中药提取新技术研究进展

魏晓楠，郝铁成

(衡水市第六人民医院，河北 衡水 053200)

中药治疗疾病的效果确切,毒性小且副作用很少, 比较安全，符合现代人预防疾病和治疗疾病的理念。中药化学成分的提取是阐明中药药效物质基础及质量控制的关键问题，但是中药化学成分十分复杂，其提取一直存在着分离难度大及时间长等问题。近年来,在中药提取方面出现了许多新思想、新方法、新技术, 有力地推动了整个中药行业的现代化发展及进程。

1 超临界流体萃取技术

超临界流体萃取(Supercritical fluid extraction，SFE)是一种高新的物理萃取技术，它是以温度和压力均处于高于临界值热力学状态下的流体作为萃取剂，利用其溶解能力与自身密度密切相关这一特性，通过改变温度或压力使超临界流体的密度在相当宽的范围内变动，进而选择性地把极性、沸点和相对分子质量不同的化学成分依次萃取出来。常用的SCF为CO2，因CO2无毒,不易燃易爆,价格低廉,临界压力和温度较低,安全性高[1]。

朱德艳等[2]优化了超临界CO2提取葛渣中葛根素的工艺条件，方法是采用正交试验，对投料量、提取压力、提取温度、提取时间四个因素进行考察，结果表明最佳工艺条件为投料量50 g、提取压力16 MPa、提取温度55℃、提取时间90 min，在此条件下葛根素的提取率达到82.5%。李跃金等[3]应用超临界CO2萃取肉桂挥发油，在最佳工艺条件下，肉桂挥发油的萃取率可达17.48%。

2 超声波提取技术

超声波提取(也称为超声波萃取)技术是利用超声波具有的机械效应、空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度及介质的穿透力以提取中药化学成分的一项新的提取技术。目前，由于超声波提取具有提取时间短、提出率高、提取温度低等独特优势被广泛应用于中药材及各种动、植物有效化学成分的提取，对中药中的苷类[4]、生物碱类[5]、多糖类[6]、黄酮类[7]等化合物都具有较高的提取效率。

欧少英等[8]利用超声法优化了淫羊藿中有效成分的提取工艺，方法是采用正交试验，选取淫羊藿苷含量作为指标，对乙醇浓度、乙醇用量、提取时间、提取次数4个因素进行综合考察，结果表明淫羊藿中有效成分最佳提取工艺参数为：相当于药材8倍量的80%乙醇，提取2次，每次 90 min，在此条件下，淫羊藿苷含量的平均值达到32.3 mg/mL，提取率较高。陈金娥等[9]应用超声波法提取三七根多糖，并采用响应面法进行优化，得到最优工艺条件为：提取时间41 min，提取温度58℃，提取功率320 W，料液比1∶50(g/mL)，此条件下多糖产率为19.51%，与理论产率值接近。

3 微波萃取技术

微波萃取技术(Microwave aided extraction，MAE)是指在微波能的作用下,用溶剂将样品中的待测组分溶出的一种新型高效的萃取技术，其原理是在微波场的作用下，由于基体物质中某些区域或体系中的某些组分的介电常数不同，进而吸收微波的能力也具有差异性，使得待测组分被选择性加热，从基体或体系中分离出来。微波萃取法[10-11]的特点是适用于耐热成分的提取，具有选择性高、可供选择的溶剂较多且用量少、溶剂回收率高、穿透力强、加热效率高、萃取时间短、萃取效率高、所得产品纯度高、成本低、投资少等诸多优点。目前，微波技术被广泛应用于中草药的浸取过程，主要涉及多糖类、黄酮类、生物碱类、苷类、蒽醌类、挥发油、色素等多种化学成分的提取。

徐春明等[12]应用微波辅助乙醇-硫酸铵双水相体系提取苦荞麦粉中的黄酮类化合物,并采用响应面法进行优化，结果在较优提取条件下黄酮类化合物得率为 1.38%。任雪等[13]运用微波萃取联合水浴法提取紫甘蓝花色苷，以提取液吸光度作为参考指标，通过单因素考察和正交试验确定最佳工艺参数为：柠檬酸溶剂pH=2、水浴温度60℃、浸泡时间35 min、微波功率600 W、微波萃取时间3 min、料液比1∶10。

4 半仿生提取技术

半仿生提取技术(Semi-bionic extraction method，SBE)是由张兆旺[14]在1995年最早提出的，近年来在中草药化学成分提取中发挥了重要作用。该技术是从生物药剂学的角度，将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,模仿口服给药及药物经胃肠道吸收和转运的过程，采用固定pH值的酸性或碱性溶剂依次提取中药及复方原料，得到含目标活性成分更高的活性混合物，为经消化道给药的中药制剂提供了一种新的提取工艺[15]。

沈红等[16]以盐酸麻黄碱作为化学成分指标，平行比较了中药麻黄5种不同的提取方法，结果显示具有显著性差异，麻黄碱总提取率由高到低依次为：半仿生提取法、水煎煮法、酸性乙醇回流提取法、温浸法、水蒸气蒸馏法，说明半仿生提取法的提取效果最佳。蓝峻峰等[17]运用超声波辅助半仿生法提取地桃花中的多糖，结果表明在优化的工艺条件下地桃花多糖的提取率为12.86% ，加样回收率为95.3% ，两者结合对地桃花多糖进行提取，具有提取温度低、提取率高，绿色环保、提取成本低等优点，是一种可行的方法。

5 生物酶解提取技术

酶法是利用酶反应的高度专一性，根据中药有效成分选择一些恰当的酶类，使细胞壁及细胞间质中的某些物质降解，降低有效成分从细胞内向提取介质扩散时所受细胞壁及细胞间质等传质屏障的阻力，该方法具有反应条件温和、不破坏有效成分原有的立体结构和生物活性、提取时间短、提取率高、反应特异性高、操作简单、对设备要求不高等优点[18]。通常选用的酶种类为纤维素酶和果胶酶，此外也有中性蛋白酶等。

刘炳福等[19]采用正交试验优化了酶解技术提取当归有效成分的工艺，以阿魏酸、当归多糖作为指标成分，运用 HPLC等方法测定其含量，结果表明，酶解提取技术与普通水提法相比可增加当归有效成分的提取率，工艺稳定可行，具有提取时间短、药材成本降低等优点。刘佳佳等[20]对酶法提取金银花中绿原酸的工艺进行了优化，分别用纤维素酶、果胶酶及两者联用对金银花样品进行处理，从酶的用量、酶解时间、酶处理温度及酶联合处理四个方面进行综合考察，发现纤维素酶处理可显著提高金银花提取物得率和绿原酸得率，酶处理的最适温度为 40℃～50℃，在该工艺条件下绿原酸得率最高可达8.32%。

中药酶解技术可明显提高中草药有效成分的提取率，但其对试验要求较高，为保证酶发挥最大效用，不仅需要确定最宜pH值、最适提取温度及最佳提取时间等，还需要考虑底物浓度、酶浓度、激动剂、抑制剂等对提取成分的影响，以及酶对中草药中其它化学成分的影响[21]。对于中草药中含量非常低，微量甚至痕量以及受溶剂影响较大易发生结构变化的有效化学成分的提取，中药酶解提取技术可作为首选方法。

6 高速逆流色谱提取技术

高速逆流色谱技术(High-speed countercurrent chromatography，HSCCC)是20世纪80年代由Y. Ito创立的一种新型的无固态支撑物的连续高效的液液分配色谱技术[22]。它是利用互不相溶的两相溶剂体系在高速旋转的螺旋管内实现连续的高效混合、分配及充分保留，进而在短时间内实现样品在两相溶剂的高效分离，HSCCC技术相对于传统的固-液柱色谱技术，具有适用范围广、高效快速、产品纯度高、样品无损失、无污染、制备量大和费用低等优点[23]。

王新宏等[24]应用HSCCC技术对中药苦参中的生物碱类成分进行了制备性分离研究，通过正交试验确定了HSCCC的最佳运行参数，从苦参总生物碱中分离得到 6个馏分，回收溶剂干燥后经不同色谱系统进行TLC鉴定，证实有一个为单一生物碱组分，实验证明，HSCCC技术可以高效、简便的分离制备中草药中有效成分的纯品。李文娟等[25]采用HSCCC技术从黄芩中分离制备汉黄芩素，得到的汉黄芩素纯度高达98.7%，该技术分离度高、方法简便、重现性好，有广泛的应用前景。HSCCC技术自问世以来，在中药提取分离方面取得了显著效果，具有不可比拟的优势，为中药有效成分的高效和高收率分离开辟了一条新的途径。

7 组织破碎提取技术

植物组织破碎提取技术作为一种中草药化学成分提取的新技术于1993年首次提出。它主要是通过闪式提取器来实现的，依靠高速破碎、高速碾磨、高速搅拌和超分子渗滤技术，在常温液体状态下数秒至数十秒内对中草药的根、茎、叶、花、果实、种子(细小种子除外)等进行组织破碎、研磨至细微颗粒[26]，使组织细胞内部的有效成分以最快的速度溶解转移，并通过过滤达到提取目的。组织破碎提取技术在皂苷类[27]、黄酮类[28]、多糖[29]、多元酚[30]等化学成分的提取工艺研究等方面均取得了较大进展。

王玥等[31]优化了黄芩中黄芩苷的闪式提取工艺，方法是采用正交试验，对乙醇浓度、乙醇体积、提取时间三个因素进行考察，结果表明：闪式提取黄芩中的黄芩苷与煎煮法、回流法相比，不仅提取率高，而且操作简单，节能经济。刘振洋等[32]对绞股蓝总皂苷分别采用超声波、乙醇回流、组织破碎三种不同的方法进行提取，通过分析比较，组织破碎法提取绞股蓝总皂苷的提取率和收率均高于其他两种方法，体现了闪式提取器高效的优点。

8 分子蒸馏技术

分子蒸馏技术是一种在高真空下操作的液-液分离技术，它是利用轻、重分子平均自由程的不同而实现液体混合物的分离，该技术适用于不同物质分子量差别较大的液体混合物的分离，也可用于分子量接近但性质差别较大的物质的分离，特别适用于高沸点、热敏性、易氧化(或易聚合)物质的分离，其具有操作温度低(远低于沸点)、真空度高、物料受热时间短、分离程度及产品收率高等特点。分子蒸馏技术其分离过程为物理分离过程，无毒、无害、无污染、无残留，可很好地保持提取物纯天然的特性，在中药提取领域已被广泛应用于高纯物质的提取。

郭畅等[33]采用分子蒸馏技术对沙田柚皮精油进行分离纯化，发现分子蒸馏的方式能有效的将精油中的烯烃类成分分离，分离出的不同成分可应用于化妆品、保健食品、医药等产品中，为柚子精油的精深加工扩展了新的途径。周本杰[34]等采用分子蒸馏与超临界CO2萃取联用技术提取分离川芎中的挥发性成分，发现超临界CO2萃取产物所含化学成分种类经分子蒸馏后显著减少，且挥发油中主要成分α-蒎烯、2，3-丁二醇、松烯等的相对含量均有明显提高。

此外，中药提取新技术还有大孔吸附树脂分离纯化技术[35]、动态循环连续逆流提取技术[36]、膜提取分离技术[37]、分子印迹技术[38]、超微粉碎技术[39]、酶及酶联用技术[40]等，所有的这些新技术都在中药化学成分的提取分离方面具有广泛的应用前景。中药化学成分复杂，不同的提取方法、溶剂用量、工艺条件都会影响化学成分的提取效率，应根据中草药所含化学成分的特性，选择最佳提取方法或多种方法联用以最大可能保留目标活性成分，提高提取效率。随着现代科技的发展，越来越多的高新技术将会应用到中药的提取分离中来，推动中药产业的发展和进步。