中藥有效成分提取技術(shù)現(xiàn)狀

廣西壯族自治區(qū)北海市中醫(yī)醫(yī)院，廣西 北海 536000

中藥有效成分是傳統(tǒng)中藥治療疾病的物質(zhì)基礎(chǔ)。植物體內(nèi)有效成分：目前認(rèn)為有生物堿、甙類、黃酮體等；無(wú)效成分通常指纖維素、葉綠素、樹(shù)膠、鞣質(zhì)等。選擇適當(dāng)?shù)奶崛》椒ㄌ崛》蛛x有效成分有利于降低原藥毒性，提高藥效。傳統(tǒng)中藥提取方法有：溶劑提取法、水蒸汽蒸餾法、升華法及壓榨法。溶劑提取法有浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法、連續(xù)回流提取法等。用傳統(tǒng)的提取方法，操作簡(jiǎn)便，成本低，但周期長(zhǎng)，提取率不高。近年應(yīng)用高新技術(shù)提取分離中藥的有：超臨界流體萃取法、膜分離技術(shù)、超微粉碎技術(shù)、中藥絮凝分離技術(shù)、半仿生提取法、超聲提取法、旋流提取法、加壓逆流提取法、酶法、大孔樹(shù)脂吸附法、分子蒸餾法等。尤其是超臨界流體萃取技術(shù)、超聲提取技術(shù)、微波萃取技術(shù)、酶法、半仿生提取法、破碎提取法等這些新技術(shù)和方法的應(yīng)用，使得中草藥提取既符合傳統(tǒng)的中醫(yī)理論，又能達(dá)到提高有效成分的收率和純度的目的。本文就此作一綜述。

1 中藥有效成分的傳統(tǒng)提取法

1.1 溶劑提取法(Liquid Extraction) 溶劑提取法是根據(jù)中草藥中各成分在溶劑中的溶解性，選用對(duì)活性成分溶解度大，對(duì)不需要溶出成分溶解度小的溶劑，將有效成分從藥材組織內(nèi)溶解出來(lái)的方法。當(dāng)溶劑加到中草藥原料中時(shí)，溶劑由于擴(kuò)散、滲透作用逐漸通過(guò)細(xì)胞壁透入到細(xì)胞內(nèi)，溶解可溶性物質(zhì)，而造成細(xì)胞內(nèi)外的濃度差，于是細(xì)胞內(nèi)的濃溶液不斷向外擴(kuò)散，溶劑又不斷進(jìn)入藥材組織細(xì)胞中，如此多次循環(huán)，直至細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，將此飽和溶液濾出，繼續(xù)加入新溶劑，直到把所需要的成分完全溶出。中草藥成分在溶劑中的溶解度直接與溶劑性質(zhì)有關(guān)，溶劑的選擇遵守溶劑“相似相溶”的規(guī)律，是選擇適當(dāng)溶劑從中草藥中提取所需要成分的依據(jù)之一[1]。

1.1.1 浸漬法(Impregnation method) 浸漬法是將適度處理的原料用合適的溶劑在常溫或溫?zé)釛l件下浸泡出有效成分的一種方法。本法適用于有效成分遇熱易破壞以及含多量淀粉、樹(shù)膠、果膠、粘液質(zhì)的中藥的提取。操作簡(jiǎn)單易行，但浸出率較差。楊麗玲等[2]研究?jī)?yōu)選浸漬法提取人參皂苷最佳浸泡時(shí)間，采用高效液相色譜法測(cè)定不同浸泡時(shí)間提取物的皂苷含量。結(jié)果Rb1隨浸泡時(shí)間延長(zhǎng)而含量增加。

1.1.2 滲漉法(Percolation method) 滲漉法是將適度粉碎的藥材置滲漉筒中，自上往下不斷添加溶劑，溶劑滲過(guò)藥材層向下流動(dòng)過(guò)程中將藥材成分浸出的方法。滲漉屬于動(dòng)態(tài)浸出方法，溶劑利用率高，有效成分浸出完全，并直接收集浸出液。適用于貴重藥材、毒性藥材及高濃度制劑。滲漉法又分為單滲漉法，重滲漉法，加壓滲漉法，逆滲漉法。俞莉等[3]研究冬凌草的滲漉提取工藝，優(yōu)選出滲漉提取的最佳工藝，收集10倍量滲漉液。韓曉珂等[4]通過(guò)滲漉法和回流法提取丹參藥渣中脂溶性成分的比較研究，結(jié)果滲漉法的最佳工藝及回流法的最佳工藝所提取的丹參酮ⅡA含量最高。

1.1.3 煎煮法(Decocting method) 煎煮法指將藥材適當(dāng)處理，加水煎煮，使其有效成分煎出的方法，其方法分直火提取和蒸氣提取。除用于制備湯劑外，同時(shí)也是用于制備散劑、丸劑、片劑、沖劑及注射劑的基本方法之一。所用容器不宜用鐵鍋，以免藥液變色。陳赟[6]研究煎煮法提取赤芍中芍藥苷的方法，經(jīng)考察并進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果最佳煎煮法提取赤芍中提取率為35.4mg/g。此法工序繁瑣，煎煮時(shí)間長(zhǎng)，但煎煮法符合中醫(yī)用藥習(xí)慣，是我國(guó)最早使用的傳統(tǒng)的浸出方法[5]，仍是常用的中藥提取方法。

1.1.4 回流提取法(Reflux extraction) 回流提取法是用有機(jī)溶劑提取中藥成分，采用回流加熱裝置，將浸出液加熱蒸餾，其中揮發(fā)性溶劑餾出后又被冷卻，重復(fù)流回浸出容器中浸提原料，這樣循環(huán)往復(fù)，直至有效成分回流提取完全的方法。受熱易破壞的成分的浸出不宜使用。此法提取效率較冷浸法高，大量生產(chǎn)中多采用連續(xù)提取法。賈曉斌等[7]研究比較超臨界CO2流體萃取法(CO2-SFE)和回流提取法提取靈芝中三萜類成分的優(yōu)劣。結(jié)果醇回流提取法和超臨界CO2流體萃取法兩者得到的三萜類成分的色譜圖具有相似的峰形，靈芝三萜和靈芝酸B含量相近。

1.1.5 連續(xù)回流提取法(Continuous reflux extraction) 連續(xù)回流提取法是用揮發(fā)性有機(jī)溶劑提取中藥成分的一種方法[8]，利用索氏提取器通過(guò)溶劑回流和虹吸原理，使固體物質(zhì)每一次都能為純的溶劑所萃取，使固體中的可溶物匯集到燒瓶?jī)?nèi)，反復(fù)循環(huán)，至有效成分充分被浸出。此法需用溶劑量較少，提取成分也較完全，彌補(bǔ)回流提取法中需要溶劑量大，操作較繁的不足。

1.2 水蒸氣蒸餾法(Steam Distillation) 水蒸氣蒸餾法是指將含有揮發(fā)性成分的藥材與水共蒸餾，使其成分隨水蒸氣一并餾出，經(jīng)冷凝提取揮發(fā)性成分的方法[9]。水蒸氣蒸餾法可分為共水蒸餾法、通水蒸氣蒸餾法、水上蒸餾法。該法不適用于化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定組分的提取。王立斌等[10]研究采用水蒸餾蒸餾方法對(duì)薄荷進(jìn)行了出油率的測(cè)定，結(jié)果表明出油率達(dá)到理論含油量的百分之九十。

1.3 升華法(Sublimation) 固體物質(zhì)受熱氣化，遇冷后又凝固為固體化合物，稱為升華[11]。將中草藥中具有升華性成分直接通過(guò)升華提取出來(lái)的方法。如樟木中升華的樟腦，茶葉中的咖啡堿在178℃以上就能升華而不被分解。升華法雖然簡(jiǎn)單易行，但升華不完全，產(chǎn)率低，有時(shí)還伴隨有分解現(xiàn)象。

1.4 壓榨法(Press method) 含有揮發(fā)油較多的中藥，可以用機(jī)械壓力直接榨出芳香油的提取方法叫壓榨法。張學(xué)愈等[12]采用壓榨法提取莪術(shù)鮮品中揮發(fā)油，結(jié)果提取粗揮發(fā)油收率可達(dá)5.64%。文紅梅等[13]采用水蒸汽蒸餾法、壓榨法兩種提取方法，對(duì)同一批次的生姜樣品進(jìn)行提取。結(jié)果壓榨法提取的生姜汁中所含揮發(fā)油保留了傳統(tǒng)水蒸汽蒸餾法的揮發(fā)油成分，壓榨法具有操作方便、能耗低、污染少的特點(diǎn)，適用于生姜揮發(fā)油的提取。

2 現(xiàn)代提取分離技術(shù)的應(yīng)用

近年來(lái)，愈來(lái)愈多的高新技術(shù)應(yīng)用于中藥提取分離，既保持了原藥材中固有的有效群體的自然組成又彌補(bǔ)傳統(tǒng)提取分離方法的不足?，F(xiàn)概述如下幾種：超臨界流體萃取法、微波萃取技術(shù)、超微粉碎技術(shù)、半仿生提取法、超聲波提取法、酶提取法、大孔樹(shù)脂吸附法、破碎提取法等。

2.1 超臨界萃取法(Supercritical-fluid extraction，SFE) SFE是一種以超臨界流體(SF)代替常規(guī)有機(jī)溶劑對(duì)中草藥有效成分進(jìn)行萃取和分離的新型技術(shù)。即是在高于臨界溫度和壓力下，以一種超臨界流體從中藥中萃取有效成分，當(dāng)恢復(fù)到常壓常溫時(shí)，溶解在流體中的成分以溶于吸收液的液體狀態(tài)與氣態(tài)流體分開(kāi)。萃取過(guò)程分為流體壓縮→萃取→減壓→分離四個(gè)階段。葛發(fā)歡等[15]研究了超臨界CO2萃取柴胡揮發(fā)油和皂苷的工藝，大大提高收率，縮短提取時(shí)間。于紅宇采用超臨界CO2萃取法提取有效成分亞麻籽油，發(fā)現(xiàn)收率比傳統(tǒng)壓榨法提高8%[16]。用超臨界CO2萃取法萃取防風(fēng)確定其化學(xué)成分為人參醇和大量的脂肪酸[17]。與傳統(tǒng)的提取分離法相比，SFE的優(yōu)點(diǎn)為可在常溫條件下提取分離不同極性、不同沸點(diǎn)的化合物，保留有效成分，純度好，收率高。

2.2 超聲波提取法(Ultrasonic extraction,USE) USE利用超聲波具有的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，通過(guò)增大介質(zhì)的穿透力及分子運(yùn)動(dòng)以提取中藥的有效成分。與常規(guī)提取法相比，成本低、回收率高、有機(jī)溶劑殘留少。劉宇文等[18]研究云芝多糖的最佳超聲提取工藝與常規(guī)提取方法的最佳工藝比較，表明超聲提取法與傳統(tǒng)的熱水提取法相比，提取率高，其所需提取溶劑的量更少、浸提時(shí)間短。謝彩娟等[19]考察了超聲法提取延胡索總生物堿并與傳統(tǒng)回流提取法比較，延胡索乙素的提取率提高超過(guò)18%，且超聲提取時(shí)間明顯短于回流提取的時(shí)間。楊榮華等[20]研究超聲波法提取銀杏葉中黃酮類化合物的工藝，發(fā)現(xiàn)超聲提取的提取率比溶劑法提高了約1.5倍。

2.3 微波萃取技術(shù)(Microwave extraction) 利用電磁場(chǎng)的作用使中藥中的有機(jī)物成分與基體有效的分離，并保持原化合物狀態(tài)的一種分離方法。微波提取是一種新的提取技術(shù)，具有耗能低、操作時(shí)間短、溶劑耗量少、選擇性高、提取率高等優(yōu)點(diǎn)。近年，微波萃取技術(shù)被用于中草藥提取的研究。劉忠英等[21]采用常壓回流微波提取法提取刺五加葉中的總黃酮，提取率遠(yuǎn)高于索氏提取法，而提取時(shí)間大大縮短。劉覃等[22]利用微波萃取技術(shù)從龍葵中提取總生物堿，提取時(shí)間比回流提取法的縮短，產(chǎn)率增加。龔盛昭等[23]利用微波萃取技術(shù)提取黃芪皂苷，結(jié)果提取時(shí)間比加熱法的縮短，而皂苷產(chǎn)率則增加。微波萃取技術(shù)與傳統(tǒng)煎煮法相比較，克服了藥材細(xì)粉易凝聚易焦化的弊病，提取時(shí)間極短，設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少。

2.4 半仿生提取法(Semi-bionic extraction，SBE) SBE是模擬口服給藥及藥物經(jīng)胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)的原理，從生物藥劑學(xué)的角度，對(duì)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。即將藥料先用一定pH的酸水提取，繼以一定pH的堿水提取，提取液分別濾過(guò)，濃縮，制成制劑。這種新提取法提取的中藥制劑保留更多的有效成分，縮短生產(chǎn)周期，降低成本。多種復(fù)方制劑的研究顯示，SBE法有可能替代水提取法。李芳等[24]對(duì)桂枝茯苓丸方藥半仿生提取法(SBE)與水提法(WE)進(jìn)行比較，結(jié)果兩種方法提取液綜合評(píng)判值為：YSBE液>YWE液，即半仿生提取法優(yōu)于水提取法。孫秀梅等[25]優(yōu)選黃精的半仿生提取(SBE)法工藝參數(shù)，對(duì)黃精和酒黃精分別作SBE液與WE(水提)液的指標(biāo)成分比較，結(jié)果黃精藥用以酒蒸制品用SBE法提取為佳。謝志美等[26]報(bào)道艾葉經(jīng)過(guò)半仿生法浸提水蒸氣蒸餾獲得揮發(fā)油，產(chǎn)油率較直接蒸餾水浸提-水蒸氣蒸餾提高0.3%，而且提取的揮發(fā)油組分比直接水蒸氣蒸餾獲得的多。綜上表明SBE技術(shù)是一種具有廣泛應(yīng)用前景的提取技術(shù)。

2.5 酶提取法(Enzymatic extraction，EE) EE是選用適當(dāng)?shù)拿?，通過(guò)酶反應(yīng)溫和地將植物組織分解，加速有效成分的釋放提取的一項(xiàng)生物工程技術(shù)。影響中藥液體制劑澄清度的多為淀粉、果膠、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，針對(duì)雜質(zhì)選用相應(yīng)的酶予以分解除去，可促進(jìn)某些極性低的脂溶成分轉(zhuǎn)化成易溶于水的糖苷類成分有助提取。酶反應(yīng)較溫和地將植物組織分解，提高收率。Waliszewski等[27]采用酶法從香草豆中提取香蘭素，提取效率是溶劑法的2倍。吳素萍等[28]采用酶法提取枸杞中的枸杞多糖，發(fā)現(xiàn)酶法提取所得的枸杞多糖大于空白所得的枸杞多糖。傳統(tǒng)的提取方法提取率低、成本高，酶法在藥物提取中有較大的應(yīng)用潛力，但酶提取法對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求比較高，為使酶發(fā)揮最大作用，需掌握最適合的條件因素。

2.6 破碎提取法 根據(jù)流體力學(xué)原理，參照國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，研制出一種新型的破碎提取器，并用這種提取器提取中藥材有效成分的一種新的提取方法一破碎提取法。該方法是通過(guò)對(duì)植物材料在適當(dāng)溶劑中充分破碎而達(dá)到提取的目的。通過(guò)選用各種性質(zhì)的藥材，分別進(jìn)行冷浸提取法、滲漉提取法、回流提取法和破碎提取法所得提取物收得率和薄層層析對(duì)比試驗(yàn)。研究表明，破碎提取法操作簡(jiǎn)單，避免了高溫加熱，節(jié)約時(shí)間、溶劑和能源。袁珂等[29]對(duì)冬凌草不同提取工藝及含量測(cè)定進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)破碎提取法較其它提取法提取的冬凌草甲素含量高；對(duì)車前草采用5種不同的提取方法，對(duì)提取物的收率進(jìn)行比較，結(jié)果破碎提取法所提取的烏蘇酸含量較高[30]。

2.7 大孔吸附樹(shù)脂法(Macroabsorption Resin) 采用特殊的吸附劑從中藥提取液中有選擇地吸附其中的有效成分，除去無(wú)效成分的一種提取精制的新工藝。該方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、節(jié)省能源、成本低、產(chǎn)品純度高、不吸潮等優(yōu)點(diǎn)，因此大孔樹(shù)脂吸附法應(yīng)用于中藥有效成分的分離提取取得了相當(dāng)顯著的成果。近年來(lái)，有報(bào)道，該技術(shù)已在國(guó)內(nèi)廣泛用于純化苷類、黃酮類、生物堿類成分。曹群華等[31]在研究大孔樹(shù)脂吸附純化沙棘籽渣總黃酮的條件及參數(shù)中，發(fā)現(xiàn)D101大孔樹(shù)脂對(duì)沙棘籽渣總黃酮的吸附性能最好。張紀(jì)興等[32]對(duì)地錦草的提取工藝進(jìn)行了研究，也選用D101型大孔樹(shù)脂，洗脫液干燥后總固體物中的地錦草總黃酮含量高于乙醇提取干浸膏。吳紅[33]等研究并優(yōu)化大孔樹(shù)脂法分離純化山茱萸總皂苷，結(jié)果HPD300大孔樹(shù)脂法比常規(guī)溶劑法提取山茱萸總皂苷的得率略高，且大孔吸附樹(shù)脂可有效地除去水溶性雜質(zhì)，選擇性地保留有效成分，所得山茱萸總皂苷，顏色明顯比用傳統(tǒng)溶劑法所得總皂苷淺，吸潮性也降低。常規(guī)的溶劑提取方法成本較高，工藝復(fù)雜，特別是用有機(jī)溶劑進(jìn)行梯度萃取在實(shí)際生產(chǎn)中較為困難。而新工藝采用水-醇提取再上大孔樹(shù)脂，不僅簡(jiǎn)化了工藝、而且使產(chǎn)品的收率和質(zhì)量都明顯提高。大孔樹(shù)脂精制純化技術(shù)將成為推動(dòng)中藥現(xiàn)代化的重要手段。

2.8 超微粉碎技術(shù)(Superfine Grinding Technology) 指利用機(jī)械或流體動(dòng)力的方法克服中藥材內(nèi)部凝聚力使之破碎，從而將原料顆粒粉碎成微米甚至納米級(jí)微粉的操作技術(shù)。中藥材通過(guò)粉碎，可以增加藥物的表面積，加速藥材中有效成分的浸出。超微粉碎主要應(yīng)用于一些貴重藥材及稀有藥材的粉碎，如人參、珍珠、三七、天麻、全蝎、羚羊角等。也適用于纖維多的植物類中藥材的粉碎，但含淀粉、黏液質(zhì)較多的藥材不適合用超微粉碎。付廷明等[34]研究濕法振動(dòng)超微粉碎技術(shù)提取麻黃中的麻黃堿，結(jié)果濕法超微提取可以快速有效的提取有效成分，整個(gè)提取過(guò)程在數(shù)分鐘內(nèi)完成，有效成分的種類與含量與常規(guī)回流提取物的基本相同。郭學(xué)東[35]對(duì)不同加工方法生產(chǎn)的珍珠粉進(jìn)行了比較研究，認(rèn)為超細(xì)珍珠粉用于臨床可提高生物利用度，有利于人體吸收。

3 提取分離方法的展望

上述的這些新技術(shù)、新方法在中藥提取方面確實(shí)具有提出率高、有效成分損失少、周期短等優(yōu)點(diǎn)，顯示出它們?cè)谥兴幹苿┥a(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用前景。所以應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這些新技術(shù)、新方法用于傳統(tǒng)中成藥生產(chǎn)方面的研究，以更好地提高中藥制劑的質(zhì)量及療效。

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