中藥提取新技術

1、中藥提取新技術中藥材提取是中藥生產過程中最基本和最重要的環(huán)節(jié)之一。中藥提取的目的是最大限度地提取出藥材中的目標物質，避免藥效成分的分解流失，并且最低限度地浸出無效甚至有害的成分。藥材的浸取過程是由濕潤、滲透、解吸、溶解及擴散、置換等幾個相互聯(lián)系、相互交錯的階段所組成的。不同的提取技術影響到提取的不同階段，對提取過程中溶劑對目標成分的溶解性、藥材狀態(tài)、浸取的溫度、壓力、濃度差、固液兩相的相對運動速度等產生影響，導致不同的提取速度和效果，也直接影響到藥材資源的利用率和生產效率及經(jīng)濟效益，最終影響的是藥品質量。筆者現(xiàn)對近年研究較多的幾種新技術新工藝在中藥提取中的應用作一概述。1超臨界CO流體萃取技術

2、超臨界流體萃?。⊿FE）是一種以超臨界流體（SF）代替常規(guī)有機溶劑對中草藥有效成分進行提取和分離的新型技術。超臨界流體（溶劑）在臨界點附近某區(qū)域（超臨界區(qū)）內與待分離混合物中的溶質具有異常相平衡行為和傳遞性能，且對溶質的溶解能力隨壓力和溫度的改變而在相當寬的范圍內變動，利用這種SF作溶劑，可以從多種液態(tài)或固態(tài)混合物中萃取出所需成分。常用的SF為CO2無毒無害、不易燃易爆、低粘度、低表面張力、低沸點、有較低的臨界壓力和溫度，是最為常用的超臨界流體。超臨界CO坤取法對于揮發(fā)性成分、脂溶性成分、小分子菇類及熱敏物質等的提取較之傳統(tǒng)方法有很多優(yōu)越性，但CO2g臨界流體限制了對分子量較大或極性較強物質的

3、應用。加入夾帶劑能夠調節(jié)流體的極性，提高溶解能力，拓寬萃取目標組分的極性范圍。超臨界CO2萃取法最大的優(yōu)點是可以在近常溫的條件下提取分離，幾乎保留產品中全部有效成分，萃取效率高，無有機溶劑殘留，選擇性好，產品純度高，節(jié)能，CO2價廉易得，并可循環(huán)利用，環(huán)境污染小。影響超臨界流體萃取效果的因素主要有：萃取條件，包括壓力、溫度、時間、溶劑流量等；原料的性質，如顆粒大小、水分含量、細胞破裂程度；目標組分的極性；夾帶劑的性質及加入量。超臨界CO流體萃取法已被研究用于揮發(fā)油、黃酮類、生物堿、香豆素及酶類等多類成分的提取和分析中。宋氏等用超臨界CO歐體萃取法從川考中提取揮發(fā)油，萃取壓力1025MPa萃取溫

4、度3348C、CO2流量24L/min,并考察了萃取壓力、溫度、流量對萃取過程的影響，對萃取過程進行了模型描述。唐氏等3用正交試驗優(yōu)選了超臨界流體萃取地鱉蟲活性物質的工藝，并與水提物做了藥效學比較，認為超臨界流體萃取物劑量小，藥效強，有應用的潛力。優(yōu)選了甲醇為夾帶劑，用超臨界CO縱云南紅豆杉枝葉中萃取紫杉醇，藥材粉碎至直徑0.60.8mm萃取壓力34MPa萃取溫度40C,較傳統(tǒng)溶劑法提取率有所提高，且使用有機試劑少，有利于環(huán)境保護，高效省時。研究了超臨界CO2流體萃取法提取霍香正氣方揮發(fā)性成分，并以薄層色譜和GC-MS對照普通工藝制劑，認為超臨界法能夠較全面的提取霍香正氣方的揮發(fā)性成分，作為中

5、間體來說，該提取方法是可行的。作為一項新技術，SFE法在中藥中的應用也有其局限性。對極性大或分子量偏大的有效成分提取效率較差，必須選用合適的夾帶劑。超臨界COM體萃取對成分選擇性過強，不符合中醫(yī)復方多成分多靶點用藥的特點。在中藥復方中的應用研究尚未有詳細的報道。對其在中藥復方中的應用評價，應該以藥效、臨床評價為最終的依據(jù)。目前亦未見有行政許可生產的新藥上市的報道，僅處于研究階段，有待于進一步深入探討SFE萃取過程中工藝條件的控制方面等還有待進一步研究。超臨界CO2流體萃取技術的設備一次性投資較大，高壓容器，操作復雜，要求高，給普及帶來一定困難。但也有認為操作費用較傳統(tǒng)方法低，產品質量高，后處理

6、費用低，經(jīng)濟上仍是劃算的。高壓設備容量有限，間歇投料、頻繁拆卸影響密封件的壽命和安全，所以難以適應大規(guī)模生產。對于高附加值、高純度要求的產品，如對照品的生產或分析檢測應用比較適宜2微波強化提取技術微波是一種非電離的電磁輻射。微波加熱的原理有兩個方面，一是通過“介電損耗”（或稱為“介電加熱”），具有永久偶極的分子在2450MHZ勺電磁場中所能產生的共振頻率高達4.9X109次/s,使分子超高速旋轉，平均動能迅速增加，從而導致溫度升高；二是通過離子傳導，離子化的物質在超高頻電磁場中以超高速運動，做轉向及定向排列，從而產生撕裂和相互摩擦引發(fā)熱效應。在微波萃取物質時，輻射導致細胞內的極性物質尤其是水分

7、子吸收微波能量產生大量的熱量，使胞內的溫度迅速上升，液態(tài)水氣化產生的壓力將細胞膜和細胞壁沖破，形成微小的孔洞。隨后，細胞內部和細胞壁水分減少，細胞收縮，表面出現(xiàn)裂紋孔洞和裂紋的存在使細胞外溶劑進入細胞內溶解并釋放細胞內的物質。微波強化提取中的影響參數(shù)包括提取溶劑、微波功率和提取時間等，而溶劑pH值、物料含水量、溫度等也對萃取效果產生影響，不同的中藥所要求的提取工藝參數(shù)會有所不同。目前，微波強化提取的研究已應用于黃酮、意釀、皂甘、多糖、菇類和揮發(fā)油、生物堿、有機酸等多類化學成分的提取。對葛根、羅布麻葉、紫花地丁等幾種含黃酮類成分中藥進行了微波萃取技術的應用考察，結果表明，微波萃取快速、高效，且分

8、析顯示與常規(guī)方法的提取物成分一致。用微波輔助提取忽地笑中的生物堿，結果在微波功率為450W以甲醇為提取劑、時間為6min時效果最佳。利用改良的微波萃取器間歇輻射提取黃花蒿中的青蒿素，優(yōu)選了最佳溶劑；并且發(fā)現(xiàn)提取率隨溶劑介電常數(shù)的增大而增大，趨勢較為明顯。與其它提取法相比，微波輔助能夠大大提高提取速度。微波萃取比傳統(tǒng)的煮提或回流節(jié)省溶媒、節(jié)約時間、節(jié)約能源，操作簡單對含多糖類中藥枸杞、麥冬、黨參、玉竹、扶苓、五味子、女貞子等的研究發(fā)現(xiàn)，水煎法多糖溶出率高，而微波照射法易引起多糖糖鏈的裂解。認為微波萃取技術不利于中藥中多糖的溶出，并有一定的破壞作用。但也從另一方面說明，在以多糖、黏液質為雜質的藥材

9、有效成分提取中，微波提取物可能會含雜質少、質量穩(wěn)定。微波輔助強化提取技術是一種很有潛力的萃取技術，在中藥提取方面有著廣闊的應用前景。微波萃取由于能對體系中的不同組分進行選擇性加熱，因而能使目標組分直接從基體分離，具有較好的選擇性。微波輻射穿透力較強，內外同時均勻加熱，因而熱效率高，升溫快速均勻，可以大大縮短萃取時間。另外，微波萃取具有溶劑耗量少、節(jié)省能源、有效成分得率高、雜質含量少的特點。但是從已有的研究看，微波輔助萃取也存在著一些問題：微波萃取不適于熱敏感的物質如蛋白質、多肽等，微波加熱可能導致這些成分變性甚至失活。目前微波萃取主要應用于單味藥的提取，對于中藥復方多成分的提取能否適用，需要進

10、一步研究。微波提取物與傳統(tǒng)提取方法提取物的比較、提取成分有無變化、是否會對藥理作用和臨床療效產生影響，未見相應報道。目前，微波萃取中藥成分多為實驗室小樣制備，設備多為家用微波爐、小型微波連續(xù)反應器等，工程的放大、大型工業(yè)微波萃取設備的設計開發(fā)需要深入的進一步研究。大型微波設備微波泄漏問題有較大的危害，需要引起足夠重視，在設計中予以避免。3 超聲強化提取技術超聲波是指頻率2080kHz的機械波，一般認為其空化效應、熱效應和機械作用是超聲技術應用于植物有效成分提取的理論依據(jù)。超聲作用可以使非常堅硬的固體被粉碎?？刂埔欢ǖ某曨l率和強度，使細胞周圍形成微流，可使植物藥材細胞被擊破，使細胞壁不完整，有

11、利于溶劑浸入細胞中，以增加有效成分在溶劑中的溶解度。另外，超聲波的次級效應如機械振動、乳化、擴散等也能加速欲提取成分的釋放、溶解及擴散，利于提??；與常規(guī)提取法相比，其具有提取時間短、產率高、無需加熱等優(yōu)點；而且超聲提取是一個物理過程，其間無化學反應，減少了生物活性物質的改變。超聲技術在中藥提取中的應用已有一定的基礎，研究較多。超聲波技術對大黃中蔥釀類成分提取率的影響，對香椿葉黃酮類化合物超聲強化提取條件的研究,都表明超聲法能提高產物收率，節(jié)省時間，提高效率。研究超聲提取靈芝多糖的最佳工藝條件：10倍量水,50C超聲提取2次，每次20min；與常規(guī)提取方法比，時間縮短5倍以上，收率提高60犯上。

12、目前許多研究采用超聲清洗機等小型設備，為實驗室結果，與生產還有一定的距離。但超聲提取顯示了一定的優(yōu)勢，受到日益重視。超聲提取已經(jīng)有大型生產設備的研究和生產技術已趨于成熟。超聲波的噪音是一個比較嚴重的問題，需要在設備的設計和生產中加以注意，提高防護。超聲提取需要加強提取機制、應用參數(shù)的研究，使其能夠更廣泛的應用于中藥的研究與生產。4 酶法輔助提取技術植物細胞壁是由纖維素、半纖維素、果膠質、木質素等物質構成的致密結構,而中藥的有效成分往往包裹在細胞壁內，因此，植物細胞壁就成為中藥有效成分提取的主要屏障。選用適當?shù)睦w維素酶、果膠酶等，可以使細胞壁及細胞問質中的纖維素、半纖維素、果膠質等物質降解，破壞

13、細胞壁的致密構造，減小細胞壁、細胞間質等屏障對有效成分從胞內向提取介質擴散的傳質阻力，從而有利于有效成分的溶出。藥材顆粒的大小影響酶法的提??；而酶的活性受pH值、溫度、酶濃度及酶解作用時間的影響，對提取效率影響較大?？疾炝巳咴砀实奶崛?；黃黃多糖的提取，對酶的加入量、酶解pH、酶處理時間、溫度等條件進行了優(yōu)選。并且結果都表明纖維素酶提高了提取物的含量，而果膠酶對提取物的得率有較大的影響。利用酶將極性低的黃酮甘元轉為黃酮甘，以提高總黃酮在醇水中的溶解率，提取率比未加酶對照組增加了44%酶反應條件溫和，操作簡便，成本低廉，并且能較大幅度提高藥物有效成分的提取率，近年來受到重視，研究比較活躍。并且研

14、究發(fā)現(xiàn)，酶法能夠有選擇地改變提取的目標成分的性質，加強藥物的生理活性；能夠去除體系內雜質，提高提取液的澄清度，改善質量；幾種酶聯(lián)用能夠從不同方面提高提取效率。但酶法技術也存在著局限性：酶的最佳溫度及最佳pH值必須嚴格控制在一個很小的范圍內，對實驗設備要求較高。酶法降解過程中可能存在某些成分的變化，進而是否會影響到藥效作用的變化，需要研究。某些研究中酶解后仍采用高溫提取，酶解后結合超聲提取，操作簡便，工藝條件穩(wěn)定，有一定的優(yōu)越性。對于中藥復方的復雜性，酶法輔助是否適用于復方的提取，需要進行哪些方面的工作，未見相應報道。半仿生提取法是在“有成分論，不唯成分論，重在機體的藥效學反應”的綜合分析思維與

15、系統(tǒng)思維下，考慮中醫(yī)用藥和口服給藥的復方、多成分、多靶點的復雜特點下形成的提取新技術。5其他5.1 半仿生提取法采用半仿生提取法對芍甘止痛顆粒劑、寒痛定泡騰顆粒劑、黃連解毒顆粒劑、復壯膠囊、華海乙肝方等多種復方制劑進行了實驗研究,結果提示，半仿生提取法對傳統(tǒng)水提取法有一定的優(yōu)越性。但在高溫煎煮過程中，酸、堿環(huán)境是否會促使藥物中某些成分發(fā)生物理或化學變化？且沒有考慮到消化道中環(huán)境酶、膽汁、生物菌叢等對中藥溶解吸收的影響。5.2 連續(xù)的逆流提取技術連續(xù)逆流提取就是溶劑和藥材飲片分別從設備兩端連續(xù)加入，藥材在機械力的推動下向出渣口方向運動，而溶劑從另一端（靠近出渣口一側）加入，向藥材運動的反方向流動，兩者逆流接觸，濃度梯度可以始終保持在較高水平,從而形成較大的傳質推動力，藥液出來即可達到較高濃度。連續(xù)逆流提取技術可廣泛應用于各種天然植物有效成分的提取，適合于大批量處理，具有提取效率高、有效成分提取率高、出液系數(shù)小、提取速度快、大幅度節(jié)能等優(yōu)點，可以穩(wěn)定地實現(xiàn)連續(xù)逆流提取和生產過程在線分析與優(yōu)化控制。連續(xù)逆流提取是一項很有發(fā)展前途的技術，有很好的應用前景。6小結目前，中藥提取中較為常用的仍然是煎煮法、滲漉法、回流法、蒸儲法等，其優(yōu)點是操作簡便，對工藝、設