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中药提取新技术研究进展

2021-11-23张程

商品与质量 2021年28期
关键词:空化中草药溶剂

张程

津村盛实制药有限公司 天津 300250

中药具有一定的治疗作用,毒性低,副作用小,相对安全,符合现代疾病预防和治疗的概念。中药化学成分的提取是厘清中药有效物质基础和质量控制的关键问题。然而,中药的化学成分非常复杂,其提取一直很难分离且时间长。近年来,中药的兴起涌现了许多新思路、新方法、新技术,有力地推动了整个中药产业的现代化发展和进步。

1 超声提取法

1.1 超声提取技术的原理

超声波是指声波,其频率高于人类的听觉之外的。超声波提取方法利用超声波的空化,热和机械作用来有效地提取中草药成分。超声波作为一种有弹性的机械振动波,利用高速,强振动破坏草药材料的细胞,加快溶剂对药物材料的渗透速度,有效成分在药物材料中的充分分散,极大地提高了中药材的提取效率。此外,超声的空化作用可以在空穴闭合时利用高能超声产生细胞壁的高压破裂。与中药提取方法相比,超声提取方法缩短了提取时间,在短时间内不引起温度过高。这种现象的出现为中药的提取和大规模生产提供了合理的生产过程,在有效成分溶出速率不断加快的同时,也具有较好的效果。

1.2 超声提取技术的影响因素

通常,随着超声频率的不断增加,空化的效果也进一步得到进一步的提升,但是增加过高的声波的频率将削弱空化的效果。为此,调节合适的超声频率对提取中药有效成分非常重要。超声波的次要影响可以有效地加速提取成分的扩散和释放,并使它们与溶剂充分结合。这为活性成分的提取提供了一定的理论基础。通常,超声时间的长短会影响中药。活性成分的提取效率通常会随着时间的推移而增加,但是长期提取的工作也会增加热效应并产生不可预测的副反应。同时,确定更合适的溶剂和材料比例对于节省药物提取资源非常重要。

1.3 超声提取技术的应用领域

目前,超声提取法主要应用于单一中药的有效成分和少量的复合药材。这是因为超声的使用受到限制,并且超声能量只能在超声源附近的小范围内产生。空化和机械强度的影响会随着时间而降低。但是,利用实验研究,有关工作人员找到了更利于使用的方法,并获得了最佳的使用过程。一般而言,15分钟超声波更适合提取中药成分。经过优化的提取工艺,是中药传统研究与开发的最好体现。实际上,由于能量分布不均匀和超声系统容量的变化,超声提取方法会导致不同的工艺参数。

2 微波萃取法

2.1 微波萃取法的基本原理

微波是一种携带能量的电磁波。在传播中若是遇到了物体,将会出现反射、穿透和吸收。对中药成分的提取采用微波技术可以将药物成分的分离分离效率进一步提升。微波穿透作用在一定的基质上,并利用其强大的热效应将植物细胞的内部进行加热,外部的热传递导致内部压力严重超过细胞壁空间。破裂后,将细胞中的有效成分分配到提取器中,从而提高了溶剂的使用率和回收速度,并未中药材提取的质量提供的保障。

2.2 微波萃取法的影响因素

一方面,在微波提取过程中,提取器的选择非常重要。一般而言,提取器可以通过力将活性成分分散在药物材料中。非极性和弱极性提取器非常常见。只有这样,才能降低微波通过溶剂的传输复杂度,从而降低微波消耗,同时降低溶剂温度可以防止医用材料中的成分分散和热分解。另一方面,微波功率和微波时间对于微波能量非常重要。能量越低,细胞破碎率越低,提取效率越低。但是,请注意不要长时间使用微波以减少原材料中其他杂质的消化。以防止产量下降。

2.3 微波萃取法的应用方向

微波提取中药材的有效成分具有高效、绿色、环保的优点。与超声提取和水浴方法相比,微波提取具有更高的提取效率,但需要更长的时间并使用更多的溶剂。许多微波提取的重要因素如乙醇浓度和微波强度已被研究用于生产某些中草药的微波辅助提取。微波提取可以有效地破坏细胞壁,并避免超声提取无法避免的噪声污染。但是,在实际应用中,微波提取方法只能用于提取热稳定物质。渗透性差的缺点使其在实验室中的开发受到限制,并且在实际应用中缺乏特定的经验。

3 超临界流体萃取技术

超临界流体萃取(SFE)是一种高科技的物理萃取技术。它使用温度和压力均处于热力学状态且都高于临界值的液体作为提取器,并且其溶解度与其密度有关。这是因为通过改变温度或压力可以在很大范围内改变超临界流体的密度,然后可以依次选择性地提取具有不同极性、沸点和相对分子质量的化合物。常用的SCF是CO2,因为CO2无毒,不易燃、易爆,具有成本低、压力低、临界温度高、安全性高的特点。

4 高速逆流色谱提取技术

超声提取技术(也称为超声萃取)是一种新的提取技术,它利用超声波的机械作用、空化作用和热作用来增加介质分子的速度并渗透环境,以提取中药的化学成分。当前,由于提取时间短、提取率高、提取温度低的独特优势,超声提取被广泛用于各种动植物中药材和有效化学成分的提取中。糖类、黄酮和其他化合物具有很高的提取效率。

5 生物酶解提取技术

酶法是利用酶反应的高特异性,根据中药的有效成分选择一些合适的酶,降解细胞壁和细胞间质中的某些物质,以及减少细胞壁和细胞间质的降解。萃取液中细胞活性成分的扩散,细胞间物质和其他传质障碍的抵抗力。该方法反应条件简单,不破坏活性成分原有的三维结构和生物活性,提取时间短、提取率高、反应规格高、操作简单,对设备无要求,具有较高的优点。除中性蛋白酶等外,常用的酶类型还有纤维素和果胶酶。

中药的酶水解可以显着提高中草药有效成分的提取率,但对检测的要求很高。为了确保酶的最大作用,不仅需要确定最佳的pH值、最佳的提取温度和最佳的提取时间,而且还需要确定最佳的提取时间。考虑底物浓度、酶浓度、激动剂、抑制剂等对提取成分的影响,以及酶对中草药其他化学成分的影响。对于中草药,痕量的有效化学成分含量低,痕量甚至受溶剂的提取以及大量易发生结构变化的溶剂的提取,可以采用酶法提取中药。

6 组织破碎提取技术

植物组织粉碎提取技术最早于1993年提出,是一种提取中草药化学成分的新技术。主要通过快速提取器实现,依靠高速粉碎、高速研磨、高速激发和超分子渗透技术,可以在几秒钟到几十秒钟内处理中草药的根、茎、叶和花在室温下处于液态时,水果、种子(小种子除外)等会分解组织并将它们研磨成细颗粒,从而以最快的速度消化和转移组织细胞内的有效成分,提取的目的可以通过过滤达到。组织碎片提取技术在提取皂苷类、黄酮、多糖、多酚和其他化学成分的研究技术上取得了长足的进步。

7 结语

在中药制剂领域逐步引入新技术、新思路、新方法,可以合理利用中药有效成分,促进中药制剂质量的提高。实际上,许多新的中药提取技术比传统的提取方法具有很大的优势。它们对于提高中药有效成分的提取效率,实现现代中药的实施和发展具有重要意义。但是,新技术仍在研究中,在起步阶段,目前的实施和某些成就还有很长的路要走。快速、环保、高效和经济的重要提取技术应成为类似领域研究人员追求的目标,以促进和控制中药制剂的生产。合格质量和技术创新的发展方向正在向前发展。促进中医药科学化、工业化和标准化是中医药领域每一位员工的共同使命。

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