中药提取新技术
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中药有效成分提取分离新技术的研究进展提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一,以下是搜集整理的一篇探究中药有效成分提取新技术的,供大家阅读参考。
摘要:综述超临界流体萃取、微波辅助萃取、超声辅助提取、酶工程技术、动态连续逆流提取及动态循环阶段连续逆流提取、半仿生提取、新型吸附剂电泳、超高效液相色谱(UPLC)、高分离度快速液相色谱(RRLC)和超快速液相色谱(UFLC)、高速逆流色谱、超临界流体色谱、亲和色谱、分子烙印亲和色谱、免疫亲和色谱、生物色谱、分子生物色谱、细胞膜色谱、多维组合色谱、萃取与色谱技术联机耦合、大孔树脂吸附分离、膜分离、分子蒸馏技术及双水相萃取等新技术在中药有效成分提取分离中的研究进展。
�关键词:中药;有效成分;提取分离;新技术;进展中药的化学成分十分复杂,含有多种有效成分,提取其有效成分并进一步加以分离、纯化,得到有效单体是中药研究领域中的一项重要内容。
从天然产物中分离有效成分,并发展新药和寻找先导化合物是药物开发的重要内容。
近年来,在中药有效成分提取分离方面出现了许多新技术、新方法,已显示极大的应用前景,使中医药工业更加生机盎然。
以下笔者将这些新技术的进展作一简要介绍:1 中药有效成分提取新技术的进展提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一,提取的目的是最大限度地提取药材中的药效成分,避免药效成分的分解流失和无效成分的溶出。
随着现代化工工程技术的迅猛发展,一些现代高新技术不断被应用到中药生产中来,大大促进了中药产业的发展,使中药制药工业技术水平上升了一个新的高度。
1.1 超临界流体萃取技术(supercritical fluid extraction,SFE)SFE是一种以超临界流体代替常规有机溶剂,对目标成分进行萃取的新技术。
以CO2为流体的超临界萃取技术在天然药物提取分离中得到广泛的应用,超临界状态下的CO2的极性与正己烷相似,所以最适合用于溶解亲脂性、低沸点的物质,如挥发油、烃、酯、内酯、醚及环氧化合物等,是目前解决中药制药工业中挥发性或脂溶性有效成分提取分离的有效方法,有很强的实用性。
中药提取技术溶剂萃取法萃取中草药
中药提取技术溶剂萃取法萃取中草药
中草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。
为了进步中草药的治疗效果,就要尽最大限度从复杂的均相或非均相体系中提取有效成分,然后通过分离和往除杂质以达到提纯和精制的目的。
天一萃取利用溶剂萃取法,萃取中药等到了很大的成功。
而今,中药提取技术溶剂萃取法萃取中草药以得到普遍关注。
中药提取技术溶剂萃取法萃取中草药是利用中草药在两种不互溶的(或微溶)溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操纵。
这可用与水不互溶(或微溶)的有机溶剂从水溶剂中萃取有机化合物来说明。
将含有有机化和物的水溶液用有机溶剂萃取时,有机化合物就在两液相间进行分配。
在一定温度下,此有机物在有机相中和水相中的浓度之比为一常数,此即所谓“分配定律”。
有机物质在有机溶剂中的溶解度,一般比在水中的溶解度大,所以可以将它们从水溶液中萃取出来。
但是除非分配系数极大,否则用一次萃取是不可能将全部物质移进新的有机相中的。
中药提取技术溶剂萃取法萃取中草药时,若在水溶液中先加进一定量的电解质(如氯化钠),利用所谓“盐析效应”,以降低有机化和物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度,常可进步萃取效果。
中药材提取、分离和纯化的新技术一、絮凝法分离技术。
传统的中药材提取普遍采用水提醇沉法作为提取有效成分,去除杂质的分离手段。
这种方法的缺点是乙醇耗量大,生产成本高,安全生产系数低。
采用上海中药工程中心开发的絮凝法分离技术,则具有成本低、分离效果好K、操作安全简便等特点。
该方法是以天然产品壳聚糖经技术处理后作为絮凝剂加入中药材的水提取液中,以电离中和及吸附方式沉降带负电的粒子,如蛋白质、鞣质、粘稠质等胶体粒子,经沉淀、过滤达到分离纯化的目的。
以上海中药三厂为例,应用该法提取的感冒退热冲剂其药效、药理及化学成份经对比,结果表明无显著变化。
而成本却降低了4/5。
二、微波辐射诱导萃取技术。
微波辐射诱导萃取技术具有选择性高、操作时间短、溶媒耗量少、有效成分得率高的特点,是中药材有效成份提取的一项新技术。
实践证明,通过一套连续式微波萃取装置,从丹参中提取有效成份,已获得满意效果。
三、超临界萃取技术。
本技术是利用某种流体( 特别是CO2气体),在临界点具有特殊溶解能力的特点进行中药材的萃取分离,它可以防止各种有效成份的逸散和氧化。
提取过程通常在略高于萃取剂临界温度的条件下进行,操作简便安全,极少有破坏中药材中易挥发成分或生理活性物质的情况,没有溶剂残留,产品质量高。
四、高速逆流色谱(HSCCC)技术。
高速逆流色谱是一种能实现连续有效地自动分离的实用分离技术。
该技术仪器设备简单,操作方便,样品无损耗,溶剂用量少,非常适用于中药材有效成份的分离和纯化。
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分析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。
目前,在应用碱、蒽醌类衍生物、皂甙等有效成份方面,已获得满意的成果。
水提醇沉法用于中药药液的澄清,在药剂生产中广泛应用该法既要提取大部分有效成份,又能除去不溶乙醇的大部分蛋白质及部分多糖等杂质,从而保证了制剂的澄明度。
中药有效成分的提取技术不断优化提高中药成效中药是中华民族宝贵的财富,具有悠久的历史和广泛的应用。
然而,中药材中的有效成分往往存在于微量,提取这些有效成分是充分发挥中药疗效的关键。
为了优化和提高中药的成效,科学家们不断探索和改进中药有效成分的提取技术。
I. 中药有效成分的重要性中药的疗效主要来自于其中的有效成分,这些成分具有丰富的药理活性,并且能够在人体内发挥治疗作用。
然而,中药材中存在着大量的杂质和非活性成分,如果不能对有效成分进行有效提取,中药的治疗效果将受到限制。
II. 传统提取技术的局限性传统的中药提取技术主要包括水提、醇提和溶剂提取等方法。
尽管这些技术能够提取出一定量的有效成分,但存在着一些局限性。
首先,传统提取方法效率低,往往无法完全提取中药材中的有效成分。
其次,传统提取方法往往需要大量的有机溶剂,不仅有害环境,而且对中药成分具有破坏性。
III. 现代提取技术的改进与创新为了提高中药有效成分的提取效率和纯度,科学家们开展了大量的研究,并取得了显著的进展。
以下是一些现代中药提取技术的改进与创新:A. 超声波提取技术超声波作为一种物理作用,能够在中药材中产生剧烈的机械振动,从而促进有效成分的释放和提取。
相比传统提取技术,超声波提取技术不需要大量有机溶剂,并且能够在较短时间内完成提取过程,大大提高了中药有效成分的提取率。
B. 蒸馏提取技术蒸馏提取技术将中药材制成蒸馏液,然后通过蒸馏过程将有效成分分离出来。
这种技术可以有效去除非活性成分和杂质,使得提取得到的有效成分纯度更高。
同时,蒸馏提取技术不需要使用有机溶剂,减少了对环境的污染。
C. 超临界流体提取技术超临界流体提取技术是指在高压和高温条件下,将液体或气体调节到临界状态,利用其流体特性进行提取。
超临界流体提取技术被广泛应用于中药有效成分的提取中,其提取效率高、纯度高,对中药成分具有较小的破坏性。
IV. 中药有效成分提取技术的应用近年来,改进和创新的中药有效成分提取技术得到了广泛应用。
中药有效成分提取技术改进方案中药作为我国传统的宝贵资源,在治疗疾病和保健方面具有独特的优势。
中药的有效成分提取是研究中药药理作用和开发新药的关键一环。
然而,目前的中药有效成分提取技术存在一些问题,如提取效率低、操作复杂、工艺流程长等。
因此,需要通过改进技术,提高中药有效成分的提取效率和质量。
首先,我们可以通过改变提取介质的选择来提高中药有效成分的提取效率。
传统的中药提取方法中常用的有水提法、醇提法和超声波提取法等。
然而,这些方法在提取过程中存在一定的局限性。
因此,我们可以考虑使用新的提取介质,如离子液体等。
离子液体具有良好的溶解性和选择性,能够提高提取效率,并减少对环境的影响。
此外,离子液体还具有较低的蒸汽压和较高的热稳定性,可用于较高温度下的提取,提高中药有效成分的稳定性和提取效率。
其次,我们可以改进中药提取的工艺流程,以减少操作的复杂性和时间消耗。
目前的提取方法通常需要多轮提取和分离步骤,使得整个提取过程变得繁琐和耗时。
因此,我们可以考虑引入连续流动的提取工艺。
连续流动提取技术可将提取和分离步骤合二为一,大大简化了操作流程。
此外,连续流动提取技术还能够实现自动控制和实时监测,提高提取的准确性和一致性。
另外,我们可以利用纳米材料来改进中药有效成分的提取技术。
传统的中药提取剂主要是有机溶剂,但存在环境污染和提取效率低的问题。
而利用纳米材料作为提取剂可以提高提取效率,减少有机溶剂的使用。
纳米材料具有较大的比表面积和高度的吸附性能,能够更充分地与中药有效成分接触,从而提高提取效率。
另外,纳米材料还具有较高的化学稳定性和热稳定性,可用于高温条件下的提取,提高中药有效成分的分离纯度。
此外,我们还可以结合现代分离技术来改进中药有效成分的提取工艺。
目前,分子印迹技术是一种比较有效的分离和提取技术,可用于特定成分的选择性分离。
我们可以将分子印迹技术应用于中药有效成分的提取,通过合成特定的分子印迹聚合物,选择性地吸附和分离中药有效成分。
中药提取新技术综述摘要:提取是中药制药的关键环节,影响着最终药物制剂的质量和成本,以及中药制药业的现代化水平。
在传统的提取方法中,普遍存在有效成分提取率低、杂质清除率不高、生产周期过长、能耗高、溶剂用量大等缺点。
因此提取工艺的改进、提取工艺条件的优化对中药的发展尤为重要。
本文对几种中药提取新技术超临界流体萃取(SFE)、微波萃取(MAE) 、超声提取(UAE)、酶提取( ETE) 、连续逆流提取(CCE) 、压榨提取( PE) 、组织破碎提取(STE)、免加热提取( HFE)、空气爆破提取(AEE)、常温超高压提取(U HPE)等新技术的原理和特点,以及这些新技术在中药研究中的应用作一综述。
关键词:中药提取技术中药制药过程一般包括提取、分离、浓缩、干燥和制剂等环节。
其中,提取单元是中药制药现代化的关键环节之一,影响着最终药物制剂的质量和成本以及制药业的现代化水平[1 ,2 ]。
根据有关文献分析,[3]提取仍是当今国内中药制药工业现代化的瓶颈。
目前主流的仍是渗漉罐、多功能提取罐和热回流提取浓缩机组等一类间歇式提取设备.传统的提取方法,普遍存在着有效成分提取率低、杂质清除率不高、生产周期过长、能耗高、溶剂用量大等缺点.因此改进提取工艺、优化提取工艺条件对中药的发展尤为重要。
近年来,国内在中药提取生产中推出了一些新工艺、新设备,如超临界流体萃取技术、酶工程技术和微波萃取技术等。
现在就些技术的特点及工艺进展作如下阐述。
1 超临界流体萃取技术(SFE)超临界流体萃取是利用处于临界温度、临界压力以上的超临界流体具有特异增加溶解物质能力的性质,将SCF 作为萃取剂,从液体或固体中萃取分离特定成分的新型分离技术[4].已研究的超临界流体溶剂有多种,如己烷、正戊烷、丁烷等烃类,一氧化二氮,六氟化硫,氟化烃类等[5]。
然而,目前研究和应用最多的是CO2 作为溶剂,它不仅安全,能出色地替代许多有害、有毒、易挥发、易燃的有机溶剂,而且容易获得,价格便宜,可用于化工过程后再回到环境中去,无任何毒副作用,具有完全“绿色”的特性,最重要的是它较温和的临界条件(临界温度=31 ℃,临界压力=7。
中药化学成分新提取技术研究摘要:中药作为一种毒副作用低、价格低廉、材料丰富、疗效显著的独特药品,是我国几千年来传承下来的宝贵文化财富,也是古代医学中的重要组成部分。
在现代医学的发展下,人们对中药的药理加大了研究力度,发现中药本身含有的化学成分具有很大的应用价值,但以传统的中药使用方法不能够完全发挥出这些成分的药效,若经过提炼后再使用,就能够大大提高中药的纯度,使其临床应用效果更佳。
现本文主要对几种较为先进的新型中药化学成分提取技术进行了研究分析。
关键词:中药;化学成分;提取技术;微波;酶法;应用随着医学技术水平的不断提高,中医理论逐渐被广泛应用和发展,并结合现代医学技术,对中医技术进行了改进与完善,更进一步的促进了中医理论的完善。
中药作为中医学中的重要组成部分,对其进行大力研究分析是发展中医的重要途径。
目前,医学科研人员加大了对中药化学成分提取技术的研究,以期通过高效的提取技术来将中药材里的药效成分提炼出来制作成中成药,以最大程度的利用中药资源,提高中药的纯度。
以下本文中,笔者通过对中药化学成分提取技术进行研究分析后,总结了几种提取技术的应用方法与作用,并对其加以阐述分析,以供读者交流。
1、超临界流体萃取技术超临界流体是指其温度与压力均高于其临界温度与临界压力的流体。
sf的密度接近液体,而扩散系数和粘度则接近气体。
因此sf萃取的能力取决于流体密度,很容易通过调节压力和温度使co2与萃取物迅速分为两相(气、液),达到迅速地、选择性地提取中药中有效成分。
可作为sf的一般为低分子量的化合物,如h20、co2、c2h2、nh3、n2o等。
目前最常用的sf物质是co2。
超临界co2萃取法与传统提取方法相比,最大的优点是可以在近常温的条件下提取分离,几乎保留产品中全部有效成分,无有机溶剂残留,产品纯度高,操作简单,节能等。
超临界co2流体萃取技术对于提取分离挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质以及贵重药材的有效成分显示出独特的优点,但scfe 设备属高压设备,一次性投资较大,运行成本高,因此这一技术目前在工业生产中还难以普及。
中药提取分离新技术的进展中药中所含的化学成分非常复杂,因此,提取有效成分同时进行分离和纯化得到其有效的单体是目前中药研究的一个十分重要的内容。
随着科技的不断发展,有关中药的提取分离技术也逐渐增多,本文对目前常用的中药提取分离技术进行了简单总结。
标签:中药;化学成分;提取分离;技术如何将中药中所含的活性成分有效地提取分离出来是目前中药研究的一个关键,同时也是药理研究的基础。
传统提取中药成分的方法有煎煮法,浸渍法以及回流法等,虽然各有优点,然而通常存在提取率较低,分离的时间较长且操作较为繁琐等诸多缺点。
目前,科学技术的不断发展也带来了中药提取分离的新技术,例如酶法的提取,闪式的提取以及膜分离技术等,这为实现更为快速且高效的中药提取分离提供了途径。
此外,针对各种新技术的仪器设备也在进行不断的开发和完善,为中药研究创造出更好的提取条件。
1 超临界流体萃取法超临界流体萃取法即将实验较为常用的一些有机溶剂转换成超临界的流体来对中药中所含的有效成分进行分离和提取的一种技术和方法。
超临界的流体可以在临界位点的附近区域和混合物当中想要提取分离的溶质达到一个平衡的状态,而且能够实现一定的传递。
随着环境压力以及温度的不断变化,超临界的流体对于溶質的溶解力具有很大的变化范围。
超临界的流体具有渗透能力较强且粘度较低等特点,同时还有液体的密度以及可以将其他的物质进行溶解的特点。
超临界流体萃取的方法可以在常温的条件之下进行操作,提取分离出极性以及沸点有差异的化学成分,同时不会残留有有机溶剂,可以完全的对提取的中药有效成分进行保留。
因为CO2 具有临界的压力以及温度都较低的特点,可以从混合物当中很容易萃取出来,且无毒,价格也较为低廉,性质较为稳定,所以,CO2 成为目前最为常用的一种超临界体[1]。
2 超声提取法超声提取法是目前较为常用的一种对中药的有效成分进行提取的方法,主要利用超声进行微扰的效应,进而增大溶剂能够进入提取物组织的渗透性,增强了传质的过程。
中药行业的中药提取与纯化技术中药作为我国悠久医药文化的重要组成部分,自古以来在人类健康和疾病治疗方面发挥了重要作用。
随着科技的不断进步和人们对健康的重视,中药提取和纯化技术成为中药行业的重要研究领域。
本文将探讨中药行业中药提取与纯化技术的发展、意义和挑战。
一、中药提取技术的发展中药提取技术是将中药中的有效成分提取出来的过程,常用的中药提取方法包括水提法、溶剂提取法、煎煮法等。
随着科技的进步,越来越多的新型提取技术被应用于中药提取中,如超声波提取、微波提取、超临界流体提取等。
这些新技术使中药提取更加高效、纯度更高、操作更简便。
二、中药纯化技术的发展中药纯化技术是对中药提取物进行分离、净化和纯化的过程,旨在去除其中的杂质和不需要的成分,以获得更纯净、更纯正的中药提取物。
传统中药纯化技术包括重结晶法、萃取法、薄层色谱法等。
近年来,随着人们对中药饮片的要求提高,新型的纯化技术也应运而生,如高速逆流色谱、分子印迹技术等。
这些新技术使得中药的纯度更高,有效成分更为纯正,有助于提高中药的药效。
三、中药提取与纯化技术的意义中药提取与纯化技术的发展对中药行业具有重要的意义。
首先,提高了中药的药效和疗效。
传统的中药制备方法存在着提取效率低、药效不一定稳定等问题,而新型的提取与纯化技术能够更好地提取和纯化中药中的有效成分,使中药的药效更为稳定和可靠。
其次,提高了中药制药技术的先进性和竞争力。
中药提取与纯化技术的不断创新和应用,使得中药制药技术不断进步,提高了中药制药企业的竞争力。
最后,保护了中药资源。
中药提取和纯化技术能够有效地利用中药资源,减少中药的浪费,保护了中药资源的可持续利用。
四、中药提取与纯化技术面临的挑战虽然中药提取与纯化技术在发展中取得了许多成就,但仍然面临一些挑战。
首先,中药提取与纯化技术的标准化和规范化亟待加强。
目前,中药提取与纯化技术的标准和规范还不够完善,需要制定更加科学合理的标准和规范。
其次,中药提取与纯化技术的成本较高。
中医行业工作中的中医药创新技术与产品研发中医药在中国源远流长,是中华民族的宝贵瑰宝。
随着时代的发展和社会的进步,中医药行业也需要不断创新和研发新的技术和产品,以适应现代医学的需求。
本文将介绍中医行业工作中的中医药创新技术与产品研发。
一、中医药创新技术1. 中药材提取技术的创新:中药材是中医药的核心组成部分,也是中药制剂的重要原料。
传统的中药材提取技术主要是采用水煎、酒煮等方法,效率低且易损失活性成分。
现代中医药研究中,通过运用超临界流体提取技术、微波辅助提取技术等创新技术,提高了中药材的提取效率和活性成分的保留率,为中药制剂的研发提供了更好的原料。
2. 中医药治疗技术的创新:中医药治疗技术有着悠久的历史,但随着现代医学的发展,中医药需要与现代医学相结合,发展出更加科学、可量化的治疗技术。
例如,通过中医药与分子生物学、遗传学等现代科学的结合,研发出针灸、中药配方颗粒等新型治疗技术,提高了中医药的疗效,并赢得了更多患者的认可和信任。
3. 中医药质量控制技术的创新:中医药的质量控制一直是中医药行业的难题之一。
传统的质量控制方法主要是凭经验判断或使用一些简单的检测手段。
现代中医药研究中,通过运用高效液相色谱、气相色谱、质谱等现代分析技术,对中药材和中药制剂进行快速、准确的质量分析和评价,提高了中药的质量,推动了中医药行业的发展。
二、中医药产品研发1. 中药制剂的研发:中药制剂是中医药研发的重要产物,是中医药应用的一种形式。
传统的中药制剂主要是通过简单的煎煮等手段制成,药效不稳定,用药方式也相对单一。
现代中医药研究中,通过运用现代制剂技术,如颗粒剂、注射剂等技术,制备出更加稳定、方便使用的中药制剂,丰富了中医药的应用形式,提高了疗效。
2. 中医药保健品的研发:中医药保健品是中医药行业的重要组成部分,对个体的健康起着积极的作用。
传统的中医药保健品主要是基于中药饮片的开发,功能单一。
现代中医药研发中,通过运用中药配方的个性化设计、微生物发酵等技术,开发出更加个性化、高效的中医药保健品,满足了现代人对健康的需求。
中药提取技术的发展现状中药提取技术是利用现代科学技术手段对中草药进行提取和分离的过程,以获得其中有效成分的方法。
随着现代医药和生物技术的发展,中药提取技术也得到了革新和升级,为中药产业的发展和现代化进程提供了重要的支持。
本文将从中药提取技术的发展历程、现状及未来趋势等方面进行探讨。
一、中药提取技术的发展历程1.传统提取技术早期,中药提取技术主要采用水煎、蒸馏、浸膏等传统方法,这些方法简单粗糙,提取效率低,且无法充分提取中药有效成分,同时对环境造成严重污染。
因此,传统提取技术在现代工业化生产中已逐渐被淘汰。
2.传统中药提取工艺改进20世纪80年代以后,随着现代化科技的不断发展,一些中药提取工艺得到了改进。
例如,采用新型的提取设备和技术,提高了中药的提取效率和纯度,同时减少了对环境的影响。
但这些方法对原料的要求较高,成本较高,生产效率不高等问题仍然存在。
3.现代中药提取技术近年来,随着现代科学技术的不断进步,包括超声波提取、微波提取、超临界流体提取、等离子体提取、固相微萃取等在内的一系列现代中药提取技术应运而生。
这些技术具有提取效率高、纯度好、环保等优点,已成为中药提取领域的发展方向。
二、中药提取技术的现状1.超声波提取技术超声波提取技术是指利用超声波在提取过程中产生的机械振动和空化效应,从而破坏细胞壁结构,加快溶剂与固体颗粒的接触面积,提高提取效率和速度的一种技术。
超声波提取技术具有提取速度快、效率高、环保等优点,适用于多种中草药的提取工作。
2.微波提取技术微波提取技术是指利用微波能量对中草药原料进行加热,从而使药材中的有效成分在短时间内溶解到溶剂中,提取出中药有效成分。
微波提取技术具有操作简便、快速、提取效率高、成本低等优点,是一种十分有效的中药提取技术。
3.超临界流体提取技术超临界流体提取技术是指将溶剂在临界温度和压力下转化为超临界流体,利用超临界流体对中草药进行提取,最后再将溶剂还原成气态。
中药成分分离与提取技术的新进展第一章介绍中药作为中华文化的重要组成部分,具有悠久的历史和广泛的应用价值。
中药中含有大量生物活性物质,对传统的中药制备和应用,追求更高品质和更高效率的要求不断提升。
其中,中药成分分离与提取技术的发展越来越受到人们的关注。
本文将重点介绍中药成分的分离和提取技术,分析目前的研究现状和热点问题,并展望中药成分分离与提取技术的未来发展方向。
第二章成分分离技术分离是指将复杂的中药材料中含有各种成分分离出来,得到纯度更高的化合物。
分离技术包括物理方法、化学方法和生物技术等。
2.1 物理方法物理方法是分离中药成分的一种传统方法,包括萃取、凝固和蒸馏等。
其中,萃取是比较常用的方法。
萃取法是先将中药材料粉碎,然后与特定溶剂(如水或有机溶剂)混合,在适当的温度下进行萃取。
得到药液后,通过再次浓缩,过滤或蒸发等步骤,可得到更纯的化合物。
2.2 化学方法化学方法是利用化学反应原理,将中药中的活性成分分离出来。
这种方法对化学原理的要求比较高,且需要了解不同化合物分离的特性,例如溶解度、酸碱性等。
常用的化学方法包括甲醇法、硅胶柱色谱法、高效液相色谱法等。
2.3 生物技术生物技术是最近发展的一种中药成分分离技术。
生物技术是利用生物学原理,利用生物反应和生物分离技术,将中药中的化合物分离出来。
例如,利用分离纯化酶技术,可将中药中的酶提取出来,进一步从中药中分离出有机酸、酯、酮等成分。
第三章成分提取技术提取是将中药中的有用成分从原材料中提取出来的过程。
提取技术包括传统的水、醇、酸、碱等提取方法以及超声波提取、微波提取等新兴技术。
3.1 传统提取方法传统中药提取方法包括水提取、酒精提取、醋酸提取、乙醚提取等。
这些方法的特点是操作简单,成本低,但不适合提取容易挥发的成分。
3.2 超声波提取超声波提取是利用超声波的高频、非平衡性、压缩性和扩展性等特点,破坏固体胶体界面,促进质量传递,以实现更彻底的提取。
该技术优点是提取效率高,可以避免高温和化学试剂的使用,但需要实验条件控制。
中药提取新技术中药材提取是中药生产过程中最基本和最重要的环节之一。
中药提取的目的是最大限度地提取出药材中的目标物质,避免药效成分的分解流失,并且最低限度地浸出无效甚至有害的成分。
药材的浸取过程是由湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换等几个相互联系、相互交错的阶段所组成的。
不同的提取技术影响到提取的不同阶段,对提取过程中溶剂对目标成分的溶解性、药材状态、浸取的温度、压力、浓度差、固液两相的相对运动速度等产生影响,导致不同的提取速度和效果,也直接影响到药材资源的利用率和生产效率及经济效益,最终影响的是药品质量。
笔者现对近年研究较多的几种新技术新工艺在中药提取中的应用作一概述。
1 超临界CO2流体萃取技术超临界流体萃取(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提取和分离的新型技术。
超临界流体(溶剂)在临界点附近某区域(超临界区)内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能,且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动,利用这种SF作溶剂,可以从多种液态或固态混合物中萃取出所需成分。
常用的SF为CO2,无毒无害、不易燃易爆、低粘度、低表面张力、低沸点、有较低的临界压力和温度,是最为常用的超临界流体。
超临界CO2萃取法对于挥发性成分、脂溶性成分、小分子萜类及热敏物质等的提取较之传统方法有很多优越性,但CO2超临界流体限制了对分子量较大或极性较强物质的应用。
加入夹带剂能够调节流体的极性,提高溶解能力,拓宽萃取目标组分的极性范围。
超临界CO2萃取法最大的优点是可以在近常温的条件下提取分离,几乎保留产品中全部有效成分,萃取效率高,无有机溶剂残留,选择性好,产品纯度高,节能, CO2价廉易得,并可循环利用,环境污染小。
影响超临界流体萃取效果的因素主要有:①萃取条件,包括压力、温度、时间、溶剂流量等;②原料的性质,如颗粒大小、水分含量、细胞破裂程度;③目标组分的极性;④夹带剂的性质及加入量。
超临界CO2流体萃取法已被研究用于挥发油、黄酮类、生物碱、香豆素及醌类等多类成分的提取和分析中。
宋氏等用超临界CO2流体萃取法从川芎中提取挥发油,萃取压力10~25 MPa、萃取温度33~48 ℃、CO2流量2~4 L/min,并考察了萃取压力、温度、流量对萃取过程的影响,对萃取过程进行了模型描述。
唐氏等[3]用正交试验优选了超临界流体萃取地鳖虫活性物质的工艺,并与水提物做了药效学比较,认为超临界流体萃取物剂量小,药效强,有应用的潜力。
优选了甲醇为夹带剂,用超临界CO2从云南红豆杉枝叶中萃取紫杉醇,药材粉碎至直径0.6~0.8 mm,萃取压力34 MPa,萃取温度40 ℃,较传统溶剂法提取率有所提高,且使用有机试剂少,有利于环境保护,高效省时。
研究了超临界CO2流体萃取法提取藿香正气方挥发性成分,并以薄层色谱和GC-MS 对照普通工艺制剂,认为超临界法能够较全面的提取藿香正气方的挥发性成分,作为中间体来说,该提取方法是可行的。
作为一项新技术,SFE法在中药中的应用也有其局限性。
①对极性大或分子量偏大的有效成分提取效率较差,必须选用合适的夹带剂。
②超临界CO2流体萃取对成分选择性过强,不符合中医复方多成分多靶点用药的特点。
在中药复方中的应用研究尚未有详细的报道。
对其在中药复方中的应用评价,应该以药效、临床评价为最终的依据。
目前亦未见有行政许可生产的新药上市的报道,仅处于研究阶段,有待于进一步深入探讨③SFE萃取过程中工艺条件的控制方面等还有待进一步研究。
④超临界CO2流体萃取技术的设备一次性投资较大,高压容器,操作复杂,要求高,给普及带来一定困难。
但也有认为操作费用较传统方法低,产品质量高,后处理费用低,经济上仍是划算的。
⑤高压设备容量有限,间歇投料、频繁拆卸影响密封件的寿命和安全,所以难以适应大规模生产。
对于高附加值、高纯度要求的产品,如对照品的生产或分析检测应用比较适宜2 微波强化提取技术微波是一种非电离的电磁辐射。
微波加热的原理有两个方面,一是通过“介电损耗”(或称为“介电加热”),具有永久偶极的分子在2 450 MHz的电磁场中所能产生的共振频率高达4.9×109次/s,使分子超高速旋转,平均动能迅速增加,从而导致温度升高;二是通过离子传导,离子化的物质在超高频电磁场中以超高速运动,做转向及定向排列,从而产生撕裂和相互摩擦引发热效应。
在微波萃取物质时,辐射导致细胞内的极性物质尤其是水分子吸收微波能量产生大量的热量,使胞内的温度迅速上升,液态水气化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲破,形成微小的孔洞。
随后,细胞内部和细胞壁水分减少,细胞收缩,表面出现裂纹孔洞和裂纹的存在使细胞外溶剂进入细胞内溶解并释放细胞内的物质。
微波强化提取中的影响参数包括提取溶剂、微波功率和提取时间等,而溶剂pH值、物料含水量、温度等也对萃取效果产生影响,不同的中药所要求的提取工艺参数会有所不同。
目前,微波强化提取的研究已应用于黄酮、蒽醌、皂苷、多糖、萜类和挥发油、生物碱、有机酸等多类化学成分的提取。
对葛根、罗布麻叶、紫花地丁等几种含黄酮类成分中药进行了微波萃取技术的应用考察,结果表明,微波萃取快速、高效,且分析显示与常规方法的提取物成分一致。
用微波辅助提取忽地笑中的生物碱,结果在微波功率为450 W、以甲醇为提取剂、时间为6 min时效果最佳。
利用改良的微波萃取器间歇辐射提取黄花蒿中的青蒿素,优选了最佳溶剂;并且发现提取率随溶剂介电常数的增大而增大,趋势较为明显。
与其它提取法相比, 微波辅助能够大大提高提取速度。
微波萃取比传统的煮提或回流节省溶媒、节约时间、节约能源,操作简单对含多糖类中药枸杞、麦冬、党参、玉竹、茯苓、五味子、女贞子等的研究发现,水煎法多糖溶出率高,而微波照射法易引起多糖糖链的裂解。
认为微波萃取技术不利于中药中多糖的溶出,并有一定的破坏作用。
但也从另一方面说明,在以多糖、黏液质为杂质的药材有效成分提取中,微波提取物可能会含杂质少、质量稳定。
微波辅助强化提取技术是一种很有潜力的萃取技术,在中药提取方面有着广阔的应用前景。
微波萃取由于能对体系中的不同组分进行选择性加热,因而能使目标组分直接从基体分离,具有较好的选择性。
微波辐射穿透力较强,内外同时均匀加热,因而热效率高,升温快速均匀,可以大大缩短萃取时间。
另外,微波萃取具有溶剂耗量少、节省能源、有效成分得率高、杂质含量少的特点。
但是从已有的研究看,微波辅助萃取也存在着一些问题:①微波萃取不适于热敏感的物质如蛋白质、多肽等,微波加热可能导致这些成分变性甚至失活。
②目前微波萃取主要应用于单味药的提取,对于中药复方多成分的提取能否适用,需要进一步研究。
③微波提取物与传统提取方法提取物的比较、提取成分有无变化、是否会对药理作用和临床疗效产生影响,未见相应报道。
④目前,微波萃取中药成分多为实验室小样制备,设备多为家用微波炉、小型微波连续反应器等,工程的放大、大型工业微波萃取设备的设计开发需要深入的进一步研究。
⑤大型微波设备微波泄漏问题有较大的危害,需要引起足够重视,在设计中予以避免。
3 超声强化提取技术超声波是指频率20~80 kHz的机械波,一般认为其空化效应、热效应和机械作用是超声技术应用于植物有效成分提取的理论依据。
超声作用可以使非常坚硬的固体被粉碎。
控制一定的超声频率和强度,使细胞周围形成微流,可使植物药材细胞被击破,使细胞壁不完整,有利于溶剂浸入细胞中,以增加有效成分在溶剂中的溶解度。
另外,超声波的次级效应如机械振动、乳化、扩散等也能加速欲提取成分的释放、溶解及扩散,利于提取;与常规提取法相比,其具有提取时间短、产率高、无需加热等优点;而且超声提取是一个物理过程,其间无化学反应,减少了生物活性物质的改变。
超声技术在中药提取中的应用已有一定的基础,研究较多。
超声波技术对大黄中蒽醌类成分提取率的影响,对香椿叶黄酮类化合物超声强化提取条件的研究,都表明超声法能提高产物收率,节省时间,提高效率。
研究超声提取灵芝多糖的最佳工艺条件:10倍量水,50 ℃超声提取2次,每次20 min;与常规提取方法比,时间缩短5倍以上,收率提高60%以上。
目前许多研究采用超声清洗机等小型设备,为实验室结果,与生产还有一定的距离。
但超声提取显示了一定的优势,受到日益重视。
超声提取已经有大型生产设备的研究和生产技术已趋于成熟。
超声波的噪音是一个比较严重的问题,需要在设备的设计和生产中加以注意,提高防护。
超声提取需要加强提取机制、应用参数的研究,使其能够更广泛的应用于中药的研究与生产。
4 酶法辅助提取技术植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质、木质素等物质构成的致密结构,而中药的有效成分往往包裹在细胞壁内,因此,植物细胞壁就成为中药有效成分提取的主要屏障。
选用适当的纤维素酶、果胶酶等,可以使细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素、果胶质等物质降解,破坏细胞壁的致密构造,减小细胞壁、细胞间质等屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力,从而有利于有效成分的溶出。
药材颗粒的大小影响酶法的提取;而酶的活性受pH值、温度、酶浓度及酶解作用时间的影响,对提取效率影响较大。
考察了三七皂苷的提取;黄芪多糖的提取,对酶的加入量、酶解pH、酶处理时间、温度等条件进行了优选。
并且结果都表明纤维素酶提高了提取物的含量,而果胶酶对提取物的得率有较大的影响。
利用酶将极性低的黄酮苷元转为黄酮苷,以提高总黄酮在醇水中的溶解率,提取率比未加酶对照组增加了44%。
酶反应条件温和,操作简便,成本低廉,并且能较大幅度提高药物有效成分的提取率,近年来受到重视,研究比较活跃。
并且研究发现,酶法能够有选择地改变提取的目标成分的性质,加强药物的生理活性;能够去除体系内杂质,提高提取液的澄清度,改善质量;几种酶联用能够从不同方面提高提取效率。
但酶法技术也存在着局限性:酶的最佳温度及最佳pH值必须严格控制在一个很小的范围内,对实验设备要求较高。
酶法降解过程中可能存在某些成分的变化,进而是否会影响到药效作用的变化,需要研究。
某些研究中酶解后仍采用高温提取,酶解后结合超声提取,操作简便,工艺条件稳定,有一定的优越性。
对于中药复方的复杂性,酶法辅助是否适用于复方的提取,需要进行哪些方面的工作,未见相应报道。
半仿生提取法是在“有成分论,不唯成分论,重在机体的药效学反应”的综合分析思维与系统思维下,考虑中医用药和口服给药的复方、多成分、多靶点的复杂特点下形成的提取新技术。
5其他5.1半仿生提取法采用半仿生提取法对芍甘止痛颗粒剂、寒痛定泡腾颗粒剂、黄连解毒颗粒剂、复壮胶囊、华海乙肝方等多种复方制剂进行了实验研究,结果提示,半仿生提取法对传统水提取法有一定的优越性。
但在高温煎煮过程中,酸、碱环境是否会促使药物中某些成分发生物理或化学变化?且没有考虑到消化道中环境酶、胆汁、生物菌丛等对中药溶解吸收的影响。