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中药提取新技术的研究进展

编辑:管理员    发布时间:2016/8/6 17:28:09


     摘要:先容中药化学成分提取方法的研究进展,以提高其提取率。方法:本文分别阐述了9种提取方法,包括超高压提取、酶解、半仿生提取、真空冷冻干燥、超声提取、高速逆流色谱分离技术、大孔吸附树脂分离纯化技术、组织破碎提取法和酶法提取技术与其他技术的联用。结论:传统的和现代的提取分离方法各有优劣,采用合适的提取分离方法,不仅可以提高提取效率,还可以增加某种化学成分的相对量,为后续处理带来方便。提取分离新技术的推广应用,将会使生产成本降低、产品质量得到提高,从而推动中药的现代化进程,为我国的中药走向国际市场奠定基础。

中医药是中华民族的瑰宝,然而,中药提取分离工艺发展较为滞后,成为了传统中医药发展和生存的瓶颈。因此,必须对传统的方法不断进行优化,对新方法不断进行推广和完善。在此对一些中药化学成分提取分离新技术进行综述。

1提取方法

1.1超高压提取

超高压提取也称超高冷等静压提取,是指在常温下用100~1000MPa的流体静压力作用于提取溶剂和中药的混合液上,并在预定压力下保持一段时间,使植物细胞内外压力达到平衡后迅速卸压。由于细胞内外渗透压力忽然增大,细胞膜的结构发生变化,使得细胞内的有效成分能够穿过细胞的各种膜而转移到细胞外的提取液中,从而达到提取中药有效成分的目的。此技术在国内外主要应用于食品业,以防比食物微生物污染、延长食品储藏时间。超高压提取不仅收率高、时间短、耗能低,而且产物易分离、纯化,同时可在低温下进行,特别适宜于受热不稳定化合物的提取,如丹参素等。陈等等将丹参用80%乙醇溶液(pH=13)浸泡16h后,在300MPa压力下进行提取,结果丹参素提取率为0.465%,较热回流提取法高33.7%。

1.2酶解法

中药酶法工艺是以中医药理论为引导,在传统的溶剂提取方法基础上,利用酶反应高度专一的特点,选择相应酶,将细胞壁组分水解或降解,破坏其结构,使壁内有效成分充分暴露出来,溶解、混悬或胶溶于溶剂中,从而达到提取分离细胞内有效成分的目的。付宏媛等利用纤维素酶水解甘薯多糖,结合热水浸提甘薯多糖,提取率达到5.55%;通过正交试验得到酶解最适作用条件为反应90min、纤维素酶添加量为0.04%(酶活性不低于10000μg/g)、反应温度30℃。赵某等采用纤维素酶酶解法提取,大大提高了白葵芦醇的提取率,提高了虎杖药材的利用率。刘某等报道,在pH为5.0 ,温度为55℃ ,酶解时间为90min,酶质量浓度为0.1 5mg/mL,料液质量比为1:12的最佳条件下,从山碴中提取黄酮的收率可达到90%,且黄酮类化合物的活性依然存在。水解或降解,破坏其结构,使壁内有效成分充分暴露出来,溶解、混悬或胶溶于溶剂中,从而达到提取分离细胞内有效成分的目的。

1.3半仿生提取法

半仿生提取法模仿口服药物在胃肠道的转运过程,采用选定pH的酸性水和碱性水依次连续提取。这种提取法既体现了中医临床用药的综合作用特点,又符合口服药物经胃肠道转运吸取的原理,同时不经乙醇处理,可以提取和保留更多的有效成分,缩短生产周期,降低成本。但是长时间高温煎煮会影响许多有效活性成分,从而降低药效。

1.4真空冷冻干燥法

真空冷冻干燥是稳定化的物质干燥过程,将含有大量水分的物料预先进行降温冻结成固态,在真空的条件下使其中的水分从固态直接升华变成气态排出,以除去水分而保存物质。此方法能在分离提取中快速富集有效成分,由于操作温度较低、不易破坏活性成分,适于生命活性组织中有效成分的提取分离。

1.5超声提取技术

超声波是一种弹性机械振动波,具有高速、强烈振动及空化效应等作用。因此,能破坏植物药材的细胞,使溶剂体渗透到药材细胞中,从而加速药材中的有效成分溶解,以提高有效成分的提取率。研究证明,超声提取不会改变有效成分的结构,并且缩短提取时间,提高提取效率。另外,超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并使之充分与溶剂混合,利于提取。其热效应、机械粉碎作用及空化作用成为超声技术在中药提取法应用中的理论依据。与常规提取法相比,超声波提取法最大的优点是提取时间短、温度较低、收率高,并且已为中药大生产的提取分离提供合理化生产工艺、流程及参数。近年来,双频、三频超声技术的应用,以及超声波和其他技术的祸合,如超声一微波协同萃取技术、纤维素酶一超声波萃取技术、超声强化超临界萃取技术的应用,使得中草药有效成分得到更有效的提取。

1.6高速逆流色谱分离技术

高速逆流色谱技术(HSCCC)是一种不用任何固态载体或支撑体的液液分配色谱技术。HSCCC技术分离效率高、产品纯度高、不存在载体对样品的吸附和勃染,具有制备量大和溶剂消耗少等优点。随着局部精炼逆流色谱技术的问世,使HSCCC的进样量大大增加,能方便快速地分离克数量级样品,更有利于中药有效成分的分离制备。该技术有望成为中药有效成分质量标准研究、分析的一种新方法,也会成为中药制剂生产的一种新型分离技术。CWL-M威尼斯注册送28中药提取新技术的研究进展

1.7大孔吸附树脂分离纯化技术

大孔吸附树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸附剂,已逐步应用到中草药有效成分提取分离过程中。其特点是吸附容量大、再生简单、效果可靠。中国医学科学院药物研究所植化室用大孔吸附树脂对糖、生物碱、黄酮等进行吸附,并在此基础上用于天麻、赤芍、灵芝等中草药中有效成分的分离及纯化,结果表明,大孔吸附树脂是分离中药水溶性成分的一种有效方法。作为一种新型的分离手段,大孔吸附树脂分离技术正在日益广泛地应用于中药制剂生产中。

1.8组织破碎提取法

组织破碎提取法的基本原理和闪式提取器的特点组织破碎提取法的基本原理是在室温和适当溶剂存在下,将植物的根、茎、叶、花、果实和种子等物料在数秒钟内破碎至细微颗粒,同时通过实现高速搅拌、振动、负压渗滤3种因素的最佳结合,使有效成分迅速达到药材组织内外平衡,通过滤过达到提取目的。组织破碎提取法是通过闪式提取器来实现的,适用于植物软、硬材料。由于完成一次提取一般在数秒至几分钟,其速度为传统提取方法的百倍以上,因此被称之为闪式提取器。闪式提取器的破碎刀头在设计方而既考虑到使药材达到适当颗粒度利于组织内外的平衡,又不至于因颗粒太细而影响下游的滤过。设计时将破碎颗粒范围控制在40 60目,由于颗粒细小,与适当溶剂混合,在高速搅拌与振动下,药材内部的化学成分在极短的时间转移至溶剂中并达到平衡,从而实现提取的目的。进行一次提取一般在1 min左右,即可提取出药材中的70%的成分,滤过后可重复提取2次,依次得到剩余的20%和10%,如能在抽滤过程中以同样溶剂适当淋洗,可收到更好的效果。

2总结

    研发理想的中药提取技术是生产、安全、高效、稳定、可控的现代中药产品的关键。超临界萃取、连续逆流提取、微波萃取、超声提取、酶提取、半仿生提取、液泛提取、组织破碎提取、压榨提取、免加热提取、空气爆破提取、常温超高压提取等技术各有特点和适用范围,可以在中药提取分离中发挥其应有作用。

    目前应关注的问题是,提取新技术的研发多限于单味药,应加强复方中药提取适应性和药效等研究;提取机制认识方而,定性说明或推测较多,需要充分必要的证据支撑;多数技术的成熟度还不高,缺乏足够的中试和工业数据支撑,需要进一步加强这方而的研发;各种提取方法都有其优缺点,尚缺乏一种理想的中药提取方法;多是单个提取技术的研发,不同提取技术的集成和比较研究不够,缺乏与其他诸如分离技术等的集成研究,应引起重视。

    另外,中药提取技术有很多种,选择时应从药效、药理、工艺、工程、经济、环保、循环再利用等角度综合考虑为好。理想的中药提取技术应具有提取效率高、有效成分损失小、提取物临床疗效好且质量稳定、工艺简便且操作连续自动和安全、提取时间短、且经济、绿色和环保。

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