中國(guó)粉體網(wǎng)訊 “高效、量小、安全、穩(wěn)定”八個(gè)字是對(duì)中藥的最基本要求,要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),最關(guān)鍵的問(wèn)題是在提高中藥材種植和炮制初加工的基礎(chǔ)之上,推動(dòng)中藥提取分離工藝、制劑工藝現(xiàn)代化,質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。在中藥生產(chǎn)中,通過(guò)中藥提取技術(shù),可以將中藥材中的有效成分提取出來(lái),便于患者疾病治療。在實(shí)際中,要想進(jìn)一步推廣中藥,就需要提高中藥提取工藝水平。
傳統(tǒng)提取工藝
在傳統(tǒng)的中藥提取活動(dòng)中,主要有煎煮法、浸漬法、回流法、滲漉法等幾種。傳統(tǒng)工藝優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在工藝流程簡(jiǎn)單,投資少,但無(wú)法對(duì)中藥提取液進(jìn)行有效澄清和提純精制,同時(shí)還存在如過(guò)濾困難、雜質(zhì)多、溶劑消耗量大、高溫濃縮時(shí)能耗高、生產(chǎn)提取廢水量大、環(huán)保負(fù)擔(dān)重等問(wèn)題。
現(xiàn)代提取工藝
(1)超聲法輔助提取技術(shù)
超聲波換能器可將電能轉(zhuǎn)換成高頻震蕩,從而形成一股強(qiáng)大的、具有一定壓強(qiáng)的振動(dòng),形成空化作用,對(duì)浸泡的中藥產(chǎn)生分離、剝離、破碎、乳化和溶解作用,并能增加分子運(yùn)動(dòng)的速度與頻率,破碎細(xì)胞壁,提高中藥有效成分的提取率。
超聲波提取中藥具有省時(shí)、提高中藥提取率、環(huán)保等特點(diǎn),提取效果明顯高于傳統(tǒng)方法。目前的超聲波提取技術(shù)主要用于單方中藥的提取,但提取過(guò)程噪音大,提取的成分易變性、易損失,并且缺乏針對(duì)多種中藥的提取工藝參數(shù),不適用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
(2)微波法輔助提取技術(shù)
微波法輔助提取技術(shù)是將電能轉(zhuǎn)換成微波能,細(xì)胞內(nèi)的分子吸收了微波能而產(chǎn)生大量熱能,導(dǎo)致胞內(nèi)的溫度上升,加劇了熱運(yùn)動(dòng),并且液體汽化產(chǎn)生的壓力可導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂,胞內(nèi)物質(zhì)容易滲出,同時(shí)胞內(nèi)液體汽化發(fā)生減少,細(xì)胞壁破裂,使萃取液進(jìn)入胞內(nèi),溶解并釋放胞內(nèi)物質(zhì)。該方法中微波能量的利用率高,溫度提升快,加熱均勻,浸提時(shí)間短,但不適用于提取中藥不耐熱的有效成分,并且微波爐較小,不適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
(3)超臨界流體萃取技術(shù)
超臨界流體萃取技術(shù)(SFE)是利用超臨界狀態(tài)下流體的密度、粘度和溶劑的溶解能力等性質(zhì)隨溫度、壓力的變化而變化的原理,以超臨界流體作為萃取劑,將目標(biāo)萃取物從混合物中萃取出來(lái)的一種技術(shù),分恒溫降壓和恒壓升溫兩種提取過(guò)程。
優(yōu)點(diǎn):SFE采用二氧化碳作為溶劑時(shí),CO2安全、無(wú)毒、無(wú)色、無(wú)味,且價(jià)格便宜,大大降低成本;萃取能力強(qiáng),提取率高,提取速度快;可在低溫狀態(tài)提取,適用于提取熱敏性物質(zhì),最大程度維持中藥成分原有特性,保留有效成分的藥效;可進(jìn)行高選擇性的提取,省去了分離步驟。缺點(diǎn):首次設(shè)備投入成本高,設(shè)備占用空間大;對(duì)于提取強(qiáng)極性物質(zhì)和分子量大的物質(zhì)(皂苷類、蛋白質(zhì)),技術(shù)存在不足,需要選用含極性基團(tuán)的夾帶劑來(lái)改進(jìn)缺陷。
(4)超微粉碎技術(shù)
超微粉碎技術(shù)是利用機(jī)械力以及機(jī)械力轉(zhuǎn)換成的自由能共同作用,破壞物質(zhì)間的內(nèi)聚力,使物質(zhì)粉碎成微米級(jí)別甚至是納米級(jí)別微粉的方法。該技術(shù)可以破壞細(xì)胞的細(xì)胞壁,中藥的有效成分容易溶出。
優(yōu)點(diǎn)是微粉細(xì)小且均勻,由于細(xì)胞壁被破壞,有效成分易溶出,增加藥效,節(jié)約物料,提高了生物利用率。但同時(shí)細(xì)胞的有毒物質(zhì)也會(huì)隨之溶出,毒理作用增強(qiáng),增加了用藥風(fēng)險(xiǎn);微粉顆粒越小,越容易與空氣中的水分和電荷結(jié)合,不利于微粉的保存以及機(jī)器的清洗;能耗及生產(chǎn)成本高;微粉易漂浮在空中,損失較大。
一般而言,中藥材研磨的越細(xì),其有效成分提取效果就越好,但是對(duì)于一些特殊的中藥材,需要對(duì)其研磨程度進(jìn)行有效控制,避免研磨過(guò)細(xì)從而引起破壞有效成分的情況。
(5)超高壓提取技術(shù)
超高壓提取技術(shù)是在常溫條件下利用加壓與卸壓,破壞藥材的細(xì)胞壁,并用水或流體為媒介,快速滲透到細(xì)胞內(nèi)部,提取目標(biāo)活性物質(zhì)的技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是提取率高,耗能低,適用范圍廣,可保留有效成分的生物活性。但超高壓提取技術(shù)會(huì)改變生物大分子的非共價(jià)鍵,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性及酶失活,并可使淀粉糊化。
(6)半仿生酶提取技術(shù)
半仿生酶提取技術(shù)是在半仿生的基礎(chǔ)上引進(jìn)生物酶的技術(shù),模擬動(dòng)物胃腸道環(huán)境,在適宜溫度和pH值條件下添加消化酶達(dá)到半仿生狀態(tài),同時(shí)加入生物酶,破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),加快有效物質(zhì)的溶出,多次提取,直到有效成分提取完全。半仿生酶法與傳統(tǒng)方法比較,生產(chǎn)周期短,節(jié)約成本;缺點(diǎn)是生物酶作用于藥材屬于化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)物以及剩余的酶難以去除,降低了有效成分的純度,并且使用的生物酶受溫度、pH值等因素的影響,生產(chǎn)要求較高。
(7)高速逆流色譜分離技術(shù)
高速逆流色譜分離技術(shù)(HSCCC)是一種不依靠固相介質(zhì)的液-液分配色譜技術(shù),其原理是利用兩種不相溶的溶劑在高速旋轉(zhuǎn)的螺旋管產(chǎn)生的離心力的作用下,使兩種溶劑在螺旋管內(nèi)進(jìn)行高效混合、分配,其中一種溶劑作為固定相,另一種溶劑作為流動(dòng)相進(jìn)行連續(xù)洗脫,最后利用溶質(zhì)在兩相溶劑中分配系數(shù)的不同而實(shí)現(xiàn)分離提取。
目前,HSCCC最高僅實(shí)現(xiàn)十克級(jí)的分離制備,還沒(méi)有達(dá)到百克級(jí)乃至千克級(jí)的分離制備。實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)的中藥提取還需要解決現(xiàn)有儀器設(shè)備在放大過(guò)程中的關(guān)鍵性技術(shù),并且建立較完善的分離機(jī)理理論體系,為工業(yè)化制備提供理論依據(jù)。
現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)狀
現(xiàn)如今,工業(yè)化生產(chǎn)主要采用超微粉技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)等。超微粉技術(shù)提取工藝簡(jiǎn)單,可以根據(jù)粉碎產(chǎn)物的要求來(lái)選擇粉碎的方式,分別是沖擊式粉碎、球磨式粉碎、氣流式粉碎和高頻振動(dòng)粉碎。隨著技術(shù)不斷成熟,超臨界流體萃取技術(shù)逐漸衍生出超臨界CO2-微波提取聯(lián)用技術(shù)、超臨界CO2-超聲提取聯(lián)用技術(shù)等技術(shù),先是利用超臨界CO2流體法萃取脂溶性物質(zhì),然后再聯(lián)用現(xiàn)代新技術(shù)提取殘?jiān)械钠渌煞治镔|(zhì),縮減了操作時(shí)間,降低了能耗,提高了中藥有效成分的提取率。
小結(jié):
中藥的提取技術(shù)不斷改進(jìn),不同的中藥提取技術(shù)各有優(yōu)劣。與傳統(tǒng)的中藥提取方法相比,現(xiàn)代提取技術(shù)具有提取物純度高、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能、生產(chǎn)周期短、無(wú)溶劑殘留、產(chǎn)品質(zhì)量高,易發(fā)現(xiàn)天然植物中新的活性成分,減少易揮發(fā)組分損失或降低生理活性物質(zhì)被破壞等優(yōu)勢(shì),卻也面臨前期資金投入量過(guò)大、技術(shù)理論還不夠完善等問(wèn)題。中藥提取技術(shù)上還有很大的研究空間,只有通過(guò)不斷的研究發(fā)現(xiàn),才能實(shí)現(xiàn)更廣闊的應(yīng)用前景。
參考來(lái)源:
1、洛陽(yáng)美貝生物:解密中藥提取核心工藝
2、周鵬,宋晨等.中藥提取工藝研究進(jìn)展
3、張楓.中藥提取工藝對(duì)藥品質(zhì)量的影響分析
4、呂陽(yáng)成, 駱廣生等.中藥提取工藝研究進(jìn)展
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)
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