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1、-. z.天然產(chǎn)物提取方法的研究進(jìn)展:吳震專(zhuān)業(yè):生藥學(xué)*:8天然產(chǎn)物提取方法的研究進(jìn)展摘要:提取是中藥制藥的關(guān)鍵環(huán)節(jié),影響著最終藥物制劑的質(zhì)量和本錢(qián),以及中藥制藥業(yè)的現(xiàn)代化水平。本文著重分析了近些年來(lái)中藥提取新技術(shù)的根本原理、特點(diǎn)、研究和應(yīng)用進(jìn)展。這些提取技術(shù)包括超聲波提取、微波提取、酶法提取法、超臨界流體萃取法、組織破碎提取法、半仿生提取法等。關(guān)鍵詞:天然產(chǎn)物;提取技術(shù)中藥是中華民族幾千年?duì)N爛文化的瑰寶,在繼承和發(fā)揚(yáng)中醫(yī)藥優(yōu)勢(shì)和特色的根底,充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),借鑒國(guó)際通行的醫(yī)藥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)*,提高中藥的質(zhì)量,研究開(kāi)發(fā)進(jìn)入國(guó)際中藥市場(chǎng)的中藥產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)中藥的現(xiàn)代化、國(guó)際化。而提高中藥的質(zhì)量,讓中藥進(jìn)
2、人國(guó)際市場(chǎng),這就對(duì)中藥的制備加工工藝提出了更高的要求,其中天然產(chǎn)物有效成分的提取別離過(guò)程是其重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)將天然產(chǎn)物提取技術(shù)進(jìn)展綜述。1天然產(chǎn)物傳統(tǒng)的提取方法傳統(tǒng)中草藥提取方法有:溶劑提取法、水蒸汽蒸餾法兩種。溶劑提取法有浸漬法、滲流法、煎煮法、回流提取法、連續(xù)提取等。但這些方法普遍存在著有效成分提取率不高,雜質(zhì)去除率,低能耗,高生產(chǎn)周期長(zhǎng)等缺點(diǎn),直接影響了中藥制藥產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展1。2天然產(chǎn)物現(xiàn)代的提取方法2.1超聲波提取技術(shù)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)展傳播。超聲提取技術(shù)是近年來(lái)應(yīng)用在中草藥有效成分提取別離方面的一種最新的較為成熟的手段
3、。研究說(shuō)明,利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)、高加速度、強(qiáng)烈空化效應(yīng)、熱效應(yīng)、攪拌作用等,都可以加速藥物有效成分進(jìn)入溶劑,從而提高提取效率,縮短提取時(shí)間,節(jié)約溶劑,并且免去了高溫對(duì)提取成分的破壞。超聲提取的原理1空化效應(yīng) 空化效應(yīng)是超聲提取的主要?jiǎng)恿ΑR后w中往往存在一些真空或含有少量氣體或蒸汽的小泡,當(dāng)一定頻率的大量超聲波作用在液體時(shí),尺寸適宜的小泡能產(chǎn)生共振現(xiàn)象,它們?cè)诼暡ǖ南∈桦A段迅速脹大,在聲波的壓縮階段又被絕熱壓縮,直至湮滅。小泡在湮滅過(guò)程中,能夠產(chǎn)生幾千攝氏度的高溫和幾千個(gè)大氣壓的高壓沖擊波,這就是空化現(xiàn)象。這種強(qiáng)烈的沖擊作用能使物料破碎,也能造成生物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體破裂,從而加速細(xì)胞內(nèi)物
4、質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解。2 機(jī)械效應(yīng) 超聲在傳播過(guò)程中,會(huì)引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)交替的壓縮與伸*,構(gòu)成了壓力的變化,這種壓力的變化將引起機(jī)械效應(yīng)。對(duì)于中藥提取過(guò)程,這種機(jī)械效應(yīng)包括簡(jiǎn)單的騷動(dòng)效應(yīng)和溶劑與藥材組織之間的摩擦。這種騷動(dòng)效應(yīng)可使蛋白質(zhì)變性,細(xì)胞組織變形;而超聲波引起的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的加速度與超聲波振動(dòng)頻率的平方成正比,有時(shí)超過(guò)重力加速度的數(shù)萬(wàn)倍,由于溶劑和藥材組織獲得的加速度不同,即溶劑分子的速度遠(yuǎn)大于藥材組織的速度,從而使它們之間產(chǎn)生摩擦,這種力量足以斷開(kāi)兩碳原子之鍵,使生物分子解聚,使中藥材中的有效成分溶解于溶劑之中。3 熱效應(yīng) 由于介質(zhì)吸收超聲波以及介質(zhì)內(nèi)摩擦的消耗,分子產(chǎn)生劇烈振動(dòng), 超聲能轉(zhuǎn)
5、化為介質(zhì)的內(nèi)能,引起溶劑和藥物組織溫度升高,超聲波在穿透溶劑和藥物組織分界面時(shí),溫度上升更快,這是因?yàn)榉纸缑嫔咸匦宰杩共煌a(chǎn)生反射形成駐波,引起分子間的相對(duì)摩擦而發(fā)熱,因此,控制超聲強(qiáng)度,可使藥物組織內(nèi)部溫度瞬間升高,加速有效成分溶出。除了以上效應(yīng)外,超聲波還有許屢次級(jí)效應(yīng),如擊碎、乳化、擴(kuò)散等效應(yīng), 也都有利于植物中有效成分的轉(zhuǎn)移。超聲提取技術(shù)的特點(diǎn)超聲提取技術(shù)適用于天然產(chǎn)物,與常規(guī)的煎煮法、水蒸餾法、溶劑浸提法相比,具有如下特點(diǎn):提取溫度低,防止了常規(guī)的煎煮法和回流法長(zhǎng)時(shí)間加熱對(duì)中藥有效成分的不良影響,產(chǎn)物生物活性高,適合于熱敏性物質(zhì)的提取,適用性廣;超聲提取與目標(biāo)提取物的性質(zhì)(如極性)
6、關(guān)系不大,絕大多數(shù)中藥材的各類(lèi)成分均可用超聲提取;減少能耗,由于超聲提取無(wú)需加熱或加熱溫度低,提取時(shí)間短,因此能大大降低能耗,提高經(jīng)濟(jì)效益;此外超聲波還具有一定的殺菌作用,能保證萃取液不易變質(zhì)2。超聲提取技術(shù)在天然產(chǎn)物中的應(yīng)用超聲提取技術(shù)應(yīng)用于單味中藥材的提取研究非常廣泛,幾乎中藥材所有種類(lèi)的活性成分提取研究都涉及了超聲提取技術(shù)。例如多糖類(lèi)、黃酮類(lèi)、皂苷類(lèi)、生物堿類(lèi)等化合物在超聲提取中都有應(yīng)用。但是,超聲提取技術(shù)用于中藥復(fù)方提取的研究相對(duì)滯后于單味中藥材的超聲提取研究,主要由于中藥復(fù)方成分復(fù)雜,成分間性質(zhì)各不一樣,所需的超聲工藝條件可能存在差異,這給超聲技術(shù)用于中藥復(fù)方提取帶來(lái)了難度3。M R
7、omdhane等4為考察超聲波對(duì)固液萃取的影響,用超聲提取技術(shù)提取除蟲(chóng)菊中的除蟲(chóng)菊酯和菘藍(lán)種子中的菘藍(lán)油,發(fā)現(xiàn)超聲作用能明顯提高除蟲(chóng)菊酯的提取速率和產(chǎn)量,但對(duì)菘藍(lán)油的提取影響不大,并且超聲波的頻率、功率, 物料粒徑和超聲波作用時(shí)間對(duì)提取效率均有明顯影響。2.2微波萃取技術(shù)微波萃取(ME),又稱(chēng)微波輔助提取(MAE),是利用微波的熱效應(yīng)對(duì)樣品及其有機(jī)溶劑進(jìn)展加熱,根據(jù)不同物質(zhì)吸收微波能力的差異使得基體物質(zhì)的*些區(qū)域或萃取體系中的*些組分被選擇性加熱,從而使得被萃取物質(zhì)從基體或體系中別離,進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)差的萃取溶劑中,到達(dá)提取的目的。微波萃取技術(shù)的根本原理微波是一種頻率在30
8、0MHZ至300GHZ之間的電磁波,它具有波動(dòng)性、高頻性、熱特性和非熱特性四大根本特性。常用的微波頻率為2450MHZ。微波輻射是利用高頻電磁波穿透萃取介質(zhì)到達(dá)物料內(nèi)部的維管束和腺胞系統(tǒng),細(xì)胞內(nèi)部的溫度迅速上升,使細(xì)胞內(nèi)部的壓力超過(guò)細(xì)胞空間膨脹的能力,從而導(dǎo)致細(xì)胞破裂,其內(nèi)的有效成分自由流出,并在較低的溫度下溶解于萃取介質(zhì)中。微波所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)可加速被萃取組分的分子由固體內(nèi)部向固液界面擴(kuò)散的速率。由于微波的頻率與分子轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相關(guān)連,因此微波能是一種由離子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)而引起分子運(yùn)動(dòng)的非離子化輻射能,當(dāng)它作用于分子時(shí),可促進(jìn)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),假設(shè)分子具有一定的極性,即可在微波場(chǎng)的作用下產(chǎn)生瞬時(shí)
9、極化,并以24.5億次/s的速度作極性變換運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生鍵的振動(dòng)、撕裂和粒子間的摩擦和碰撞,并迅速生成大量的熱能,促使細(xì)胞破裂,使細(xì)胞液溢出并擴(kuò)散至溶劑中。由于不同物質(zhì)的構(gòu)造不同,吸收微波能的能力各異,因此,在微波的作用下,*些待測(cè)組分被選擇性地加熱,從而與基體別離,進(jìn)入到微波吸收能力較差的萃取劑中。萃取的溫度、溶劑的極性對(duì)萃取效率有很大的影響5。微波萃取的特點(diǎn)微波具有波動(dòng)性、高頻性、熱特性和非熱特性四大特點(diǎn),這決定了微波萃取具有以下特點(diǎn)。(1)試劑用量少、節(jié)能、污染小。(2)加熱均勻,且熱效率較高。傳統(tǒng)熱萃取是以熱傳導(dǎo)、熱輻射等方式自外向內(nèi)傳遞熱量,而微波萃取是一種體加熱過(guò)程,即內(nèi)外同時(shí)加熱
10、,因而加熱均勻,熱效率較高。微波萃取時(shí)沒(méi)有高溫?zé)嵩矗蚨上郎囟忍荻龋壹訜崴俣瓤欤锪系氖軣釙r(shí)間短,因而有利于熱敏性物質(zhì)的萃取。(3)微波萃取不存在熱慣性,因而過(guò)程易于控制。4微波萃取無(wú)需枯燥等預(yù)處理,簡(jiǎn)化了工藝,減少了投資。5微波萃取的處理批量較大,萃取效率高、省時(shí)。與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比,可節(jié)省50%-90%的時(shí)間。6微波萃取的選擇性較好。由于微波可對(duì)萃取物質(zhì)中的不同組分進(jìn)展選擇性加熱,因而可使目標(biāo)組分與基體直接別離開(kāi)來(lái),從而可提高萃取效率和產(chǎn)品純度。7微波萃取的結(jié)果不受物質(zhì)含水量的影響,回收率較高。當(dāng)然,微波萃取也存在一定的局限性。例如,微波萃取僅適用于熱穩(wěn)定性物質(zhì)的提取,對(duì)于熱敏性
11、物質(zhì),微波加熱可能使其變性或失活。又如,微波萃取要求藥材具有良好的吸水性,否則細(xì)胞難以吸收足夠的微波能而將自身?yè)羝疲a(chǎn)物也就難以釋放出來(lái)。再如,微波萃取過(guò)程中細(xì)胞因受熱而破裂,一些不希望得到的組分也會(huì)溶解于溶劑中,從而使微波萃取的選擇性顯著降低6。微波萃取在天然產(chǎn)物中的應(yīng)用鑒于微波萃取技術(shù)的以上優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受到科技工作者的重視。提取的成分已涉及生物堿類(lèi)、蒽醌類(lèi)、黃酮類(lèi)、皂苷類(lèi)、多糖、揮發(fā)油、色素等。郭振庫(kù)等7應(yīng)用MSP- 100D專(zhuān)用微波制樣系統(tǒng),通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)金銀花中有效成分綠原酸類(lèi)化合物的提取條件進(jìn)展了考察,結(jié)果說(shuō)明微波最正確提取條件為35%乙醇作溶劑,溶劑倍量30,控制壓力為0110MP
12、a,加熱時(shí)間1min,70%微波功率(微波爐的最大功率850W)。而且與超聲波提取不僅所需時(shí)間短提取率比超聲波法高近2成。2.3酶法提取法酶法提取是近幾年來(lái)用于中藥工業(yè)的一項(xiàng)生物工程技術(shù)。由于中藥成分復(fù)雜,有各種有效成分,也有植物纖維、果膠、淀粉、蛋白質(zhì)等非藥用成分。這些非藥用成分一方面影響植物細(xì)胞中有效成分的浸出,另一方面也影響中藥液體制劑的澄清度。而選用恰當(dāng)?shù)拿福赏ㄟ^(guò)酶反響較溫和地將植物組織分解,加速有效成分的釋放提取,來(lái)提高有效成分的收率;選用相應(yīng)的酶可將影響液體制劑的雜質(zhì)如果膠、淀粉、蛋白質(zhì)等分解去除,也可促進(jìn)*些極性低的脂溶性成分轉(zhuǎn)化為糖苷類(lèi)易溶于水的成分而有利于提取8。陳學(xué)偉等9
13、采用纖維素酶提取黃芪多糖,與傳統(tǒng)水煮醇沉法相比黃芪多糖的提取率大大提高。*曉光等10報(bào)道,在pH為5.0、溫度為550C、酶解時(shí)間為90min、酶質(zhì)量濃度為0.15mg/ml、料液質(zhì)量比為1:12的最正確條件下,從山楂中提取黃酮的收率可到達(dá)90%,且黃酮類(lèi)化合物的活性依然存在。酶法在藥物提取中有很好的應(yīng)用潛力,但是也存在一定的局限性,酶提取法對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較高,為了使酶發(fā)揮最大作用,需先通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定,掌握最適溫 度及最正確作用時(shí)間等。2.4超臨界流體萃取法超臨界流體萃取( supercritical fluid e*traction, SFE)技術(shù)是近二三十年迅速開(kāi)展起來(lái)的一項(xiàng)化工別離工藝,最
14、早被德、法、英等國(guó)家用來(lái)萃取咖啡豆中的咖啡因和啤酒花中的蛇麻酮,20世紀(jì)80年代被廣泛用于食品工業(yè),近年來(lái)被國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者應(yīng)用于天然藥物的提取,成果顯著。超臨界流體萃取的根本原理當(dāng)流體的溫度和壓力分別超過(guò)其臨界溫度和臨界壓力時(shí),則稱(chēng)該狀態(tài)下的流體為超臨界流體。超臨界流體的密度接近于液體,而溶質(zhì)在溶劑中的溶解度一般與溶劑的密度成正比,因而超臨界流體具有與液體溶劑相當(dāng)?shù)妮腿∧芰Α3R界流體的粘度和擴(kuò)散系數(shù)與氣體的相近,因而超臨界流體具有氣體的低粘度和高滲透能力,故在萃取過(guò)程中的傳質(zhì)能力遠(yuǎn)大于液體溶劑的傳質(zhì)能力。超臨界流體萃取在臨界點(diǎn)附近操作,此時(shí)溫度和壓力的微小變化將引起流體溶解能力的顯著變化。利
15、用這一性質(zhì),可在較高壓力下,使溶質(zhì)溶解于超臨界流體中,然后通過(guò)降壓或升溫的方法來(lái)降低流體的密度,從而使溶解的溶質(zhì)因溶解度下降而析出,這就是超臨界流體萃取的根本原理。超臨界流體萃取的特點(diǎn)與傳統(tǒng)提取方法相比,利用超臨界流體萃取技術(shù)提取中藥有效成分具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。超臨界流體萃取兼有精餾和液液萃取的*些特點(diǎn)。溶質(zhì)的蒸氣壓、極性及分子量的大小均能影響溶質(zhì)在超臨界流體中的溶解度,組分間的別離程度由組分間的揮發(fā)度和分子間的親和力共同決定。一般情況下,組分是按沸點(diǎn)上下的順序先后被萃取出來(lái);非極性的超臨界CO2流體僅對(duì)非極性和弱極性物質(zhì)具有較高的萃取能力;超臨界流體萃取在臨界點(diǎn)附近操作,因而特別有利于傳熱和
16、節(jié)能。這是因?yàn)楫?dāng)流體接近臨界點(diǎn)時(shí),氣化潛熱將急劇下降。在臨界點(diǎn)處,可實(shí)現(xiàn)氣液兩相的連續(xù)過(guò)渡。此時(shí),氣化潛熱將急劇下降。在臨界點(diǎn)處,可實(shí)現(xiàn)氣液兩相的連續(xù)過(guò)渡。此時(shí),氣液兩相界面消失,氣化潛熱為零;超臨界流體的萃取能力取決于流體的密度,因而可方便地通過(guò)調(diào)節(jié)溫度和壓力來(lái)加以控制,這對(duì)保證提取物的質(zhì)量穩(wěn)定是非常有利的;超臨界萃取所用的萃取劑可循環(huán)使用,其別離與回收方法遠(yuǎn)比精餾和液液萃取簡(jiǎn)單,且耗能較低。實(shí)際操作中,常采用等溫減壓或等壓升溫的方法,將溶質(zhì)與萃取劑別離開(kāi)來(lái);當(dāng)用煎煮、濃縮、枯燥等傳統(tǒng)方法提取中藥有效成分時(shí),一些活性組分可能會(huì)因高溫作用而破壞。而超臨界流體萃取過(guò)程可在較低的溫度下進(jìn)展,如以C
17、O2為萃取劑的超臨界萃取過(guò)程可在接近于室溫的條件下進(jìn)展,因而特別適合于熱敏性組分的提取,且無(wú)溶劑殘留11。超臨界流體萃取技術(shù)在天然產(chǎn)物中的應(yīng)用目前,超臨界流體萃取技術(shù)在天然藥物提取別離上的應(yīng)用主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面:?jiǎn)挝短烊凰幬镉行С煞值奶崛e離和復(fù)方天然藥物制劑中有效成分的提取別離。在實(shí)際操作中超臨界流體萃取技術(shù)又可與其它提取別離方法相結(jié)合來(lái)獲得所需活性成分或與色譜、光譜分析方法聯(lián)用,對(duì)有效成分進(jìn)展更準(zhǔn)確的定量分析12。單味天然藥物中有效成分的提取包括運(yùn)用SFE-CO2萃取工藝對(duì)揮發(fā)油、生物堿、黃酮類(lèi)等化合物的提取。*玉祥等13用SFE-CO2提取銀杏葉有效成分總黃酮和總內(nèi)酯,其含量高于歐洲
18、的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。Quan等14利用超臨界流體萃取技術(shù)去除高麗參中的有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑,結(jié)果說(shuō)明超臨界流體萃取法比傳統(tǒng)的索氏提取法更快、更有效。2.5組織破碎提取法組織破碎提取法的根本原理是在室溫和適當(dāng)溶劑存在下,將植物的根、莖、葉、花、果實(shí)和種子等物料在數(shù)秒鐘內(nèi)破碎至細(xì)微顆粒,同時(shí)通過(guò)實(shí)現(xiàn)高速攪拌、振動(dòng)、負(fù)壓滲濾3種因素的最正確結(jié)合,使有效成分迅速到達(dá)藥材組織內(nèi)外平衡,通過(guò)濾過(guò)到達(dá)提取目的15。根據(jù)溶質(zhì)在固液兩相間的傳質(zhì)理論,有效成分的提取過(guò)程可分為3個(gè)子過(guò)程:(1)有效組分從細(xì)胞中溶出,到達(dá)藥材與溶劑的界面(2)溶出組分穿過(guò)界面(3) 溶出組分在溶劑中溶解。為了加快提取過(guò)程,可從這3方面入手。一般第1
19、個(gè)過(guò)程傳質(zhì)阻力最大,溶出組分要穿過(guò)十幾層甚至幾十層細(xì)胞壁,才能到達(dá)溶劑界面; 從第2過(guò)程入手,可以進(jìn)展攪拌,加快流體湍動(dòng),降低邊界層厚度,從而加快界面?zhèn)髻|(zhì);從第3個(gè)過(guò)程入手,可以選擇適宜的萃取溶劑,增加對(duì)有效組分的溶解能力。組織破碎提取法是20世紀(jì)90年代基于第1、第2個(gè)過(guò)程而提出的。該法的特點(diǎn):提取速度很快、室溫提取無(wú)成分破壞、藥材成分和溶劑適應(yīng)*圍廣、節(jié)能環(huán)保等。影響提取效果的因素除了前面一般提取技術(shù)提到的參數(shù)外, 還需要考慮外力參數(shù),如提取器內(nèi)破碎刀具的內(nèi)刀片轉(zhuǎn)速等16。 織破碎提取法是通過(guò)閃式提取器來(lái)實(shí)現(xiàn)的,適用于植物軟、硬材料。由于完成一次提取一般在數(shù)秒至幾分鐘,其速度為傳統(tǒng)提取方法
20、的百倍以上,因此被稱(chēng)之為閃式提取器。閃式提取器的破碎刀頭在設(shè)計(jì)方面既考慮到使藥材到達(dá)適當(dāng)顆粒度利于組織內(nèi)外的平衡,又不至于因顆粒太細(xì)而影響下游的濾過(guò)。設(shè)計(jì)時(shí)將破碎顆粒*圍控制在4060目,由于顆粒細(xì)小,與適當(dāng)溶劑混合,在高速攪拌與振動(dòng)下,藥材內(nèi)部的化學(xué)成分在極短的時(shí)間轉(zhuǎn)移至溶劑中并到達(dá)平衡,從而實(shí)現(xiàn)提取的目的。進(jìn)展一次提取一般在1min左右,即可提取出藥材中的70%的成分,濾過(guò)后可重復(fù)提取2次,依次得到剩余的20%和10%,如能在抽濾過(guò)程中以同樣溶劑適當(dāng)淋洗,可收到更好的效果17。畢躍峰等18分別采用加熱回流提取、超聲波提取和組織破碎提取3種方法對(duì)丹參中丹參酮IIA脂溶性成分和丹酚酸B水溶性成
21、分進(jìn)展提取,比擬不同的提取方法對(duì)丹參酮IIA和丹酚酸B量的影響。結(jié)果說(shuō)明,組織破碎提取比加熱回流提取、超聲波提取得到的丹參酮IIA 和丹酚酸 B 量高,而且省時(shí)節(jié)能。2.6半仿生提取法半仿生提取法(Semi-bionic E*tractionmethod,SBE法)是從生物藥劑學(xué)的角度將整體藥物研究法與分子藥物研究法相結(jié)合,模仿口服藥物在胃腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,采用選定pH值的酸性水和堿性水,依次連續(xù)提取得到含指標(biāo)成分高的活性混合物的中藥和方劑的藥效物質(zhì)提取新技術(shù)19。半仿生提取法的主要特點(diǎn),一是提取過(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轉(zhuǎn)運(yùn)吸收的特點(diǎn);二是在具體工藝選擇上,既考慮活性混
22、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,又能利用單體成分控制中藥制劑的質(zhì)量;三是有效成分損失少。總之,它可以提取和保存更多的有效成分,能縮短生產(chǎn)周期,降低本錢(qián)。在對(duì)多個(gè)單味中藥和復(fù)方制劑的研究中,半仿生提取法已經(jīng)顯示出較大的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。有研究以阿魏酸、苦參堿、苦參總堿及干浸膏為指標(biāo),采用半仿生提取法和水提取法對(duì)當(dāng)歸苦參丸的提取工藝進(jìn)展比擬研究,經(jīng)4個(gè)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn),半仿生提取法優(yōu)于水提取法。但目前半仿生提取法仍沿襲高溫煎煮方式,容易影響許多有效活性成分,降低藥效。因此,有學(xué)者建議將提取溫度改為近人體溫度,在提取液中參加擬人體消化酶活性物質(zhì),使提取過(guò)程更接近于藥
23、物在人體胃腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收過(guò)程,更符合辨證施治的中醫(yī)藥理論20。林氏等21以小檗堿、黃芩苷、梔子苷、總生物堿、總黃酮的含量、干浸膏得率等為指標(biāo),采用半仿生法提取法對(duì)黃連解毒湯的最正確藥材組合方式進(jìn)展篩選,結(jié)果說(shuō)明,黃連解毒湯以黃連、黃柏與梔子合煎,黃芩單煎的提取方式最正確。2.7壓榨提取壓榨法是靠機(jī)械外力的作用直接擠壓植物組織,使細(xì)胞破裂,液體(油脂或汁液)流出。壓榨法一般適用于多汁液或多油脂的植物。壓榨法按前處理和壓榨時(shí)的溫度的不同分為熱榨和冷榨22,23。壓榨提取前需熱處理并且灶堂溫度很高的稱(chēng)為熱榨,無(wú)需加熱處理且灶堂溫度很低者稱(chēng)為冷榨。熱榨一般出油率較冷榨高,但熱榨對(duì)油的質(zhì)量會(huì)有影響。按照
24、擠壓方式的不同可分為垂直壓榨和螺旋壓榨。垂直壓榨是間歇式的生產(chǎn),將物料放入灶堂然后加壓,壓榨完畢取出廢料再進(jìn)展下一次壓榨;螺旋式壓榨是一種連接生產(chǎn),從進(jìn)口不停的喂料,從出口放出廢料。螺旋式壓榨一般一次出油不全,可進(jìn)展2次或3次重復(fù)壓榨。壓榨提取在中藥提取中的研究較少,主要是針對(duì)油量高的中藥材,與傳統(tǒng)溶劑萃取等方法相比,壓榨提取不需溶劑,保持原汁原味,防止溶劑殘留,產(chǎn)物更平安;壓榨速度快,生產(chǎn)效率高;壓榨工序少, 操作簡(jiǎn)單,減少后處理工序24。壓榨提取與超臨界萃到相比:生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)易,造價(jià)低;可進(jìn)展連續(xù)生產(chǎn),螺旋式壓榨提高工作效率;加工能力強(qiáng);生產(chǎn)本錢(qián)低。但是,壓榨提取只適用于含油量較多的物料。中
25、藥材一般是干組分,含油量不是太多,在提取過(guò)程中可考慮用水蒸氣潤(rùn)濕,提高榨出率。在擠壓的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生很多熱量,可能會(huì)使熱敏性成分失活和變質(zhì)。壓榨法收率較溶劑萃取法低。一般壓榨提取之后,為了進(jìn)一步回收有效成分,再進(jìn)展溶劑萃取。壓榨提取法技術(shù)比擬成熟,中藥提取生產(chǎn)中也經(jīng)常使用,但應(yīng)用不如在糖業(yè)、油脂業(yè)和紙業(yè)等普及16。公譜等25采用自制的螺旋壓榨機(jī),分別對(duì)油棕果穗和果實(shí)進(jìn)展提取,并對(duì)所得棕櫚油的理化性質(zhì)進(jìn)展了檢測(cè)。結(jié)果說(shuō)明:先將果穗經(jīng)過(guò)殺酵、脫果得到果實(shí),再把果實(shí)搗碎、加熱后榨取,有利于提高出油率;這對(duì)將來(lái)棕油小型提取設(shè)備和技術(shù)的研發(fā)具有一定的意義。2.8連續(xù)逆流提取法連續(xù)逆流提取原理連續(xù)逆流提取
26、是指在提取的過(guò)程中,物料和溶劑同時(shí)連續(xù)運(yùn)動(dòng),但運(yùn)動(dòng)方向相反。通過(guò)機(jī)械傳輸,連續(xù)定量加料,使物料和溶媒充分接觸,設(shè)備內(nèi)溶劑不斷更新。 植物有效成分的提取過(guò)程是一個(gè)固液傳質(zhì)的過(guò)程,是固相原料向低濃度液相浸出的傳質(zhì)過(guò)程。傳質(zhì)過(guò)程一般可分為3個(gè)步驟:1溶劑到植物組織細(xì)胞內(nèi); 細(xì)胞內(nèi)的溶質(zhì)解析、溶解于溶劑;3溶質(zhì)從細(xì)胞內(nèi)部向外擴(kuò)散。可見(jiàn),植物和溶劑中有效成分的濃度差是影響提取過(guò)程的主要因素之一,濃度差越大,則浸出傳質(zhì)的推動(dòng)力越大,傳質(zhì)的速度就越快,有效成分的浸出率越大。對(duì)于連續(xù)動(dòng)態(tài)逆流提取來(lái)說(shuō),連續(xù)進(jìn)液和連續(xù)出液的過(guò)程中,溶劑中存在連續(xù)的濃度梯度,從而使提取液可以獲得比擬快的浸出速度,也可以獲得比擬高的
27、提取液濃度26。連續(xù)逆流提取的開(kāi)展近幾年出現(xiàn)的槽式連續(xù)逆流提取機(jī),拖鏈?zhǔn)竭B續(xù)逆流提取設(shè)備,螺旋式連續(xù)逆流提取設(shè)備等,其設(shè)備形狀構(gòu)造都是在一個(gè)平面內(nèi)構(gòu)成的,連續(xù)逆流提取是整機(jī)體積比擬大,外觀笨重,并且螺旋式逆流提取設(shè)備較長(zhǎng),占地面積比擬大,這樣由于設(shè)備長(zhǎng)而電機(jī)的最大功率有限,導(dǎo)致一局部物料無(wú)法帶動(dòng)物料攪拌不均勻 提取率下降。連續(xù)逆流提取技術(shù)在20世紀(jì)90年代開(kāi)場(chǎng)應(yīng)用植物提取后,逐步形成了適應(yīng)不同提取物、不同溶媒提取的通用設(shè)備。通過(guò)選擇不同提取管直徑與長(zhǎng)度可以滿(mǎn)足不同提取產(chǎn)量的要求。從只能用于水提取,到能用乙醇、醋酸乙酯、三氯甲烷、石油醚等所有有機(jī)溶劑。全程實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化。目前,該技術(shù)已經(jīng)成熟
28、。還可以和其他諸如離心、超聲等技術(shù)組合,效果更好16。Kim等27對(duì)螺旋式連續(xù)逆流浸取器提取軟木中的半纖維素糖進(jìn)展研究,結(jié)果得出連續(xù)逆流浸取器不適合較小顆粒的物料,主要是固體物料吸附的溶劑量大,導(dǎo)致了底流反混量的增加,這樣就造成浸取效率的降低。3小結(jié)除此之外,空氣爆破提取法AEE、常溫超高壓提取法(UHPE)、免加熱提取法HFE等其他的提取方法也得到了應(yīng)用。研發(fā)理想的中藥提取技術(shù)是生產(chǎn)平安、高效、穩(wěn)定、可控的現(xiàn)代中藥產(chǎn)品的關(guān)鍵。目前應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題是,提取新技術(shù)的研發(fā)多限于單味藥,應(yīng)加強(qiáng)復(fù)方中藥提取適應(yīng)性和藥效等研究;提取機(jī)制認(rèn)識(shí)方面,定性解釋或推測(cè)較多,需要充分必要的證據(jù)支持;多數(shù)技術(shù)的成熟度還
29、不高,缺乏足夠的中試和工業(yè)數(shù)據(jù)支持,需要進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的研發(fā);各種提取方法都有其優(yōu)缺點(diǎn),尚缺乏一種理想的中藥提取方法;多是單個(gè)提取技術(shù)的研發(fā),不同提取技術(shù)的集成和比擬研究不夠,缺乏與其他諸如別離技術(shù)等的集成研究,應(yīng)引起重視。中藥提取技術(shù)有很多種,選擇時(shí)應(yīng)從藥效、藥理、工藝、工程、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、循環(huán)再利用等角度綜合考慮為好。理想的中藥提取技術(shù)應(yīng)具有提取效率高、有效成分損失小、提取物臨床療效好且質(zhì)量穩(wěn)定、工藝簡(jiǎn)便且操作連續(xù)自動(dòng)和平安、提取時(shí)間短、且經(jīng)濟(jì)、綠色和環(huán)保。參考文獻(xiàn):1沙宏.中藥有效成分提取別離方法研究進(jìn)展J.*醫(yī)藥,2004,175:375-377.2萬(wàn)水昌,王志祥,樂(lè)龍等.超聲提取技術(shù)
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31、在中藥有效成分提取中的應(yīng)用J.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2007,18(5):1245-1247.7郭振庫(kù),*國(guó)強(qiáng).微波輔助提取中藥金銀花中有效成分的研究J.中國(guó)中藥雜志,2002,27(3):189-192.8 楊*,袁葉飛.中藥有效成分提取別離方法的研究進(jìn)展J.*醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2007,34(4):434-436.9 陳學(xué)偉,馬書(shū)林.酶法提取黃芪多糖的研究J.*中醫(yī)藥雜志,2005,39(1):56-58.10*曉光,毛波,胡立新.酶解法提取山楂黃酮的工藝J.食品研究與開(kāi)發(fā),2010,31(8):56-59.11 王志祥,*亞娟,*蕓.超臨界流體萃取技術(shù)及其在中藥開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用J.2006,17(4):651-652.12 *俊,蔣桂華,敬小莉等.超臨界流體萃取技術(shù)在天然藥物提取中的應(yīng)用J.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2011,22(8):2020-2022.13 *玉祥,邱蔚芬.CO2超臨界萃取銀杏葉有效成分的工藝研究J.中國(guó)中醫(yī)藥科技,2006,13(4):255-256.14
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