植物萃取技術(shù)提取大棗有效成分提取方法綜述

植物萃取技術(shù)提取大棗有效成分提取方法綜述

1.中草藥藥用成分提取分離與精制遵循的原則

中草藥含有糖類、酮類、黃酮類、生物堿、枯類等有效成分，提取這些有效成分的方法有溶劑法、水蒸氣蒸餾法及升華法等。但后兩種方法的應用十分有限，通常采用溶劑提取法。但由于各種植物有效成分的物理化學性質(zhì)不同，提取方法也就各異。如糖類、氨基酸等的極性較大，易溶于水和含水的醇中，適合于用水和醇提取。而菇類、菌類等脂環(huán)類及芳香類化合物因其極性較小，易溶于氯仿、乙醚等親脂性溶劑中，適合于用氯仿和乙醚提取。因此，從中草藥中提取活性成分很難有一種固定的模式。因目的產(chǎn)物、雜質(zhì)的性質(zhì)、提取的要求等綜合加以考慮。但中草藥活性成分的分離與精制通常應遵循以下原則:(1)根據(jù)物質(zhì)溶解度差異進行分離;(2)根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離:(3)根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進行分離;(4)根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進行分離;(5)根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進行分離。

2溶劑的選擇原則

提取液選擇依據(jù)強極性向弱極性溶劑依次進行，同時依據(jù)相似相溶原理。選擇溶劑應遵循以下幾個基本原則:

2.1溶解選擇性

所選溶劑必須具有選擇性溶解溶質(zhì)的能力，選用對目的產(chǎn)物的溶解度要大，對無效成分溶解度要小，將有效成分從細胞組織中提取出來。

2.2可重復使用

溶劑是否可以重復使用直接關系生產(chǎn)成本，多采用蒸餾法，所以溶劑應具有適當?shù)膿]發(fā)性、低汽化熱以及與目的產(chǎn)物揮發(fā)度差異要大，可重復回收。

2.3適當?shù)拿芏?/p>

物料與溶劑之間的密度差會影響提取操作，密度相近，易于混合與分散，但分離較困難，混合與分離直接影響工作的效率。加強提取過程的混合與分散，宜采用密度相近的溶劑進行提取，這樣對提高整體的經(jīng)濟性較為有利。

2.4表面張力

表面張力會影響物料與溶劑的分散性與分離的難易程度。表面張力小，溶質(zhì)的分散性好，但提取液的分離較為困難。在整個提取操作中，溶質(zhì)的分散性的影響最大，且不易克服，故選擇溶劑時，宜選用表面張力較小的溶劑。

2.5安全性及化學穩(wěn)定性

溶劑的揮發(fā)性不易過高，否則易揮發(fā)散失，造成環(huán)境污染，甚至導致燃燒爆炸。溶劑本身應無毒性，且不易分解變質(zhì)，不與有效成分發(fā)生化學反應，以保證提取成分的安全性。

3浸提速率的影晌因素

3.1液固相接觸面積

根據(jù)Stokes-Einstein公式，減小物料顆粒半徑可以增加擴散系數(shù)，同時也增加接觸面積，有效成分擴散的路徑縮短，浸取速率加快，一般提取速率與液固相接觸面積成正比。故物料液固相接觸面積愈大，浸提速率越快。但液固相接觸面積太大，會形成超細粉末，增加過濾的難度，反而使生產(chǎn)不經(jīng)濟。

3.2液固相界面與液相主體之間濃度差

????有效成分濃度差是維持提取過程得以進行的推動力，根據(jù)費克第一擴散定律，濃度差越大，提取的傳質(zhì)推動力就越大，提取速率就越快。

????3.3固液兩相的流動狀態(tài)

強化液固兩相間的相對流動狀態(tài)，提高溶液的湍流度，可以減少液固相邊界層中層流液膜的厚度，減小層流邊界層阻力，并使液膜不斷更新，從而提高傳質(zhì)速率。強化固液兩相的流動狀態(tài)最有效方法是在提取設備中附加攪拌裝置。

3.4提取溫度

除極少數(shù)物質(zhì)外，物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增加，提高傳質(zhì)效率的有效途徑是:(1)降低活化能，微波即應用此原理;(2>提高浸提溫度，不過溫度過高又會使過多的雜質(zhì)溶出，不但增加分離難度，而且某些有效成分失活，因此提取溫度不宜過高。

3.5溶劑

溶劑的溶解度、親和力、粘度、分子大小等對提取速率均有影響，而且各因素的影響是交互的二溶劑選擇的原則是相似相溶原理，同時需考慮易于后續(xù)過程分離。

4.多糖的提取方法

大分子植物多糖如淀粉、纖維素等多不溶于水，且在醫(yī)藥制劑中僅用作輔料成分，無特異的生物活性。目前所研究的多糖，分子量較小，多可溶于水，因其極性基團較多，故難溶于有機溶劑。多糖的提取方法通常有三種:(--)直接溶劑浸提法，這也是最傳統(tǒng)的方法，在我國已有凡千年歷史。中藥的煎煮，早期中草藥有效成分的提取均采用此法。該方法具有設備簡單、操作方便、適用面廣等優(yōu)點。但其操作時間長，對不同成分的浸提速率分辨率不高、能耗較高等缺點，裝置如圖2.1所示。

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(二)索氏提取法，在有效成分提取方面有較為廣泛的應用。依其提取原理:在索氏提取中，基質(zhì)總是浸泡在相對比較純的溶劑中，目標成分在基質(zhì)內(nèi)外的濃度梯度比較大。在回流提取中，溶液處于沸騰狀態(tài)，溶液與基質(zhì)間的擾動加強，減少了基質(zhì)表面流體膜的擴散阻力，根據(jù)費克擴散定律，由于固體穎粒內(nèi)外濃度相差比較大，擴散速率較高，達到相同濃度所需時間較短，且由于每次提取液為新鮮溶劑，能提供較大的溶解能力，所以提取率較高。但溶劑每循環(huán)一次所需時間較長，不太適合于高沸點溶劑。裝置如圖2.2所示。

(三)新型提取方法，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，近年出現(xiàn)了一些新的提取方法和新的設備，如超聲波提取、微波提取以及與膜分離集成技術(shù)，極大豐富了中草藥藥用成分提取理論，為中藥西藥化提供了技術(shù)支持。據(jù)文獻報道超聲波對多糖有降解作用，而在微波提取中，微波利用其穿透性能夠透入基質(zhì)內(nèi)部形成內(nèi)熱源，利用其加熱的選擇性，能夠使細胞內(nèi)各細胞器升壓、細胞壁破裂，使目標成分從細胞中釋放出來并溶解于溶劑中。而微波提取以其提取率高，具有對多糖等大分子結(jié)構(gòu)影響較小等優(yōu)點。此外還有透析法、柱層析法、分子篩分離法及中空纖維超濾法等。應根據(jù)原料及多糖的特點，設計不同的提取工藝。

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