液液萃取技術(shù)處理植物多糖有效成分分離方法綜述

液液萃取技術(shù)處理植物多糖有效成分分離方法綜述

????近年來(lái)，隨著中藥事業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的提取方法操作不但繁瑣、費(fèi)能、費(fèi)時(shí)，而且雜質(zhì)含量高，己經(jīng)不能滿足行業(yè)發(fā)展要求。本文將高壓技術(shù)用于中藥提取，以提取黃芪多糖為例，對(duì)提取工藝進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。發(fā)現(xiàn)高壓提取技術(shù)有許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在中藥提取方面展現(xiàn)出巨大潛力和應(yīng)用前景。主要研究?jī)?nèi)容如下:

????1.高壓提取技術(shù)的各種影響因素進(jìn)行了詳盡的實(shí)驗(yàn)分析，經(jīng)過(guò)大量反復(fù)地試驗(yàn)，初步摸索出超高壓提取黃芪多糖的影響因素及其范圍。

????2.運(yùn)用試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，建立數(shù)學(xué)模型分析高壓提取技術(shù)的工藝過(guò)程、特點(diǎn)及影響高壓提取效果的諸多因素。

????3.采用不同的提取工藝方法提取黃芪的有效成分一多糖。比較各種提取方法的優(yōu)劣。

????4.對(duì)黃芪多糖的分離純化進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)研究，得多糖粗品。

????傳統(tǒng)中藥的研究、生產(chǎn)、使用在我國(guó)己有悠久的歷史，中醫(yī)藥為中華民族的繁衍生息、為人民群眾的生命健康作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，它是我國(guó)寶貴的文化遺產(chǎn)，是中華民族優(yōu)秀文化和科技的璀璨瑰寶。隨著人們對(duì)醫(yī)藥保健要求的不斷提高，“回歸自然”的呼聲日益高漲，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)及天然藥物在世界范圍內(nèi)得到前所未有的重視和應(yīng)用，中藥及天然藥物的開(kāi)發(fā)亦成為世界范圍內(nèi)新藥開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，而開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)中藥資源是我國(guó)加入WTO后最具競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，是中醫(yī)藥走向世界的最好時(shí)機(jī)。液液萃取技術(shù)處理植物多糖有效成分分離方法綜述

中藥跨出國(guó)門(mén)走向國(guó)際市場(chǎng)己勢(shì)在必行，我國(guó)許多有關(guān)專家就此進(jìn)行了多方面的研究，取得了很多成就，但也發(fā)現(xiàn)了許多問(wèn)題，如在中藥有效成分提取方法上還是主要以傳統(tǒng)方法為主，提取出來(lái)的有效成分復(fù)雜，有效成分不明確而且含量比例較低，很難打入國(guó)際市場(chǎng)。中藥提取分離工藝發(fā)展的滯后成為傳統(tǒng)中醫(yī)藥發(fā)展和生存的瓶頸，必須對(duì)原有工藝進(jìn)行優(yōu)化、革新和強(qiáng)化。利用己有的研究成果，結(jié)合中藥生產(chǎn)的具體情況，從基本影響因素的研究入手，對(duì)工藝流程、生產(chǎn)設(shè)備、操作條件作全面改造和細(xì)致摸索，給出可行的設(shè)計(jì)。通過(guò)施加外場(chǎng)、采用新型提取工藝等方式進(jìn)行提取過(guò)程強(qiáng)化，研究新工藝對(duì)不同藥物及其不同組分提取的影響，在進(jìn)行深入藥理研究的基礎(chǔ)上，尋找最佳操作條件和可能的作用機(jī)理。

1.2中藥有效成分提取分離方法綜述

1.2.1煎煮法

????煎煮法又稱煮提法或煎浸法，是我國(guó)最早使用的傳統(tǒng)的浸出方法。用水作溶劑，將藥材加熱煮沸一定的時(shí)間，以提取其所含成分的一種常用方法。適用于有效成分能溶于水，且對(duì)熱較穩(wěn)定的藥材。傳統(tǒng)制備湯劑皆用煎煮法，同時(shí)也是制備一部分中藥散劑、丸劑、沖劑、片劑、注射劑或提取某些有效成分的基本方法之一。但用水煎煮，浸提液中除有效成分外，往往雜質(zhì)較多，尚有少量脂溶性成分，給精制帶來(lái)不利，煎出液易霉敗變質(zhì)，應(yīng)及時(shí)處理。液液萃取技術(shù)處理植物多糖有效成分分離方法綜述

根據(jù)煎煮法加壓與否，可分為常壓煎煮法和加壓煎煮法。常壓煎煮法適用于一般性藥材的煎煮，加壓煎煮適用于藥物成分在高溫下不易被破壞，或在常壓下不易煎透的藥材。

1.2.2回流法

????回流法是用乙醇等易揮發(fā)的有機(jī)溶劑提取藥材成分，將浸出液加熱蒸餾，其中揮發(fā)性溶劑餾出后又被冷凝，重復(fù)流回浸出器中浸提藥材，這樣周而復(fù)始，直至有效成分回流提取完全的方法。加熱蒸餾提取時(shí)需采用回流加熱裝置，以免溶劑蒸發(fā)損失。小量操作時(shí)，可在圓底燒瓶上連接回流冷凝器。

回流法較滲溉法的溶劑耗用量少，因?yàn)槿軇┠苎h(huán)使用。但應(yīng)注意，回流法由于連續(xù)加熱，浸提液在蒸發(fā)鍋中受熱時(shí)間較長(zhǎng)，故不適用于受熱易破壞的藥材成分的浸出。

1.2.3浸漬法

浸漬法是將中草藥粉末或碎塊裝入適當(dāng)?shù)娜萜髦?，加入適宜的溶劑(如乙醇、稀醇或水)，浸漬藥材以溶出其有效成分的方法。本法比較簡(jiǎn)單易行，適用于受熱易破壞的藥材成分的浸出，但浸出率較差。一般用于粘性藥物、無(wú)組織結(jié)構(gòu)的藥材、新鮮及易于膨脹的藥材、價(jià)格低廉的芳香性藥材。不適于貴重藥材、毒性藥材及高濃度的制劑。因?yàn)槿軇┑挠昧看?，且呈靜止?fàn)??，溶劑的利用率較低，有效成分浸出不完全。另外，浸漬法所需時(shí)間較長(zhǎng)，不宜用水做溶劑，否則其提取液易于發(fā)霉變質(zhì)，通常用不同濃度的乙醇或白酒，故浸漬過(guò)程應(yīng)密閉，防止溶劑的揮發(fā)損失。液液萃取技術(shù)處理植物多糖有效成分分離方法綜述

1.2.4滲漉法

????滲漉法是將中藥粉末裝在滲溉器中，不斷添加新溶劑，使其滲透過(guò)藥材，自上而下從滲溉器下部流出浸出液的一種浸出方法。當(dāng)溶劑滲進(jìn)藥粉溶出成分比重加大而向下移動(dòng)時(shí)，上層的溶液或稀浸液便置換其位置，造成良好的濃度差，使擴(kuò)散能較好地進(jìn)行，故浸出效果優(yōu)于浸漬法。但應(yīng)控制流速，在滲溉過(guò)程中隨時(shí)補(bǔ)充新溶劑，使藥材中有效成分充分浸出為止?；虍?dāng)滲滴液顏色極淺或滲溉液的體積相當(dāng)于原藥材重的10倍時(shí)，便可認(rèn)為基本上己提取完全。在大量生產(chǎn)中常將收集的稀滲溉液作為另一批新原料的溶劑之用。

滲漉法屬于動(dòng)態(tài)浸出，即溶劑相對(duì)藥粉流動(dòng)浸出，溶劑的利用率高，有效成分浸出完全。故適用于貴重藥材、毒性藥材及高濃度制劑，也可用于有效成分含量較低的藥材的提取，但對(duì)新鮮的易膨脹的藥材、無(wú)組織結(jié)構(gòu)的藥材不宜選用。滲溉法不經(jīng)濾過(guò)處理可直接收集，因滲溉過(guò)程所需時(shí)間較長(zhǎng)，不宜用水做溶劑，通常用不同濃度的乙醇或白酒，故應(yīng)防止溶劑的揮發(fā)損失。

1.2.5水蒸汽蒸餾法

水蒸汽蒸餾法分為:共水蒸餾法(即直接加熱法)、通水蒸汽蒸餾法及水上蒸餾法三種。為提高餾出液的純度或濃度，一般需進(jìn)行重蒸餾，收集重蒸餾液。但蒸餾次數(shù)不宜過(guò)多，以免某些成分氧化或分解。水蒸汽蒸餾法適用于具有揮發(fā)性，能隨水蒸汽蒸餾而不被破壞，與水不發(fā)生反應(yīng)，又難溶或不溶于水的中草藥成分的提取分離，此類成分的沸點(diǎn)多在100℃以上，且在約100℃時(shí)存一定的蒸氣壓。當(dāng)與水在一起加熱時(shí)，其蒸氣壓和水的蒸汽壓總和為一個(gè)大氣壓時(shí)，液體就開(kāi)始沸騰，水蒸汽將揮發(fā)性物質(zhì)一并帶出。例如中草藥中的揮發(fā)油，某些小分子生物堿如麻黃堿、蕭堿、檳榔堿，以及某些小分子的酚性物質(zhì)如牡丹酚C paeonol)等，都可應(yīng)用本法提取。有些揮發(fā)性成分在水中的溶解度稍大些，常將蒸餾液重新蒸餾，在最先蒸餾出的部分，分出揮發(fā)油層，或在蒸餾液水層經(jīng)鹽析法并用低沸點(diǎn)溶劑將成分提取出來(lái)，例如玫瑰油、原白頭翁素(protoanemonin等的制備多采用此法。液液萃取技術(shù)處理植物多糖有效成分分離方法綜述

1.2.6升華法

固體物質(zhì)受熱直接氣化，遇冷后又凝固為固體化合物，稱為升華。中藥中有一些成分具有升華的性質(zhì)，故可利用升華法直接自中藥中提取出來(lái)。例如樟木中升華的樟腦(C camphor，在《本草綱目》中己有詳細(xì)的記載，為世界上最早應(yīng)用升華法制取藥材有效成分的記述。游離經(jīng)基蔥酮類成分，一些香豆素類，有機(jī)酸類成分，有些也具有升華的性質(zhì)。升華法雖然簡(jiǎn)單易行，但中草藥炭化后，往往產(chǎn)生揮發(fā)性的焦油狀物，粘附在升華物上，不易精制除去，其次，升華不完全，產(chǎn)率低，有時(shí)還伴隨有分解現(xiàn)象。

1.2.7超聲提取技術(shù)

超聲波是一種高頻機(jī)械波，主要通過(guò)超聲空化向體系提供能量，瞬間空化可實(shí)現(xiàn)5000 ℃的高溫和50MPa的局部高壓。超聲波能加速植物有效成分的溶出，它的次級(jí)效應(yīng)，如機(jī)械振動(dòng)、乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等也能加速欲提取成分的擴(kuò)散釋放并充分與溶劑混合，利于提取，因此在有機(jī)物降解和天然藥物有效成分的提取等方面有一定的應(yīng)用。其收率有可能大大超過(guò)索氏提取法，己被許多中藥分析過(guò)程選為供試樣處理的手段。該技術(shù)具有提取時(shí)間短、產(chǎn)率高、無(wú)需加熱、低溫提取有利于有效成分的保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。秦某等從化學(xué)工程的角度分析，提出了超聲場(chǎng)的湍動(dòng)效應(yīng)、微擾效應(yīng)、界面效應(yīng)和聚能效應(yīng)等4個(gè)附加效應(yīng)。他們以姜黃素一乙醇水溶液的浸取過(guò)程為研究對(duì)象，研究了超聲場(chǎng)介入對(duì)固液體系的浸取速率和提取率的影響，并與升溫、機(jī)械攪拌進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)超聲波提取不僅加快了動(dòng)力學(xué)過(guò)程，還提高了收率，即打破了原有的平衡。郭某等應(yīng)用超聲從大黃中提取蔥酮類成分的研究表明:超聲處理10min，總提取率可達(dá)95.25%;而煎煮3h，總提取率僅為63.27%;超聲提取20min,提取率可達(dá)99.82%。用紙層析及HPLC對(duì)兩種方法提取產(chǎn)物進(jìn)行分析，表明超聲處理對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)無(wú)影響。李美琴等[}s}比較了超聲波法與浸漬法對(duì)排毒養(yǎng)顏膠囊內(nèi)容物提出率的影響，結(jié)果用超聲波提取10min比浸漬法提2h的提出率還高，并且超聲波對(duì)浸出物的成分無(wú)影響。中藥藥用成分大多為細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物，提取時(shí)往往需要將細(xì)胞破碎，而現(xiàn)有的機(jī)械或化學(xué)破碎方法有時(shí)難于取得理想的破碎效果，超聲波在中草藥的提取中己顯示出了明顯的優(yōu)勢(shì)。但是，目前強(qiáng)化中藥有效成分提取的功率超聲技術(shù)還主要是應(yīng)用于中藥質(zhì)量分析和小規(guī)模提取中。液液萃取技術(shù)處理植物多糖有效成分分離方法綜述

1.2.8微波提取技術(shù)