中药多糖提取工艺的研究进展

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中药多糖提取工艺的研究进展
于红梅
(聊城大学农学院,山东,聊城,252059)
摘要:中药对动物免疫功能具有多方面的影响。

近年来,大量研究结果表明,中药可促进免疫器官的发育,提高机体的免疫力,并通过激活单核巨噬细胞和天然杀伤细胞、促进T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖、分化和免疫球蛋白的产生,增强机体的抗病力;中药的活性有降低肿瘤细胞端粒酶活性的作用,表明中药在抗肿瘤方面具有一定潜力。

关键词:中药;提取;方法
中药化学成分复杂,药材往往需要经过提取、纯化处理。

中药提取即利用现代技术最大限度提取其中的有效成分,尽可能避免或减少杂质类的溶出,并在一定程度上降低毒副作用,提高中药材资源的附加值。

中药提取在我国已有悠久的历史,春秋战国时期的《黄帝内经》是我国现存最早的医学药典之一,其已记载了经过简单提取的汤、丸、膏、药酒等药物剂型。

东汉著名的医学家张仲景编著的《伤寒杂病论》中也有经过提取的煎剂、浸剂、软膏剂等。

东汉时期成书的《神农本草经》,是我国现存最早的药物学专著,书中记载“药性有宜丸者,宜散者,宜水煮者,宜酒渍者,宜膏煎者,亦有一物煎煮者,亦有不可入汤、酒者,并随药性,不得违越”。

清明时期,伟大的医学家、药学家李时珍著作的《本草纲目》中,记载了当时我国的中药提取,已不限于一些简单的提取制剂,出现了一些提纯品,书中还记载了蒸馏、结晶、升华、沉淀、干燥等现代化学中应用的一些操作方法[m]。

新中国成立以来,随着现代科学技术的发展,为了进一步开大利用中药材,提取中草药有效提取物在中药生产过程中所占比例越来越重,由于中药材药性、有效成分的不同,中药提取应根据中药材以及目标产物的特性,选择不同的提取方法及提取工艺条件进行提取,中药提取纯化方法为中药实现生产向专业化和现代化方向迈进。

1水提取法
水提取法即以水为溶剂,将药材一定温度加热,煎煮一定时间,将有效成分提取出来的一种常用方法,是我国最为传统的提取方法,对有效成分尚未清楚的药材或方剂进行剂型改进时,通常先采用水提取粗提。

水提法是中药制剂生产中首选的提取方法,也是多糖提取最为常用的提取方法。

徐青梅[]应用水提取法提取黄芪多糖,通过单因素实验和正交实验设计优化实验得到黄芪多糖提取的最佳提取条件。

实验结果表明,黄芪多糖最佳提取条件为:提
取温度100℃、提取时间1h、提取次数为3次。

唐小俊等[]采用料水比、浸提温度、浸提时间3因素3水平的正交实验,热水浸提荔枝多糖,为荔枝多糖的开发和应用奠定技术基础。

丁晨等[]同样采用水提取法提取中华芦荟多糖,最终的工艺简单、经济、稳定,提高了芦荟多糖的含量和产率,为中华芦荟多糖的工业化提取和进一步精制提供可靠依据。

药材
净制、适度破碎或切碎
处理后的药材
浸泡
浸泡处理的药材
加热至一定温度、浸提一定时间,过滤
滤液药渣
浸提、过滤
滤液药渣
提取液
水提取法工艺流程
2.醇碱提取法
一般来说,含多糖中药材的提取溶剂用水或30%以下浓度的稀醇提取。

但有时亦不尽然,当含多糖的中药还含有其他难以用水提出的有效成分或用较高浓度乙醇才能提出的有效成分或有效部位,则首先用适宜浓度的乙醇将醇溶性有效成分或有效部位提出后,再进一步提取多糖。

田洛等[]人在研究黄芪有效成分综合利用的同时,首次提出应用醇碱提取法提取黄芪多糖。

此次实验对影响黄芪多糖提取率的5个因素进行了单因素实验设计,确定最佳提取条件为料水比1:10;提取溶剂pH值为12;提取时间为90min;提取温度为90℃;提取溶剂乙醇浓度为5%的碳酸钠乙醇溶液。

并利用紫外(可见)分光光度法和红外光谱法从不同角度对3种不同提取法提取黄芪多糖的提取率进行检测,为提高黄芪多糖的综合利用及生产开发提供了更多理论依据。

李红民等[]人在提高黄芪多糖提取收率的工艺研究中,应用碱提取法提取黄芪多糖,分别用氧化钙水溶液提取和碳酸钠水溶液提取法提取黄芪多糖,并同水提
取法比较,其结果表明,应用碱提取法提高了黄芪多糖的提取率。

另外,舒晓燕等[]人在川附子粗多糖提取工艺研究中,应用乙醇回流和热水浸提相结合的方法提取川附子粗多糖,通过单因素和正交试验,实验结果表明,川附子粗多糖最佳提取条件为料水比1:40;提取温度为90℃;提取时间为2h;提取次数1次;最佳pH为8;醇浓度为80%。

这对新药的开发起着关键作用。

3.超声波辅助提取技术
超声波辅助提取技术是中药提取新工艺之一,超声波可以增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,提高药物溶出速度和溶出次数,缩短提取时间。

于莲等[]人利用超声波辅助提取技术优化山药多糖提取工艺,分别从提取时间、超声波功率、提取温度三个因素研究山药多糖的得率的基础上,还采用星点设计-响应面优化实验,其实验结果表明,利用超声波辅助技术提取中药多糖具有提取时间短、减少高温对多糖提取的影响。

廖建民等[]对海带多听进行超声波提取,实验研究单因素提取时间、PH、加水量对海带多糖的影响,并和酸提取法进行了比较,同时进行了抗肿瘤实验,实验结果表明,应用超声波提取海带多糖最佳条件是加水量为62.5倍的水,PH为2,提取时间为45min;超声波提取和酸提取的多糖都具有明显的抗肿瘤作用。

另外柳凤祥等用超声波辅助提取技术提取淫羊藿多糖,并进行了含量测定研究,实验通过单因素及正交设计研究了料水比、超声时间以及温度对提取的影响,实验结果显示,应用超声波提取淫羊藿多糖的最佳条件为料水比1:10、超声时间为40min、提取温度为60℃。

超声波提取多糖可以减少提取时间、提高效率,超声波辅助提取技术是一种很有希望的提取方法。

但其考察的影响多糖的因素有限,在工业大批量生产中有一定局限性。

4.微波辅助提取法
微波指频率300HZ到3×106HZ的电磁波,微波辅助提取即利用微波反应器,使用萃取体系,应用合适的溶剂从中药、动物组织等固体物料中辅助提取特定化学成分。

微波的加热效率高、穿透力强、选择性高。

微波提取已应用于提取生物碱、黄酮类、多糖等成分。

于沺等[]应用微波辅助技术提取金针菇多糖,实验考察了料水比、提取次数、微波时间、以及微波的频率,通过单因素试验及正交实验优化确定出金针菇多糖最佳提取工艺,实验结果显示,金针菇多糖最佳提取工艺为:350w的微波功率,料水比1:35,微波提取时间9min,提取次数为2次。

邱志敏等[]以多糖得率为指标,应用响应面法优化微波辅助提取枸杞多糖,得到最佳提取工艺:微波功率为300w,微波时间为1.8min,料液比为1:26。

并研究其抗氧化性,实验结果显示,微波法的抗氧化能力和水提法枸杞多糖相近。

王莉等[]以脱脂挤压米糠为原
料,应用微波辅助技术提取其多糖成分,并与水提取法进行比较,研究影响其提取率的因素及最佳提取工艺,研究显示,微波辅助提取米糠多糖的最佳提取工艺为微波功率400w,微波提取时间2min,料液比为1:10,与水提取得到的多糖得率相比,提高了36.6%。

可见,微波辅助提取法也是一种高效率的提取新技术之一,尤其是与传统水提取相比在提取时间上节约大量时间。

同理,微波辅助技术和超声波辅助技术具有共同的生产局限,不适用于工业化生产。

5.酶提取法
酶提取法即利用具有催化作用的酶,对中药材细胞壁组成成分进行降解,从而达到提取其有效成分。

酶催化效率高、专一性等特点,可大幅度提高中药中有效成分的提取率。

尹怀霞等[]利用纤维素酶提取仙草多糖,通过单因素和正交试验研究酶浓度、酶提取时间、酶提取温度、酶提取的PH,实验结果显示,纤维素酶提取仙草多糖的最佳提取条件为0.4%为最佳酶浓度、4h为最佳酶提取时间、55℃的最佳酶提取温度、酶提取最佳PH5.5。

其中,提取时间对酶提取仙草多糖影响最显著,其次是提取温度和酶浓度,而PH在研究范围内对线槽多糖的提取率影响最小。

董玉玮等[]应用酶法及醇沉提取灵芝多糖,实验通过研究影响酶提取多糖的因素,结果表明,利用酶法提取灵芝多糖的最佳提取条件为加酶量为0.5%,提取时间为80min,提取温度为55℃,PH为5.0。

付明[]等利用纤维素酶提取传统野菜藜蒿中的多糖成分,实验研究了酶浓度、酶提取温度、酶提取时间、PH值四因素最佳条件,并通过正交实验确定提取藜蒿多糖的最佳工艺及其各因素对藜蒿多糖的影响,研究结果表明,藜蒿多糖的最佳提取工艺为酶浓度为1.2g/L、酶提取温度为40℃、酶提取时间为2h、最适PH值为5.5,并各因素影响得率大小顺序为酶提取时间、酶浓度、PH值、酶提取温度。

酶提取法提取中药多糖的影响因素同酶反应的一般条件的相同,都受酶种类、用量、酶解温度、酸碱度、酶活性等影响。

目前作用于中药提取的酶主要有纤维素酶、果胶酶等。

此方法还为提取有效成分后的药物残渣提供再利用的可行方法,因此,在药品工业领域具有良好的发展前景。

6小结
参考文献。

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