天然物抽出と分離
天然物の抽出と分離は、生体材料（植物、菌類、海洋生物、微生物）から化学成分を使用可能な形態で放出し、その後、複雑な混合物を個々の特徴付けられた化合物に分離することに関わる生薬学の分野です。これは、浸漬、パーコレーション、蒸留といった古典的な薬局方操作から、クロマトグラフィー分離、現代の超臨界流体技術まで多岐にわたり、創薬、生薬の品質管理、標準化された抽出物製造の基盤となっています。
Definition
抽出とは、標的成分を生物学的マトリックスから溶媒または蒸気相に溶解させる物質移動プロセスであり、分離とは、得られた混合物を個別の画分または純粋な化合物に、多くの場合クロマトグラフィーまたは蒸留によって、その後に分配することです。
Scope
この分野は、標的分子をマトリックスから取り出す上流工程（固液抽出および蒸気ベースの抽出）と、それらを分離・精製する下流工程（クロマトグラフィーおよび関連する分画）を対象としています。これらは方法論的および分析的トピックとして扱われ、製造プロトコル、薬局方モノグラフ、または投与量や治療に関する指示の源ではありません。
Sub-topics
Core questions
- 特定のクラスの成分を特定のマトリックスから最も効果的に放出させる溶媒、温度、接触条件は何か？
- 抽出効率は、粒子サイズ、拡散、マトリックスと溶媒間の平衡とどのように関連しているか？
- 熱不安定性または揮発性成分を分解することなく、粗抽出物を個々の化合物に分離するにはどうすればよいか？
- 古典的な方法（浸漬、パーコレーション、蒸留）は、収率、選択性、溶媒使用量において、クロマトグラフィーおよび超臨界流体アプローチと比較してどうか？
Key concepts
- 固液抽出と物質移動
- 溶媒の極性と選択性
- 抽出速度論と平衡
- 浸漬、パーコレーション、蒸留
- クロマトグラフィー分離
- 超臨界流体抽出
- グリーンおよび溶媒使用量を最小限に抑える技術
- バイオアッセイガイド単離
Mechanisms
抽出は物質移動によって支配されます。溶媒がマトリックスに浸透し、可溶性成分を溶解させ、溶解した種は濃度勾配に沿って拡散し、平衡に近づくまで移動します。したがって、収率は溶媒の選択、温度、粒子サイズ、接触時間に依存します（Azmir et al., 2013; Simeonov et al., 2018、トピックエントリで議論されているように）。分離は、その後、異なる物理的特性を利用します。クロマトグラフィーにおける2相間の差動分配、蒸留における差動揮発性、超臨界流体における差動溶解性などです。粗マトリックスから単一の特徴付けられた化合物へと移行するためにこれらの操作を選択し、順序付けることが、天然物単離の中心的な技術です（Sticher, 2008）。
Clinical relevance
この分野の方法は、生薬製品や多くの創薬リードの基盤となる標準化された抽出物、単離された参照化合物、および精油を生成し、それらを理解することは、植物医薬品の品質を批判的に評価する上で役立ちます。これは、天然物製剤がどのように製造され、特徴付けられるかについての記述的な方法論的文脈であり、臨床的ガイダンスではなく、個別の診断や治療の推奨を意味するものではありません。
Evidence & guidelines
薬局方（欧州薬局方や米国薬局方など）は、公定製剤のための浸漬、パーコレーション、蒸留操作を定義しており、より広範な方法論的エビデンスベースは、古典的および現代的技術を比較するレビューおよび一次研究文献です（Sticher, 2008; Azmir et al., 2013; Lefebvre et al., 2021）。この分野はここでは参照レベルで扱われており、規制または臨床ガイドラインを構成するものではありません。
History
植物成分の浸漬、パーコレーション、蒸留による抽出は古くから行われており、19世紀の薬学と初期の薬局方で体系化されました。20世紀にはクロマトグラフィーが加わり、複雑な混合物の分離を大きく変革しました。20世紀後半から21世紀初頭にかけては、超臨界流体やその他のグリーンで溶媒使用量を最小限に抑える技術が登場し、現代の単離レビューでまとめられているツールキットを広げました（Sticher, 2008; Azmir et al., 2013）。
Related topics
Seminal works
- sticher-2008
- azmir-2013
Frequently asked questions
- 抽出と分離の違いは何ですか？
- 抽出は、標的成分を生物学的マトリックスから溶媒または蒸気相に放出するのに対し、分離は、得られた混合物を、通常はクロマトグラフィーまたは蒸留によって、個別の画分または純粋な化合物に分離します。
- なぜいくつかの異なる方法が必要なのですか？
- 成分は極性、揮発性、熱安定性が異なるため、すべての成分に最適な単一の技術はありません。古典的な方法、クロマトグラフィー法、超臨界流体法はそれぞれ、特定の種類の化合物や、収率、選択性、溶媒削減といった目標に適しています。