新技术在中药提取中的应用

新技术在中药提取中的应用

摘要 提取是中药制药的关键环节，影响着药物制剂的质量和成本。本文介绍了包括微波萃取(MAE)，超声提取(UAE)，超临界萃取(SFE)，半仿生提取(SBE)、免加热提取(HFE)和酶提取（ETE）在内的多中药提取新技术。

关键词 中药；提取；新技术

中药提取指通过一系列方法，将中药材原料进行加工，以得到所需药物或其半成品的过程，包括预处理、提取和分离、浓缩、干燥和制剂等环节。随着中药注射剂、汽雾剂、滴剂等剂型生产的扩大，高效、低成本的对中药材中的有效成分提取分离成为中药制药现代化的关键环节。本文对目前较新的中药提取新技术，包括微波萃取、超声提取、超临界萃取、半仿生提取、免加热提取、酶提取等进行了论述。

1 微波萃取(microwave-assisted extraction， MAE)

微波萃取是利用微波的热效应对样品及其有机溶剂进行加热，将目标组分从样品基体中分离出来的一种新型高效[1]分离技术，已成为中药现代化的关键技术。微波指频率为300MHz-300GHz的电磁波，微波能是由离子迁移和偶极子转动引起分子运动的非离子化辐射能。微波对物质的加热是内加热，细胞经微波处理，吸收微波能，内部温度急速上升，压力骤增，达到细胞壁的承受上限时，细胞就会破裂，有效成分流出，溶于萃取介质。同时，微波还会产生的电磁场，会加快萃取产物分子由固体内部向固液界面的扩散，提高萃取速率，降低萃取温度，以最优条件保证萃取物质量。微波能作用于极性分子时，可使其瞬时极化，以上亿次每秒的速度作极性变换运动，并产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞，在极短时间内产成大量的热能，使细胞迅速破裂，产物扩散到溶剂中。在此方法中， 萃取体系中的不同组分，对微波的吸收能力有一定差异，因此不同组分被选择性加热，进而得到目的产物。基于以上原理及微波波动性、高频性、非热特性和热特性的特点，微波萃取有节能、污染小，加热均匀，选择性好，回收率高等特性，且工艺简单，容易控制，降低了生产成本，被誉为“绿色提取工艺”，常用于黄酮类物质、苷类物质、生物碱等的提取。但此法不能用于热稳定性差的物质萃取。微波提取系统依据发射方式为封闭式和开放式。

2 超声提取(ultrasound-assisted extraction，UAE)

超声波是频率高于20000Hz的声波，方向性和穿透能力强，易于获得较集中的声能，在单味中药材的提取中的研究已非常广泛。超声场的瞬时空化作用可实现高温和局部的高压，其机械作用可使液体乳化、凝胶液化及固体分散，且超声波频率高，能量大，处理物吸收时产 生显著的热效应，可以增大物质分子运动频率和速度， 增加溶剂穿透力[2]，提高目标成分浸出率。超声提取省时节能，具有较高的提取效率，且提取中无加热过程，适用于热敏性成分。浸泡时间、提取时间、次数和温度、超声频率、声强、空占比及药材粉碎粒度等条件均对超声提取效果有影响，对不同产物进行超声提取时所得到的影响提效率的关键工艺的参数各不相同。超声提取放大限制了其工业应用。

3 超临界萃取(supercritical fluid extraction SFE) 在特定的温度和压力条件下（临界点），纯净物质会出现气体界面与液体消失的现象。温度和压力均高于临界点时的流体，称为超临界流体（supercritical fluid， SCF）。超临界流体兼具气体和液体的特性，粘度与气体类似，密度接近

液体，扩散系数远大于液体。在超临界状态下，将超临界流体与目的产物接触，控制温度、压力、夹带剂等条件，使目的产物的溶解能力发生较大变化，使超临界流体有选择性的把极性大小，沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来[3]，达到纯化目的，即超临界萃取法（SFE）。超临界萃取提取效率高，缩短了生产周期；杂质少，纯度高；可在室温下进行，适用于热敏性物质；具有抗氧化和灭菌作用，保证提取物质量； 工艺流程少，易控制；环境污染小。超临界流体萃取法一般以CO2为萃取剂，不同产物和戒介质需要不同的温度、压力和夹带剂，已用于紫苏籽中挥发油、薄荷中薄荷油醇、丹参中提取丹参酮等上百种单味中药的提纯。根据分离方法的不同，超临界萃取流程分为等温变压流程、等压变温流程和等温等压吸附流程[4]。此法的缺点是收率和化学成分均差异很大，设备费用较高和安全性不稳定。

4 半仿生提取 (semi-bionic extraction， SBE)

半仿生提取法是模仿口服药物在胃肠道的反应过程，在适宜的pH 值溶液中，依次连续地进行提取，得到具有高含量的目标产物的混合物，是将药物整体研究与药物分子研究结合的一种提取方法。在中医中，临床用药的绝大多数由复方组成，中药在独立性和专一性的基础上，更多地体现出了融合和共同作用。而半仿生萃取法的特点是：在中药提取中将分析思维与系统思维相统一，坚持/ 有成分论，不唯成分论，重在机体的药效学反应的观点[4]。正适用于对复方进行整体研究。沈红等[5]用不同方法提取盐酸麻黄碱提取率为半仿生法> 水煎煮法> 酸性乙醇回流提取法> 温浸法> 水蒸气蒸馏法。半仿生法能够有效提高提取速率， 缩短了生产周期，对复方制剂尤为适用。但半仿生法仍涉及温度变化，且有pH变化，且不能完整的模仿体内变化，对产物纯度有一定影响，还待完善。

5 免加热提取(heating-free extraction， HFE)

免加热提取法，顾名思义，整体过程是在常温或低温下进行的。此法是通过适当的交变压强处理浸泡药材的溶媒，以强制使细胞形状发生和细胞壁两侧渗透压改变，促使细胞不断地进行扩张和挤压运动，以促使溶剂在此过程中反复渗入、渗出，目标成分便被高效的随之置换到胞外。由于没有发生较大的温差变化，并没有高温过程，适用于热敏性物质，避免了有效成分散失、挥发和氧化。免加热提取法现阶段可成熟运用于大黄、水蛭、大蒜中的有效成分等的提取研究，有些公司已进行投产，但免加热提取法中涉及的压力交变法的复杂性和安全性有待进一步的研究。

6 酶提取法(enzymatic treatment extraction，ETE)

酶法提取即利用酶的高效性、专一性，在适宜的条件下，温和地对植物组织进行选择性分解，分解无效成分，有效成分被保留。中药的有效成分，一般包裹在细胞壁内。植物的细胞壁由纤维素、半纤维素、果胶等物质组成。在提取过程中，有效成分克服了细胞壁与细胞间质的传质阻力，才能向提取溶媒扩散。用酶提取法，可以破坏细胞壁，降低传质阻力，加快目标成分的溶出。由于酶的特性，酶提取法条件温和，提取率高，速度快，可用于热敏性物质。常用酶类为果胶酶、木瓜蛋白酶、纤维素酶等。对酶提取法效率有较大影响因素主要是酶的反应条件必须控制在一个较小的反应范围，反应条件的微小波动都会使酶的活性产生较大变化。所以此法，对设备有较高的要求。

7 结论

在以上所介绍的提取方法中，各有优势和应用范围。但这些技术多局限于对单味药进行提取，较少关注于复方，提取的机制也不是很清楚，应用于大工业生

产还存在困难。针对不同药材，选择提取技术时应从药效、经济、环保等角度综合考虑。

参考文献

[1]王志祥，李红娟，万水昌.微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用[J].时珍国医国药，2007，18(5)：1245-1247.

[2]钟玲，尹蓉莉，张仲林.超声提取技术在中药提取中的研究进展[J].西南军医，2007，12(9)：84-87.

[3]王莹.超临界萃取在中药提取中的应用与发展[J].中医临床研究，2011，3(9)：101.

[4]刘明言，王帮臣.用于中药提取的新技术进展[J].中草药，2010，41(2)：169-175.

[5]沈红，狄留庆，黄耀洲.不同提取方法对麻黄中麻黄碱提取得率的比较研究[J].南京中医药大学学报，2004，20(3)：170-172.