六大新技术实现高效提取中草药有效成分
中草药含有复杂的成分,包括有效成分、无效成分和有毒成分。为了提高中草药的治疗效果,需要提取有效成分,尽可能去除无效和有毒成分。因此,中药材的提取是提高中药材内在质量和临床疗效的重中之重。然而,常见的提取方法(如煎煮法、回流法、浸泡法、渗漉法等。)在保留有效成分和去除无效成分方面存在有效成分损失大、周期长、工序多的缺点。提取率低等。近10年来,中药提取出现了许多新技术、新方法,一些新技术、新方法的应用,使中药提取符合传统中药理论,达到了提高有效成分得率和纯度的目的。本文对此进行了综述。
1。超临界流体萃取技术
超临界流体萃取(简称SCFEFE)是利用超临界流体(简称SCF)代替常规有机溶剂提取分离中草药有效成分的新技术。其原理是流体(溶剂)在临界点附近的某一区域(超临界区)与待分离混合物中的溶质发生异常的相平衡行为和传递性能,溶质的溶解度随压力和温度的变化在较宽的范围内变化。使用这种超临界流体作为溶剂,可以从各种液体或固体混合物中提取待分离的组分。常见的SCF是一氧化碳..,因为co无毒、不易燃、不易爆、价格低廉、临界压力和温度低,并且容易从混合物中安全地分离出来。超临界CO萃取法与传统萃取法相比,具有在近常温下即可萃取分离,产品中的有效成分几乎全部保留,无有机溶剂残留,产品纯度高,操作简单,节约能源等优点。
廖等人以不同浓度的乙醇为夹带剂,从藏药灵芝中提取粗皂苷和多糖。与传统的溶剂提取工艺相比,产率分别提高了1.9倍和1.62倍。何春茂、梁忠云采用超临界co .典当技术从黄花蒿中提取的提取物杂质(蜡)含量低,青蒿素纯化精制简单,收率高,产品质量好。雷等采用超临界CO .流体萃取技术提取分离厚朴中的有效成分。皮革提取物是淡黄色糊状物。经分析,提取物由厚朴酚等11种化学成分组成,其中厚朴酚与厚朴酚的相对含量高达46.81%和45.00%。葛发焕等探讨了从黄山药中提取马铃薯前皂素的条件,同时进行了中试放大,证明了超临界CO .的应用,提取马铃薯前皂素用于工业化生产是可行的。与传统的汽油法相比,产量提高了15倍,生产周期大大缩短,避免了汽油易燃易爆的使用危险。葛发焕等研究了超临界co .技术从DC柴胡中提取挥发油和皂苷。、STH-CO .柴胡挥发油的提取方法与传统的水蒸气蒸馏法相比,可以大大提高收率,缩短提取时间,而挥发油的成分相同,只是各组分的含量不同。永芳等采用超临界流体萃取技术对川芎挥发油的提取条件进行了优化。通过五因素四水平的正交试验。结果表明,提取条件为:压力34。SMPA,温度60℃,改性剂乙醇0.3ml,静态提取时间10min,动态提取体积10ml,吸收用水。与水蒸气蒸馏法相比,该方法具有耗时少、提取安全等优点。
SCFE技术在提取和分离挥发性成分、脂溶性物质、高度热敏性物质和贵重药材的有效成分方面显示出独特的优势。但SCFE设备属于高压设备,一次性投资较大,运行成本较高,因此该技术在工业生产中推广仍有一定难度。2 .
。超声波提取技术
超声波提取技术的基本原理是利用超声波的空作用加速植物有效成分的提取,以及超声波的机械振动、乳化、扩散等次生作用。
粉碎,化学作用等。还能加速待提取成分的扩散和释放,与溶剂充分混合,有利于提取。与常规提取方法相比,具有提取时间短、收率高、无需加热等优点。研究了超声波提取时间和频率对黄芩中黄芩苷提取率的影响。结果表明,超声频率20kHZ以上,超声时间10min以上的黄芩苷提取率高于煎煮法提取时间,两种方法提取的黄芩苷结构一致。林等利用超声波提取白头翁总皂苷,大大简化了操作程序,缩短了提取时间,提高了产品得率和纯度,改善了常用提取方法繁琐、耗时、易乳化的缺点。郭晓武和杨锐以95%乙醇为溶剂,采用不同频率、不同提取次数提取益母草中的总生物碱,与回流提取法相比,超声波提取法操作简单,无需加热,仅使用110kHZ超声波。郭小武用不同频率的超声波提取大黄中的蒽醌。结果表明,与常规煎煮法相比,超声波无需加热,相同频率的超声波提取得率不同,尤其是20kHZ频率的超声波提取大黄中蒽醌类成分的得率不同。李美琴和张比较了超声法和浸泡法对排毒胶囊内容物提取率的影响。结果表明,超声波法提取率高于浸泡法,且超声波对提取液成分无影响。李一夫和张美玲采用高效液相色谱法比较了煎煮、超声和半仿生提取法对四物汤中阿魏酸和芍药苷的溶出情况。结果超声波提取方法简单,提取率高,低耗高效,作为一种提取手段具有广阔的应用前景。超声波提取技术可以避免高温高压对有效成分的破坏,但对容器壁的厚度和容器的位置要求较高,否则会影响药材的提取效果。而且目前实验研究在很小的规模,需要进一步解决放大工程设备进行大规模生产。
[br/]3。微波提取技术
微波提取是一种利用微波能量提高提取率的新技术。其原理是在微波场中,微波吸收能力的差异使基质材料的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,使被萃取物质从基质或体系中分离出来,进入介电常数小、微波吸收能力相对较差的萃取剂中;微波提取具有设备简单、适用范围广、提取效率高、重现性好、省时、省试剂、污染小等特点。目前主要用于环境样品和生化的处理。食品、工业分析和天然产品提取。在国内,微波提取技术在中草药提取中的应用研究报道较少。王伟等采用微波破壁法从高山红景天中提取红景天苷。该方法具有快速、高效、安全、节能的优点。与传统的乙醇回流提取法相比,该方法在保持较高提取率的同时,大大缩短了提取时间,显著降低了提取液中的杂蛋含量。樊志刚等研究了微波技术对槐米中芦丁提取的影响,并对药材粒度、提取时间和微波输出功率进行正交试验,优化槐米中芦丁的提取方案。结果表明,微波技术提取槐米中芦丁的效果明显优于常规煎煮法。该技术省时方便,是一种值得推广的中药提取新方法。
与传统煎煮法相比,微波提取技术克服了微细药材易结块、结焦的缺点,具有提取时间极短、设备简单、投资少的优点。但该技术在中草药提取中的应用尚处于起步阶段,其提取机理有待进一步研究。
4。酶法
中药制剂中的杂质有淀粉、果胶、蛋白质等。并且可以使用合适的酶来分解和去除杂质。酶促反应可以温和地分解植物组织,可以大大提高收率,所以酶解是提取植物有效成分的方法之一。这是一项很有前途的新技术。在国内,上海中药厂用酶法成功制备了生脉饮口服液。目前,纤维素酶广泛应用于中药提取。中药的细胞壁大多由纤维素构成,植物的有效成分往往包裹在细胞壁中。纤维素通过P-D-葡萄糖和1,4-P-葡萄糖键连接。用纤维素酶酶解可以破坏P-D-葡萄糖键,破坏植物细胞壁,有利于有效成分的提取。
陆伟明等介绍了一种从黄芩中提取分离黄芩苷的新方法——酶解法,并与直接提取法进行了比较,结果表明新方法得到的粗品含量为75.67%,收率为2.46%。侯荣娇等人首次将工业纤维素酶应用于中药和药渣,使中药和药渣的纤维素酶分解成β-葡萄糖,变渣为药,变废为宝,是中药制药工业的一个创举。马田利用黄柏提取胡椒碱,经纤维素酶预处理后,胡椒碱的得率可提高,与不加酶提取相比有显著差异。因此,纤维素酶是否应用于其他天然产物的提取应予以考虑。张彩侠等应用纤维素酶从穿龙薯蓣中提取马铃薯前皂苷元。与原工艺相比,该工艺只在原饮片的酶处理上增加了一步,但在纤维素酶的作用下,马铃薯前皂苷元的得率有所提高。两种方法有显著差异。在从穿心莲中提取穿心莲内酯之前,马云等人用纤维素酶进行酶解。与原提取工艺相比,穿心莲内酯的含量和提取量均有所增加。通过TLC检测,两种提取工艺得到的成分没有差异,说明酶的加入对提取的有效成分没有影响。马云,赵京燕等。选择黄连提取胡椒碱,研究加酶组和不加酶组对有效成分胡椒碱提取的影响。新工艺与原工艺相比,仅增加了一步纤维素酶酶解,但两种工艺提取的胡椒碱含量差异显著,提取的成分相同。因此,是否将该新工艺应用于黄连的产业化是值得考虑的。
纤维素酶用于提取以纤维素为主的中草药中的有效成分,确实可以提高有效成分的得率。然而,要拓宽其应用领域,有必要进一步探索纤维素酶的浓度。底物浓度、温度、pH、抑制剂和激动剂对提取物有什么影响?诚然,酶法在动物药材提取中应用广泛。5 .
。半仿生提取法
半仿生提取法(简称SBE法)是将整体药物研究方法与分子药物研究方法相结合,从生物药剂学角度模拟口服给药和药物经胃肠道转运的原理,为中药胃肠道给药而设计的一种新型提取技术。即先用一定pH的酸性水提取药材,再用一定pH的碱性水提取,提取液分别过滤。浓缩,制成制剂。它把分析思维和系统思维统一起来,形成了观察问题的新思路,即坚持中药提取中的“成分论,不仅是成分论,而且是机体的药效反应”。
这种新的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。对各种复方制剂的研究表明,“SBE法”有可能取代“WE法”(即水提法)。此外,该提取方法在中药饮片制粒研究中具有广阔的应用前景。张兆旺等以阿魏酸、苦参碱、苦参总碱和干浸膏为指标,比较SBE法和WE法提取当归苦参丸的工艺。通过四个指标的综合评价,SBE法优于WE法。因此,当归苦参丸被改造成其他口服制剂或用SBE法提取。詹琦等用SBE法和WE法对麻黄提取物的成分进行了比较。以麻黄碱和浸膏得率为指标。结果SBE法明显优于WE法。张兆旺以总生物碱、酯型乌头生物碱和浸膏得率为指标,比较了川乌的两种提取方法。结果表明,SBE法优于WE法和孙秀梅对甘草制粒的研究。SBE提取工艺仅将第一次煎煮时PH7.0的水变为PH6.0的水,第二次煎煮时PH6.5的水,第三次煎煮时PH9.0的水。取甘草次酸、甘草总黄酮。和浸出物量为指标,对两种方法进行了比较。结果表明,SBE法优于WE法,SBF法是甘草制粒的最佳方法。张等以生物碱和干浸膏的含量为指标,对法和WE法的黄柏进行了比较。结果表明,在黄柏的5种提取物中,SBEI溶液明显优于WE溶液。因此,最好采用SBE法制备口服颗粒剂,将盐酸加水调至PH值作为第一次煎煮液,将饱和氢氧化钙溶液调至PH7.0和PH10.0作为第二次和第三次煎煮液。
“半仿生提取法”更能体现中医临床用药的综合性特点,符合给药后通过胃肠道转运吸收的原则。但目前这种方法还是沿用高温煎药法。长时间高温煎服会影响很多有效活性成分,降低药效。为此,建议将提取温度改为接近人体的温度,并引入酶催化,使药物转化为易于人体合成的混合物,更符合中医辨证论治的理论。
]6。粉碎提取法
袁科等在分析各种传统溶剂提取法优缺点的基础上,提出并建立了一种新的提取方法——粉碎提取法。这种方法通过在适当的溶剂中充分粉碎植物原料来达到提取的目的。他们根据流体力学原理,参考国外先进技术,研制出一种新型粉碎提取器,主要由高速电机、粉碎刀具、容器、底座、主柱、调速开关等组成。电机转速分快慢两个阶段,粉碎提取一次只需要1-zmin。提取后,将药材粉碎成匀浆。选取各种性质的药材,分别对冷浸提取、渗漉提取、回流提取和粉碎提取得到的提取物进行得率和薄层色谱比较试验。结果表明,粉碎提取法快速、完全,不需要加热,可节省大量时间、溶剂和能源。
袁可等研究了冬凌草的不同提取工艺,分别测定了冬凌草甲素的含量。结果表明,粉碎提取法提取的冬凌草甲素含量高于其他提取方法。胡润怀等研究了金银花叶的不同提取工艺,并用薄层扫描法测定了不同提取工艺所得提取物中绿原酸的含量。不同提取工艺中,粉碎提取的得率略低于回流提取,但提取的绿原酸含量较高,杂质较少。因此,粉碎提取应为金银花叶的最佳提取工艺。袁可等对车前草采用了五种不同的提取方法,比较了提取物的得率。以熊果酸为指标,测定熊果酸的含量。结果表明,粉碎提取法提取的熊果酸含量较高,具有提取快速、完全、无需加热、省时的优点。
虽然粉碎提取法操作简单,避免了高温加热,提取时间极短,但提取物的得率却没有,也仅限于实验研究。要应用于大规模生产,还需要进一步的研究。许多研究报告表明,这些新技术和新方法具有提取率高、有效成分损失少、周期短等优点。这些优点表明它们在中药制剂的工业化生产中具有广阔的应用前景。当前应加强这些新技术、新方法在工业生产中的应用研究,以提高中药制剂的质量。
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