(上海市中医药大学附属曙光医院药剂科上海200021)
【摘要】中药提取是中药研究领域中的一项重要内容。中药提取技术的发展及其转化应用在中药现代化进程中具有重要作用。本文主要对大孔树脂吸附法、超声提取法、超临界流体萃取法、酶法等现代中药提取技术及其在国内的转化应用进行了介绍。
【关键词】中药提取;提取技术;转化应用
【中图分类号】R284.2【文献标识码】B【文章编号】2095-1752(2017)19-0314-02
ExtractiontechnologyofChineseherbalmedicineanditsapplicationinChina
【Abstract】ChinesemedicineextractionisanimportantcontentintheresearchfieldoftraditionalChinesemedicine.ThedevelopmentandapplicationoftheextractiontechnologyofChinesemedicinehasanimportantroleintheprocessofmodernizationoftraditionalChinesemedicine.Thispapermainlyintroducesmacroporousresinadsorption,ultrasonicextraction,supercriticalfluidextraction,enzymaticmethodandtheirapplications.
【Keywords】ExtractionofChineseherbalmedicine;Extractiontechnique;Transformationapplication
中草药所含的化学成分十分复杂,包括有效成份(如生物碱、黄酮类、有机酸、氨基酸、香豆素等),无效成份(如纤维素、叶绿素、树胶、鞣质及无机盐等)以及有毒成份[1-3]。因此提取中草药中的有效成分,并进一步分离、纯化得到单一有效成分是中药研究领域中的一项重要内容。传统提取中药中有效成分的方法包括浸渍法、水煎煮法、溶剂提取法、回流法、渗漉法、水蒸气蒸馏法、改良明胶法以及升华法等。其中水煎煮法是最常用的方法[4-5]。用传统方法提取中药会造成中药中有效成分尤其是水不溶性成分损失较多,同时提取过程中所用的有机溶剂有可能与有效成分发生化学反应,使其失去生物活性。传统的中药提取方法不能使非有效成分最大限度地除去,提取液中除有效成分外,杂质较多,还有少量脂溶性成分,且浓缩率也不够高,不利于精制。再者,高温操作会使热敏性有效成分的大量分解[6]。
随着现代工业的飞速发展,中药工程技术也不断发展,一些现代分离技术也不断被应用到中药生产中来,本文主要对大孔树脂吸附法、超声提取法、超临界流体萃取法、酶法等现代中药提取技术及其在国内的转化应用进行了介绍。
1.现代分离技术
1.1大孔树脂吸附法及其转化应用
1.1.1大孔树脂吸附法[7]大孔树脂吸附法是指选用特殊的吸附剂从中药复方煎液中选择性地吸附所需要的有效成分,除去无效成分的一种提取精制的工艺。于上世纪70年代末逐步应用于中草药有效成分提取分离中。大孔树脂吸附分离技术主要优点有:操作方便、设备简单、节省能源、成本低、不吸潮、产品纯度高等。此外,大孔吸附树脂还可应用于中药有效成分样品组成含量测定前的预分离。
1.1.2大孔树脂吸附法的转化应用近年来,大孔树脂分离技术已广泛地应用于中药有效成分的提取分离与精制,主要用于纯化黄酮类、苷类、生物碱类等化学成分,并且取得了相当显著的成果。有研究表明[8-10],用大孔树脂吸附法分离竹叶黄酮时,采用AB-8树脂进行对竹叶黄酮的提纯,提取物中黄酮比采用其他方法提取含量提高1倍以上。又有研究表明[11],采用大孔树脂分离技术精制脑康口服液能有效的提高脑康口服液澄明度。
1.2超声提取法及其转化应用
1.2.1超声提取法(UltrasonicExtraction,UE)[12]超声提取法主要是利用超声波的空化作用、热效应以及机械效应等加速细胞内有效物质的释放、扩散和溶解,从而显著提高提取效率。超声提取法的主要理论依据为超声的空化效应、机械作用以及热效应。超声空化效应中产生的极大压力能使植物细胞壁甚至是整个生物体的破裂在瞬间完成,大大缩短了破碎时间,同时超声波的振动作用能加强细胞内物质的释放、扩散和溶解,从而显著提高提取效率。超声提取法具有提取时间短、提取效率高、能耗低、提取温度低、适用性广等特点。
1.2.2超声提取法的转化应用目前超声提取法已广泛用于多种中药的不同药用部位有效成分的提取中,主要用来提取生物碱、黄酮类、多糖类、苷类等化学成分。例如赵锐[13]等利用超声提取法对黄姜总黄酮的提取进行了工研究。但是,目前超声提取法更多的是用于实验研究,较少的用于实际生产工艺。
1.3超临界流体萃取法及其转化应用
1.3.1超临界流体萃取法(supercriticalfluidextraction,SFE)[14]超临界流体萃取法(supercriticalfluidextraction,SFE)即利用超临界流体(supercriticalfluid,SF,是指某种气体(液体)或气体(液体)混合物在操作压力和温度均高于临界点时,使其密度接近液体,而其扩散系数和黏度均接近气体,其性质介于气体和液体之间的流体。)为溶剂,从固体或液体中萃取并分离出某些有效组分的一种技术。超临界流体萃取法充分利用超临界流体气液两重性的特点,可调节溶剂的选择性和组分的溶解度。因其具有萃取和分离的双重作用,萃取效率高,物料又无相变过程,工艺流程简单,因而节能明显,且无有机溶剂残留,产品质量好又不会对无环境造成污染。
1.3.2超临界流体萃取法的转化应用二氧化碳为常用的超临界流体。因其具有化学惰性及临界温度与临界压力低等特点,适合于提取分离挥发性物质及含热敏性组分的物质。故超临界流体萃取法常用来提取挥发油、生物碱、糖类以及苷类。朱立刚[15]等采用超临界流体萃取法对药用大豆磷脂的生产工艺进行研究,其制得的大豆磷脂各项指标均符合国家标准,且用超临界流体萃取法生产的药用大豆磷脂工艺和产品质量稳定,可用于实际生产。但是,由于二氧化碳-超临界流体萃取法较适合于相对分子量较小、亲脂性的物质萃取,且超临界流体萃取法设备属高压设备,投资较大,实际应用较少。
1.4酶法及其转化应用
1.4.1酶法[16]酶分析法是一种生物药物分析方法。因其以酶为分析对象,故酶分析法具有快速、高效、反应特异性高、反应条件温和且易于控制等优点,故其适合有效成分含量很低(微量甚至痕量)以及受溶剂影响较大且易发生结构变化的有效成分提取。
1.4.2酶法的其转化应用近年来,随着酶工程技术的发展,将酶分析法应用于中药有效成分的提取、分离以及纯化取得很大进展。例如可以利用相应的酶破坏植物细胞壁,从而促进有效成分提取;酶分析法可以去除体系内杂质,提高提取体系澄清度以及改变药材质地;酶分析法还可以改变提取目标成分的性质,从而加强药物活性。王华斌等[17]利用酶法提取石榴皮中多酚,发现酶法提取石榴皮中多酚的提取率比溶剂浸提法高出16.84%。但由于酶法提取对实验要求较高,要将其应用于工业化中药提取还需考虑底物的浓度、酶的浓度、激动剂以及抑制剂等诸多因素影响,情况较为复杂。酶工程技术对反应条件的控制要求较高,从而导致生产成本较高,故酶工程技术常用于特殊药材的提取。大规模工业应用较少。
2.讨论
目前,大孔树脂吸附法、超声提取法、超临界流体萃取法、酶法等现代中药提取技术已被广泛用于中药有效成分的提取。现代中药提取技术相对于传统提取工艺而言,有提取时间短、提取效率高、工艺流程简单、无有机溶剂残留,产品质量好、纯度高又不会对无环境造成污染等优点。大多数提取新技术在中药有效成分的提取仅实验室研究较多,而且生产成本较高,工业化应用较少。但由于其优越性可见现代中药提取技术对中药有效成分的提取具有潜在的工业应用价值,我们应加以利用,促进新技术在中药行业的发展,创造更多的社会价值[18]。
【参考文献】
[1]杨秀伟.中草药化学成分的研究[J].中草药,2007,07:961-969.
[2]中草药化学成分研究[A].中华中医药学会(ChinaAssociationofChineseMedicine)、青海省中藏医药管理局、青海省中医学会.现代化中药制剂发展与中药药理学研究交流会论文集[C].中华中医药学会(ChinaAssociationofChineseMedicine)、青海省中藏医药管理局、青海省中医学会:2009:5.
[3]中草药的化学成分(上)[J].新医学,1971,10:46-50.
[4]周俊培.综述传统中药提取装置[J].医药工程设计,2009,05:34-39.
[5]赵孟春,段瑞旭,李宏全,白瑞.中药提取方法研究进展[J].猪业科学,2007,02:32-33.
[6]刘明言,王帮臣.用于中药提取的新技术进展[J].中草药,2010,02:169-175.
[7]白金刚,张典瑞,刘向荣.大孔树脂吸附法在中药分离、纯化中的应用[J].内蒙古中医药,2009,02:89-90.
[8]冯涛,曹东旭,高辉,吕晓玲.大孔吸附树脂对竹叶黄酮的吸附分离特性研究[J].广州食品工业科技,2003,01:9-11.
[9]陆志科,谢碧霞.大孔树脂对竹叶黄酮的吸附分离特性研究[J].经济林研究,2003,03:1-4.
[10]冯爱娟,吴酬飞,叶茂,邓毛程.大孔树脂吸附法分离纯化竹叶黄酮研究[J].广东农业科学,2015,19:89-94.
[11]张春艳,郭浩生.脑康口服液的制备工艺改进[J].时珍国医国药,2001,07:602-603.
[12]郭孝武.一种提取中草药化学成分的方法——超声提取法[J].天然产物研究与开发,1999,03:37-40.
[13]赵锐.超声提取黄姜总黄酮的工艺优化及动力学研究[D].陕西师范大学,2013.
[14]陈楚良.超临界流体萃取法[J].上海环境科学,1994,04:19-21+45.
[15]朱立刚,常洋.超临界流体萃取法生产药用大豆磷脂的工艺研究[J].黑龙江医药,2014,02:327-329.
[16]陈栋,周永传.酶法在中药提取中的应用和进展[J].中国中药杂志,2007,02:99-101+119.
[17]王华斌,王珊,傅力.酶法提取石榴皮多酚工艺研究[J].中国食品学报,2012,06:56-65.
[18]王赛君,伍振峰,杨明,王雅琪,王芳,柯刚,黄居敏.中药提取新技术及其在国内的转化应用研究[J].中国中药杂志,2014,08:1360-1367.