蔣亞莉,李 蓉

(1.西北農(nóng)林科技大學醫(yī)院,陜西楊陵 712100;2.西北農(nóng)林科技大學動物醫(yī)學院,陜西楊陵 712100)

中藥現(xiàn)代提取技術*

蔣亞莉1,李 蓉2*

(1.西北農(nóng)林科技大學醫(yī)院,陜西楊陵 712100;2.西北農(nóng)林科技大學動物醫(yī)學院,陜西楊陵 712100)

中藥成分復雜,為了提高療效、減小使用劑量、便于制劑,需要經(jīng)過提取、純化處理。中藥的提取純化是一個復雜過程,傳統(tǒng)方法包括溶劑分離法、溶劑萃取法、沉淀法、鹽析法、透析法及結晶法。隨著科學技術的發(fā)展,現(xiàn)代提取技術的出現(xiàn),從根本上克服了傳統(tǒng)提取純化方法的缺點。論文對中藥現(xiàn)代提取方法進行了綜合分析。

中藥;提取;純化

*通訊作者

20世紀90年代以來,全世界有70%以上的人使用中藥治療疾病。中藥具有以下優(yōu)點:①中藥有較小的毒性和殘留;②中藥能有效治療一些西藥無能為力的疑難雜癥;③能為新藥的開發(fā)研究提供廣闊的資源;④中藥的使用不僅與國際環(huán)保與生態(tài)協(xié)調(diào)的大環(huán)境相適應,而且是建立在用現(xiàn)代高新技術嚴格規(guī)范后的安全性和有效性上。隨著人們對藥品安全性要求的提高,中藥正備受青睞,只有提高我國中藥產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力,掌握中藥生產(chǎn)核心技術、研制出高質(zhì)量的產(chǎn)品、提高我國中藥市場的技術準入標準,才能使我國中藥成為國際中藥市場的領導者。中藥提取現(xiàn)代化,是指利用現(xiàn)代科學的分離提取新方法和新技術,將中藥的有效成分分離出來,改變中藥傳統(tǒng)劑型的“黑、大、粗”狀況。我國中藥提取物品種目前約有200種,可分為3類,即單味中藥提取物,復方中藥提取物,純化提取物(包括活性部位和單體化合物)。

1 半仿生提取法

1995年張兆旺等提出了“半仿生提取法(SBE)”的中藥提取新概念。即先將藥料以一定pH的酸水提取,繼以一定pH的堿水提取,提取液的最佳pH和其他工藝參數(shù)的選擇,可用一種或幾種有效成分或(和)主要藥理作用為指標,采用比例分割法、正交試驗法等來優(yōu)選[1]。藥料(飲片)提取過程中有些成分可能相互作用,生成新的化合物,從藥物代謝過程考慮,可能是體內(nèi)發(fā)揮藥效過程中的復合作用[2]。SBE法的運用既體現(xiàn)了中醫(yī)臨床用藥綜合作用的特點,又符合口服藥經(jīng)胃腸道運轉(zhuǎn)吸收的原理[3]。同時不經(jīng)乙醇處理,可以提取和保留更多的有效成分,縮短生產(chǎn)周期,并可利用一種或幾種指標成分的含量,控制制劑的內(nèi)在質(zhì)量[4-5]。

2 超臨界流體萃取法

超臨界流體萃取法(supercritical flulid extraction,SFE)是20世紀80年代引入中國的新型分離技術。其原理是利用超臨界流體(supercritical flulid,SF)作為萃取劑在高于臨界溫度和壓力下,從目標物中萃取有效成分,當恢復到常壓常溫時,溶解在流體中的成分立即以溶于吸收液的液體狀態(tài)與氣態(tài)流體分開。通過改變壓力和溫度,改變超臨界流體的密度使其能溶解許多不同的化學成分,達到選擇性地提取各種類型化合物的目的。

在醫(yī)藥行業(yè)中常用的萃取劑為CO2,因其無毒、不易燃易爆、價廉,其極性類似乙烷。超臨界CO2萃取技術更適合脂溶性、高沸點、熱敏性組分的提取,現(xiàn)廣泛用于具有揮發(fā)性成分的研究[6]。利用超臨界CO2萃取技術對中藥白芷中香豆素類物質(zhì)進行提取研究,優(yōu)化提取工藝。通過分析延胡索乙素的提取率及提取液的含固量,發(fā)現(xiàn)SFE法不僅溶劑用量少,提取率高,而且含固量低,證明是叔胺類生物堿較為理想的提取方法[7]。用SCF-CO2技術萃取大高良姜精油,其主要成分是1′-乙酚氧基胡椒酚酯,占精油中相對含量的95.29%。其結構與文獻中的1′-acetoxy chavico lace tatea相同?；舻と旱萚8]用SCF-CO2技術萃取甘草中甘草次酸,并與索氏提取法、超聲法進行了比較,提取率是索氏提取法的13倍,超聲法的5倍,且溶劑用量小,周期短。SFE技術在中藥有效成分的提取分離具有收率高、速度快、純度高等優(yōu)點,是一種具有廣泛應用前景的技術[9]。但SFE也存在一些缺點,如常用的SFE極性小,在提取時需加調(diào)節(jié)劑來改變極性,從而會影響后續(xù)的分離分析。

3 微波提取法

微波提取法(microwave extraction)是一種新的提取技術,具有耗能低、操作時間短、溶劑耗量少、選擇性高、目標組分得率高等優(yōu)點,已成為分析化學的一種快速制樣手段[10]。馮怡等[11-12]用微波輔助萃取法,研究提取青蒿素與傳統(tǒng)提取法相比,提取率有明顯地提高。沈嵐等[13-14]用此法研究提取大黃游離蒽醌浸出量與傳統(tǒng)法比較得出結論,此法的提取效率明顯優(yōu)于蒸煮法,且操作簡單。用此法從棉籽中提取棉酚、從豆類中提取蠶豆嘧啶葡萄糖苷、金雀花堿等天然化合物,提取效率大大高于索氏提取法和超聲法,而且消耗溶劑少、時間短[15-16]。

4 超聲波提取法

超聲波提取法(ultrasound-assisted extraction)是近年來應用于中藥有效成分提取分離中的一種手段。原理是利用超聲波的空化作用加速植物有效成分溶出,加上另外超聲波次級效應,如機械震動乳化、擴散、擊碎和化學效應等,也能加速提取成分的擴散、釋放并與溶劑充分混合而利于提取[17]。超聲波提取法最大的優(yōu)點是提取時間短、溫度較低、提取率高,并且可以為中藥大規(guī)模生產(chǎn)的提取分離提供合理化生產(chǎn)工藝、流程及參數(shù)[18]。超聲波在有機物降解和天然物的有效成分提取等方面已有了一定的應用。此外,超聲波作用可以激活某些酶與細胞參與的生理生化過程,從而提高酶的活性,加速細胞新陳代謝過程[19]。超聲波的熱效應和機械作用以及空化效應是相互關聯(lián)的,通過控制超聲波的頻率與強度可突出其中某一作用,減小或避免另一個作用,以達到提高有效成分萃取率的目的[20]。董嘉德[21]應用超聲波從大黃中提取蒽醌類成分的研究結果表明,超聲處理10 min,總提取率可達95.25%;而煎煮3 h,總提取率僅為63.27%。超聲提取20 min,提取率可達99.82%。中藥所含成分相當復雜,隨著“中藥現(xiàn)代化”進程的加快,超聲技術表現(xiàn)出較強的優(yōu)勢。目前超聲技術在中藥有效成分的提取上主要采用單頻超聲,但單頻超聲在應用上仍存在一定缺陷,如聲場不夠均勻,比較容易產(chǎn)生駐波,從而影響提取效果。近年來雙頻、三頻超聲技術的應用,以及超聲波和其他技術的耦合,使中藥的有效成分得到更有效的提取。

5 酶法提取

酶工程技術(cellulase engineering technique)是近年來用于中藥工業(yè)的一項生物工程技術。中藥含有多種有效成分,并與蛋白質(zhì)、纖維素、葉綠素、樹膠、鞣質(zhì)、淀粉、植物纖維等非需要成分混雜[22-23]。這些成分一方面影響植物細胞中活性成分的浸出,另一方面也影響中藥液體制劑的澄清度。傳統(tǒng)的提取方法提取時溫度高,提取率低,浪費溶劑,成本高,不安全。選用恰當?shù)拿缚梢酝ㄟ^酶反應較溫和地將細胞壁疏松、破裂,減小傳質(zhì)阻力,加速有效成分的釋放提取;選用相應的酶可將影響液體制劑的雜質(zhì)如淀粉、蛋白質(zhì)、果膠等分解祛除,也可促進某些極性低的脂溶成分轉(zhuǎn)化為糖苷類易溶于水成分而有利于提取[24-25]。故酶法不失為一種最大限度從植物體內(nèi)提取有效成分的方法之一。采用由纖維素酶、果膠酶和蛋白酶按一定比例組成的復合酶提取姬松子實體多糖,對姬松子實體在45℃酶解40 min,然后升溫至85℃,熱水浸提1 h,多糖提取率為15.67%,所需時間為單純熱水提取的一半,而提取率明顯高于水浸提,也高于酸、堿浸提。試驗證明采用纖維素酶法提取工藝提取紅花中的紅花黃色素,與傳統(tǒng)水浸提取工藝相比,提取率提高了9.40%～13.35%。試驗證明酶法具有提取率高、提取條件溫和、有效成分理化性質(zhì)穩(wěn)定的特點。試驗過程中加入的纖維素酶對紅花黃色素的性質(zhì)無影響,試驗確定的紅花黃色素酶法提取適宜工藝條件為提取溫度50℃,提取介質(zhì)pH4.4,纖維素酶與紅花的配料比為1∶80。酶法在藥物提取中有較大的應用潛力,但該技術也存在一定的局限性,酶提取法對試驗條件要求較高,為使酶發(fā)揮最大作用,需先通過試驗確定,掌握最適溫度、pH及最適合作用時間等,還需要進一步研究。

6 結語

中藥有效成分的提取分離具有悠久的歷史,湯劑和酊劑就是典型的代表。隨著時代發(fā)展和科技進步,不經(jīng)提取或經(jīng)過粗提的劑型逐步突現(xiàn)其弊端,為了提高中藥的療效,拓寬給藥途徑使中藥得到國際市場的廣泛認可,中藥劑型創(chuàng)新成為必然。顆粒劑、注射劑、氣霧劑和滴劑等新劑型要求提取中藥材中的有效成分,去除雜質(zhì),分離得到的精華部分。只有將現(xiàn)代技術應用于中藥研究,才能更快的實現(xiàn)中藥制劑現(xiàn)代化的目標,提高中藥產(chǎn)品在國際上的競爭力。如在經(jīng)營過程中能借鑒國外天然藥物的發(fā)展模式和方法,即可強化中藥產(chǎn)業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新能力,又能為中藥產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展提供技術保障。

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Modern Extraction Techniques of Traditional Chinese Medice

JIANG Ya-li1,LI Rong2

(1.Hospital of Northwest A&F University,Y angling,Shaanxi,712100,China;
2.College of Veterinary Medicine,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi,712100,China)

The useful components should be extracted and from traditional Chinese medicine in order to improve treatment efficacy using the least dose and facilitate to processing.Extraction and purification of traditional Chinese medicine are complex processes.At present,the traditional methods include solvent separation,solvent extraction,precipitation,salting,dialysis and crystallization.However,with the scientific and technological development,many modern extraction techniques have been invented,which overcomes the fundamental shortcomings of traditional methods.This article analysed and discussed modern extraction methods for traditional Chinese medicine.

traditional Chines medicine;extraction;purification

S853.7

B

1007-5038(2010)09-0105-03

2010-04-12

蔣亞莉(1970-),女,陜西楊陵人,主管中藥師。