中草药中有效成分的提取和分离技术

邓 勇，张学敏，张贵英，杨树梅，周 利，陈声才，陈 晔，邹金鑫，龙来早

(贵州省化工研究院，贵州贵阳 550002)

中草药中有效成分的提取是中药生产过程的关键环节，其工艺的选择直接关系到被提取物的药效。目前，生物医药领域蓬勃发展，世界各国都非常关注天然产物在新药研制领域的应用。因此探明中草药中有效成分提取、分离的机制、优化提取工艺等逐渐成为中药生产和研究的重点环节和内容。本文总结了目前研究较为活跃的几种中草药提取分离新技术，分析了这些新技术存在的部分缺点等问题，以期为今后中草药提取和分离方面的研究提供一定的参考。

1 常温超高压提取

超高压提取技术广泛应用于食品、生物医药、化工等诸多领域［1］。超高压提取的原理是在常温或较低温度下，迅速施加巨大的压力，然后保持压力一段时间，在极高压力的作用下溶剂迅速渗透到提取固体内部，提取物质快速溶解在溶剂中，然后再迅速卸压，植物的细胞壁内外瞬间产生极高的渗透压力，提取物质随溶剂迅速扩散到细胞壁外。目前，超高压提取广泛应用于中草药中有效化学成分的提取。尹琳琳等［2］以超高压提取法研究苋菜红色素提取工艺、并对红色素进行稳定性分析。结果表明:超高压提取技术与传统的乙醇溶剂提取法相比具有显著优势。张唯等［3］以玫瑰花为原料，玫瑰花色苷提取量为指标，利用响应面法对常温下超高压提取玫瑰花色苷的条件进行优化，并探讨其稳定性。结果显示:超高压提取技术提取的玫瑰花色苷具有更高的提取效率和稳定性。

超高压提取技术的特点为:低温度要求、适用范围广、提取时间短、提取效率高。但是，超高压提取技术所需配备的设备较为昂贵是其面临的主要问题［4］。

2 超声提取

超声波提取分离主要是依据物质中有效成分和有效成分群体的存在状态、极性、溶解性等设计的一项学科、合理利用超声波振动的方法进行提取的新工艺，使溶剂快速地进入固体物质中，将其物质所含的有机成分尽可能完全地溶于溶剂之中，得到多成分混合提取液。利用超声波技术来强化提取分离过程，可有效提高提取分离率，缩短提取时间、节约成本、甚至还可以提高产品的质量和产量［5］。

超声提取法广泛应用于中草药中有效成分的提取，如刘钧发等［6］比较了水提法和超声法对灵芝多糖的提取效果，通过对两种方法提取的多糖进行对比分析，发现超声提取的灵芝多糖和热水提取的灵芝多糖相比具有更高的抗氧化活性。张杰［7］用超声提取工艺对蛹虫草多糖进行提取并对其提取物的活性进行了分析。发现蛹虫草多糖显示出较强的抗氧化活性。

超声提取存在一定的缺陷。提取体系吸收超声波后会引起提取体系温度升高，容易导致某些提取物的有效组分性质发生变化，如氧化等。超声波的衰减也会影响到提取效果，实现工业化较困难［8］。

3 加压溶剂提取

加压溶剂提取是一种在较高温度和压力下，用有机溶剂萃取固体或半固体样品的方法。该方法已广泛应用于药物分析、食品、农检、中药提取等诸多领域当中。加压溶剂提取技术的原理是在密闭容器内，通过升高压力使提取溶剂的沸点相应升高，从而使提取过程在较高溶剂沸点的状态下进行。高温可提高溶解度，加快溶解速度，同时高温还可起到破坏固体基质结构的作用［9］。

加压溶剂提取法具有自动化程度高、萃取时间短、萃取溶剂用量少、样品适应性强、提取效率高等诸多优点。影响因素主要有溶剂、料液比、压力、温度等。加压溶剂提取法已用于多种中药化学成分的提取分离，如茶叶中的多酚［10］、苹果果中的多酚［11］等，以及异黄酮、类胡萝卜素等［12－13］。

4 组织破碎提取

组织破碎提取法是在室温和适当的溶剂中，将固体物质破碎成细微颗粒，同时结合高速搅拌、振动、负压渗滤等方法，使固体微粒中的化合物迅速达到组织内外的物料平衡，再经过过滤达到分离的目的。组织破碎提取法适用于植物软、硬部分中化学组分的提取，提取时颗粒度通常控制在40～60目范围［14］。

与传统的提取方法相比，组织破碎提取法适用范围较广，具有高效、快速及不破坏热敏成分等优点。影响组织破碎提取提取效果的因素有溶剂的选择、料液比、温度、时间等。组织破碎提取法吸收了传统的粉碎、搅拌、振动、浸渍及萃取等技术的优点，提取时间较常规方法大大缩短，有较大的应用前景。

5 免加热提取

免加热提取法是通过对体系施加交变压强，强制改变细胞形状和细胞内外的渗透压，促使溶剂反复穿透细胞壁，将细胞内的组分高效地转移到细胞外，过滤掉固体杂质，低温干燥空气干燥即得到提取物。免加热提取法的特点是采用压力的变换改变细胞内外的渗透压，在较低的温度条件下完成提取。该法适用于热敏性物质，可避免高温引起的有效成分破坏，提取物疏松的结构更加有利于提取率的提高。目前，免加热提取法已在龙血竭、大黄、水蛭、大蒜、辣椒等中有效成分提取研究［15－17］中得到应用。免加热提取法利用压力交变法为基础，在工业应用上具有一定的设备复杂性和安全性问题，需要进一步研究解决。

6 分子印迹技术

分子印迹技术是以拟吸附的目标分子作为模板分子制备具有特异性识别能力聚合物的技术。将模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂的混合体系引发聚合，得到包含模板分子的聚合物，再去除模板分子，聚合物中便留下与模板分子空间上高度匹配的三维空穴，从而实现对目标分子的特异性识别能力。

分子印迹技术在中药活性成分提取分离中的应用较为广泛［18］，如豆鹏飞［19］以槲皮素为模板分子，采用沉淀聚合法制备得到槲皮素分子印迹聚合物并对其性能进行了研究。结果表明经制备的槲皮素分子印迹聚合物处理后的油茶壳提取液中槲皮素的含量能达到83%，说明了槲皮素分子印迹固相萃取对实际油茶壳样品中槲皮素具有较好的提纯效果。张鹏慧等［20］采以花旗松素作为模板分子合成花旗松素分子印迹聚合物。制备得到的聚合物对花旗松素具有良好的吸附性能。

分子印迹技术存在一定的不足之处，分子印迹聚合物作为高效液相色谱固定相时较不稳定，天然产物模板分子难以获得，应用范围有限。目前分子印迹技术需要突破的难点为聚合物在水相中的应用，新型功能单体和交联剂的开发和应用。由于分子印迹聚合物对目标分子具有极高的选择性，使得该技术在中草药有效成分的分离和纯化方面具有十分广阔的应用前景。

7 结语

除了以上列出的技术之外，还有很多中药提取技术，实际应用时应从多方面综合考虑。设计具有提取效率高、有效成分损失小、质量稳定的提取工艺。尽管目前中草药提取的方法很多，但真正实现工业化的仍然多为传统的提取技术，传统方法投资少，便于操作，但存在有效成分损失大、提取时间长、工序繁杂、提取率低等缺点。因此，在中草药提取方面既要结合传统的提取方法，又要不断地开发新的提取方法，新老结合，才能有效的将新技术的成本等问题控制下来，让新技术更好的服务于中草药分离提纯的研究领域。