摘要:本文主要介紹了植物藥提取的新技術-超臨界流體萃取技術、超聲波提取法、微波提取技術、半仿生提取法、酶法。
關鍵詞:植物藥;新技術;提??;研究進展
作者簡介:呂娟(1982-),女,漢族,現任寶雞職業技術學院基礎部理化生教研室化學教師。
[中圖分類號]:G633.8[文獻標識碼]:A
[文章編號]:1002-2139(2012)-09-0224-01
我國植物資源豐富,高等植物包括苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物約有3萬種。利用植物藥治病是我國獨有的方法,但是植物藥中所含成分復雜,甚至某些植物藥還含有有毒成分,因此必須對藥材進行去粗取精的提煉,以提高中藥制劑質量和臨床療效。目前,無論是國內還是國外,提取中草藥化學成分的方法主要采用熱提取法和浸泡提取法等常規提取法,但是這些常規方法均有許多不足之處。本文就一些新技術在植物藥化學成分提取工藝中的優勢及應用進行了綜述。
1、超臨界流體萃取技術(SFE)
1.1、原理
超臨界流體萃取技術是以超臨界流體二氧化碳、氨、水、乙醇、乙烯等代替常規有機溶劑,在超臨界狀態下,將超臨界流體與待分離的物質接觸,通過控制不同的溫度、壓力以及不同種類及含量的夾帶劑,使超臨界流體有選擇性的把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來。
1.2、特點
CO2由于適中的臨界條件、無毒爆危險等諸多優點成為最常用的超臨界流體。SFE技術廣泛應用在食品、醫藥、香料和天然色素等領域的天然物提取分離上的研究。
1.3、應用
大豆磷脂是對人體非常有益的天然營養物質, 能夠降低高血脂、高膽固醇和冠心病的發病率,預防各種心腦血管疾病。陳輝等利用超臨界CO2萃取從大豆粉中提取粗大豆磷脂。張國強、劉學武等再用超臨界CO2萃取技術對粗大豆磷脂進行脫油脂純化,并與傳統提取方法比較,結果表明,超臨界萃取具有溶劑殘留少、產品質量好、萃取效率高等特點。目前SFE技術的應用還受到很大限制,但人們對純天然高附加值產品需求的增加,必將大力促進超臨界技術的研究開發向前發展。
2、超聲波提取法(ultrasonic wave extraction)
2.1、原理
超聲波提取法是利用超聲波(1560KHz)來行空化效應和引發化學反應,形成瞬間空化高溫(500℃)和局部高壓(50MPa)加速藥材中有效成分溶解于溶媒中,以提高有效成分的提出率。
2.2、特點
具有提取時間短、產率高、無需加熱等優點,且超聲提取是一個物理過程,其間無化學反應,減少了生物活性物質的改變。超聲提取適用于多種天然藥物有效成分的提取,如生物堿、萜類化合物、甾體類化合物、糖類化合物、脂質和揮發油等提取。
2.3、應用
Athanasios C Kimbaris[1]等同時用水蒸餾提取法、微波輔助水蒸餾提取法和超聲提取法提取大蒜中的揮發油,比較發現3種方法所得的揮發油的得率和性質不盡相同,超聲提取法可減少對熱敏性化合物的破壞,并且實驗操作簡單, 具有工業化生產的價值。超聲波技術在中草藥有效成分的提取、藥物的合成與降解、制劑工藝改進及生物藥劑中的應用,省時省力、操作簡便,其應用技術已趨于成熟。
3、微波提取技術(MAE)
3.1、原理
微波提取技術是在傳統溶劑萃取技術的基礎上發展起來的一項新型萃取技術。
3.2。特點
微波是頻率為0.3~300GHz的電磁波, 可以選擇性地作用于可吸收微波的極性分子(如水等),使分子在微波電磁場中極為快速地轉向及定向排列而發熱。目前,可利用微波技術提取中藥和天然產物生物活性成分。
3.3。應用
高岐[2]等探討微波法提取益母草中總生物堿的效果并確定其最佳工作參數。結果表明,微波時間為8min,微波功率為616W時,基本可以提取完全。微波提取的料液比約為1:15,從安全性能角度考慮, 選擇3g樣品加入50ml提取劑的比例進行微波提取效果比較理想。微波的穿透深度是有限的,一般對水的穿透深度為2~3cm。微波提取裝置,尤其是大型的微波提取裝置的制造還存在一定的困難。
4、半仿生提取法(SEF)
4.1、原理
半仿生提取法是近幾年提出的新方法。它是從生物藥劑學的角度,將整體藥物研究方法分子藥物研究法相結合,模擬口服藥物經胃腸道轉運吸收的環境,采用活性指導下的導向分離方法;是為經消化道口服給藥的制劑設計的一種新的提取工藝。
4.2、半仿生提取的特點
半仿生提取法的主要特點是:A.提取過程符合中醫配伍和臨床用藥的特點和口服藥物在胃腸道轉運吸收的特點。B.在具體工藝選擇上,既考慮活性混合成分又以單體成分作指標,這樣不僅能充分發揮混合物的綜合作用,又能利用單體成分控制中藥制劑的質量。C.有效成分損失少,成本低,生產周期短。
4.3、應用
呂青淘等選擇乙肝顆粒劑的提取工藝,分別采用半仿生提取法、半仿生提取醇沉法、水提取法、水提取醇沉法,以黃芪甲苷、虎杖苷、柴胡皂苷C、五味子乙素及干浸膏為指標,對四種提取液的成分進行比較研究,綜合評價半仿生提取液中的五個指標成分含量最高,且SBE法的生產成本較低。目前半仿生提取法仍沿襲高溫煎煮方式,容易影響許多有效活性成分,降低藥效。陳慧潔等建議將提取溫度改為近人體溫度,在提取液中加入擬人體消化酶活性物質,使提取過程更接近于藥物在人體胃腸道的轉運吸收過程,更符合辨證施治的中醫藥理論。
5、酶法
5.1、原理
選用合適的酶將中草藥中的雜質予以分解除去,最大限度地提取中草藥有效成分。這是一項很有前途的新技術。
5.2、應用
馬桔云[3]等研究在穿心蓮中提取穿心蓮內酯。在提取之前,加入纖維素酶進行酶解,與原工藝比較,穿心蓮內酯提取率大大提高,后經薄層層析檢測,兩種提取工藝得到的成分沒有區別,說明酶的加入不影響所提取的成分。研究表明,這些新技術能極大提高中草藥化學成分的收率與質量,節約大量的時間和能源。
參考文獻:
[1]、Athanasios C Kim baris, Nikolaos GSiat is, Dimitra J Daferera, etal . ( Allium sativum) [J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2006, 13(1):54-60.
[2]、高岐, 劉宏文. 微波法提取益母草中總生物堿含量的研究[J]. 安徽農業科學, 2009, 37 (2):646-691.
[3]、馬桔云, 呂方, 千喜水, 等. 纖維素酶用于中藥穿心蓮提取的初步研究[J]. 黑龍江醫藥, 2000, 13(1):16.