力活,只要去做就有收获。国内大批科研院所、硕士博士教授博导院士,都在从事这方面的工作。几十年来,上万硕士,数千博士,数百教授,数十个科研所、诸多院士做了这方面的工作,我们常用的中药草药,人参、虫草、灵芝、黄芪、黄连、板蓝根、丹参,成分化合物提取了一大堆,这些中药靠什么化学成分起作用也都基本清楚。
6 是真正的难点,发现能用于治疗的化合物和买彩票一样,是一个可遇而不可求的事情。 目前,提取的成分化合物有药理活性的也很多,真正能作为药物的也就是青蒿素而已,还有其他诸多如苦参素、甘草酸、人参皂苷、小檗碱、汉防己甲素、雷公藤甲素等等等等,药效活性也有,不少也做成了新药,但也就国内卖卖,根本达不到欧美药物上市的疗效和毒性标准,简单来说就是鸡肋。
当然这些研究人员还有其他方面的研究成果,比如药物标准,质量控制、中药制剂、化妆品、保健品等,也很厉害,也很重要。
新药研发本来也是个投入巨大,难度极大的事情,不是几个教授、某个大学或某个研究所想搞就能搞出来的。
颁发给屠呦呦诺奖的记者会上,诺奖委员所说的, 传统医学给新药研发提供灵感, 历史上的阿司匹林、奎宁等等都来源于此。
植物中含有的化合物纷繁复杂,种类之多超乎想象,不同的化合物含量亦有较大差异,不同的植物化合物类群差异也很大。总的来说,一般分为初生代谢产物,如蛋白质、氨基酸等;次生代谢产物,如生物碱、黄酮类、萜类等等等等,是由某些初生代谢产物经过复杂的体内代谢过程产生,在植物生理活动中起到各种未知的作用。
1.提取。主要根据目标化合物的理化特性(酸碱性、热稳定性、溶解性等)决定,目的就是将目标化合物以最大的产量稳定的提取出来。提取方式一般有水煎法、有机溶剂热回流法、超声波提取等,热不稳定的化合物只能采用低温的提取方式,比如冷浸法、超低温临界萃取法等。提取溶剂的选择根据化合物极性和酸碱性,如生物碱类,由于具有碱性,多数采用酸提取法,使生物碱成盐,易溶于水,进而提取出来,之后再碱化,回复原本的结构,或者先以碱性溶液使生物碱游离,再以极性溶剂提取。多糖类,多易溶于水,难溶于醇,一般采用水提取,醇沉淀,纯化。化合物种类太多,不一一例举了。
2. 纯化。与提取思路相近,只是要更精细的分离开。一般先根据不同极性进行萃取,将提取物大致分为几个极性段,然后采用硅胶柱、凝胶柱、大孔树脂、高速逆流萃取等方法分离,原理分别是根据化合物极性、分子量大小、与树脂的亲和性、在不同溶剂的分配系数差异进行分离。少数化合物可能重结晶即可得到。这一过程旷日持久,需要细致、耐心。
3.鉴定。一般使用核磁氢谱、碳谱、X晶体衍射等手段,确定化合物构型。紫外、红外光谱辅助鉴定。
目前植物中鉴定出的化合物非常非常多,而确定具有明确药效的绝对是沧海一粟,大多数还在各种筛活性,筛出了活性上动物验证,再进临床,然而其中绝大多数会因为副作用过强被撤下,所以一个从植物中提取得到的化合物,从提取到成药,经过的是重重验证,周期可能长达10年到更久,需要无数的科研人员付出努力与汗水。
青蒿素,因为对疟疾的良好治疗作用,挽救了无数条生命,更因诺贝尔奖进入大众视线。屠呦呦教授对青蒿素的发现具有不可否认的贡献,但是青蒿素的的广泛应用离不开诺奖背后无数科研人员的研究,诺奖值得庆贺,但不必过分解读,或树立偶像。
单就“提取”来说,并不难。无非就是溶剂提取法、水蒸气蒸馏法和升华法。而后两种方法应用范围很有限,所以主要是溶剂提取法。套路基本固定,最初级的实验员就可以搞定。由于对天然药物化学史不够了解,不知道屠呦呦女士那个时代有没有超声波提取、微波提取和超临界流体萃取技术(三者均属于溶剂提取法类别),若没有,则仅能使用耗时耗力操作繁琐的浸渍、渗漉、回流等方法,可想而知其工作量有多大。
-------以下简单说说难点,单就本题来说,答案已结束--------
天然药物化学的研究是从有效成分或生物活性化合物的提取、分离工作开始的,仅仅是开始。提取出来一大堆,筛选出具有药理活性的一部分提取物(多为混合物),利用分离和精制技术(具体方法略去不表),得到比较纯的产物,纯度测定合格后,就可以挑战最难的地方了——结构测定为什么要进行结构测定从天然药物中分离得到的单体,即使活性强安全性高,如果结构不明,则无法进一步研究药效学和毒理学,也无法进行人工合成、结构修饰等,做成高质量的新药更无从谈起,无论其学术价值还是临床价值均降至极低。
难点在哪里首先,相对合成化合物来说,难度较大。合成化合物其合成原料已知,控制反应条件一定,其结构出现哪些变化、可能得到什么产物等可以作出一定的预测,而天然化合物则相当于黑箱子。
其次,量的问题。分离精制后能够得到多少量的样品,这个很重要。屠呦呦女士重要贡献之一,就是提出用萃取青蒿素,避免之前提取方法的加热步骤破坏青蒿素活性,从而得到合格的样品。其他包括一些本身含量就极微的物质,类似于蚕蛹中的蜕皮激素,500kg蚕蛹中才得到25mg,这么点的样品没法采用化学降解、衍生物合成等经典化学法研究,在过去是没办法进行更深入的研究的,好在如今核磁共振、质谱、X-射线单晶衍射以及计算机技术的飞速发展,这都不是问题。但需要通过复杂的复杂的复杂的(原谅我词穷)谱学分析、文献比对、必要时还需要辅以化学手段,获取尽可能多的结构信息,基于这些来推断化合物平面结构和立体结构。
好吧,这又引出了立体结构...然而我觉得已经能够显示出药化工作者的牛X形象了,我猜他们有一百种方法让叶良辰拜倒在试管架下,而且写了这么长也深刻体现出了知乎的文风,所以就打住吧。
例如化妆品市场里,并不需要什么临床研究,也不需要鉴定出单一结构,也不需要严谨的提纯,差不多有用就可以了。
美白啊,保湿啊,抗皱啊,祛斑啊,防晒啊,防脱啊,乌发啊都有植物提取物的研究。只要提取原料在大类中,不需要做安全性研究,筛选一下,总能有有效的。靠一下化妆品成分白名单或者申请进白名单,就行啦。
怒答一发,提取成分很简单,你在家煲汤泡茶的过程也是在提取食材中的成分。提取有效成分也不是很难,当你在泡茶的过程中,茶多酚也随之被提取到了茶水里。直到现在,大多数提取过程都与此相似。
那到底难在哪?难在以下几点:1合适的药材原料 2.药材中有效物质的确定 3.该成分的含量高低,活性好坏,有无开发价值 4.提取物中有效成分纯度高不高 5.活性成分的稳定性、成药性好不好。屠呦呦在提取青蒿素的难点就在这几个方面。
从植物中提取成分不难,但是提取有效成分就麻烦了。就拿这次诺奖的事情讲,有大量的药方都有效,每个药方又有大量的药材(虽然有重复),每个药材又有许许多多的成分,即使提取成分并不难,但是工作量非常大,犹如大海捞针。另外还可能由于方法的问题,使你得到的应该有效的成分没有任何效果。就提取工作本身来讲,大多数人经过简单培训都可以做好。
诺奖主要是对于工作成果的肯定,并不是非常注重过程,而且提取更是整个工作中非常小的部分。
提取不难,难度在于找到值得提取的东西。我的意思是说,你把青蒿素的结构式告诉一般化工专业的学生,多半都能给你设计个实验提出来。我当时看到觉得用乙醇萃取就可以了,屠实际用的,我考虑的是溶剂毒性,她大概是怕乙醇还是沸点太高容易分解。但是从这步获得的粗分物想再精分就难了,得知道主要杂质的性质据此设计实验。然后呢,对于屠来说,她要从几千种中药中寻找可能存在也可能不存在而且完全不知道结构和性质的某种成分,这就很难了。
谢邀~我大三的时候学过天然药物化学和生药学并做过相关的实验。了解的不深,谈谈浅见。
生药的有效成分提取有很多方法,首先你要明确提取的物质属于什么类型,是生物碱、醌类、黄酮类、萜类还是甾体等。不同的物质提取方法差别很大。确定物质的类型是一项浩大的工程,我没做过,但是可以想像它的难度。当确定物质的类型后,确定它的性质,再根据它的性质设计提取方法。浸渍、煎煮、回流得到浸膏,再加入各种溶剂提取分离,如酸提碱沉法。这其中的步骤当然也要视该物质的傲娇程度了。我所接触的是很基础的实验,用的提取分离方法也是很经典的。随着技术的发展出现了很多高新技术的提取方法如超临界流体萃取法(SFE)。经过层层分离,得到的物质还要经过纯化,适当的保存,才可以用于后续的研究。
首先确认有效成分是哪种性质:脂溶性or水溶性。从药学角度说,有效成分指的是能发挥药效的成分,浩瀚的中医古籍提供了很多灵感也有很多荒谬,需要研究者细细琢磨。
而且有效成分的性质和“怎样提取”息息相关了。“相似者相容”是所有人都明白的道理,但实践起来却不容易。
想到当时学中药化学的时候天天实验各种提取 不难啊 药学类专业一直都在研究这个啊 普通的提取没什么高大上的 用一些实验室普通的化学仪器大家都可以的
原理就是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性质,选用对活性成分溶解度大,对不需要溶出成分溶解度小的溶剂,而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。
像石油醚 正己烷 环己烷 苯 氯仿 乙酸乙酯 正丁醇与水混合之后会分层 是亲脂性
题主若有兴趣 可以去看看《中药化学》有化学基础的应该都能看懂点 (我反正看了只想打瞌睡zzz)
前人对中药的疗效已经做过很多研究,去翻翻中药大词典看看。还有中药现代临床应用手册,对许多常用中药的疗效有比较具体的说明。
中药现在是独立于西药的,有效治疗疾病的药物体系,开发他是必须的。现代医药医术虽然有很高的成就,但是真正在对疾病的治疗上,仍然力不从心。人有许多疾病,可以说,既简单又复杂,古代医术也确有高明的地方。所以必须另寻他途。如果只想从一味中药里找到现成的好药,那是自欺欺人的愚蠢做法。青蒿的药用古代人早就知道可以治疗疟疾,只是煎煮时间不要长,否则就没有疗效。
古代验方有很多都是用草药配伍的方剂,通过药物的组合,达到治疗的效果。如果大家用极大的代价,花费无数的精力拼命去搞化学分析提取药物的有效成分,那真不知道何年何月你们的后代能用上!
中药的成分有一些奇怪的地方,比如大黄,煎煮的前部分,药物作用是致泄的,久煎后却是止泻的。而据我所知,具有这类特别的,相反作用性质的中药还不少。但是在古代这都是疗效比较好的药物。
植物提取生产设备主要由提取设备、固液分离设备、层析设备、和干燥设备构成。京谷农业智库(JGAG)调研显示,中国2022年植物提取生产设备需求平稳,没有呈现爆发式增长主要原因:
1、超过70%以上植物提取生产企业产能不饱和,没有需求去技改或者扩大产能,除了部分头部企业,例如晨光生物、莱茵生物。
2、植物提取产业资本市场关注度低。据京谷农业智库(JGAG)不完全统计,2022年植物提取领域融资事件不超过15起,进入产业的资金不足。
(1)新冠疫情后人们去保健、食品安全、药品等及其重视的促进植物提取产业的发展,更多资本和企业投资植物提取领域。
(2)中国及国外植物提取物需求持续保持增长态势促进企业扩大产能和规模。从国内看,京谷农业智库(JGAG)调研显示,2018-2021年中国植物提取物复合增长率达到8.6%,预测2023年达到384.36亿。从出口数据看,2022上半年植物提取物对外出口金额达到17.65亿美元,同比2021年上半年对外出口金额13.78亿美元增长28%。国内外的需求持续扩大,对植物提取的设备需求会增加。
(3)国家乡村振兴战略需要植物提取产业。植物提取物因其绿色天然、应用广泛,被誉为大健康产业的“芯片”,可以成为部分乡村的支柱产业。
智能化是植物提取设备的发展方向,包括工业互联网、数字化的应用等等。提取工艺,控制技术等直接关系到生产物料和能量的消耗,并影响提取物的质量与功能,研发智能化的设备可以促进成本下降和质量的提升。
公开数据显示,2021年我国中药市场整体规模已经超过8000亿元,未来中药市场整体规模或超一万亿元。产业景气度的持续上涨,需要更多产线建设释放产能。
本报告对中国植物提取生产设备行业的市场发展特点、主要产品市场份额、各应用领域市场情况以及各代表企业情况进行了详细的分析,系统整理了重点企业调研数据、跟踪企业的发展动向,通过对行业内相关企业的切实调研,输出《2023年中国植物提取生产设备行业调研分析报告》,为企业、政府、机构以及希望投资植物提取产业的人士,提供具有参考价值的研究报告。
若非特殊说明,报告中的植物提取生产设备,不包括基建设备、洁净室等辅助设备。
本报告版权归京谷农业智库(JGAG)所有,仅供被授权企业公司内部使用,不得扩散给任何第三方使用。
提取其实不难,但是你要把提取物做结构鉴定,因为提取出来的东西,有的有活性,有的没有,你要鉴别出来,接下来要确定活性部位,这个活性部位也不是很好确定,然后进行结构修饰,使其活性增加,毒性降低,还要进行动物测试,最后进入临床实验,很耗人力物力财力
访问博鱼boyu手机版
微信公众号