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6种最新中药制剂提取技术综述

添加时间:2021-03-26 15:39 来源:柳州市中医医院(柳州市壮医医院) 作者:郑厚平 潘文桉 黄贵庆

  摘    要: 中药制剂是我国中医药传统文化的重要组成部分,目前,中药制剂提取工艺以传统为主,提取技术相对落后,在现代科学技术快速发展的形势下,新的提取技术涌现而出,本文对超声波萃取技术、超临界流体萃取技术、酶提取技术、闪式提取技术、超滤提取技术、微波萃取技术6种新技术做一综述,以期为中药制剂提取工艺的发展提供相关依据。

  关键词: 中药制剂; 提取工艺; 新技术;

  Abstract: Chinese native medicine preparation is an important part of traditional culture of Chinese medicine in our country, at present, Chinese medicine extraction process is given priority to with traditional, extraction technology is relatively backward, under the situation of rapid development in modern science and technology, the new extraction technologies come out, in this paper, ultrasonic extraction, supercritical fluid extraction, enzyme extraction technology, the flash type extraction, ultrafiltration extraction, microwave extraction 6 kinds of new technology to do a review, in order to provide evidences for the development of Chinese medicine extraction process.

  Keyword: Traditional Chinese medicine preparation; extraction process; the new technology;

  中医药在我国传承历史悠久,是一代又一代先辈的智慧结晶,是先辈经过漫长的实践活动不断推陈出新慢慢建立起来的中医药理论体系。中药制剂是以中医药理论为指导,中药方剂为基础,中药饮片为原料,利用传统的技术方法及现代的科学技术进行提取、分离、纯化、配制制成半成品,再在药剂学方法指导下加工制成质量稳定、疗效突出的各类剂型制剂。它能够更好的满足人们对中医药服务的需求,还能在一定程度上提高医生治疗的临床效果,同时有利于传承发扬中医药特色及其优势,这也是医院药学工作中的重要组成部分[1]。近年来,国家出台多项政策扶持中医药的发展,其中就包括多项对中药制剂发展的支持,中药制剂也在相关政策下蓬勃发展,其产业规模日渐庞大,行业内竞争愈演愈烈,在此时代背景下,我们不应抛弃传统的中医药理论,应以此为基础不断壮大中药制剂,努力提高中药制剂行业标准,生产出质量可控疗效可靠的中药制剂。目前,中药制剂生产过程中大多使用传统的提取方法,存在诸多缺点,例如溶媒消耗量大、工艺比较复杂、生产周期较长、容易破坏热敏成分及挥发性成分等[2]。在政策的大力扶持下,中药制剂研发步伐不断加快,一些传统的制剂提取技术已显现出诸多不足之处,但在不断的创新发展下,有许多先进的提取技术逐步应用在中药制剂的研发、生产和检验中,例如:超声波萃取技术、超临界流体萃取技术、酶提取技术、闪式提取技术、超滤提取技术、微波萃取技术等。以中医药理论为基础,使用传统提取工艺与新技术结合的方法,有效提高中药中有效成分的回收率,以期生产出高质量的中药制剂。以下是部分中药制剂提取工艺新技术的综述。

  1 、中药制剂提取新技术

  1.1 、超声波萃取技术

  超声波萃取技术利用超声波的强大穿透力产生空化、搅拌、渗透、加速等作用使药物与溶剂快速接触并溶出,达到高效率的提取效果。超声波萃取主要有以下特点:萃取温度低、常压萃取、使用范围广、能耗低、萃取成本低、可提取多种化合物,操作步骤简单,不易对萃取物造成污染、适合热敏性成分的萃取[3,4]。超声波萃取技术广泛应用与中药制剂的生产研发中,大多有效成分均可使用,尤其适用于油脂浸提、蛋白质提取、多糖提取等。么宏伟等[5]利用超声萃取技术对松茸中水溶性粗多糖提取工艺进行了优化,结果显示,在超声功率180 W、超声时间13 min,提取温度100℃的条件下进行提取,料液比:1︰20,多糖提取率明显提高。超声波萃取技术目前大多应用于中药制剂的检验,实际生产中较少使用,因其还存在噪音大、功率高、生产设备少等缺点,但一些厂家已使用超声辅助提取,希望今后能克服它的缺点,在中药制剂领域充分发挥它的优点。
 

6种最新中药制剂提取技术综述
 

  1.2、 超临界流体萃取技术

  超临界流体萃取技术主要应用于中药有效成分的提取分离,其具有对热敏性成分无破坏、操作简便、应用范围广、高效率等优点,尤其在挥发油提取分离研究中得到广泛应用。CO2在超临界流体萃取中使用具有易获取、不燃性、无毒性、安全性高、临界温度低等优点,因此,通常使用CO2作为超临界流体;CO2在超临界状态下密度较大,介电常数高,对某些成分溶解度极大,而且临界压力及温度对溶解度的影响非常大,通过对压力及温度的控制可以选择性的将多种有效成分从CO2流体中分离,因此,CO2也是超临界流体萃取技术最常用的溶剂。与传统的分离方法相比,超临界流体萃取技术具有操作温度低、高选择性、效率高、能耗低、无污染等特点,特别适用于沸点较高、脂溶性较大、对高温敏感物质的提取,也可精细分离不同组分[6,7,8]。赵鸿艳对西青果中活性成分提取工艺进行研究,采用超临界CO2、丙酮和水作为溶剂的固定床连续性提取法提取西青果,结果显示,提取效率得到显着提高[9]。崔艳宏采用超临界CO2流体法对枸杞籽油提取的工艺研究,通过单因素实验确定出最适枸杞籽油提取的工艺参数:萃取压力20 MPa,萃取温度35℃,原料粒度40~60目,萃取时间60 min,提取率14.28%,达到枸杞籽含脂量的91%[10]。超临界流体萃取技术目前主要用于实验室研究,在这方面积累了大量的经验,但在工业化研究上相对薄弱,还无法做到大规模工业生产使用。相信随着研究的不断深入及科学技术的不断发展和提高,设备成本也会大大降低,超临界流体萃取技术也必将在中药工业生产中得到广泛应用[6]。

  1.3、 酶提取技术

  酶提取技术的应用建立在传统中药提取工艺基础上进行,使用常规仪器即可完成,其利用酶(纤维酶、果胶酶等)使药材细胞壁降解,溶剂能迅速与药物成分接触并溶出,具有特异性、专一性、可控性等特点,酶反应的条件非常温和,可避免使用醇沉法、中药澄清剂等传统方法造成的有效成分损失较大、成本较高、工序复杂的缺点,能较大地缩短提取的时间及提高有效成分的提取效率,改善中药制剂产品质量[11,12,13]。随着酶提取技术在中药制剂中的应用不断的深入,将为提高中药提取效率、改进剂型、创新新制剂等提供新的技术方法,为中药制剂现代化注入新鲜血液[14]。研究表明,使用酶提取法对石斛多糖进行提取,石斛多糖提取率明显提高[15]。高霞[16]等对酶提取技术应用于中药黄酮类化合物的提取进行统计分析,结果显示,黄酮类化合物提取率明显增加。酶提取技术在中药制剂生产中具有较好的应用前景,但也存在一定的局限性。首先,对生产条件要求较高,为了让酶发挥最大作用,前期要经过大量实验来确定酶反应的温度、p H值及反应时间等,同时酶的浓度、底物浓度、激动剂和抑制剂等也有较大的影响。其次,酶残留的问题,酶残留是否会与中药材或制剂中的有效成分发生降解、沉淀或络合反应等,使有效成分的质和量发生变化;是否对制剂疗效有无影响,是否会产生不良反应;是否会对制剂的质量检测和控制产生干扰;是否会对剂型的选择有影响。因此,酶技术在中药制剂生产中的应用还需要进一步深入的研究。

  1.4 、闪式提取技术

  闪式提取是将药材与溶剂在室温下通过机械快速将药材粉碎至细微颗粒,使溶剂迅速与药材组织内部结合并达到平衡,最后通过过滤即可完成的一种新技术。闪式提取法具有能最大限度萃取中药中的有效成分、保护热敏成分、溶剂用量小、提取时间短、提取效率高等特点,该技术广泛适用于中药根(饮片),茎(饮片),叶,花,果实(饮片),种子等的提取。此外,闪式提取法适宜大多数溶剂,可以单味中药提取,也可多味中药复方提取[17,18,19]。王玥[20,21]等研究闪式提取法提取白芍中的芍药苷及黄芩中黄芩苷的最佳工艺条件,结果显示,白芍闪式提取法的最佳工艺条件是40%乙醇20倍量,闪式提取1 min;闪式提取法提取黄芩最佳工艺条件:沸水中浸泡黄芩10 min,达到杀酶保肝的作用,过滤,加入2倍量的65%乙醇,闪式提取2 min,将浸泡液及提取液合并。李丽[22]等研究山楂果肉中多酚闪式提取的最佳条件,该研究采用单因素试验及响应面试验考察料液比、提取时间、提取电压3个因素对多酚得率的影响。结果显示,最佳闪式提取工艺为:提取时间79 s,料液比1︰41(g︰m L),提取电压112 V。在此优化条件下,山楂果肉多酚的得率最高,达到42.98 mg/g。徐宁[23]通过正交试验设计法对紫萁贯众中紫萁酮和芦丁的闪式提取工艺进行优选,结果显示,闪提最佳工艺为料液比:1︰25,提取溶剂:75%乙醇,提取时间:1 min。大量研究表明,闪式提取法是目前最为流行的提取方法之一,其技术逐渐成熟,将来作为中药制剂大规模生产的可能性会越来越大。

  1.5 、超滤萃取技术

  超滤技术是上世纪60年代兴起的一种膜分离技术,它基本原理是利用膜孔的选择性及筛分性能,以达到分离、浓缩、提纯的目的,目前在医药、食品、化学、食品等各个领域广泛应用[24]。超滤技术是以超滤膜作为介质的一种膜分离技术,与传统方法相比,超滤无需加热、无添加剂,操作简便易懂,相态相对稳定;超滤技术能有效地滤除药液中的杂质、细菌、热原等有害物质,具有对有效成分破坏少,耗能小,工艺简单等优点[25,26]。李存玉[27]等利用响应面法研究超声辅助超滤去除注射用甘草酸原料中细菌内毒素的工艺进行优选,结果显示,甘草酸浓度对超滤分离影响较小,优选出的最佳超声辅助超滤分离的其余参数为:截留相对分子质量10×103、超声功率300 W、p H=7.7,内毒素去除率93.7%,甘草酸透过率为92.2%,与模型理论预测值接近。超滤技术应用于中药制剂上,可以纯化、除杂、浓缩等,作为提取工艺流程中的一种辅助方法,在这方面它具有独特的优势,具有巨大的潜力,应进一步研究推广。

  1.6、 微波萃取技术

  微波萃取技术利用微波场使药物中的某些组分与基体溶剂被选择性的加热,达到选择性提取的目的,其具有高选择性、溶剂种类多、溶剂用量少、加热迅速、穿透力强、用时少、低成本、提取效率高、成品纯度高等优点。微波萃取技术在中药提取过程中使用较广,主要用于多糖类、黄酮类、生物碱类、苷类、蒽醌类、挥发油等化学成分的提取分离。与传统提取技术相比,微波萃取技术设备简单,成本较低,同时能够节省溶剂,大大缩短提取时间,提高萃取效率,还有利于提取热不稳定的成分,对于挥发油等挥发性成分也有较好的提取效果,是天然产物提取的一个重要的技术[28,29,30]。孟宪群[31]等对微波萃取技术应用于多糖提取方面进行了综述,其论述了微波萃取法在姬松茸多糖、香菇多糖、苦瓜多糖、球等鞭金藻多糖、党参多糖的提取上有一定的优势。何宝佳[32,33]等研究微波提取技术对谷精草总黄酮的提取工艺及败酱草总黄酮提取工艺进行优化,结果显示,谷精草最佳提取工艺为:提取时间70 min,温度70℃,乙醇浓度40%,料液比1︰15;优化后的败酱草提取工艺为:药料与溶剂比1︰35,提取温度80℃,时间120 min,乙醇体积占比80%。

  2 、总结

  综上所述,这些提取分离新技术具有提取效率高、环保节能、易操作等特点,同时对一些热敏性成分及一些特殊提取药物或需特殊提取的有效成分具有较高的选择性,得出的产品质量也相对较高的优点,并且较易发现天然药物中新的活性成分。新技术的使用,也意味着新的挑战,从近几年研究成果显示,新技术在实际生产应用中依然存在诸多问题,导致无法大规模应用在中药制剂的生产中。相信随着科学的进步,研究的深入,加快加强针对实际问题进行研究,将来这些新技术必定能在中药制剂生产中焕发光彩。

  参考文献

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