中药有效成分提取工艺研究进展

论文题目中药有效成分提取工艺研究进展学生姓名彭炳益
学号*********
班级0408405班
专业化工与制药
指导老师李国祥
湖北民族学院
化学与环境工程学院
2011年5月17日
中药有效成分提取工艺研究进展
彭炳益化学与环境工程学院
摘要中药提取的传统方法有浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法、水蒸气蒸馏法等。

传统方法往往各自存在较多的缺点，如高温操作引起热敏性有效成分的大量分解，提取液中除有效成分外杂质较多等等。

随着技术的进步和发展，近年来中药提取过程不断从环境、化工、食品等行业引入新方法，并结合自身特点发展了一些新的技术，如、超临界流体提取、、超声强化提取、微波提取、大孔树脂吸附法以及半仿生提取等。

本文将对近年来几种新方法在中药提取过程中的应用进行简单概述
关键词中药提取分离方法。

近年来，随着现代工业的飞速发展，中药工程技术也不断发展，我国中药生产状况大有改进，截止2000年，中药产值比1979年翻了五番，约占医药工业产值的30％以上[1]。

中药制剂工业生产中的重要步骤是中药有效成分的提取和分离，它直接关系到中药制剂的质量、疗效和产量。

传统的中药有效成分提取方法包括热水浸提法和乙醇浸提法，随着“中药现代化”进程的加快，许多现代高新技术不断地被应用到中药有效成分的提取和分离中来[2]。

随着我国正式加入WTO，中国医药市场融人国际医药大市场的广度和深度也进步加剧。

尤其我国传统中医药面临着前所未有的发展机遇和挑战。

一方面，做为世界优秀传统医药文化，中医药以其系统的理论、独特的方法和显著的疗效正被世界上越来越多的国家和人民所接受。

而另一方面，我国中医药又面对着日、韩和欧美对传统医药积极开发研究的挑战。

如何在新形势下抓住机遇、迎接挑战呢?在继承和发扬中医药优势和特色的基础上，充分利用现代科学技术，借鉴国际通行的医药标准规范，提高中药的质量，研究开发进入国际中药市场的中药产品，实现中药的现代化、国际化。

而提高中药的质量，让中药进入国际市场，这就对中药的制备加工工艺提出了更高的要求，其中中药有效成分的提取分离过程是其重要的关键环节。

根据近些年发表的文献，将中药有效成分提取和分离方法研究进展分几个方面做如下简单介绍[3]。

1、超临界流体提取
超临界流体兼具气体的高度扩散性和低粘度液体的良好溶解性能, 可以防止各种组分逸散和氧化,具有效率高, 速度快等优点。

超临界萃取过程通常在略高于萃取剂临界温度的条件下进行, 减压分离产品, 十分简便和安全, 中药中易挥发组分或生理活性物质极少损
失或破坏, 没有溶剂残留, 产品质量高。

超临界流体已被广泛地应用于香料和油料的生产, 在药物提取中的应用也开始为人们所重视。

上海中药工程中心已经成功地将其应用于生物碱、挥发油和内酯的提取和分离。

常用的超临界萃取剂是二氧化碳, 它的极性较弱, 只适合挥发油、小分子萜类、部分生物碱的提取, 对极性大的物质, 提取应用受到一定限制。

有研究者通过添加改性剂如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、水等及增加压力, 改善流体溶解性质, 使超临界流体萃取对生物碱、黄酮类、皂甙类等非挥发性有效成分的应用也日趋普遍。

超临界流体萃取也可应用于中药有效成分的测定。

苟奎斌等【4】对超临界流体萃取用于大黄素的定量测定进行了研究, 发现萃取压力对测量灵敏度影响显著, 改性剂量对灵敏度有一定影响, 萃取温度对测量灵敏度几乎没有影响。

超临界流体萃取不适于极性物质的提取分离, 也不适于中药复方的提取, 对生产设备的工艺要求较高, 但高选择性、高收率、低毒害仍是其它方法不能比拟的。

2、超声波强化提取技术
超声波强化超临界流体萃取过程，可以降低萃取温度及萃取压力、减少流体流量、缩短萃取时间、改善操作条件、降低能耗、放宽对原料粒径的要求，而且有效成分提取率高【5】，是一种很有前途的技术。

其机理不是超声空化效应，而是由于超声有效地传播至颗粒内部，引起质点快速振动及超声作用力对颗粒内表面进行“冲刷”，对微孔内的超临界流体实行“微搅拌”，从而减小内扩散阻力，加速内扩散，强化物料内部的传质，同时超声对颗粒外部的流体造成湍动作用，破坏颗粒表面滞留层，减薄传质边界层或传质推动力，增大传质系数，促进颗粒外部的传质；另外超声能的传递可使溶质活化，降低过程能垒，增大溶质分子运动，加速其溶解。

因此，超声能够对超临界流体萃取过程产生强化效应，使萃取速率增大，萃取率提高。

秦炜等[6]从化学工程的角度分析, 提出了超声场的湍动效应、微扰效应、界面效应和聚能效应等4个附加效应。

他们以姜黄素2乙醇水溶液的浸取过程
为研究对象, 研究了超声场介入对固液体系的浸取速率和提取率的影响, 并与升温、机械搅拌进行了比较, 发现超声波提取不仅加快了动力学过程, 还提高了收率, 即打破了原有的
平衡。

郭孝武等[7]研究了不同频率超声对提取黄芩甙成分的影响, 比较在同一提取时间, 频率分别为20、800、1100 kHz 时, 从中药黄芩根中提取黄芩甙成分的得率, 以20 kHz 下得率最高, 认为原因是该频率下超声空化效应强, 加之粉碎化学效应, 有利于有效成分转移和黄芩甙与水的混合。

他们进一步研究了该频率下不同提取时间对黄芩甙提取率的影响, 曲线存在极值, 可能是由于超声波对提取物有一定的破坏作用。

3.微波提取
微波萃取技术的应用原理是在微波场中，吸收微波能力的差异使得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和体系中分离，进入到介电常数较小，微波吸收能力相对差的萃取剂中。

该技术具有选择性高、操作时间短、溶剂消耗量少、有效成分得率高、不产生噪音、适用于热稳定物质等特点。

微波技术的应用，近年来得到快速发展。

但这种技术也具有一定的局限性，富含挥发性或热敏性成分的中药材不适合使用微波萃取技术。

王家强等[8]报道了微波用于重楼中皂甙的提取, 并与水浴加热回流法从时间、次数、含量进行对比。

薄层色谱表明, 常规和微波提取两种方法所得皂微波辐照5 m in 的效果基本与2 h 常规加热相同, 而且杂质含量少。

微波加热提取10 m in 即可认为皂甙已提取完毕。

李学坚等人【10】，比较了溶剂回流法、微波提取法和水蒸气蒸馏法提取丁香油，结果表明微波强化提取比溶剂回流法选择性高，比水蒸气蒸馏法收率高，且能耗、溶剂消耗量在三种方法中最小。

4.大孔树脂吸附法
大孔吸附树脂是一种不含交换基因、具有大孔径结构的有机高分子聚合物吸附剂。

主要是以苯乙烯、二乙烯苯为原料，在0．5 的明胶混悬液中，加入一定比例的致孔剂聚合而成。

按其极性可分为低极性和高极性大孔吸附树脂。

该树脂具有吸附容量大，选择性好，易于解吸附、机械强度高、再生处理简便、吸附速度快等优点。

尤其适用于分离纯化甙类、黄酮类、皂甙类、生物碱等成分及大规模的生产.大孔吸附树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸
附剂[11]，20世纪70年代末逐步应用到中草药有效成分提取分离过程中。

大孔树脂的常用型号有：D．101、D．201、MD．05271、CAD．40等[12]，其特点是吸附容量大、再生简单、效果可靠。

中国医学科学院药物研究所植化室用大孔吸附树脂对糖、生物碱、黄酮等进行吸附，并在此基础上用于天麻、赤芍、灵芝等中草药中有效成分的分离及纯化，结果表明，大孔吸附树脂是分离中药水溶性成分的一种有效方法[13]。

作为一种新型的分离手段，大孔吸附树脂分离技术正在日益广泛地应用于中药制剂生产中N83。

用D．101型非极性树脂提取甜菊总甙，粗品收率8％左右，精品收率3％左右[14]。

将大孔吸附树脂用于银杏叶的提取，提取物中银杏黄酮含量稳定在26％以上[15]。

5.半仿生提取技术
“半仿生提取法”是1995年张兆旺等[16]率先提出的中药提取新技术，是将整体药物研究法与分子药物研究法相结合，从生物药剂学角度，模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理，为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。

它的意义在于既体现了中医临床用药的综合作用特点，又能体现现代科学技术水平，在中药提取中坚持了“有成分论，不唯成分论”。

具体做法是，先将药材用酸水提取，再以碱水提取，提取液分别滤过、浓缩，制成制剂。

这种提取方法可以提取和保留更多的有效成分，缩短生产周期，降低成本。

陈晓娟[17]等为优选杜仲叶中绿原酸和黄酮提取最佳工艺，以绿原酸和黄酮含量为考察指标，通过正交实验对半仿生法和酶法两种提取方法进行了优化和比较。

半仿生法的工艺条件为：杜仲叶为原料，以磷酸氢二钠一柠檬酸的缓冲溶液作为提取液，m(杜仲叶)：m(提取液)=1：20，提取液pH分别为2．0，7．5，8．3，在70℃，提取1 h／次，提取3次。

果胶酶提取的工艺条件为：杜仲叶为原料，以磷酸氢二钠一柠檬酸的缓冲溶液作为提取液，m(杜仲叶)：m(提取
液)=1：15，果胶酶酶解温度为60 oC；提取液pH为3．6；每5 g杜仲叶中加入质量分数为0．5％果胶酶1．5 ml，酶解2 h后，升温至80℃，1 h／次，提取3次。

在此条件下，半仿生法提取杜仲叶中绿原酸和黄酮，绿原酸的得率达1．44％，黄酮得率达0．044％，都比酶法提取的绿原酸得率1．29％和黄酮得率0．043％高。

半仿生法提取与酶法提取相比提取成本低，耗能低，可以提取和保留更多的有效成分，得到含药理指标高的活性混合成分，是一种行之有效的提取方法，为提取杜仲叶中绿原酸和黄酮提供了重要参考。

霍丹群[18]等。

在为葛根复方(葛根、川芍、山楂、槐花米、麦冬、甘草等)研究半仿生提取工艺时，以葛根黄酮得率为指标，在粒度、提取次数、提取工艺、浸渍剂浓度等条件相同时，考虑乙醇溶液pH值、提取时间、提取温度、配伍比例选用L (4 )正交进行实验，确定最佳提取工艺。

结果为第1煎提取液pH为7，第2煎提取液pH为11，提取温度为85℃，提取时间为4h，配伍比例为4：3：3：2：2：2(葛根：川芎：山楂：槐花米：麦冬：甘草)。

葛根类黄酮分子中含有较多的酚羟基和醇羟基，而山楂、槐花米中的芦丁等物质含有较多的酚羟基和芸香糖基。

在一定条件下两者易发生缩合反应，引入亲水性羟基和糖基，使得物质亲水性增强，易于溶出；当进人生物体内后，易于透过生物膜，提高其生物利用度，从而提高疗效。

6、结论与展望
中药提取技术发展的滞后已成为传统中医药发展和生存的瓶颈，人们不断探索并从其它领域结合中药自身特点，寻找新技术对原有工艺进行优化、革新和强化。

必须充分利用已有研究成果，结合中药生产的具体情况，从基本影响因素的研究入手，对工艺流程、生产设备、操作条件作全面改造和细致摸索，针对需要提取的中药有效成分给出可行的设计。

通过施加外场、采用新型提取工艺等方式进行提取过程强化。

研究新工艺对中药不同有效成分提取的影响，在进行深入药理研究的基础上，寻找最佳操作条件和可能的作用机理，进而进行小型工业设备的设计。

现有工作主要是对特定工艺的简单改进, 有很大的局限性, 缺乏理论指导。

而以上所述任何一种方式的研究, 都有大量的工作要开展, 这必将得到相关专业学者的日益广泛重视。

参考文献
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[15] 陈冲，等．银杏叶提取物的生产工艺研究．中草药，1997，28(7)：402
[16]张兆旺.孙秀敏.试论“半仿生提取”技术研究的技术平台.中成药，2006，28（4）：614
[17]陈晓娟，周春山．酶法及半仿生法提取杜仲叶中绿原酸和黄酮[J]．精细化工，2006，23(3)：257．
[18] 霍丹群，刘佳，张伟，等．正交实验优选葛根复方的半仿生提取工艺[J]．中成药，2004，26(2)：96．。