浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文

关键词: 溶剂 提取 中药 效果

浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文(共8篇)

篇1:浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文

中药有效成分是其发挥治疗功效的物质基础,成分及作用机理相对清晰是中药走向国际化的瓶颈。因此,筛选以及优化中药有效成分的提取工艺十分重要。本文对近5 年的中药有效成分提取方法及特点作一全面概述。超临界流体萃取法

程艳芹等应用水蒸气蒸馏法和超临界CO2萃取法提取复方苦黄方中的挥发性成分,采用GC-MS法分析比较两种提取方法得出,SFE-CO2萃取法对复方苦黄方中蛇床子素、人参醇及苍术醇等有效成分的提取具有更高的选择性。朱德艳等采用正交试验法对CO2超临界提取葛渣中葛根素的工艺进行了考察,实验结果表明,在最佳工艺条件下,应用CO2超临界方法得到葛根素的萃取率为82.5%。此方法具有分离效果好、萃取率较高并且无污染等优点,但是成本较高的问题仍有待解决。超声波提取法

尤静等分别采用超声法和酶法结合半仿生法提取野菊花中的有效成分总黄酮,应用分光光度法测定总黄酮含量得出较高的提取率。张芝维等应用超声辅助技术提取出蕨菜多糖的提取率为1.72%,该方法与其他提取方法相比有提取成本低,工艺简单,易于操作等优点。微波萃取法

徐春明等采用微波辅助乙醇-硫酸铵双水相体系提取苦荞麦粉中的黄酮类化合物,以响应面法优化后的条件提取得到的黄酮类化合物占苦荞麦粉的1.38%。徐澜等应用单因素试验和正交试验对微波辅助萃取穿山龙中薯蓣皂苷元的工艺进行了优化,以料液比1w25 为最佳条件得到0.766%的有效成分薯蓣皂苷元,此法具有时间短,取率高,稳定性好的特点。半仿生提取法

半仿生提取法是模仿人体胃肠道转运吸收环境对有效成分进行分离的一种新型提取方法。赖红芳等应用半仿生法提取鸡骨草中有效成分总三萜酸,经UV 测定总三萜酸含量达0.123%,高于传统水提法,并且绿色无污染。此方法常与其他提取方法结合使用以达到提高有效成分利用率。薛璇玑等分别采用酶解法、半仿生法及半仿生酶法对拐枣七中总生物碱进行提取,结果发现,半仿生酶法提取的总生物碱含量最高,具有高效环保的特点。蓝峻峰等以超声波法辅助半仿生法提取地桃花多糖的提取率为12.86%,加样回收率高达95.3%,两种方法相结合提取多糖具有提取率高,提取成本低等优势。酶提取法

刘炳福等采用正交试验优化当归有效成分的酶解提取工艺,应用HPLC 法测定有效成分阿魏酸、多糖的含量,结果显示,酶解法对当归有效成分的提取较传统水提法提取率高,药材成本消耗低。周晔等采用响应面分析法优化金樱子多糖的酶提取工艺,在最优条件下金樱子多糖的提取率为14.49%,并且与理论萃取率接近。郑钧予等采用复合酶酶解提取黑木耳多糖的提取率为4.353%。此工艺耗能低,效率高,是多糖类的有效提取方法。破碎提取法

该方法大多利用闪式提取器使中药材在溶剂中破碎而得到有效成分。王玥等采用正交试验法优化提取黄芩中黄芩苷的闪式提取工艺,结果发现,应用闪式提取器提取黄芩苷与传统提取工艺相比具有提取率高,操作便捷,节能经济等优势。杨炳川等应用闪式提取法提取马尾松松针中有效成分总黄酮,与乙醇回流法等相比,该法提取时间短,溶剂消耗少,并且环保。大孔树脂吸附法

郭小藤等用大孔树脂分离得到40% 乙醇洗脱部位,该有效部位对人肝癌细胞BEL-7402 的增值有一定的抑制作用。王键等采用大孔树脂分离纯化桔梗中总皂苷得到较高含量。该方法具有分离效果好,操作简单,成本低及稳定性好的特性。超微粉碎法

任桂林等对低温超微粉碎地龙工艺进行了考察,结果发现用低温粉碎过的地龙其有效成分无变化,并且不易聚集。黄芩经气流超微粉碎技术粉碎后,提取出的黄芩有效成分具有溶出速度大、生物利用度高等特点。因此该方法主要应用于名贵药材的微粉化。动态逆流提取法

该分离方法具有高产率、有效成分含量高的优势。张雄志采用动态逆流技术提取龙牡壮骨颗粒中有效成分黄芪甲苷,提高了水的利用率,降低了实际药材消耗量,使有效成分的转移率高达87% 以上。罗喜荣等采用罐组式动态逆流法提取有效成分当归油的得率为3.43%,与传统提取工艺相比,该法提取的有效成分含量更多,提取率更高,并且提取溶剂消耗少,工艺操作简单可应用于工业化大生产。膜提取分离法

颜继忠等应用膜分离技术结合树脂法富集纯化桑叶中有效成分,得到收率较高的1-脱氧野尻霉素。张涛等分别采用膜分离技术和水提醇沉法纯化双黄连口服液并测定其有效成分含量,与水提醇沉法相比,膜分离法处理得到的有效成分黄芩等质量稳定性更好。分子印迹技术

该方法具有预定、识别和实用的特性。刘庆山等分别采用沉淀聚集法和表面分子印迹法制备分子印迹聚合物,通过比较得出表面分子印迹法制备的人参皂苷Rg1 分子印迹聚合物的吸附性更高,选择性更好。衣丽娜等利用分子印迹技术定向分离有效成分胡黄连苷Ⅱ,得到的有效成分具有很好的靶向吸附性,此方法与传统工艺相比操作简单,无污染,有机溶剂的消耗较少。分子蒸馏法

史晋辉等采用刮膜式分子蒸馏法分离深海鱼油中的脂肪酸成分,得到质量好、收率高的脂肪酸,并且产物无杂质、安全环保。吴永平等采用超临界CO2萃取技术和分子蒸馏法联用提取分离泽泻中的有效成分,得到良好的效果。由于此方法提取的有效成分较纯,并且高效无污染,因此主要应用于挥发油、甾醇类成分的提取。高速逆流色谱提取技术

李忠琴等利用高速逆流色谱技术从100 mg诃子醇中分离得到没食子酸8.6 mg,本方法可一次得到纯度高达96.4%的没食子酸,并且简单高效,操作时间短。李文娟等采用高速逆流色谱法从黄芩中分离得到高纯度的汉黄芩素,此方法分离效率高,应用范围广,重现性好,将有很好的应用前景。本文对近年来13 种常用的提取工艺进行了阐述,每种提取方法都有各自的优劣之处,与浸渍法、蒸煮法等传统提取方法相比,现代提取方法具有提取率高、有效成分损失少、节能环保等优势,但是有些提取方法还不完善,不适于大工业生产

篇2:浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文

来源:中国论文下载中心 [ 08-05-22 15:35:00 ] 编辑:studa20

作者:王志祥,李红娟,万水昌,李菊,乐龙

【摘要】微波萃取技术是一种新型高效分离技术,也是中药现代化的关键技术之一。文章简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上,提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。

【关键词】微波萃取;中药有效成分;研究方向

微波萃取技术是利用微波的热效应对样品及其有机溶剂进行加热,从而将目标组分从样品基体中分离出来的一种新型高效分离技术。与传统萃取技术相比,微波萃取技术具有许多独特的优点,被誉为“绿色萃取技术”,并已成为实现中药现代化的主要关键技术之一。本文简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上,提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。

微波萃取技术的基本原理

微波萃取主要是利用微波强烈的热效应,但微波加热方式不同于传统的加热方式。在传统的加热方式中,容器壁大多由热的不良导体制成,热由器壁传导至溶液内部需要一定的时间;此外,液体表面气化而引起的对流传热将形成自内而外的温度梯度,因而仅一小部分液体与外界温度相当。而微波加热是一个内部加热过程,它不同于普通的外加热方式将热量由外向内传递,而是同时直接作用于内部和外部的介质分子,使整个物料被同时加热,即为“体加热”过程,从而可克服传统的传导式加热方式所存在的温度上升较慢的缺陷。微波萃取离不开合适的溶剂,因此微波萃取可作为溶剂提取的辅助措施。溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性能差异,选用对有效成分溶解度大,而对无效成分溶解度小的溶剂,将有效成分从药材组织内提取出来。采用微波协助提取,可以使溶剂提取过程更为有效。

当被提取物和溶剂共处于快速振动的微波电磁场中时,目标组分的分子在高频电磁波的作用下,以每秒数十亿次的高速振动产生热能,使分子本身获得巨大的能量而得以挣脱周围环境的束缚。当环境存在一定的浓度差时,即可在非常短的时间内实现分子自内向外的迁移,这就是微波可在短时间内达到提取目的的原因。微波萃取的机理可从以下3个方面来分析:①微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能,细胞内部的温度将迅速上升,从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力,结果细胞破裂,其内的有效成分自由流出,并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离,即可获得所需的萃取物。②微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。例如,以水作溶剂时,在微波场的作用下,水分子由高速转动状态转变为激发态,这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力,或者释放出自身多余的能量回到基态,所释放出的能量将传递给其他物质的分子,以加速其热运动,从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间,结果使萃取速率提高数倍,并能降低萃取温度,最大限度地保证萃取物的质量。③由于微波的频率与分子转动的频率相关连,因此微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能,当它作用于分子时,可促进分子的转动运动,若分子具有一定的极性,即可在微波场的作用下产生瞬时极化,并以24.5亿次/s的速度作极性变换运动,从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞,并迅速生成大量的热能,促使细胞破裂,使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中,吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使被萃取物质从基体或体系中分离,进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。综上所述,微波能是一种能量形式,它在传输过程中可对许多由极性分子组成的物质产生作用,并使其中的极性分子产生瞬时极化,并迅速生成大量的热能,导致细胞破裂,其中的细胞液溢出并扩散至溶剂中。从原理上说,传统的溶剂提取法如浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法等均可加入微波进行辅助提取,从而成为高效的提取方法。

微波萃取的特点

微波具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大特点,这决定了微波萃取具有以下特点。

2.1 试剂用量少、节能、污染小。

2.2 加热均匀,且热效率较高。传统热萃取是以热传导、热辐射等方式自外向内传递热量,而微波萃取是一种“体加热”过程,即内外同时加热,因而加热均匀,热效率较高。微波萃取时没有高温热源,因而可消除温度梯度,且加热速度快,物料的受热时间短,因而有利于热敏性物质的萃取。

2.3 微波萃取不存在热惯性,因而过程易于控制。

2.4 微波萃取无需干燥等预处理,简化了工艺,减少了投资

2.5 微波萃取的处理批量较大,萃取效率高、省时。与传统的溶剂提取法相比,可节省50%~90%的时间。

2.6 微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物质中的不同组分进行选择性加热,因而可使目标组分与基体直接分离开来,从而可提高萃取效率和产品纯度。

2.7 微波萃取的结果不受物质含水量的影响,回收率较高。基于以上特点,微波萃取常被誉为“绿色提取工艺”。

当然,微波萃取也存在一定的局限性。例如,微波萃取仅适用于热稳定性物质的提取,对于热敏性物质,微波加热可能使其变性或失活。又如,微波萃取要求药材具有良好的吸水性,否则细胞难以吸收足够的微波能而将自身击破,产物也就难以释放出来。再如,微波萃取过程中细胞因受热而破裂,一些不希望得到的组分也会溶解于溶剂中,从而使微波萃取的选择性显著降低。微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用

3.1 黄酮类物质的提取

黄酮类成分具有降压、降血脂和抑制血小板聚集等功能,在大部分中药中均存在。黄酮类化合物的传统提取方法主要有水煎煮法、浸提法或索氏提取法,但费时费力且收率较低。微波萃取在黄酮类物质的提取上具有良好的效果,在提取过程中具有反应高效性和强选择性等特点。刘忠英等[1]采用常压回流微波提取法提取刺五加叶中的总黄酮,结果表明提取率可达48.2 mg/g,远高于索氏提取法的34.7 mg/g,而提取时间却由索氏提取法的8h缩短至14 min。刘志勇等[2]采用微波提取法萃取荆芥中的总黄酮,结果表明提取时间可由常规法的2 h缩短至20 min,且提取液中的总黄酮含量可由常规法的0.71%提高至1.11%。周谨等[3]以水为溶剂来提取银杏黄酮,考察了微波功率、微波作用时间、溶剂用量及水浴浸提时间等因素对黄酮提取率的影响,结果表明微波水提法的黄酮平均提取率为60.5%,比常规法高出40%,而提取时间为1 h,比常规法缩短了50%。

3.2 生物碱的提取

生物碱是生物体内一类含氮有机物的总称,多数生物碱具有较复杂的含氮杂环结构和特殊而显著的生理作用,是中草药中的重要成分之一。刘覃等[4]利用微波萃取技术从龙葵中提取总生物碱,结果表明提取时间可由回流提取法的6 h缩短至8 min,产率则由8.40μg/g增加至10.77 μg/g。范志刚等[5]利用微波萃取技术从麻黄中提取麻黄碱,结果表明提取率可由常规煎煮法的0.183%提高至0.485%。查圣华等[6]利用微波萃取技术从千层塔中提取石杉碱甲和石杉碱乙,结果表明提取时间可由传统回流提取法的2 h缩短至90 s,而石杉碱甲和石杉碱乙的回收率分别达到94.3%和93.6%,比传统回流提取法高出10%以上。

3.3 苷类物质的提取微波对某些化合物具有一定的降解作用,且在短时间内可使药材中的酶灭活,因而用于提取苷类等成分时具有更突出的优点。郭振库等[7]研究了黄芩中的黄芩苷微波提取工艺,并与超声提取法进行了对比,结果表明微波提取法具有提取时间短、工艺稳定等特点,提取率可达13.12%。黎海彬[8]对微波辅助水提取罗汉果皂苷的工艺进行了研究,结果表明该工艺的罗汉果皂苷平均提取率可达70.5%,比常规水提法高出45%,且提取时间可缩短50%。龚盛昭等[9]利用微波萃取技术提取黄芪皂苷,结果表明提取时间可由直接加热法的3 h缩短至8 min,而皂苷产率则由1.65%增加至2.42%。

3.4 萜类和挥发油的提取萜类化合物是一类具有广泛生物活性的天然药物有效成分,植物中的挥发油大多富含单萜和倍半萜类化合物。挥发油的沸点较低,传统提取工艺具有提取温度高、提取时间长、易破坏有效成分的缺陷,致提取收率低。而微波提取可瞬间产生高温,具有提取时间短、提取效率高等优点。成玉怀等[10]利用微波萃取技术提取红景天叶中的挥发油,结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min,而挥发油含量则由0.15%提高至0.40%。鲁建江等[11]利用微波萃取技术从佩兰中提取挥发油,结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min,而挥发油的含量则由1.830%提高至2.106%。陈宏伟等[12]利用微波萃取技术从荆芥叶中提取挥发油,结果表明提取时间可由传统法的5 h缩短至20 min,而挥发油含量则由0.89%提高至1.10%。朱晓薇等[13]利用微波萃取技术从丹参中提取丹参酮IIA,结果表明提取率为1.815 mg/g,与传统提取法的1.808 mg/g相当,但提取时间则由传统提取法的7.6 h缩短至30 min。Hao J Y等[14]利用微波萃取技术从黄花蒿中提取青蒿素,结果表明提取率可达92.1%,提取时间可由索氏提取法的几个小时缩短至12 min。

3.5 多糖类物质的提取

中药多糖是一类具有显著生物活性的生物大分子物质,许多多糖具有抗肿瘤、增强免疫力、抗衰老和抗病毒等作用,因而受到国内外研究者的重视。与常规提取法相比,微波萃取法在选择性与提取时间上都表现出无可比拟的优越性。王莉等[15]对黄芪多糖的微波萃取工艺进行了研究,结果表明提取时间仅为常规法的1/12,提取的多糖含量为6.55%。王莉等[16]还利用微波萃取技术从天花粉中提取天花粉多糖,结果表明提取时间仅为常规法的1/12,而多糖收率则由常规法的0.840 9%提高至18.301 2%。刘红等[17]利用微波萃取技术提取山楂多糖,结果表明提取率可由传统提取法的10.05%提高至16.07%,而提取时间则由3 h缩短至20 min。付志红等[18]利用微波萃取技术提取车前子多糖,并与水提法和超声提取法进行了对比,结果表明提取时间分别为65 s、1 h和30 min,而提取率则分别为1.867%,1.243%,1.764%,可见微波萃取法的提取时间最短,提取率最高。

3.6 其他物质的提取目前,微波萃取技术还用于中药中的其他物质如色素、蒽醌类、有机酸等物质的提取。黎彧等[19]利用微波萃取技术从紫荆花中提取色素,结果表明提取时间可由溶剂浸提法的24 h缩短至30 s,而提取率则从90.2%提高至92.1%。王巧娥等[20]利用微波萃取技术提取甘草中的甘草酸,并与超声提取法、室温冷浸提取法和索氏提取法进行了对比,结果表明微波萃取54 min与室温冷浸44.3h、索氏提取4h的甘草酸得率相当。郝守祝等[21]以正交试验筛选出的较佳微波萃取方案为实验组,与常规煎煮法及95%乙醇回流提取法进行对比,结果表明微波萃取法对大黄游离蒽醌的提取效率要明显优于常规煎煮法,而与95%乙醇回流提取法的相同,但提取时间由回流提取法的2 h缩短为20 min。

今后的主要研究方向

微波萃取技术是提取中药有效成分的有效手段,已成为实现中药现代化的关键技术之一。从中药现代化的角度,今后的研究方向主要应集中于以下两点。

4.1 加强微波萃取的基础理论研究虽然许多研究者对微波萃取植物组织中的天然产物的机理进行了大量的研究,但由于基体物质和被萃取物质的复杂性,在萃取机理方面仍有许多工作要做。今后应特别注重微波作用下的传质机理研究,并建立描述微波萃取过程的热力学和动力学模型,这对微波萃取设备的开发和过程的优化设计是至关重要的。此外,迄今为止,有关微波萃取技术用于提高中药有效成分的含量或收率以及缩短提取时间方面的报道很多,但有关微波对中药有效成分的药理作用和药物疗效影响的研究则少有报道,这方面尚有许多工作要做。

4.2 微波萃取过程的工程化研究有关微波萃取技术提取中药有效成分的报道很多,但大多数微波萃取过程还停留于实验室小样品的提取及分析,所用设备较为简陋,许多甚至还在使用家用微波炉,因而不能提供工业化生产所需的基础数据。今后应加强微波萃取过程的放大研究及其配套设备的开发,以推动微波萃取过程的工程化。

可以预见,随着研究的不断深入,微波萃取技术一定能为中药现代化作出更大的贡献。【参考文献】

篇3:中药有效成分提取技术及其进展

1 中药有效成分传统的提取方法

1.1 浸渍法

浸溃法:它是最常见的简便浸出方法。除特别规定外, 浸渍法一般在常温下进行。其最适用于有效成分遇热挥发或易被破坏的药材。缺点是操作时间长, 且往往不易完全浸出有效成分。

1.2 渗漉法

是用流动的溶媒渗过药粉而进行提取。由于随时保持相当的浓度差, 故提取效率高, 浸出液较澄清, 缺点是溶剂消耗量大, 费时, 操作麻烦。

1.3 煎煮法

煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法。此法简便易行, 能煎出大部分有效成分, 但煎出液中杂志较多, 且容易发生霉变, 一些不耐热挥发性成分易损失。

1.4 回流提取法

在应用乙醇等易挥发的有机溶媒时, 为减少溶媒消耗, 提高浸出效率而采用回流热浸法。循环回流热浸法则是采用少量溶媒, 通过连续回流进行提取。在回流时要加热, 故对受热易破坏成分不适用, 且溶剂耗量仍大, 操作麻烦

1.5 连续提取法

连续提取法是实验室做中药有效成分分析时, 用有机溶剂提取中常用的方法, 通常用脂肪提取器或称索氏提取器来完成。这种提取法, 需用溶剂量较少, 提取成分也少, 但一般需数小时才能完成, 所以遇热不稳定易变化的中药成分不宜采用此法。

2 中药有效成分提取新技术分析

2.1 微波萃取技术

微波萃取技术的原理就是利用不同组分吸收微波能力的差异, 使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热, 从而使得被萃取物质从基体或体系中分离, 进入到介电常数较小、微波吸收能力相对较差的萃取剂中, 并达到较高的产率。微波提取技术也具有局限性: (1) 富含挥发性或热敏性成分的中药材以及富含淀粉或树胶的天然植物不适合微波干燥。 (2) 微波处理具有一定的选择性。微波干燥要求被处理的物质具有良好的吸水性。

2.2 吸附分离技术

吸附分离的方法灵活, 设备简单, 运行成本低。因此, 我国大规模生产的天然产物甜菊苷和银杏叶提取物均采用了树脂吸附分离法。从机理上说, 非水吸附应包括静电吸附、氢键吸附、络合吸附等。非水吸附在中药成分的提取分离中虽然刚刚开始研究, 但已显示出良好的应用前景。

2.3 超声提取法

超声波提取法在实验室中已成功地应用于皂苷类、生物碱类、黄酮类、蒽醌类、有机酸类及多糖类等成分的提取。超声波提取法无须加热, 且提取时间短, 提取率高, 可以作为实验室和大生产的模拟工艺。但是超声波提取对容器壁的厚薄及容器放置位置要求较高, 否则会影响药材浸出效果, 而且超声波发生器工作噪音比较大, 所以工业应用有一定的困难, 这些问题都有待于进一步解决。

2.4 超临界流体提取法

超临界流体提取法是利用超临界状态下的流体所具有的高密度、低粘度等特征提取中药有效成分, 然后通过降压的方法, 将溶剂与溶质相分开, 具有萃取和蒸馏双重作用。由于CO2本身无毒无腐蚀性, 临界条件适中, 故成为超临界流体提取法中最常用的超临界流体。

2.5 半仿生提取法

半仿生提取法是将整体药物研究法与分子药物研究法相结合, 从生物药剂学的角度, 模拟口服给药及药物经胃肠转运的原理, 将药料先用一定p H的酸水提取, 继以一定p H的碱水提取, 提取液分别过滤、浓缩, 制成制剂。半仿生提取法能体现中医临床用药综合作用的特点, 符合口服给药经胃肠道转运吸收的原理, 且在提取过程中, 不经乙醇处理, 可以提取和保留更多的有效成分, 缩短生产周期。但目前这种提取方法仍沿袭高温煎煮法, 长时间高温煎煮会影响许多有效成分, 降低药效。

2.6 超滤技术 (膜分离技术)

超滤是以多孔性半透膜—超滤膜作为分离介质的一种膜分离技术, 与通常的分离方法相比, 超滤不需要加热, 不需添加化学试剂, 操作条件温和, 没有相态变化, 具有破坏有效成分的可能性小、能量消耗少、工艺流程短等优点。

2.7 酶解提取法

酶解是一种能够最大限度从植物体内提取有效成分的方法之一。中药的有效成分经常与蛋白质、果胶、淀粉、植物纤维等杂质混合, 这些杂质不但影响植物细胞中活性成分的浸出, 而且影响中药液体制剂的澄清度。选择恰当的酶, 不但可以将这些杂质祛除, 而且可以通过酶反应较温和地将植物组织分解, 加速有效成分的释放提取, 还可以促进脂溶性成分转化为易溶于水的成分而有利于提取。

2.8 高速逆流色谱技术

高速逆流色谱是一种固态支撑体或载体的液液分配技术是一种能实现连续有效的分配功能的实用分离技术。近年来在天然药物研究领域独显其特色和作用, 它能构成连续、自动、高效和非高压的色谱系统, 既能实现从微克量级的分离到数克上百毫升量级的制备提纯, 又能用于未经处理的大量粗制样品的中间级分离以及直接与间接的高纯度分离, 可望解决“要用质量标准不一致的原料, 生产出质量标准一致的成药”这一难题。

2.9 破碎提取法

破碎提取法是通过使植物材料在适当溶剂中破碎而达到提取的目的。破碎提取法操作简单, 提取时间短, 避免了高温加热, 但目前还只是局限于实验室研究, 要应用于工业化大生产, 仍需进一步研究。

2.1 0 液泛提取法

液泛法的应用原理是利用加热溶剂时所产生的蒸汽, 增加液相的湍动程度, 提高溶质的扩散速率。同时, 不断加入的冷凝液, 使溶质与溶剂间保持较高的浓度梯度, 提高了相间传质推动力, 使提取率得到了提高。液泛提取法目前在中药有效成分的提取中应用还很少, 其应用范围有待于进一步研究、扩大。

2.1 1 空气爆破提取法

空气爆破法的应用原理是利用药材组织中的空气受压缩后突然减压时释放出的强大的力量冲破植物细胞壁, 撕裂植物组织, 使药材结构疏松, 有利于溶剂渗入药材内部, 以及溶剂在药材颗粒内部的运动和输送。空气爆破提取法适用于提取植物的根、茎、皮、叶等多纤维药材, 但不适用于短纤维和高含淀粉的药材。

3 结语

中药化学成分提取分离技术已有了很大进展, 这些进展促进了中药结构、药理、药效等方面的研究, 为我们寻找先导化合物, 开发一、二类新药提供了有力的帮助。随着提取分离技术的进步与完善, 中药化学成分的研究必将成为天然药物化学中更加诱人的领域。上述提取、分离技术有着各自的优势, 具体应用时应根据被提取组分的性质和特点, 可以有所选择。

参考文献

[1]马玉哲, 张俊杰, 李红霞.中药有效成分提取分离技术最新进展[J].河北理工大学学报 (自然科学版) , 2009 (1) .

[2]刘颖新, 范业雪, 王振月.酶技术在中药有效成分提取与转化中的研究现状[J].辽宁中医药大学学报, 2008 (9) .

[3]朱小娟, 安小宁.中药有效成分的提取分离技术研究进展[J].广州化工, 2008 (4) .

[4]苏佳华.微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用[J].海峡药学, 2008 (7) .

篇4:中药有效成分提取技术现状

【关键词】中药;有效成分;提取技术

【中图分类号】R284.2【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517(2014)22-0014-03

中药有效成分是传统中药治疗疾病的物质基础。植物体内有效成分:目前认为有生物碱、甙类、黄酮体等;无效成分通常指纤维素、叶绿素、树胶、鞣质等。选择适当的提取方法提取分离有效成分有利于降低原药毒性,提高药效。传统中药提取方法有:溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法、升华法及压榨法。溶剂提取法有浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法等。用传统的提取方法,操作简便,成本低,但周期长,提取率不高。近年应用高新技术提取分离中药的有:超临界流体萃取法、膜分离技术、超微粉碎技术、中药絮凝分离技术、半仿生提取法、超声提取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶法、大孔树脂吸附法、分子蒸馏法等。尤其是超临界流体萃取技术、超声提取技术、微波萃取技术、酶法、半仿生提取法、破碎提取法等这些新技术和方法的应用,使得中草药提取既符合传统的中医理论,又能达到提高有效成分的收率和纯度的目的。本文就此作一综述。

1中药有效成分的传统提取法

1.1溶剂提取法(Liquid Extraction)溶剂提取法是根据中草药中各成分在溶剂中的溶解性,选用对活性成分溶解度大,对不需要溶出成分溶解度小的溶剂,将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。当溶剂加到中草药原料中时,溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通过细胞壁透入到细胞内,溶解可溶性物质,而造成细胞内外的浓度差,于是细胞内的浓溶液不断向外扩散,溶剂又不断进入药材组织细胞中,如此多次循环,直至细胞内外溶液浓度达到动态平衡,将此饱和溶液滤出,继续加入新溶剂,直到把所需要的成分完全溶出。中草药成分在溶剂中的溶解度直接与溶剂性质有关,溶剂的选择遵守溶剂“相似相溶”的规律,是选择适当溶剂从中草药中提取所需要成分的依据之一[1]。

1.1.1浸渍法(Impregnation method)浸渍法是将适度处理的原料用合适的溶剂在常温或温热条件下浸泡出有效成分的一种方法。本法适用于有效成分遇热易破坏以及含多量淀粉、树胶、果胶、粘液质的中药的提取。操作简单易行,但浸出率较差。杨丽玲等[2]研究优选浸渍法提取人参皂苷最佳浸泡时间,采用高效液相色谱法测定不同浸泡时间提取物的皂苷含量。结果Rb1随浸泡时间延长而含量增加。

1.1.2渗漉法(Percolation method)渗漉法是将适度粉碎的药材置渗漉筒中,自上往下不断添加溶剂,溶剂渗过药材层向下流动过程中将药材成分浸出的方法。渗漉属于动态浸出方法,溶剂利用率高,有效成分浸出完全,并直接收集浸出液。适用于贵重药材、毒性药材及高浓度制剂。渗漉法又分为单渗漉法,重渗漉法,加压渗漉法,逆渗漉法。俞莉等[3]研究冬凌草的渗漉提取工艺,优选出渗漉提取的最佳工艺,收集10倍量渗漉液。韩晓珂等[4] 通过渗漉法和回流法提取丹参药渣中脂溶性成分的比较研究,结果渗漉法的最佳工艺及回流法的最佳工艺所提取的丹参酮ⅡA含量最高。

1.1.3煎煮法(Decocting method)煎煮法指将药材适当处理,加水煎煮,使其有效成分煎出的方法,其方法分直火提取和蒸气提取。除用于制备汤剂外,同时也是用于制备散剂、丸剂、片剂、冲剂及注射剂的基本方法之一。所用容器不宜用铁锅,以免药液变色。陈赟[6]研究煎煮法提取赤芍中芍药苷的方法,经考察并进行优化。结果最佳煎煮法提取赤芍中提取率为35.4mg/g。此法工序繁琐,煎煮时间长,但煎煮法符合中医用药习惯,是我国最早使用的传统的浸出方法[5],仍是常用的中药提取方法。

1.1.4回流提取法(Reflux extraction)回流提取法是用有机溶剂提取中药成分,采用回流加热装置,将浸出液加热蒸馏,其中挥发性溶剂馏出后又被冷却,重复流回浸出容器中浸提原料,这样循环往复,直至有效成分回流提取完全的方法。受热易破坏的成分的浸出不宜使用。此法提取效率较冷浸法高,大量生产中多采用连续提取法。贾晓斌等[7]研究比较超临界CO2流体萃取法(CO2-SFE)和回流提取法提取灵芝中三萜类成分的优劣。结果醇回流提取法和超临界CO2流体萃取法两者得到的三萜类成分的色谱图具有相似的峰形,灵芝三萜和灵芝酸B含量相近。

1.1.5连续回流提取法(Continuous reflux extraction)连续回流提取法是用挥发性有机溶剂提取中药成分的一种方法[8],利用索氏提取器通过溶剂回流和虹吸原理,使固体物质每一次都能为纯的溶剂所萃取,使固体中的可溶物汇集到烧瓶内,反复循环,至有效成分充分被浸出。此法需用溶剂量较少,提取成分也较完全,弥补回流提取法中需要溶剂量大,操作较繁的不足。

1.2水蒸气蒸馏法(Steam Distillation)水蒸气蒸馏法是指将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏,使其成分随水蒸气一并馏出,经冷凝提取挥发性成分的方法[9]。水蒸气蒸馏法可分为共水蒸馏法、通水蒸气蒸馏法、水上蒸馏法。该法不适用于化学性质不稳定组分的提取。王立斌等[10]研究采用水蒸馏蒸馏方法对薄荷进行了出油率的测定,结果表明出油率达到理论含油量的百分之九十。

1.3升华法(Sublimation)固体物质受热气化,遇冷后又凝固为固体化合物,称为升华[11]。将中草药中具有升华性成分直接通过升华提取出来的方法。如樟木中升华的樟脑,茶叶中的咖啡碱在178℃以上就能升华而不被分解。升华法虽然简单易行,但升华不完全,产率低,有时还伴随有分解现象。

1.4压榨法(Press method)含有挥发油较多的中药,可以用机械压力直接榨出芳香油的提取方法叫压榨法。张学愈等[12]采用压榨法提取莪术鲜品中挥发油,结果提取粗挥发油收率可达5.64%。文红梅等[13]采用水蒸汽蒸馏法、压榨法两种提取方法,对同一批次的生姜样品进行提取。结果压榨法提取的生姜汁中所含挥发油保留了传统水蒸汽蒸馏法的挥发油成分,压榨法具有操作方便、能耗低、污染少的特点,适用于生姜挥发油的提取。

2现代提取分离技术的应用

近年来,愈来愈多的高新技术应用于中药提取分离,既保持了原药材中固有的有效群体的自然组成又弥补传统提取分离方法的不足。现概述如下几种:超临界流体萃取法、微波萃取技术、超微粉碎技术、半仿生提取法、超声波提取法、酶提取法、大孔树脂吸附法、破碎提取法等。

2.1超临界萃取法(Supercritical-fluid extraction,SFE)SFE是一种以超临界流体(SF)代替常规有机溶剂对中草药有效成分进行萃取和分离的新型技术。即是在高于临界温度和压力下,以一种超临界流体从中药中萃取有效成分,当恢复到常压常温时,溶解在流体中的成分以溶于吸收液的液体状态与气态流体分开。萃取过程分为流体压缩→萃取→减压→分离四个阶段。葛发欢等[15]研究了超临界CO2萃取柴胡挥发油和皂苷的工艺,大大提高收率,缩短提取时间。于红宇采用超临界CO2萃取法提取有效成分亚麻籽油,发现收率比传统压榨法提高8%[16]。用超临界CO2萃取法萃取防风确定其化学成分为人参醇和大量的脂肪酸[17]。与传统的提取分离法相比,SFE的优点为可在常温条件下提取分离不同极性、不同沸点的化合物,保留有效成分,纯度好,收率高。

2.2超声波提取法(Ultrasonic extraction,USE)USE利用超声波具有的机械效应、空化效应和热效应,通过增大介质的穿透力及分子运动以提取中药的有效成分。与常规提取法相比,成本低、回收率高、有机溶剂残留少。刘宇文等[18]研究云芝多糖的最佳超声提取工艺与常规提取方法的最佳工艺比较,表明超声提取法与传统的热水提取法相比,提取率高,其所需提取溶剂的量更少、浸提时间短。谢彩娟等[19]考察了超声法提取延胡索总生物碱并与传统回流提取法比较,延胡索乙素的提取率提高超过18%,且超声提取时间明显短于回流提取的时间。杨荣华等[20]研究超声波法提取银杏叶中黄酮类化合物的工艺,发现超声提取的提取率比溶剂法提高了约1.5倍。

2.3微波萃取技术(Microwave extraction)利用电磁场的作用使中药中的有机物成分与基体有效的分离,并保持原化合物状态的一种分离方法。微波提取是一种新的提取技术,具有耗能低、操作时间短、溶剂耗量少、选择性高、提取率高等优点。近年,微波萃取技术被用于中草药提取的研究。刘忠英等[21]采用常压回流微波提取法提取刺五加叶中的总黄酮,提取率远高于索氏提取法,而提取时间大大缩短。刘覃等[22]利用微波萃取技术从龙葵中提取总生物碱,提取时间比回流提取法的缩短,产率增加。龚盛昭等[23]利用微波萃取技术提取黄芪皂苷,结果提取时间比加热法的缩短,而皂苷产率则增加。微波萃取技术与传统煎煮法相比较,克服了药材细粉易凝聚易焦化的弊病,提取时间极短,设备简单,投资少。

2.4半仿生提取法(Semi-bionic extraction,SBE)SBE是模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理,从生物药剂学的角度,对经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。即将药料先用一定pH的酸水提取,继以一定pH的碱水提取,提取液分别滤过,浓缩,制成制剂。这种新提取法提取的中药制剂保留更多的有效成分,缩短生产周期,降低成本。多种复方制剂的研究显示,SBE法有可能替代水提取法。李芳等[24]对桂枝茯苓丸方药半仿生提取法(SBE)与水提法(WE)进行比较,结果两种方法提取液综合评判值为:YSBE液>YWE液,即半仿生提取法优于水提取法。孙秀梅等[25]优选黄精的半仿生提取(SBE)法工艺参数,对黄精和酒黄精分别作SBE液与WE(水提)液的指标成分比较,结果黄精药用以酒蒸制品用SBE法提取为佳。谢志美等[26]报道艾叶经过半仿生法浸提水蒸气蒸馏获得挥发油,产油率较直接蒸馏水浸提-水蒸气蒸馏提高0.3%,而且提取的挥发油组分比直接水蒸气蒸馏获得的多。综上表明SBE技术是一种具有广泛应用前景的提取技术。

2.5酶提取法(Enzymatic extraction,EE)EE是选用适当的酶,通过酶反应温和地将植物组织分解,加速有效成分的释放提取的一项生物工程技术。影响中药液体制剂澄清度的多为淀粉、果胶、蛋白质等杂质,针对杂质选用相应的酶予以分解除去,可促进某些极性低的脂溶成分转化成易溶于水的糖苷类成分有助提取。酶反应较温和地将植物组织分解,提高收率。Waliszewski等[27]采用酶法从香草豆中提取香兰素,提取效率是溶剂法的2倍。吴素萍等[28]采用酶法提取枸杞中的枸杞多糖,发现酶法提取所得的枸杞多糖大于空白所得的枸杞多糖。传统的提取方法提取率低、成本高,酶法在药物提取中有较大的应用潜力,但酶提取法对实验条件要求比较高,为使酶发挥最大作用,需掌握最适合的条件因素。

2.6破碎提取法根据流体力学原理,参照国外先进技术,研制出一种新型的破碎提取器,并用这种提取器提取中药材有效成分的一种新的提取方法一破碎提取法。该方法是通过对植物材料在适当溶剂中充分破碎而达到提取的目的。通过选用各种性质的药材,分别进行冷浸提取法、渗漉提取法、回流提取法和破碎提取法所得提取物收得率和薄层层析对比试验。研究表明,破碎提取法操作简单,避免了高温加热,节约时间、溶剂和能源。袁珂等[29]对冬凌草不同提取工艺及含量测定进行了研究,发现破碎提取法较其它提取法提取的冬凌草甲素含量高;对车前草采用5种不同的提取方法,对提取物的收率进行比较,结果破碎提取法所提取的乌苏酸含量较高[30]。

2.7大孔吸附树脂法(Macroabsorption Resin)采用特殊的吸附剂从中药提取液中有选择地吸附其中的有效成分,除去无效成分的一种提取精制的新工艺。该方法具有设备简单、操作方便、节省能源、成本低、产品纯度高、不吸潮等优点,因此大孔树脂吸附法应用于中药有效成分的分离提取取得了相当显著的成果。近年来,有报道,该技术已在国内广泛用于纯化苷类、黄酮类、生物碱类成分。曹群华等[31]在研究大孔树脂吸附纯化沙棘籽渣总黄酮的条件及参数中,发现D101大孔树脂对沙棘籽渣总黄酮的吸附性能最好。张纪兴等[32]对地锦草的提取工艺进行了研究,也选用D101型大孔树脂,洗脱液干燥后总固体物中的地锦草总黄酮含量高于乙醇提取干浸膏。吴红[33]等研究并优化大孔树脂法分离纯化山茱萸总皂苷,结果HPD300大孔树脂法比常规溶剂法提取山茱萸总皂苷的得率略高,且大孔吸附树脂可有效地除去水溶性杂质,选择性地保留有效成分,所得山茱萸总皂苷,颜色明显比用传统溶剂法所得总皂苷浅,吸潮性也降低。常规的溶剂提取方法成本较高,工艺复杂,特别是用有机溶剂进行梯度萃取在实际生产中较为困难。而新工艺采用水-醇提取再上大孔树脂,不仅简化了工艺、而且使产品的收率和质量都明显提高。大孔树脂精制纯化技术将成为推动中药现代化的重要手段。

2.8超微粉碎技术(Superfine Grinding Technology)指利用机械或流体动力的方法克服中药材内部凝聚力使之破碎,从而将原料颗粒粉碎成微米甚至纳米级微粉的操作技术。中药材通过粉碎,可以增加药物的表面积,加速药材中有效成分的浸出。超微粉碎主要应用于一些贵重药材及稀有药材的粉碎,如人参、珍珠、三七、天麻、全蝎、羚羊角等。也适用于纤维多的植物类中药材的粉碎,但含淀粉、黏液质较多的药材不适合用超微粉碎。付廷明等[34]研究湿法振动超微粉碎技术提取麻黄中的麻黄碱,结果湿法超微提取可以快速有效的提取有效成分,整个提取过程在数分钟内完成,有效成分的种类与含量与常规回流提取物的基本相同。郭学东[35]对不同加工方法生产的珍珠粉进行了比较研究,认为超细珍珠粉用于临床可提高生物利用度,有利于人体吸收。

3提取分离方法的展望

上述的这些新技术、新方法在中药提取方面确实具有提出率高、有效成分损失少、周期短等优点,显示出它们在中药制剂生产中具有广泛的应用前景。所以应加强对这些新技术、新方法用于传统中成药生产方面的研究,以更好地提高中药制剂的质量及疗效。

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篇5:浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文

新华社信息南昌11月10日电(记者冯丽)日前,中国中医药研究促进会在南昌召开了“全国中药关键技术研讨会”,会上中国药科大学孔令义等专家就中药物质基础研究中单味中药和复方中药的研究策略发表了看法。

孔令义指出,目前中药物质基础的研究已成为中药现代化进程中的“瓶颈”,必须重点加以解决。中药成分复杂,仅单味药中的化学成分就数以百计,中药复方更是一个非常复杂的化学成分系统,而且在大多数情况下,中药的整体药效是多种成分共同作用的结果。例如,延胡索扩张冠脉的成分是季胺碱,而镇痛作用的有效成分是四氢巴马汀。单味中药有效成分的研究须以药效学、药代动力学为基础,应用现代分离、分析技术,建立起高效、微量、快速、准确的中药化学成分分析方法,从单体、有效部位、总提取物等各个层次上建立中药药效物质基础的概念。

国内目前对单味中药有效成分或有效部位的研究主要集中于生物碱、皂苷、萜类、黄酮等小分子化合物上,大分子化合物(多肽、蛋白质、多糖)研究工作开展不够广泛。大分子化合物对于人体病理、生理的重要性不言而喻,以后可以采用分离、分析科学中多维、多模式研究的新技术,建立大分子物质活性跟踪、分离、提取、结构鉴定的新方法体系。

篇6:浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文

关键词:黄秋葵;功能成分;提取;研究进展

黄秋葵(Abelmoschus esculentus),俗名羊角豆、咖啡秋葵、毛茄、补肾果等,为锦葵科、秋葵属一年生草本植物,性喜温暖,原产于非洲,素有蔬菜王之称,其嫩荚富含果胶及多糖组成的粘性物质,其茎、叶、芽、花、种子富含蛋白质、维生素及矿物盐等活性成分物质,具有极高的营养食用价值和经济价值,而且还能作为一种园林绿化观赏植物,因此,近几年在国内越来越受欢迎[1]。

由于黄秋葵功能活性成分具有极大的应用价值,笔者就提取其多糖、果胶和黄酮等功能成分的方法与技术进行综述,旨在为黄秋葵功能性成分的开发与利用奠定基础。黄秋葵功能成分作用

黄秋葵多糖可作为营养强化剂、增稠剂、悬浮剂和澄清助剂,具有增强体质和抗疲劳等保健作用[2]。其果胶能促进机体内有机物的排泄,减少体内毒素,还能降低体内的胆固醇含量;果胶和多糖等组成的粘性物质,对人体具有促进胃肠蠕动、防止便秘等保健作用,适当多食可增强性功能,还可以增强人体的耐力;另外黄秋葵低脂、低糖,可以作为减肥食品[3-4]。由于其含锌和硒等微量元素,可增强人体防癌抗癌能力;且含有较多维生素A能有效保护视网膜,确保良好的视力,能防止白内障的产生。黄秋葵中富含维生素C,可预防心血管疾病,能提高机体免疫力,而且维生素C和可溶性纤维(果胶)结合,有利于皮肤的保健,可以代替一些化学护肤用品[5-7]。植物多酚具有抗氧化、抑制酶活性、抗致突变、抑菌、消炎和降血压等多种生物活性[8]。生物类黄酮是一种具有较强清除自由基和抗氧化能力的物质,其抗氧化作用甚至比维生素C、维生素E还要高,还具有降脂、抗心血管疾病、抗骨质疏松和防癌抗癌等作用,可在医药、化妆品、食品方面广泛应用[9]。黄秋葵功能成分提取方法与技术

2.1 多糖的提取

2.1.1 超声波辅助法

超声的机械化学作用可破坏细胞壁,加强细胞内的传质作用,从而提高植物中有机化合物的提取速率,同时超声波产生的“空化”作用可极大提高有效成分提取率。黄诚等采用超声波辅助提取黄秋葵多糖[3],得出最佳料液比、时间、提取液pH值、和温度分别为1∶50、20 min、9和70℃,并在该条件下黄秋葵多糖的得率达6.8%。刘怡彤等利用同一方法提取黄秋葵多糖[10],得到最佳超声时间为90 min,超声温度为45℃,料液比为1∶45,超声功率为84 W,并在此条件下多糖的含量可达2.671 mg/g。

2.1.2 微波辅助法

微波辐射加热导致植物细胞内的极性物质产生大量的热,液态水汽化,产生的压力将细胞膜和细胞壁冲破,进而导致胞外溶剂进入胞内溶解并释放胞内多糖等物质,较大程度提高了多糖等物质的萃取效率。高愿军等以蒸馏水作为提取剂[11],采用微波辅助法提取黄秋葵多糖,在微波功率为650 W,料液比为1∶25(g/mL),浸提温度90℃条件下提取5 min,多糖含量可达2.64%。该方法显著缩短了提取时间。

2.1.3 纤维素酶法

酶法是利用酶反应将原料组织分解加速有效成分的释放和提取。高愿军等采用纤维素酶法浸提黄秋葵多糖[11],不仅高效、易操作而且对环境友好,最佳工艺条件为:酶解温度45℃,酶解pH4.8,加酶量2%,料液比1∶35(g/mL),在此条件下得到多糖提取率为6.32%。

2.1.4 水提醇沉法

任丹丹等采用水提醇沉法提取黄秋葵粗多糖[12],经此提取方法得到黄秋葵粗多糖的产率约为0.40%。水提取的缺点是耗时长且效率低。

2.2 果胶的提取方法

2.2.1 酸解盐析法

黄诚等采用酸解盐析法[13],以黄秋葵去籽干果为原料提取果胶,通过正交实验得出最佳工艺条件是pH=4,料液比为1∶10,温度70℃,酸解时间110 min,无机酸类型为硫酸,在此条件下黄秋葵果胶的得率能达到29.10%。

2.2.2 微波辅助酸提醇沉法

李加兴等运用微波辅助酸提醇沉工艺[14],以黄秋葵干果为原料提取果胶,通过响应面分析法优化工艺参数得到最适宜的微波功率为590 W,pH为2.9,浸提温度为74℃,在该工艺条件下浸提30 min可得果胶提取率为24.81%,与传统直接加热法相比大大缩短了浸提时间并提高了提取效率。

2.2.3 酸解醇沉法

篇7:浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文

1 微波萃取技术原理分析

一般情况下微波频率处于300MHz~300GHz之间, 波长最大≤1m, 最小1mm。通常情况下微波传输路径都是直线并具备了一定的光学性质。另外当微波受到金属阻碍时会产生反射作用, 但微波与非金属接触时将被吸收。微波萃取技术的基础是微波热效应。当采取微波对目标物质进行加热时可以迅速产生定向排列效应, 并且其中的极性分子会产生相互摩擦从而产生热效应。微波加热产生的热量是从外部延伸到内部。在这个过程中内部介质分子与外部介质分子都会受到影响, 从而充分发挥加热效果并让能量传导效率得到了大幅度的提高。结合微波加热特性可以看出微波萃取技术具有以下特点: (1) 具有良好的选择性。从微观角度上来看分子对微波能的反应会表现出一定的差异性, 分子极性越大则微波能吸收越多, 从而使分子加速, 基于上述特点就能够迅速地提取极性成分。 (2) 加热速率快。采用微波加热并不需要经过容器, 可以直接进行加热, 那么就能够促进样品极速升温。 (3) 加热均匀。这主要是由于微波场呈均匀态那么对于整个加热物质而言也是均匀的。 (4) 操控简便。微波萃取技术具有良好的操作性, 这主要是由于微波萃取并不需要热惯性, 且整个过程便于操控。 (5) 回收率较高。由于采用微波技术进行萃取并不用考虑水分含量影响, 这也从一定程度上提升了回收率。另外微波萃取无需大量试剂并具有良好的节能性, 对环境不会产生污染[1]。见表1。

2 微波萃取技术应用于中药提取分析

在中药提取过程中, 微波萃取技术表现出了一定的选择性, 这是提取分离的基础。根据“相似相溶”原则, 在实际萃取过程中要结合中药有效成分来筛选溶剂采取极性还是非极性。一般采用的极性溶剂主要为水、乙醇等, 非极性溶剂为正己烷。对于非极性溶剂而言, 微波并不能有效吸收, 因此会在非极性溶剂中添加一定比例的极性溶剂。当样品以及溶剂均不能吸收微波时便不能进行正常萃取。以下物质是较为常见的萃取物: (1) 黄酮类物质。以甘草黄酮为例, 将固相与液相比控制在1∶8条件下, C2H5OH作为溶剂, 浓度为38%左右, 调整微波功率为288W, 萃取时间为1min, 分3次提取, 提取率可达>20mg/g, 极大地缩短了萃取时间。 (2) 生物碱。以微波萃取技术对鹰爪豆碱进行提取产率可超过80%, 而传统方法提取产率只有50%左右。在提取过程中需要对溶剂溶解度等指标进行控制, 从而提升提取率。 (3) 苷类物质。以黄芩苷为例, 35%酒精为萃取溶剂, 压力控制在0.15大气压, 恒压处理时间为半分钟。固液相比为1∶60, 提取率为13%左右, 而超声提取为12%左右, 两者比较微波萃取更优。 (4) 多糖类提取。在新疆党参多糖的提取过程中采用微波萃取可大幅度缩短提取时间, 提取率可达54%[2]。

3 结语

利用微波萃取技术提取中药有效成分可以极大地缩短提取时间并提升提取率, 值得推广。

关键词:微波萃取,中药,应用分析

参考文献

[1] 刘志勇, 王莉, 鲁建江, 等.荆芥中总黄酮的微波萃取及含量测定[J].武汉植物学研究, 2011, 20 (3) :243.

篇8:中药有效成分的几种提取法

1.1 溶剂提取法的原理:

溶剂提取法是根据中药中各种成分在溶剂中的溶解性质, 选用对活性成分溶解度大, 对不需要溶出成分溶解度小的溶剂, 而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。当溶剂加到中药原料 (需适当粉碎) 中时, 溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通过细胞壁透入到细胞内, 溶解了可溶性物质, 而造成细胞内外的浓度差, 于是细胞内的浓溶液不断向外扩散, 溶剂又不断进入药材组织细胞中, 如此多次往返, 直至细胞内外溶液浓度达到动态平衡时, 将此饱和溶液滤出, 继续多次加入新溶剂, 就可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。

中药成分在溶剂中的溶解度直接与溶剂性质有关。溶剂可分为水、亲本性有机溶剂及亲脂性有机溶剂, 被溶解物质也有亲水性及亲脂性的不同。

有机化合物分子结构中亲水性基团多, 其极性大而疏于油。极性小而疏于水。这种亲水性、亲脂性及其程度的大小, 是和化合物的分子结构直接相关。一般来说, 两种基本母核相同的成分, 其分子中功能基的极性越大, 或极性功能基数量越多, 则整个分子的极性大, 亲水性强, 而亲脂性就越弱, 其分子非极性部分越大, 或碳键越长, 则极性小, 亲脂性强, 而亲水性就越弱。

总的说来, 只要中草药成分的亲水性和亲脂性与溶剂的此项性质相当, 就会在其中有较大的溶解度, 即所谓“相似相溶”的规律。这是选择适当溶剂自中草药中提取所需要成分的依据之一。

1.2 溶剂的选择:运用溶剂提取法的关键, 是选择适当的溶剂。溶剂选择适当, 就可以比较顺利地将需要的成分提取出来。

1.2.1 水:

水是一种强的极性溶剂。中药中亲水性的成分, 如无机盐、糖类、分子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及甙类等都能被水溶出。为了增加某些成分的溶解度, 也常采用酸水及碱水作为提取溶剂。酸水提取, 可使生物碱与酸生成盐类而溶出, 碱水提取可使有机酸、黄酮、蒽醌、内酯、香豆素以及酚类成分溶出。但用水提取易酶解甙类成分, 且易霉坏变质。某些含果胶、粘液质类成分的中药, 其水提取液常常很难过滤。沸水提取时, 中药中的淀粉可被糊化, 而增加过滤的困难。故含淀粉量多的中草药, 不宜磨成细粉后加水煎煮。中药传统用的汤剂, 多用中药饮片直火煎煮, 加温可以增大中药成分的溶解度外, 还可能有与其他成分产生“助溶”现象, 增加了一些水中溶解度小的、亲脂性强的成分的溶解度。但多数亲脂性成分在沸水中的溶解度是不大的, 既使有助溶现象存在, 也不容易提取完全。如果应用大量水煎煮, 就会增加蒸发浓缩时的困难, 且会溶出大量杂质, 给进一步分离提纯带来麻烦。中药水提取液中含有皂甙及粘液质类成分, 在减压浓缩时, 还会产生大量泡沫, 造成浓缩的困难。通常可在蒸馏器上装置一个汽一液分离防溅球加以克服, 工业上则常用薄膜浓缩装置。

1.2.2 亲水性的有机溶剂:

也就是一般所说的与水能混溶的有机溶剂, 如乙醇 (酒精) 、甲醇 (木精) 、丙酮等, 以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好, 对中草药细胞的穿透能力较强。亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉和部分多糖等外, 大多能在乙醇中溶解。难溶于水的亲脂性成分, 在乙醇中的溶解度也较大。还可以根据被提取物质的性质, 采用不同浓度的乙醇进行提取。用乙醇提取比用水量较少, 提取时间短, 溶解出的水溶性杂质也少。乙醇为有机溶剂, 虽易燃, 但毒性小, 价格便宜, 来源方便, 有一定设备即可回收反复使用, 而且乙醇的提取液不易发霉变质。

1.2.3 亲脂性的有机溶剂:也就是一般所说的与水不能混溶的

有机溶剂, 如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。这些溶剂的选择性能强, 不能或不容易提出亲水性杂质。但这类溶剂挥发性大, 多易燃 (氯仿除外) , 一般有毒, 价格较贵, 设备要求较高, 且它们透入植物组织的能力较弱, 往往需要长时间反复提取才能提取完全。如果药材中含有较多的水分, 用这类溶剂就很难浸出其有效成分, 因此, 大量提取中草药原料时, 直接应用这类溶剂有一定的局限性。

1.3 提取方法:

用溶剂提取中草药成分, 常用浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等。同时, 原料的粉碎度、提取时间、提取温度、设备条件等因素也都能影响提取效率, 必须加以考虑

1.3.1 浸渍法:

浸渍法系将中药粉末或碎块装人适当的容器中, 加入适宜的溶剂, 浸渍药材以溶出其中成分的方法。本法比较简单易行, 但浸出率较差, 且如用水为溶剂, 其提取液易于发霉变质) 须注意加入适当的防腐剂。

1.3.2 渗漉法:

渗漉法是将中药粉末装在渗漉器中, 不断添加新溶剂, 使其渗透过药材, 自上而下从渗漉器下部流出浸出液的一种浸出方法小当溶剂渗进药粉溶出成分比重加大而向下移动时, 上层的溶液或稀浸液便置换其位置, 造成良好的浓度差, 使扩散能较好地进行, 故浸出效果优于浸渍法。但应控制流速, 在渗渡过程中随时自药面上补充新溶剂, 使药材中有效成分充分浸出为止。

1.3.3 煎煮法:

煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法。所用容器一般为陶器、砂罐或铜制、搪瓷器皿, 不宜用铁锅, 以免药液变色。直火加热时最好时常搅拌, 以免局部药材受热太高, 容易焦糊。有蒸汽加热设备的药厂, 多采用大反应锅、大铜锅、大木桶, 或水泥砌的池子中通入蒸汽加热。还可将数个煎煮器通过管道互相连接, 进行连续煎浸。

1.3.4 回流提取法:

应用有机溶剂加热提取, 需采用回流加热装置, 以免溶剂挥发损失。小量操作时, 可在圆底烧瓶上连接回流冷凝器。瓶内装药材, 溶剂浸过药材表面约1~2cm。在水浴中加热回流, 一般保持沸腾约:小时小放冷过滤, 再在药渣中加溶剂, 作第二、三次加热回流分别约半小时, 或至基本提尽有效成分为止。此法提取效率较冷浸法高, 大量生产中多采用连续提取法。

1.3.5 动连续提取法:

应用挥发性有机溶剂提取中草药有效成分, 不论小型实验或大型生产, 均以连续提取法为好, 而且需用溶剂量较少, 提取成分也较完全。实验室常用脂肪提取器或称索氏提取器。连续提取法, 一般需数小时才能提取完全。提取成分受热时间较长, 遇热不稳定易变化的成分不宜采用此法。

2 水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏法, 适用于能随水蒸气蒸馏而不被破坏的中药成分的提取。此类成分的沸点多在100℃以上, 与水不相混溶或仅微溶, 且在约100℃时存一定的蒸气压。当与水在一起加热时, 其蒸气压和水的蒸气压总和为一个大气压时, 液体就开始沸腾, 水蒸气将挥发性物质一并带出。

3 升华法

固体物质受热直接气化, 遇冷后又凝固为固体化合物, 称为升华。中药中有一些成分具有升华的性质, 故可利用升华法直接自中草药中提取出来。升华法虽然简单易行, 但中草药炭化后, 往往产生挥发性的焦油状物, 粘附在升华物上, 不易精制除去, 其次, 升华不完全, 产率低, 有时还伴随有分解现象。

摘要:中药所含成分十分复杂, 既有有效成分, 又有无效成分和有毒成分。为了提高中草药的治疗效果, 就要尽最大限度提取有效成分, 去除无效成分及有毒成分。因此, 中药提取对于提高中药制剂的内在质量最为重要。针对中药的有效成分的提取的方法做了简要列举。

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