中草药有效成分提取工艺及毒害成分检测方法分析

＊柯圣涛 祝媛媛

（湖北大学知行学院生物与化学工程学院 湖北 430000）

引言

所谓的中草药指的是中医对疾病进行治疗、防治和保健的相关药物，种类有两种，一种是中药，一种是草药，其都是大自然中生长的纯天然动植物、矿物等等。在国内，中草药有非常悠久的历史及完善的体系，形成了独特的相关文化，备受世人的追捧和喜爱。目前，中草药质量评价主要是评价其质量、真实性和安全性等。其一主要是对其真假进行识别，主要是鉴定评价其外观特征，这也是最重要和最基础的内容。其二是对质量高低进行评价，主要是通过现代化的科学技术对其中的功能性成分含量等进行分析和检测，借此评判其质量高低。其三是对安全性进行判断，主要是通过各种测试、分析措施，对有毒有害成分等进行检测，观察其含量情况。

1.提取中草药的有效成分

对中草药质量来讲，含有有效成分的高低是重要的指标之一。中草药中具有非常多的活性成分，结构也比较复杂，其中主要成分的种类有多种，比如生物碱、多糖等等。对中草药生产企业来讲，其必须的生产工艺就是提取其中的有效成分。由于中草药在我国的时间非常长，因此具有悠久的发展历程，从提取工艺发展的情况来讲，其主要分为三个阶段，在下文中主要探讨近现代和现代两个阶段常用的提取技术。

(1)近现代提取技术

①表面活性剂法。这种提取方法，主要是依托提取对象表面的活性，进行通气或者进行搅拌有气泡产生，让其在气泡上依附，进而有效提取，具有简单的操作方法。有的研究人员使用这种提取方法，浓缩分离了相关人参皂苷。还有一些研究人员通过该工艺对竹节参总皂苷进行提取，相关研究表明，通过0.4～0.5mm直径的气泡，在65℃下，pH值为5.5，在这样的条件下，其具有2.1的总皂苷富集比，具有2.6的纯度比，回收率非常高，达到98.33%且非常稳定。

②微波辅助萃取法。通过应用微波技术，能够把目标成分的提取率显著提升。微波直接向化学物质作用，能够把一些能量较低的化学键进行断链，开展重组。不仅如此，由于能量较高提升了细胞内的温度，对原结构组织进行破坏，让液体和固体之间的接触面积进一步提升，实现提取过程的加快。这种提取技术的优势非常显著，高效率、低能耗、短用时、环保等，因此广泛应用于提取中草药的化学成分，但是这种技术的操作过程比较困难，控制不容易，由于会有较大的能量产生，所以爆沸现象容易出现。

③超声辅助提取法。超声波的作用非常综合，可以实现固体和液体接触面积的增加，更加高效的分离目标，实现提取过程的加快。相关研究表明，在提取人参皂苷的过程中，溶剂为甲醇，温度为45℃，经过一个小时45kHz的超声波提取，能够实现最高的提取效率。这种提取方式用时较短，装置比较容易操作，花费的资金也较少，对大分子等的分离和提取比较适用。

④高压与超高压提取法。这种提取方式主要是借助流体突然降低的方式，透化中草药细胞璧膜，进而快速便捷的实现提取目的，这种提取方式花费的时间较短，不需要温度等条件，适用于一些中草药具有热不稳定性的成分提取。

2.现代提取方法

(1)半仿生提取法

作为一种新的提取技术，半仿生提取主要是借助灰思维方式，在人的身体之外，模拟人的胃部消化吸收相关药物的原理，通过对酸碱度进行控制实现提取，能够把有效成分尽可能多的保留下来。相关研究表明，在提取人参皂苷的过程中，对比水提取法，仿生提取法的效果更好，同时通过这种提取方式，食用人员不会有太大的异物感觉，吸收效果更好。同时通过设计正交试验发现，利用半仿生提取措施对天麻钩藤口腔崩解片进行提取，最终在60℃12倍水量下，经过2个小时的提取，实现最高的提取效率。

(2)脉冲电场提取法

这种提取方式主要是根据电穿孔细胞膜原理，让膜电位在短时间内发生改变，对其膜进行破坏，从而有效的提取细胞内的各种有效成分，这种提取方式具有短耗时、低能耗、不易变性等特点，但是由于研究的时间比较短，装置比较单一，目前还在发展之中。

(3)基质固相分散提取法

这种提取方式主要是把相关萃取剂和样品等混合在一起进行充分研磨，让其有效的混合在一起，然后在萃取柱中放置，通过科学萃取剂的方式对样品中的组分进行萃取。相关研究表明，对丹参、冬虫夏草等的提取使用这种提取方式，对比溶剂提取法，提取剂的使用数量显著降低，具有较高的提取效率，且比较简单便捷。但是我们比较难以控制自填装柱子的稳定性，因此会出现一定的误差，所以试验条件的统一性难以保障。

(4)酶提取法

这种提取方法能够把细胞的细胞壁结构进行溶解，把成分释放而出，根据具有高度专一酶的特点，把其反应活化性降低，借此实现反映时间的降低和反映效率的提升。这种方法对温度、酸碱度等的要求比较苛刻，我们只有保障其具有相应的条件才能实现更好的提取行为。由于酶的专一性特点，因此需要综合性的酶进行作用，实现目标成分物质的提取。由于这种方式具有较多的中间产物，难以彻底进行水解，因此需要花费的成本很高，所以不常用这种措施。

3.毒害成分提取

在土壤、水源、天气等多种因素的影响下，目前中草药的生长环境非常恶劣，遭受到相关不良因素的影响，甚至出现重金属、农药残留等毒害成分超标严重，不仅让中草药及其后续的加工成本不断提升，还影响了其品质，严重威胁使用者的安全。所以，对中草药质量因素来讲，安全因素指标至关重要。

(1)农药残留

目前国内农业领域展现出严重的滥用农药的情况，导致其具有较多的农药残留，出现严重超标的情况，对使用者的安全有很大的影响。这一问题的存在对行业的安全发展有较强的影响和阻碍，因此我们必须深入分析农药残留情况，一般情况下其步骤主要有三个。先提取，然后进行净化，最终开展检测。我们分析农药残留的过程中一般提取使用水溶性溶剂等措施。提取农药残留并对其进行纯化非常重要，不仅和结果的准确性有直接的影响，还对检测仪器的使用时长有直接的影响。提取农药残留并对其进行提取、净化等过程，和提取有效成分相同，我们会根据不同的农药种类来选择相应的提取剂和净化物质。

(2)重金属

事实上如果金属的比重大于5，其和人体内的酶、蛋白质等的作用会非常强烈，导致相应的失活情况，也会在人体内部的相关组织、器官内不断积累，导致出现慢性中毒情况。目前中草药行业已经把监测重金属作为其是否安全的指标之一，当然检测的方式也有很多种，下面简要叙述两种方式。

①干法灰化法。这种方式主要是在使用特制的装置，经过高温、灰化、残渣等，然后再次进行检测。该方式主要有两种，其一是氧瓶燃烧法，其二是高温灰化法，第一种方式主要是在密闭空间下富含相应的氧气进行有机试样的燃烧，接着检测相应的元素含量。第二种方式主要是在坩埚等装置中放置，向其中通气，经过高温环境进行分解，实现相关重金属元素含量的检测。

②湿式消解法。这种检测方式主要是把适量强氧化酸或混合酸（硝酸-次氯酸、硝酸-次氯酸-硫酸、硝酸-硫酸、硫酸、双氧水、硝酸-双氧水等）加入样品之中，然后进行加热操作，如有必要，可以把催化剂加入其中，加快相应的反应。要是样品中的无机物比较多的时候，可以使用混合酸对其进行消解。要是样品中有硅盐酸的时候，消解的酸为氢氟酸。对比干法灰化法，其具有简单的装置、较短的耗时，但是如果样品的油脂含量比较高，就不适合使用。

4.结束语

中草药的质量直接对其药效的安全性和高效的发挥造成影响。就目前的实际情况来看，随着中医走出国门，受到越来越多人的追捧，其不仅需要进一步提升质量，更需要具有较高的安全性，因此也在不断完善研究评价体系。然而，我们在提取化学成分，使用相关仪器、试剂的过程中，由于相关价格比较昂贵且具有繁琐的工序，因此对体系有直接的影响。随着社会上广泛关注中草药质量，因此提取分离技术的研究在不断深入，出现了一些高效简单、成本低等的措施。在本文中笔者对此进行研究和分析。