天然產(chǎn)物是生物在自然界長(zhǎng)期進(jìn)化和生長(zhǎng)過(guò)程中不斷被選擇和優(yōu)化的結(jié)果。天然產(chǎn)物具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和良好的生物活性，是新藥設(shè)計(jì)和研發(fā)的重要源泉。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，天然產(chǎn)物化學(xué)的研究手段取得了較大的進(jìn)展。對(duì)天然產(chǎn)物的提取分離技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，以期為天然產(chǎn)物的化學(xué)研究提供參考和思路。 在人類(lèi)歷史長(zhǎng)河中，天然藥物一直是人類(lèi)用于 治療疾病和保健強(qiáng)身的一種重要資源。天然產(chǎn)物是 生物在進(jìn)化過(guò)程中為適應(yīng)環(huán)境而產(chǎn)生的一類(lèi)次生代 謝產(chǎn)物，具有豐富多樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及獨(dú)特的生物學(xué)功能，在新藥研究中扮演著舉足輕重的角色。19世紀(jì)以來(lái)，人類(lèi)已經(jīng)從各類(lèi)生物中獲得了一系列化 學(xué)結(jié)構(gòu)和生理活性令人矚目的天然產(chǎn)物，如嗎啡、紫杉醇、青蒿素等，類(lèi)似重要的發(fā)現(xiàn)至今仍層出不窮。目前，天然產(chǎn)物的提取分離技術(shù)依然是天然產(chǎn)物化學(xué)研究領(lǐng)域中最活躍的研究方向之一。本文對(duì)天然產(chǎn)物的提取分離技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，以期為天然產(chǎn)物化學(xué)研究提供參考和思路。

天然產(chǎn)物的提取的目的是從天然原料里獲得含有目標(biāo)天然產(chǎn)物的粗提物，是分離純化天然產(chǎn)物的第一步。其中溶劑萃取法是最常用的傳統(tǒng)提取方法。在天然產(chǎn)物提取過(guò)程中，溶質(zhì)在溶劑中的擴(kuò)散度和溶解度是影響提取率的關(guān)鍵因素，即任何能夠促進(jìn)溶質(zhì)在溶劑中擴(kuò)散或溶解的條件都能提高其提取率。傳統(tǒng)的提取方法包括浸漬、滲漉、煎煮、回流等。特點(diǎn)通常是在常壓下，用大量的水或有機(jī)溶劑作為溶劑進(jìn)行提取，提取時(shí)間一般較長(zhǎng)且提取率較低。現(xiàn)代或更加環(huán)保的提取方法一般是通過(guò)加壓等輔助手段提高目標(biāo)產(chǎn)物的提取率，如超臨界流體萃取、加壓液體萃取和微波輔助萃取，上述方法具有節(jié)省溶劑、縮短提取時(shí)間、高選擇性等優(yōu)點(diǎn)。 

傳統(tǒng)提取法 

1、滲漉法（percolation）與浸漬法（maceration）是兩種最簡(jiǎn)單的溶劑提取法。由于提取過(guò)程往往不需要加熱，所以特別適用于熱不穩(wěn)定性物質(zhì)的提取。滲漉法比浸漬法更高效，因?yàn)樗且粋€(gè)持續(xù)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，新鮮的溶劑會(huì)不斷置換出飽和的浸出液，從而可更充分地提取出天然原料中的化學(xué)成分。通過(guò)滲漉法所得到的提取物相對(duì)比較干凈，但提取較耗時(shí)。Li等[6]研究了藥材粒徑和堆積厚度對(duì)滲漉效果的影響，發(fā)現(xiàn)所有高度的滲漉過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生較大的滲漉壓降，且壓降大小與藥材的堆積厚度呈正相關(guān)，堆積越厚消耗能量越多。為解決傳統(tǒng)單筒滲漉法的上述缺點(diǎn)，作者采用了多層滲漉法，在藥材總量相同的情況下提高了藥材的孔隙性和滲透性[7]。Yang等[8]采用90%甲醇對(duì)中藥黃蜀葵花進(jìn)行滲漉提取，最終分離得到1個(gè)新化合物quercetin-8-(2''-pyrrolidinon-5''-yl)-3'-O-β-D-glucopyranoside和11個(gè)已知化合物。 

2、水煎法（decoction）以水作為提取溶劑，對(duì)小極性天然產(chǎn)物提取不完全，提取物通常混有大量水溶性雜質(zhì)，同時(shí)由于其需要較高溫度的加熱，可引起熱不穩(wěn)定化合物的分解以及揮發(fā)性物質(zhì)的流失，故水煎法在以分離為目的的天然產(chǎn)物研究中并不常用。但由于水煎法是傳統(tǒng)中藥的常用制備方法，所以水煎煮過(guò)程中成分的變化也一直是研究的關(guān)注點(diǎn)。近年來(lái)，人們除了對(duì)藥材中的小分子天然化合物進(jìn)行研究外，也越來(lái)越關(guān)注多糖等生物大分子，水煎法已被廣泛用于藥材中多糖類(lèi)成分的提取。Zhao等[9]通過(guò)水提醇沉的方法對(duì)干燥金銀花和4種干燥山銀花（灰氈毛忍冬、菰腺忍冬、黃褐毛忍冬和華南忍冬）中的多糖類(lèi)成分進(jìn)行提取，提取率分別為6.9%、6.3%、5.7%、7.2%和5.5%。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，與蛋白質(zhì)結(jié)合的多糖部分均具有相似的 化合物組成，并都有顯著的降糖效果，提示這4種山銀花可以作為金銀花的替代品種，用于治療2型糖尿病。Zhang等[10]利用水提醇沉法從山藥中提取多糖，得率為4.39%，并從中分離得到1個(gè)新的平均相對(duì)分子質(zhì)量為10000（約為1200~12000）的1，4-β-半乳聚糖。 水煎法因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間在水沸騰溫度提取，常引起藥材中化學(xué)成分發(fā)生變化。Li等[11]在研究獨(dú)參湯時(shí)發(fā)現(xiàn)，白參在水煎煮過(guò)程中人參皂苷類(lèi)成分會(huì)發(fā)生水解、脫水、脫羧、加成等反應(yīng)。Chen等[12]發(fā)現(xiàn)許多菊科植物含有的毒性成分蒼術(shù)苷在水煎煮過(guò)程中會(huì)被分解、水解和皂化破壞。中藥復(fù)方中含有多種藥材，其在煎煮過(guò)程中的成分變化更為復(fù)雜，除各單味藥材自身可發(fā)生成分變化外，一種藥材的成分還可能會(huì)對(duì)另一種藥材的成分產(chǎn)生助溶、沉淀和降解作用。霍志鵬等[13]對(duì)黃連-大黃不同配伍比例進(jìn)行合煎時(shí)發(fā)現(xiàn)，配伍黃連對(duì)大黃中主要蒽醌類(lèi)成分蘆薈大黃素、大黃素、大黃酚和大黃素甲醚有助溶作用。Kim等[14-15]分別利用11種和16種標(biāo)記物探究芍藥、甘草復(fù)方以及肉桂、芍藥、甘草復(fù)方在不同比例水煎液中提取成分的變化。研究發(fā)現(xiàn)在其他藥材存在的情況下，煎煮可能會(huì)引起單一藥材標(biāo)記物含量的減少，隨著單一藥材比例的增加，其總提取物中相應(yīng)標(biāo)記物的提取率會(huì)增加，但隨著總藥材量的增加，其標(biāo)記物的含量卻會(huì)相應(yīng)減少，這可能是中藥復(fù)方中某些成分影響了其他藥材中標(biāo)記物的溶出。

3、回流法（reflux extraction）與浸漬法和滲漉法相比，能夠縮短提取時(shí)間、節(jié)省提取溶劑，是天然產(chǎn)物化學(xué)研究中最常用的提取方法。但由于該方法需采用加熱的方式，故也不適合熱不穩(wěn)定性物質(zhì)的提取。Hu等[16]以乙醇為溶劑，采用回流法從蒸三七中提取皂苷，并且根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)響應(yīng)面法對(duì)提取時(shí)間、乙醇濃度、固液比和提取次數(shù)進(jìn)行考察，最終確定用60%乙醇提取1.51h，以10倍藥材體積的溶劑提取3次，可獲得最大得率的皂苷。另一方面，Sun等[17]在提取花青苷的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)回流提取溫度高于41.2℃時(shí)，花青苷開(kāi)始降解，在70℃條件下回流2min后，花青苷的提取率會(huì)隨著提取時(shí)間延長(zhǎng)而不斷下降。

4、索氏提取法（Soxhlet extraction）在熱回流的基礎(chǔ)上，增加了虹吸裝置，該裝置能保證藥材不斷被新鮮溶劑提取，因此索氏提取法同時(shí)具有熱回流法和滲漉法的優(yōu)點(diǎn)，可縮短提取時(shí)間并減少溶劑消耗，但同樣不適合熱不穩(wěn)定性物質(zhì)的提取。為了探究不同提取條件對(duì)提取物含量的影響，Yue等[18]依照2015版《中華人民共和國(guó)藥典》，以人參為對(duì)象，氯仿為溶劑，考察了水浴位置、虹吸次數(shù)和回流次數(shù)對(duì)提取物中3個(gè)特征化合物人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1和人參皂苷Re含量的影響， 發(fā)現(xiàn)水浴位置可影響虹吸次數(shù)和回流次數(shù)，并對(duì)提取物中人參皂苷Rb1的含量影響最大。索氏提取法還被廣泛用于種子油的提取。Zhao等[19]發(fā)現(xiàn)以石油醚為溶劑，通過(guò)索氏提取法能提高辣木籽的出油率，達(dá)到39.2%，并且提取的辣木籽油質(zhì)量高，主要含油酸、多種三酰甘油、β-谷甾醇和豆甾醇。 

5、水蒸氣蒸餾提取法 水蒸氣蒸餾提取法（steam distillation）是提取揮發(fā)油類(lèi)成分的常用方法，但一些成分會(huì)由于熱不穩(wěn)定而被破壞。為了發(fā)掘天然環(huán)保的抗菌劑，Gao等[20]通過(guò)水蒸氣蒸餾提取法提取佛手精油，并利用GC-MS對(duì)其成分進(jìn)行含量測(cè)定。結(jié)果顯示，佛手精油的提取率為1.45%，并從中鑒定出113個(gè)化合物，占精油總含量的93.4%。其中，以D-檸檬烯為主的烯萜類(lèi)成分為佛手精油的主成分。另外，為了優(yōu)化水蒸氣蒸餾提取法的提取性能，Xing等[21]將超聲技術(shù)結(jié)合水蒸氣蒸餾法對(duì)佛手精油進(jìn)行提取，提取率比使用傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾法提高了118%（0.48% vs 0.22%）。

現(xiàn)代提取法 

6、超臨界流體提取法（supercritical fluid extraction）是使用超臨界流體為溶劑的提取方法。當(dāng)接近臨界點(diǎn)時(shí)，壓力和溫度的微小變化即能引起超臨界流體密度的巨大變化，且黏度較液體溶劑小，因此對(duì)天然產(chǎn)物的溶解范圍廣，并能增加天然產(chǎn)物在溶劑中的擴(kuò)散度，提高提取效 率。由于二氧化碳具有較低的臨界溫度（31℃）和 壓力（7.3 MPa），以及化學(xué)惰性、低成本、無(wú)毒等特點(diǎn)，因此超臨界二氧化碳是最常使用的超臨界流體，其對(duì)非極性化合物（如脂質(zhì)和揮發(fā)油成分）有很好的提取效果。而對(duì)于極性物質(zhì)的提取，可以通過(guò)向超臨界二氧化碳中添加改性劑來(lái)改善提取效率。為了更快、更全面地探究陳皮的親脂性成分，Zheng等[22]通過(guò)超臨界流體提取法和UHPLC-Q Exactive Orbitrap/MS技術(shù)分別對(duì)18批陳皮進(jìn)行了提取和成分鑒別。結(jié)果共檢測(cè)到57個(gè)化合物，其中2個(gè)黃酮、6個(gè)有機(jī)酸、9個(gè)香豆素、3個(gè)醛類(lèi)、7個(gè)酯類(lèi)、3個(gè)萜類(lèi)、1個(gè)檸檬苦素以及5個(gè)其他類(lèi)型化合物為首次從陳皮中檢測(cè)出，說(shuō)明超臨界二氧化碳提取法更有利于對(duì)陳皮中化學(xué)成分的全面深入研究。為了更充分利用盒子草的果仁資源，Zheng等[23]采用超臨界二氧化碳提取法對(duì)其進(jìn)行提取，與索氏提取法和冷榨法相比，超臨界流體提取法能獲得更高的產(chǎn)油量和油回收率，其富含油酸、亞油酸、角鯊烯、維生素E和植物甾醇。 

7、加壓溶劑提取法 根據(jù)溶劑沸點(diǎn)隨壓力增加而升高的特性，在加壓溶劑提取法（pressurized liquid extraction）中，可通過(guò)增加體系壓力，使溶劑溫度升至其常溫下的沸點(diǎn)以上仍保持液體狀態(tài)。該方法具有更好的滲透性，并能保證溶質(zhì)在溶劑中的高溶解度和高擴(kuò)散速度，有效地縮短提取時(shí)間，從而提高提取效率。與其他提取方法相比，加壓溶劑提取法是一種能夠減少提取時(shí)間、降低溶劑消耗，并提高重復(fù)性的一種現(xiàn)代提取手段。與超聲輔助提取法的效果比較，加壓溶劑提取法能提高對(duì)酚類(lèi)物質(zhì)的提取效率，并減少溶劑消耗，提示加壓溶劑提取法可成為提取桑葚中天然產(chǎn)物的新方法[24]。 一些天然產(chǎn)物在高溫條件下會(huì)發(fā)生降解，其降解率與反應(yīng)速度和時(shí)間成正比。加壓溶劑提取法雖在高溫下提取，但提取時(shí)間短，因此學(xué)者們對(duì)加壓溶劑提取法是否可用于熱敏天然產(chǎn)物的提取這一問(wèn)題產(chǎn)生了分歧。Vergara-Salinas等[25]對(duì)葡萄皮渣中抗氧化物質(zhì)進(jìn)行加壓溶劑提取時(shí)發(fā)現(xiàn)，200℃時(shí)有美德拉反應(yīng)產(chǎn)生。當(dāng)溫度從150℃上升至200℃時(shí)，西番蓮副產(chǎn)物的總提取率降低，這可能和一些熱不穩(wěn)定性物質(zhì)的分解有關(guān)[26]。不過(guò)也有研究表明，加壓流體萃取法是對(duì)薄荷中的酚類(lèi)物質(zhì)和精油進(jìn)行同時(shí)提取的最合適方法[27]。 

8、超聲波輔助提取法（ultrasound assisted extraction）又被稱(chēng)為超聲波提取法，是一種利用超聲波技術(shù)來(lái)輔助溶劑提取的一種方法。由于超聲波在溶劑中產(chǎn)生的空化效應(yīng)能促進(jìn)溶質(zhì)在溶劑中的擴(kuò)散和溶解，同時(shí)還能有效傳遞熱量，因而能縮短提取時(shí)間、提高提取效率。另外， 超聲輔助提取法操作簡(jiǎn)便，并能節(jié)約溶劑和減少能源消耗。Drouet等[28]采用超聲波輔助提取法對(duì)水飛薊素進(jìn)行提取研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，獲得的水飛薊素得率約為傳統(tǒng)浸漬法提取效果的6倍，且水飛薊素中的6個(gè)主要化合物的含量也明顯提高。同時(shí)，該方法獲得的水飛薊素仍具有顯著的抗氧化和抗衰老作用，提示超聲波輔助提取法或許可以成為一種更環(huán)保的水飛薊素提取方法。 值得注意的是，近年來(lái)有研究者指出超聲波輔助提取的頻率和功率可能會(huì)對(duì)一些活性化合物產(chǎn)生影響[29]，這可能與低頻率提取過(guò)程中產(chǎn)生的自由基有關(guān)[30]，但當(dāng)以甲醇為溶劑時(shí)可以削弱自由基的產(chǎn)生[31]。Liao等[32]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)超聲頻率從20kHz提高到45kHz時(shí)，提取得到的黃酮含量最多，但當(dāng)超聲頻率太高（超過(guò)60kHz）時(shí)其提取率會(huì)明顯降低， 這可能與減弱的空化效應(yīng)有關(guān)。當(dāng)超聲能量過(guò)高時(shí)也可產(chǎn)生類(lèi)似的影響，使藥材局部產(chǎn)生溫度和壓力， 從而不利于有效成分的提取[31]。 

9、微波輔助提取法 基于離子傳導(dǎo)和偶極子旋轉(zhuǎn)機(jī)制，微波通過(guò)與極性分子（水分子或藥材中化合物分子）相互作用而產(chǎn)熱。在微波輔助提取法（microwave assisted extraction）中，熱量傳遞和質(zhì)量傳遞的方向是一致的，這兩種作用同時(shí)加速了提取過(guò)程，從而提高提取效率。微波輔助提取法具有可縮短提取時(shí)間、減少有機(jī)溶劑使用量、避免對(duì)提取成分產(chǎn)生熱降解和對(duì)藥材選擇性加熱的特點(diǎn)，也被認(rèn)為是一種環(huán)保的提取方法。一般分為無(wú)溶劑提取法（一般適用于不穩(wěn)定化合物）和有溶劑提取法（一般適用于穩(wěn)定化合物）。與索氏提取法相比， Alara等[33]采用60%乙醇水作為溶劑，通過(guò)微波輔助提取法獲得的扁桃斑鳩菊葉提取物中總酚和總黃 酮的含量更高，分別為 (114.03±1.25)mg·g-1（沒(méi)食子酸當(dāng)量）和 (96.29±1.70) mg·g-1（槲皮素當(dāng)量），相應(yīng)地也具有更好的抗氧化活性。 

10、脈沖電場(chǎng)輔助提取法（pulsed electric field extraction）通過(guò)破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)來(lái)促進(jìn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，能有效縮短提取時(shí)間、提升提取效率。該方法是一個(gè)非加熱的提取方法，因而適用于熱不穩(wěn)定物質(zhì)的提取。該方法主要受電場(chǎng)強(qiáng)度、輸入比能量和脈沖數(shù)等因素的影響。為了比較脈沖電場(chǎng)輔助提取法與傳統(tǒng)提取法的效果，Lakka 等[34]利用脈沖電場(chǎng)輔助提取法對(duì)藥用植物番紅花、釀酒葡萄和一種毒馬草屬植物進(jìn)行提取，并分別對(duì)提取條件進(jìn)行優(yōu)化，分別獲得最大的總酚提取率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)脈沖電壓為12kV·cm-1時(shí)，番紅花和毒馬草屬植物的提取物中總酚含量比用傳統(tǒng)提取法時(shí)分別提高了35.25%和44.36%，其中番紅花提取物中紫云英苷的含量提高了64%，毒馬草植物提取物中芹苷元-7-葡萄糖苷含量提高了56%。當(dāng)脈沖電壓為14kV·cm-1時(shí)，釀酒葡萄提取物中總酚含量比用傳統(tǒng)提取法時(shí)提高了49.15%，其中蘆丁的含量提高了85%。 

 11、酶輔助提取法 細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)、多糖和蛋白質(zhì)等大分子所形成的膠束以及蛋白質(zhì)在高溫下的凝聚和變性是天然產(chǎn)物提取的主要障礙。由于酶對(duì)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜成分以及細(xì)胞內(nèi)大分子的水解作用可促進(jìn)天然產(chǎn)物的釋放，因此利用酶可輔助提高提取效率。纖維素酶、α-淀粉酶和果膠酶是酶輔助提取法（enzyme assisted extraction）中比較常用的幾種酶。中藥內(nèi)生菌被證實(shí)可能與宿主產(chǎn)生相同的次級(jí)代謝產(chǎn)物。Ma等[35]從中藥黃芩中分離得到一株能產(chǎn)生黃芩苷的短小芽孢桿菌，向黃芩內(nèi)生菌發(fā)酵液中加入該內(nèi)生菌的特定纖維素酶輔助提取。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用該方法提取的黃芩苷含量比通過(guò)索氏提取法獲得的黃芩苷含量增加了79.31%，提示酶輔助提取法可能對(duì)中藥活性成分的提取富集具有高選擇性。Nguyen等[36]發(fā)現(xiàn)纖維素酶A能促進(jìn)迷迭香葉中迷迭香酸的溶出，提高提取效率。 

 其他新型提取方法 由于天然產(chǎn)物的復(fù)雜性，一些新型的提取方法也不斷地被開(kāi)發(fā)出來(lái)，如閃式提取法，以期獲得更高效、更環(huán)保的效果。閃式提取法又被稱(chēng)為組織破碎提取法，是通過(guò)高速機(jī)械剪刀和超分子滲濾技術(shù)，瞬間將藥材破碎成細(xì)微顆粒，以促進(jìn)組織內(nèi)部成分的溶出。Xu等[37]結(jié)合閃式提取法，最終從山參中分離鑒定出23個(gè)人參皂苷類(lèi)化合物，其中三七皂苷R1為第一次從山參中分離得到。 此外，越來(lái)越多的研究表明將多種提取方法結(jié) 合使用可能會(huì)提高天然產(chǎn)物的提取效率，并且可克 服采用單一方法時(shí)的局限性。另外，將一些特殊的材料用來(lái)輔助提取時(shí)還可使提取過(guò)程更加環(huán)保。如選擇含有30%水，以丙二醇為氫鍵供體、氯化膽堿為氫鍵受體（摩爾比為1∶1）的深共晶溶劑，通過(guò)超聲輔助提取能最大程度地獲得鷹嘴豆中的異黃酮成分。