中药提取分离新技术研究进展

中药提取分离新技术研究进展

41366055 黄婷

摘要：提取是中药制药过程的关键环节，直接影响着药品的质量，提取新技术的发展是中药制造工业技术转型升级的关键，关系着中药现代化的进程。本篇综述主要介绍了广泛使用的几种中药提取分离新技术，超临界流体分离技术、生物酶解提取技术、大孔树脂分离技术及半仿生提取等分离提取技术的现状及研究进展。

关键字：中药提取分离新技术进展

中药是中华民族几千年文明中灿烂的瑰宝，对中华民族的繁衍昌盛有着不可磨灭的作用。但是由于中药成分十分复杂且很多贵重有效成分含量很低，为微量甚至痕量，因此，有效成分的提取与分离纯化是中药开发中的关键工序。但传统的提取分离方法(如煎煮法、浸渍法、渗滤法、回流法等)存在有效成分提取率不高、杂质清除率低等问题,这些根本问题制约着中药开发的进程。近年来，一些新的技术,如超声场强化、超临界流体萃取以及微波辅助提取技术等被广泛应用于中药有效成分的提取过程中。研究结果表明,应用这些新技术提取中药有效成份的方法具有产率高、纯度高、提取速度快等优点，有着广阔的应用前景。本文就目前中药提取分离新技术做简单的综述。

1.提取分离与纯化技术在中药制剂中的重要作用

固液分离是中药制剂常用并重要的工艺过程，现代化中药制剂工艺中的第一步操作多用液体浸取法，然后将液体与固体分离[1]。分离与纯化技术的效能直接影响中药制剂的纯度、收率、效率、安全、节能和环保。提取、分离和纯化中药中的化学成分，是进一步测定其化学结构、研究其药理作用和毒性的首要条件，也是进行化学结构改造、化学合成、研究化学结构与疗效关系的前提[2]。因此，中药研究的水平及中药制剂质量的保障在很大程度上依赖于中药有效成分提取分离和纯化的结果。

中药分离与纯化工艺包括两个方面：一是应根据粗提取药物性质，选择相应的分离方法与条件，提取药用物质；二是除去无效和有害组分，尽量保留有效成分或有效部位，可采用各种净化、纯化、精制的方法[3]。下面结合典型的中药液体制剂和中药固体制剂工艺阐明提取、分离与纯化技术在中药制剂中的重要作用。

1.1中药液体制剂关键工艺过程

液体药剂主要剂型有针剂、水剂、醑剂、酏剂、胶剂和浮剂等。中药液体制剂的常用工艺是萃取、浓缩、超滤等。超滤技术用于制取中药注射液（如：复方单参、五味消毒饮注射液）、中药口服液等[4]。

为了防止药液析出胶体使药汁变浑，常用“絮凝-精密微孔过滤”净化技术，清除

药汁中的胶体成分。为了消除药液中的细菌，常用微孔膜过滤或带正电荷的过滤介质等。为了消除药液中的热原（内毒素），常用蒸馏法、吸附法、膜过滤法、超滤膜分离技术等[5]。

1.2中药固体制剂关键工艺过程

固体药剂主要剂型有片剂、膏剂、丹剂、栓剂、散剂、锭剂、茶剂和颗粒剂等。在中药

固体制剂的原料药生产中，大部分产品都是结晶体。结晶体必须先通过过滤机脱水，然后干燥，最后获得最终原料药品[6]。

综上所述，提取分离与纯化技术在中药制剂过程中的地位显赫和作用显著。

2.中药提取分离新技术现状

2.1．超临界流体分离技术

2.11.概述

超临界流体分离技术是在超临界流体萃取技术的基础上，根据超临界CO2溶解能力随温度或压力的变化以及超临界CO2萃取过程特有的“加热冷凝”特性而建立的一种精密分离技术。超临界流体分离技术设备的核心为分离柱，超临界流体和物料在柱内以逆流的形式流动，继而分别在流体相和液相中得到分离，溶剂通过冷凝器和柱塞泵再生可循环使用。

超临界流体分离技术与超临界流体萃取技术的不同点在于其能够使性质相近的物

质选择性分离，从而得到高纯度的终产物[7]。

2.12.分离技术及原理

超临界流体萃取技术是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对中药有效成分进行萃

取的新型技术。超临界流体是物质处于超临界温度和临界压力以上的流体，性质介于气体和液体之间，有与液体相接近的密度,与气体相接近的粘度及高的扩散系数，故具有很高的溶解能力及好的流动、传递性能,可代替传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂。在中药生产领域应用最多的是SFE-CO2技术，因其临界条件温和,对大部分物质显化学惰性，有效地防止热敏性成分和化学不稳定性成分高温分解与氧化;易于控制、不污染样品,易于安全地从混合物中分离出来[8]。

2.1

3.优缺点

超临界流体分离技术具有中药有效成分不被破坏、萃取能力强、提取率高、操作温度低、生产周期短、无有机溶剂残留和工艺简等优点。在国外,日本学者从药用植物蛇床子、黄连、甘草和紫草中提取有效成分,产率高于传统方法。德国学者采用超临界CO2萃取技术从春黄菊中提取出有效成分，其产率也高于传统溶剂法[9]。

但超临界流体分离技术主要局限于单味中药有效成分的提取,其中能够实现工业规模生产的仅是少数。而且超临界流体处于高压强状态，超临界萃取装置需要高压设备，其工程化面临着基础研究薄弱、设备压力高、投资大等问题，且设备容量有限，需间歇投料操作，频繁拆卸影响密封件的寿命和安全性，大规模推广应用的瓶颈还需突破。

2.2.大孔树脂分离技术

2.21.概述

大孔树脂是20世纪70年代末发展起来的一类有较好吸附性能的有机高聚物吸附剂，它是一种不溶于酸、碱及各种有机溶剂(如乙醇、丙酮及烃类等)，对氧、热、化学试剂稳定及机械强度高的有机高分子聚合物，具有良好的吸附性能。现已广泛用于物质的分离纯化，目前TLC法在大孔树脂纯化分离中药成分中应用最为广泛。

2.22.技术原理

大孔树脂吸附纯化技术是采用特殊的吸附剂，从中药复方煎液中选择性吸附有效成分，祛除无效成分的提取精制工艺[10]。

分离过程主要分为上柱吸附和洗脱分离。将欲吸附物质的溶液流经柱体进行吸附，达到饱和后，停止加入溶液，柱体经洗涤后进行洗脱。吸附不同型号的树脂要求不同的吸附流速，根据不同化学成分的吸附力强弱，选用不同的树脂和不同的洗脱剂及其浓度。

2.2

3.优缺点

大孔树脂应用于中草药的分离，极大的提高了生产效率，减少了分离所用的时间，近年

来，运用大孔吸附树脂对中草药有效成分如生物碱类、黄酮类、皂苷类、蒽醌类和多酚类等物质的分离、富集中取得了很大进展，具有良好的发展前景。

2.3.生物酶解分离技术

2.31.概述

20世纪90 年代，国内学者开始将生物酶用于天然药物及中药的辅助提取，以达到提高有效成分浸出率的目的，在国内，上海中药一厂首先应用酶法成功的制备了生脉口服液[11]。目前，酶法在动物类药材的提取应用方面较为广泛，纤维素酶主要用于以纤维素为主的中药材提取其有效成分，能提高有效成分的收率。

2.32.技术原理

酶在中药提取中的应用，都是利用其高效率的催化作用来达到目的的，主要有以下两个方面：一是作为浸提辅助剂，破坏植物细胞壁，提高提取效率；二是酶作为动物提取过程中的激活剂[12]。

2.3

3.优缺点

生物酶解提取技术就是利用反应高度专一的酶来降解植物细胞壁的成分，破坏细胞壁而提高有效成分的提取率，生物酶法提高了提取收率，减低了溶剂消耗量；中药制剂的杂质大多为淀粉"果胶"蛋白质等，酶解法对植物中大多数杂质进行选择性的降解，有利于提取分离，同时还综合利用药渣，变废为宝[13]。但酶法对实验条件要求较高，酶的最佳温度和最佳pH必须严格控制在很小的范围内，还需要考虑酶的浓度“底物的浓度”抑制剂和激动剂等对提取物的影响;酶解过程中还可能存在某些成分的变化，影响产物的纯度和得率，其对药效是否有影响还需进一步研究。

2.4.半仿生提取法

2.41.概述

张兆旺等于1995年提出了#半仿生提取法（简称SBE法），该法突破了近半个世纪水煎醇沉的传统模式，将中药口服给药的传统与现代生物药剂学的理论相结合，模拟口服给药及药物经胃肠道转运的特点，为消化道给药中药制剂设计了一种新的提取工艺。

2.42．技术原理

将药料先用一定pH的酸水提取，继以用一定pH的碱水提取，提取液分别滤过、浓缩，制成制剂[14]。

2.4

3.优缺点

半仿生提取法体现了中医临床用药的综合作用特点,又符合口服药物经胃肠道转运吸收的原理。同时不经乙醇处理,可以提取和保留更多的有效成分,缩短生产周期,降低成本[15]。但目前此方法仍沿袭高温煎煮法，长时间高温煎煮会影响有效活性成分。

2.5.微波萃取技术

2.51.概述

1986年，匈牙利学者CG0UQNM 等首次报道利用微波能从土壤、种子、食品、饲料中分离各种类型的化合物[16]。

2.52.技术原理

微波辐射导致细胞内的极性物质尤其是水分子吸收微波能量而产生大量的热量，

使细胞内温度迅速上升,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。再进一步加热,细胞内部和细胞壁水分减少,细胞收缩,表面出现裂痕。孔洞和裂痕的存在使细胞外溶剂容易进入细胞内,溶解并释放细胞内的物质。

2.53．优缺点

微波萃取技术通过介质从内部加热萃取,可有效地保护物料中的有效成分,纯度高、萃取率高；对萃取物有高选择性,因其对极性分子的选择性加热从而选择性地溶出；微波萃取技术的速度快,省时。传统方法需要几小时或十几小时,而微波萃取只需要几秒到几分钟，可节省50%~90%的时间;最后，安全、节能、无污染、生产设备简单、节省投资。

在中药领域，微波已广泛用于从植物药材中提取多糖、多酚类、黄酮类、内酯类、挥发油、色素等的活性成分。但微波提取时，被提取物质必须是极性物质，才能吸收使微波能，使其转化为热能[17]。

2.6.超声提取技术

2.61.概述

超声提取技术是以超声波辐射压强产生的骚动效应、空化效应和热效应引起机械搅

拌、加速扩散溶解的一种新型提取方法。

2.62.技术原理

超声提取技术的原理是利用超声的空化效应"热效应和机械效应，超声的空化效应使植物细胞破裂，热效应使分散介质或药材的温度升高而促使有效成分溶解，机械效应使介质质点产生振动而强化介质的扩散与传质[18]。

2.6

3.优缺点

最大的优点是效率高、收率高、温度低，并可为中药大生产提供合理化生产工艺、流程及参数[18]。超声提取可用于酸类、多糖类、黄酮类、皂苷类、蒽醌类等多种成分的提取，在生产设备上，超声提取可与超临界法、连续逆流等设备结合起来，辅助、强化、提取效果，但要用于大规模生产，其设备自身的放大问题还需要突破[19]。

3.结语

中药有效成分的提取是制药过程中的关键环节，有效的提取技术决定着成药的质量。中药中含有种类丰富的有效成分，而不同的有效成分有其独特的理化性质，所以在提取不同的有效成分时，既要考虑到提取工艺的特点，又要考虑有效成分的理化性质，尽量选择一种能够保证其生理活性和理化性质不变，而又有很高提取率的提取工艺。如常用的超临界CO2

萃取技术,由于超临界状态下的CO2极性较低，所以适合用于提取醚、酯、挥发油、环氧化合物等低沸点，亲脂性的物质，而对极性高的还需要加入夹带剂，超声提取技术和微波提取技术适用于沸点高，挥发性低的物质。比如生物碱、苷类、黄酮类等，应尽量避免蛋白质、酶、多肽等热敏性物质，这些物质在微波加热过程中易变性失活，酶提取技术在提取黄酮、苷类、多糖等有效成分上都有着很好的表现，但是酶法提取对实验要求较高、需要寻求最适的温度、pH、作用时间，还要考虑底物与酶的浓度比、激动剂和抑制剂对酶的影响等[20]。本文所提及的技术在有效成分的提取过程中既有其独特的优势，又有其局限性，如何去选择一种合适有效的提取工艺需要研发人员不断地尝试和研究。

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