中藥現(xiàn)代提取新技術(shù)

1、中藥現(xiàn)代提取新技術(shù),一 超臨界流體萃取,流體是液體和氣體的總稱,因兩者都富有流動(dòng)性,又有相似的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,故合稱流體。 超臨界流體是指物質(zhì)處于其臨界溫度和臨界壓強(qiáng)以上而形成的一種特殊狀態(tài)的流體。,超臨界流體萃取的定義： 超臨界流體萃?。⊿FE）是一種以超臨界流體代替常規(guī)有機(jī)溶劑對(duì)中藥有效成分進(jìn)行提取分離的新型技術(shù)。,2、超臨界萃取的萃取劑,非極性（二氧化碳等） 萃取劑 極 性（甲 醇等） 最常用的是二氧化碳，為什么選用二氧化碳？ 臨界溫度（31.1） 溫和的臨界條件 無(wú)毒 臨界壓力（7.38MPa） 阻燃 價(jià)廉易得 超臨界CO2溶解能力強(qiáng) 適用于化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè),二、超臨界CO2流體萃取,

2、1、超臨界CO2的溶解性能 2、使用夾帶劑的超臨界CO2萃取 （1）夾帶劑的定義 （2）夾帶劑的影響 增加被分離組分在超臨界流體中的溶解度，降低萃取過(guò)程的操作壓力； 通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膴A帶劑，可使溶質(zhì)的選擇性大大提高； 考慮三個(gè)方面的選擇原則,三、超臨界CO2操作工藝參數(shù)及其優(yōu)選,1、工藝參數(shù)對(duì)提取效果的影響 萃取過(guò)程 （1）壓力 解析過(guò)程,溶質(zhì) （2）溫度 溶劑 （3）CO2流量 （4）萃取時(shí)間 萃取時(shí)間越長(zhǎng)，萃取率越高。 （5）藥材粉碎度 藥材粉碎越細(xì)，萃取速度越快。 2、工藝參數(shù)的優(yōu)選,壓縮機(jī),萃取釜,熱交換器,二氧化碳循環(huán)泵,(六)、超臨界流體萃取在中藥提取中的應(yīng)用,優(yōu)點(diǎn)： 溶劑可循環(huán)作用

3、，且能實(shí)現(xiàn)無(wú)溶劑殘留； 特別適合于提取熱敏性物質(zhì)； 選擇性好； 萃取效率高，速度快； 操作參數(shù)易于控制；,缺點(diǎn)： 萃取范圍較窄； 設(shè)備要求高； 基礎(chǔ)研究需深入； 復(fù)方形式藥物尚待研究。,二氧化碳超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用,超臨界CO2萃取技術(shù)在國(guó)內(nèi)天然藥物研制中的應(yīng)用 超臨界CO2萃取技術(shù)在食品方面的應(yīng)用 超臨界CO2萃取技術(shù)在醫(yī)藥保健品方面的應(yīng)用 超臨界CO2萃取技術(shù)在天然香精香料的提取的應(yīng)用 超臨界CO2萃取技術(shù)在化工方面的應(yīng)用,超臨界CO2萃取技術(shù)的展望,超臨界二氧化碳流體作為一種新型的溶劑或介質(zhì),由于自身的眾多優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞,隨著對(duì)其研究工作的深入,特別是有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的逐步完善和工程技術(shù)

4、難題的克服,超臨界二氧化碳流體萃取和超臨界二氧化碳流體中的化學(xué)反應(yīng)必將獲得新的發(fā)展。,二 超聲提取技術(shù),一、定義 超聲波是指頻率為20千赫50兆赫的電磁波,它是一種機(jī)械波,需要能量載體(介質(zhì))來(lái)進(jìn)行傳播。,微激波,二、超聲提取技術(shù)原理(空化效應(yīng)),介質(zhì)內(nèi)部溶解的微氣泡在超聲波的作用下增大，形成共振腔，然后瞬間閉合，即超聲波的空化效應(yīng)。,微氣泡,超聲波,增大,共振腔,形成,植物細(xì)胞 破裂,瞬間閉合,組織細(xì)胞變形 植物蛋白變性,生物分子解聚,二、超聲提取技術(shù)原理(機(jī)械效應(yīng)),超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)，從而強(qiáng)化介質(zhì)的擴(kuò)散、傳質(zhì)，即超聲波的機(jī)械效應(yīng)。,超聲波傳播,輻射壓

5、強(qiáng),分子摩擦,成分溶出,介質(zhì)及 藥材組織,導(dǎo)致,二、超聲提取技術(shù)原理(熱效應(yīng)),超聲波在傳播過(guò)程中，聲能不斷被介質(zhì)所吸收，并全部或大部分轉(zhuǎn)化成熱能，導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織溫度升高，促使有效成分的溶解，這就是超聲波的熱效應(yīng)。,超聲波傳播,聲能,熱能,介質(zhì)吸收,促使,溫度升高,三、影響超聲提取效果的因素,1、超聲波的頻率； 不同藥材的不同指標(biāo)成分有其適宜的提取頻率，應(yīng)針對(duì)具體藥材品種進(jìn)行篩選。 2、超聲波的強(qiáng)度； 3、超聲時(shí)間； 一般為10-100min以內(nèi)即可得到較好的提取效果 4、超聲溫度； 5、藥材組織結(jié)構(gòu)。,改。四、超聲提取技術(shù)優(yōu)點(diǎn),提取過(guò)程不需要加熱,提取過(guò)程為物理過(guò)程,溶劑用量少,提取

6、物有效成分含量高,適用于熱敏物質(zhì) 節(jié)省能源,不影響有效成分的生理活性 有效成分的提取率高,利于精制,第三節(jié) 微波提取技術(shù),一、定義 微波是一種頻率在300MHZ至300GHZ之間的電磁波。 微波輔助提取又稱微波提取，是微波和傳統(tǒng)的溶劑提取法相結(jié)合后形成的一種新的提取方法。,由于微波具有很強(qiáng)的穿透力，可以在反應(yīng)物內(nèi)外部分同時(shí)均勻、迅速地加熱，用以提取天然植物有效成分，具有簡(jiǎn)便 、快速、高效、加熱均勻的優(yōu)點(diǎn)。 傳統(tǒng)加熱法的熱傳遞公式為：熱源器皿樣品，因而能量傳遞效率受到了制約。,微波加熱則是能直接作用于被加熱物質(zhì)，其模式為：熱源樣品器皿。空氣及容器對(duì)微波基本上不吸收和反射，從根本上保證了能量的快速

7、傳導(dǎo)和充分利用。,二、微波的特性,1、似光性 2、反射性和透射性 3、熱特性 4、非熱特性（生物效應(yīng)）,三、微波提取的原理,微波透過(guò)對(duì)微波透明的溶劑，到達(dá)植物物料內(nèi)部維管束和腺細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞內(nèi)溫度突然升高，連續(xù)的高溫使其內(nèi)部壓力超過(guò)細(xì)胞空間膨脹的能力，從而導(dǎo)致細(xì)胞破裂；細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)自由流出，傳遞到周圍被溶解。微波可選擇性加熱不同極性分子和不同分子的極性部分，從而使其從中分離，進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)較差的溶劑中，從而有效成分被提取。,四、影響微波提取效果的因素,1、萃取劑的選擇 2、輻射時(shí)間 3、物料的含水量 4、微波功率的影響 5、藥材的性質(zhì) 6、固液比,五、微波萃取設(shè)備,微波萃取

8、的展望,一、進(jìn)一步探討微波萃取機(jī)理 鑒于基體物質(zhì)和萃取物質(zhì)的復(fù)雜性，在萃取機(jī)理方面還有大量工作需要做，因?yàn)楦闱鍣C(jī)理將進(jìn)一步促進(jìn)微波在天然產(chǎn)物萃取中的應(yīng)用。,二、將微波萃取的實(shí)驗(yàn)室研究擴(kuò)大為產(chǎn)業(yè)化研究 近幾年，有用于中試生產(chǎn)的微波提取設(shè)備問(wèn)世，主 要分兩類： 一為微波提取罐；另一類為連續(xù)微波萃取設(shè)備。我 們相信，一旦這些設(shè)備應(yīng)用于大生產(chǎn)，必將對(duì)傳統(tǒng) 中藥制藥業(yè)帶來(lái)巨大的革命。,四 生物酶解技術(shù),一、酶法提取及精制的原理 1、酶法提取的原理 大部分中藥的細(xì)胞壁是由纖維素構(gòu)成，植物的有效成分往往包裹在細(xì)胞內(nèi)，纖維素則是-D-葡萄糖以1,4-D-葡萄糖苷鍵連接，用纖維素酶解可破壞-D-葡萄糖苷鍵，進(jìn)而

9、有利于有效苷元的提取。,2、酶法精制的原理,中藥制劑中的雜質(zhì)大多為淀粉、果膠、蛋白質(zhì)等，可選用相應(yīng)的酶予以分解，針對(duì)根中含有的脂溶性、難溶于水或不溶于水的成分多的特性，通過(guò)加入淀粉部分水解產(chǎn)物及葡萄糖苷酶或轉(zhuǎn)糖苷酶，可使脂溶性或難溶與水或不溶于水的有效成分轉(zhuǎn)移到水溶性苷糖中。 酶反應(yīng)較溫和地將植物組織分解，可較大幅度提高效率。,二、常用酶的酶解機(jī)理,1、纖維素酶（作用及適用條件） 2、半纖維素酶（作用） 3、果膠酶（作用及適用條件）,三、影響酶法提取效果的因素,酶的種類 酶解溫度 酸堿度 降解時(shí)間 其他影響因素,四、酶解技術(shù)的特點(diǎn),酶可在較溫和的條件下將植物組織及提取分解大分子成分，較大幅度提

10、高藥物成分，改善中藥生產(chǎn)過(guò)程中的濾過(guò)和純化難度，提高產(chǎn)品的純度和制劑的質(zhì)量。,五、酶解技術(shù)的不足 由于酶的種類、酶解溫度、酸堿度等對(duì)酶的催化能 力影響較大，因此，針對(duì)具體藥物，研究酶反應(yīng)的 最佳條件非常重要，另外，酶提取對(duì)復(fù)方有效成分 療效影響及酶殘留問(wèn)題等尚需進(jìn)一步深入研究。,五 半仿生提取法,一、半仿生提取法的概念及特點(diǎn) 從生物藥劑學(xué)的角度，將整體藥物研究法與分子藥物研究法相結(jié)合，模擬口服給藥后經(jīng)胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)的環(huán)境，為經(jīng)消化道給藥的中藥制劑設(shè)計(jì)的一種新的提取工藝。 因提取條件不可能與人完全相同，所以稱為“半仿生提取”,半仿生提取法-特點(diǎn),提取過(guò)程符合中醫(yī)配伍和臨床用藥的特點(diǎn)和口服藥物在胃腸道

11、運(yùn)轉(zhuǎn)吸收的特點(diǎn)； 在具體工藝選擇上，既考慮活性混合成分又以單體成分作指標(biāo)，這樣不僅能充分發(fā)揮混合物的綜合作用，還能利用單體成分控制中藥制劑的質(zhì)量； 有效成分損失少，成份低，生產(chǎn)周期短。,二、半仿生提取法的基本研究模式,1、具體操作 將提取液的酸堿度加以生理模仿，分別用近似胃和腸道的酸堿水溶液煮煎23次。先將藥粉以一定的pH值的酸水提取，再用一定的pH值的堿水提取，提取液分別濾過(guò)、濃縮、制劑。,2、研究模式 方劑用SBE法提取條件的優(yōu)選； 方劑用SBE法提取藥材組合方式的優(yōu)選； 方劑指紋圖譜-模式識(shí)別研究； 方劑SBE提取液醇沉濃度的優(yōu)選； 方劑4種方法提取液的成分、藥效、毒性的比較； 方劑不同

12、方法提取液的藥代動(dòng)力學(xué)研究 根據(jù)上述16項(xiàng)各項(xiàng)研究資料，綜合分析，作出科學(xué)評(píng)價(jià)，指出該方劑是否以SBE法提取為佳。,三、半仿生提取法在中藥提取中的應(yīng)用,半仿生提取法一般只適合水溶性大的極性有效成分的提取。 SBE法能體現(xiàn)中醫(yī)臨床用藥的綜合作用特點(diǎn)，符合口服給藥經(jīng)胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)吸收的原理。 目前仍采用高溫煎煮法，長(zhǎng)時(shí)間高溫會(huì)影響許多有效成分活性成分，降低藥效。,超臨界CO2萃取技術(shù)在國(guó)內(nèi)天然藥物研制中的應(yīng)用,目前，國(guó)內(nèi)外采用CO2超臨界萃取技術(shù)可利用的資源有：紫杉、黃芪、人參葉、大麻、香獐、青蒿草、銀杏葉、川貝草、桉葉、玫瑰花、樟樹(shù)葉、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草

13、、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麥、玉米、米糠、魚(yú)、煙草、茶葉、煤、廢油等。,超臨界CO2萃取技術(shù)在食品方面的應(yīng)用,目前已經(jīng)可以用超臨界二氧化碳從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、可可豆中提取油脂，這種方法比傳統(tǒng)的壓榨法的回收率高，而且不存在溶劑法的溶劑分離問(wèn)題,超臨界CO2萃取技術(shù)在醫(yī)藥保健品方面的應(yīng)用,在抗生素藥品生產(chǎn)中，傳統(tǒng)方法常使用丙酮、甲醇等有機(jī)溶劑，但要將溶劑完全除去，又不是要變質(zhì)非常困難。若采用SCFE法則完全可符合要求。 另外，用SCFE法從銀杏葉中提取的銀杏黃酮，從魚(yú)的內(nèi)臟，骨頭等提取的多烯不飽和脂肪酸（DHA，EPA），從沙棘籽提取的沙棘油，從蛋黃中提取的卵磷脂等對(duì)心腦血管疾病具有獨(dú)特的療效。,超臨界CO2萃取技術(shù)在天然香精香料的提取的應(yīng)用,用SCFE法萃取香料不僅可以有效地提取芳香組分，而且還可以提高產(chǎn)品純度，能保持其天然香味，如從桂花、茉莉花、菊花、梅花、米蘭花、玫瑰花中提取花香精，從胡椒、肉桂、薄