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用于中药提取的新技术进展

2018-01-24颜秀英

中国医药指南 2018年11期
关键词:空穴超临界中药材

颜秀英

(长春高新技术产业开发区预防保健中心,吉林 长春 130000)

在中药制剂工业中,中药中有效成分的提取和离析是制剂生产的关键步骤,与中药的质量和疗效有着密切的关系。中药的成分十分复杂,其中有效成分的提取很容易受到环境因素和人为因素的影响而发生肉眼看不到的变化,因此,中药的作用机制和功能疗效没有被人们充分地认知,使得中药没有被引入到国外进行销售和应用[1-2]。传统的中药提取方法虽然被长期运用,但是其中的弊端也是不可避免的,耗费的时间过长和提取的效率低下等劣势使得越来越多的相关的专业人员探索更加有效和具有创造性的新技术去提高中药的提取技术水平。

1 超声提取法

1.1 超声提取技术的原理:超声波是指频率高于人的听觉及以外的声波,超声波提取法利用超声波产生的空穴效应、热效应和机械作用等对中药材中的成分进行有效提取。作为一种弹性机械振动波,超声波利用高速和强烈振动的作用对植物药材的细胞进行破坏,加速溶剂体深入药材的速率,使药材中的有效成分充分溶解,大大提高了中药材提取的效率。另外,超声的空穴效应能够运用高能超声波在空穴闭合的瞬间产生高压破裂细胞壁,超声提取法相比于传统的中药提取法来说缩短了提取时间,在短时间内不会出现温度过高的现象出现,为中药大生产的提取与分离提供合理化的生产工艺,能够加速有效成分的溶解,达到较好的效果。

1.2 超声提取技术的影响因素:一般情况下,超声的频率的强度增加会增加空穴效应,但是过高升高声波的频率反而会减弱空穴作用,因此,调整合适的超声频率对于中药提取有效的成分来说十分重要。超声波的次级效应如机械振动等可以有效加速提取成分的扩散释放,并且使之充分与溶剂相结合,这为有效成分的提取提供了一定的理论根据,整体上,超声的时间长短会影响中药有效成分的提取效率,一般会随着时间的延长而增加提取速率,但是长时间的提取工作会使热效应同样增加,产生不可预料的不良反应。同时,确定溶剂和物料较为合适的比值,对药剂提取的资源节约来说具有重要意义。

1.3 超声提取技术的应用领域:在目前的阶段,超声波提取法主要应用到单味中药有效成分和少量复方的药材中,这是由于超声波的使用受到限制,超声的能量只能够在超声源的附近的较小范围内产生能够利用的空穴效应,而且机械动力随着时间的延长而降低。但是相关的研究人员通过试验找出了较好的使用方法,得到了最佳的使用工艺,一般的提取中药成分使用十五分钟的超声是更为适当的,在优化后的提取工艺下,是研究人员的对传统的古典中医药进行传承与发展的最好的体现。事实上,超声提取法有可能由于能量分布不均和超声体系容量的差异会导致不同工艺参数的现象出现,噪声污染的弊端会对操作人员的健康造成一定的影响。

2 微波萃取法

2.1 微波萃取法的具体原理:微波是一种携带能量的电磁波,在传播的过程中遇到物体会发生反射、渗透和吸收的现象。而微波萃取中药的有效成分的技术方法主要利用微波来提高药材成分提取分离的效率,微波的穿透性作用于一定的基质,利用其强烈的热效应,对植物细胞的内部进行加热,实现由内向外的热量传递,使得内部的压力严重超过细胞壁的空间,破裂后将细胞内的有效成分扩散到萃取剂中,使溶剂的使用率和回收率提高,所得的中药材提取物的质量能够被保证。

2.2 微波萃取法的影响因素:一方面,微波提取的过程中,对于萃取剂的选择十分关键,一般来说,萃取剂能够对药材内的有效成分进行较强的溶解,非极性和弱极性的萃取剂十分常见,只有这样才能通过减少微波透过溶剂的复杂程度来降低微波的消耗,同时较低的溶剂温度能够防止药材中成分受热扩散分解。另一方面,微波功率和微波时间对微波的能量有重要的意义,能量越低,细胞的破碎程度越低,提取效率越低,但是注意不能够长时间使用微波,减少原料中其他杂质的溶出量,防止产率降低的情况出现。

2.3 微波萃取法的应用方向:中药材有效成分的提取使用微波萃取的方法具有高效、绿色和环保的优势特点,与超声波提取法和水浴法相比,微波萃取的提取效率更高,但是所消耗的时间较长,溶剂的使用也较多,通过研究乙醇浓度和微波强度等重要因素对于微波辅助提取部分中草药的产率可知,微波提取能够有效地破碎细胞壁,并避免了超声波提取法所不能够避免的噪声污染。然而,在实际的应用中,微波萃取法只能用于对热稳定物质的提取,穿透能力较弱的劣势使得其开发只能限制在实验室内,缺少实际应用的具体经验。

3 超临界流体萃取技术和半仿生提取法

3.1 超临界萃取技术具体原理:超临界二氧化碳萃取的技术方法由于超临界流体具有特有的液体能力和气体传输特性而得到重视和研究,在超临界的具体条件下,流体的渗透性好、黏度优良和扩散系数大的特点使得溶质的溶解性变化的更加敏感,超临界流体具有和液体溶剂相差无几的萃取能力,通过调节温度和压力改变溶剂的性质,从而实现了萃取物的分离。超临界流体萃取技术的能力强,生产周期长,更容易地发现天然植物中的活性成分,药材中易挥发的成分不易损失,生理活性物质不易损坏,萃取出来的天然植物中的有效成分的质量更高。

3.2 半仿生提取法的应用特点:部分的中药提取方法常常以单体成分的提取为主,却忽视了方剂的整体作用,无法维持原试剂的特有疗效,半仿生提取法将整体中药的研究法和分子中药试剂的研究方法相结合,能够体现运用中药材的多种成分起到治病作用的特点。半仿生提取的方法要与工业化中药生产具体情况相结合与统一,通过模拟人体的身体条件,为中药制剂在人体内的适应性奠定良好的基础,这一项技术工艺尤其适用于复方制剂的提取,近年来采用了各种实验设计的方法,优化半仿生的工艺,但是仍然需要在中药材的热敏活性成分上有所完善。

3.3 中药提取存在的问题和研究方向:中药材中的成分比较复杂,但是已经经过实验证明的有效成分对人体的健康发展具有重要的意义,目前,中药提取的新技术逐渐在取得进展,前文提到的超声提取法、微波提取技术和超临界流体萃取技术及半仿生提取法都具有一定的优势和弊端,然而大部分中药有效成分的提取都具有选择性,在实际的操作中,实现持续的提取是有技术上的难度的。研究人员应该致力于继续开发新技术,加强技术创新和工艺进步,加大对复方中药的提取技术研究。

4 结 语

在中药制提取领域逐渐地引入新技术、新思路和新方法,能够合理地利用中药中的有效成分并且推动中药制剂质量的提升。事实上,众多的中药提取新技术与传统的提取方法相比具有巨大的优越性,在提高中药有效成分的提取效率,实现中药现代化的应用发展方面有重要的意义,然而新技术仍然处于研究的初期阶段,与实际应用并且取得一定的成就仍然有不小的距离,快速环保、高效经济的重要提取技术应该是有关领域的研究人员所追求的目标,使中药制剂的生产朝着过程可控、质量合格、技术创新的发展方向迈进,推动中药领域科学化、产业化和标准化是每个中医药研究的工作人员的共同使命。

参考文献

[1] 高镱萌,徐愿坚,杜洪飞,等.中药提取新技术的研究进展[J].世界科学技术-中医药现代化,2014,16(4):890-894.

[2] 张淑香,王术平,田伟,等.中药有效成分现代提取技术研究进展[J].吉林中医药,2016,36(2):191-193.

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