中药有效成分提取技术现状

    中药有效成分是传统中药治疗疾病的物质基础。植物体内有效成分：目前认为有生物碱、甙类、黄酮体等；无效成分通常指纤维素、叶绿素、树胶、鞣质等。选择适当的提取方法提取分离有效成分有利于降低原药毒性，提高药效。传统中药提取方法有：溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法、升华法及压榨法。溶剂提取法有浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法等。用传统的提取方法，操作简便，成本低，但周期长，提取率不高。近年应用高新技术提取分离中药的有：超临界流体萃取法、膜分离技术、超微粉碎技术、中药絮凝分离技术、半仿生提取法、超声提取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶法、大孔树脂吸附法、分子蒸馏法等。尤其是超临界流体萃取技术、超声提取技术、微波萃取技术、酶法、半仿生提取法、破碎提取法等这些新技术和方法的应用，使得中草药提取既符合传统的中医理论，又能达到提高有效成分的收率和纯度的目的。本文就此作一综述。
1  中药有效成分的传统提取法
1．1  溶剂提取法(Liquid Extraction)  溶剂提取法是根据中草药中各成分在溶剂中的溶解性，选用对活性成分溶解度大，对不需要溶出成分溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。当溶剂加到中草药原料中时，溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通过细胞壁透入到细胞内，溶解可溶性物质，而造成细胞内外的浓度差，于是细胞内的浓溶液不断向外扩散，溶剂又不断进入药材组织细胞中，如此多次循环，直至细胞内外溶液浓度达到动态平衡，将此饱和溶液滤出，继续加入新溶剂，直到把所需要的成分完全溶出。中草药成分在溶剂中的溶解度直接与溶剂性质有关，溶剂的选择遵守溶剂“相似相溶”的规律，是选择适当溶剂从中草药中提取所需要成分的依据之一。
1．1．1浸渍法(Impregnation method)  浸渍法是将适度处理的原料用合适的溶剂在常温或温热条件下浸泡出有效成分的一种方法。本法适用于有效成分遇热易破坏以及含多量淀粉、树胶、果胶、粘液质的中药的提取。操作简单易行，但浸出率较差。杨丽玲等研究优选浸渍法提取人参皂苷最佳浸泡时间，采用高效液相色谱法测定不同浸泡时间提取物的皂苷含量。结果Rbl随浸泡时间延长而含量增加。
1．1．2渗漉法(Percolation method)  渗漉法是将适度粉碎的药材置渗漉筒中，自上往下不断添加溶剂，溶剂渗过药材层向下流动过程中将药材成分浸出的方法。渗漉属于动态浸出方法，溶剂利用率高，有效成分浸出完全，并直接收集浸出液。适用于贵重药材、毒性药材及高浓度制剂。渗漉法又分为单渗漉法，重渗漉法，加压渗漉法，逆渗漉法。俞莉等研究冬凌草的渗漉提取工艺，优选出渗漉提取的最佳工艺，收集10倍量渗漉液。韩晓珂等通过渗漉法和回流法提取丹参药渣中脂溶性成分的比较研究，结果渗漉法的最佳工艺及回流法的最佳工艺所提取的丹参酮ⅡA含量最高。
1．1．3煎煮法(Decocting method)  煎煮法指将药材适当处理，加水煎煮，使其有效成分煎出的方法，其方法分直火提取和蒸气提取。除用于制备汤剂外，同时也是用于制备散剂、丸剂、片剂、冲剂及注射剂的基本方法之一。所用容器不宜用铁锅，以免药液变色。陈赞研究煎煮法提取赤芍中芍药苷的方法，经考察并进行优化。结果最佳煎煮法提取赤芍中提取率为35．4mg／g。此法工序繁琐，煎煮时间长，但煎煮法符合中医用药习惯，是我国最早使用的传统的浸出方法，仍是常用的中药提取方法。
1．1．4  回流提取法(Reflux extraction)  回流提取法是用有机溶剂提取中药成分，采用回流加热装置，将浸出液加热蒸馏，其中挥发性溶剂馏出后又被冷却，重复流回浸出容器中浸提原料，这样循环往复，直至有效成分回流提取完全的方法。受热易破坏的成分的浸出不宜使用。此法提取效率较冷浸法高，大量生产中多采用连续提取法。贾晓斌等研究比较超临界C02流体萃取法(C02一SFE)和回流提取法提取灵芝中三萜类成分的优劣。结果醇回流提取法和超临界C02流体萃取法两者得到的三萜类成分的色谱图具有相似的峰形，灵芝三萜和灵芝酸B含量相近。
1．1．5连续回流提取法(Continuous reflux extraction)  连续回流提取法是用挥发性有机溶剂提取中药成分的一种方法，利用索氏提取器通过溶剂回流和虹吸原理，使固体物质每一次都能为纯的溶剂所萃取，使固体中的可溶物汇集到烧瓶内，反复循环，至有效成分充分被浸出。此法需用溶剂量较少，提取成分也较完全，弥补回流提取法中需要溶剂量大，操作较繁的不足。
1．2水蒸气蒸馏法(Steam Distillation)  水蒸气蒸馏法是指将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏，使其成分随水蒸气一并馏出，经冷凝提取挥发性成分的方法。水蒸气蒸馏法可分为共水蒸馏法、通水蒸气蒸馏法、水上蒸馏法。该法不适用于化学性质不稳定组分的提取。王立斌等研究采用水蒸馏蒸馏方法对薄荷进行了出油率的测定，结果表明出油率达到理论含油量的百分之九十。
1．3升华法(sublimation)  固体物质受热气化，遇冷后又凝固为固体化合物，称为升华。将中草药中具有升华性成分直接通过升华提取出来的方法。如樟木中升华的樟脑，茶叶中的咖啡碱在178~C以上就能升华而不被分解。升华法虽然简单易行，但升华不完全，产率低，有时还伴随有分解现象。
1．4压榨法(Press method)  含有挥发油较多的中药，可以用机械压力直接榨出芳香油的提取方法叫压榨法。张学愈等采用压榨法提取莪术鲜品中挥发油，结果提取粗挥发油收率可达5．64％。文红梅等采用水蒸汽蒸馏法、压榨法两种提取方法，对同一批次的生姜样品进行提取。结果压榨法提取的生姜汁中所含挥发油保留了传统水蒸汽蒸馏法的挥发油成分，压榨法具有操作方便、能耗低、污染少的特点，适用于生姜挥发油的提取。
2现代提取分离技术的应用
  近年来，愈来愈多的高新技术应用于中药提取分离，既保持了原药材中固有的有效群体的自然组成又弥补传统提取分离方法的不足。现概述如下几种：超临界流体萃取法、微波萃取技术、超微粉碎技术、半仿生提取法、超声波提取法、酶提取法、大孔树脂吸附法、破碎提取法等。
2．1超临界萃取法(Supercritical—fluid extraction，SFE)SFE是一种以超临界流体(sF)代替常规有机溶剂对中草药有效成分进行萃取和分离的新型技术。即是在高于临界温度和压力下，以一种超临界流体从中药中萃取有效成分，当恢复到常压常温时，溶解在流体中的成分以溶于吸收液的液体状态与气态流体分开。萃取过程分为流体压缩一萃取一减压一分离四个阶段。葛发欢等研究了超临界C02萃取柴胡挥发油和皂苷的工艺，大大提高收率，缩短提取时间。于红宇采用超临界C02萃取法提取有效成分亚麻籽油，发现收率比传统压榨法提高8％。用超临界C02萃取法萃取防风确定其化学成分为人参醇和大量的脂肪酸。与传统的提取分离法相比，SFE的优点为可在常温条件下提取分离不同极性、不同沸点的化合物，保留有效成分，纯度好，收率高。
2．2超声波提取法(Ultrasonic extraction，USE)  USE利用超声波具有的机械效应、空化效应和热效应，通过增大介质的穿透力及分子运动以提取中药的有效成分。与常规提取法相比，成本低、回收率高、有机溶剂残留少。刘宇文等研究云芝多糖的最佳超声提取工艺与常规提取方法的最佳工艺比较，表明超声提取法与传统的热水提取法相比，提取率高，其所需提取溶剂的量更少、浸提时间短。谢彩娟等考察了超声法提取延胡索总生物碱并与传统回流提取法比较，延胡索乙素的提取率提高超过18％，且超声提取时间明显短于回流提取的时间。杨荣华等1．20j研究超声波法提取银杏叶中黄酮类化合物的工艺，发现超声提取的提取率比溶剂法提高了约1．5倍。
2．3微波萃取技术(Microwave extraction)  利用电磁场的作用使中药中的有机物成分与基体有效的分离，并保持原化合物状态的一种分离方法。微波提取是一种新的提取技术，具有耗能低、操作时间短、溶剂耗量少、选择性高、提取率高等优点。近年，微波萃取技术被用于中草药提取的研究。刘忠英等采用常压回流微波提取法提取刺五加叶中的总黄酮，提取率远高于索氏提取法，而提取时间大大缩短。刘覃等利用微波萃取技术从龙葵中提取总生物碱，提取时间比回流提取法的缩短，产率增加。龚盛昭等利用微波萃取技术提取黄芪皂苷，结果提取时间比加热法的缩短，而皂苷产率则增加。微波萃取技术与传统煎煮法相比较，克服了药材细粉易凝聚易焦化的弊病，提取时间极短，设备简单，投资少。
2．4半仿生提取法(Semi—bionic extraction，SBE)  SBE是模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理，从生物药剂学的角度，对经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。即将药料先用一定pH的酸水提取，继以一定pH的碱水提取，提取液分别滤过，浓缩，制成制剂。这种新提取法提取的中药制剂保留更多的有效成分，缩短生产周期，降低成本。多种复方制剂的研究显示，SBE法有可能替代水提取法。李芳等1 24j对桂枝茯苓丸方药半仿生提取法(sBE)与水提法(WE)进行比较，结果两种方法提取液综合评判值为：YSBE液>YWE液，即半仿生提取法优于水提取法。孙秀梅等优选黄精的半仿生提取(sBE)法工艺参数，对黄精和酒黄精分别作SBE液与WE(水提)液的指标成分比较，结果黄精药用以酒蒸制品用SBE法提取为佳。谢志美等报道艾叶经过半仿生法浸提水蒸气蒸馏获得挥发油，产油率较直接蒸馏水浸提一水蒸气蒸馏提高O．3％，而且提取的挥发油组分比直接水蒸气蒸馏获得的多。综上表明SBE技术是一种具有广泛应用前景的提取技术。
2．5酶提取法(Enzymatic extraction，EE)  EE是选用适当的酶，通过酶反应温和地将植物组织分解，加速有效成分的释放提取的一项生物工程技术。影响中药液体制剂澄清度的多为淀粉、果胶、蛋白质等杂质，针对杂质选用相应的酶予以分解除去，可促进某些极性低的脂溶成分转化成易溶于水的糖苷类成分有助提取。酶反应较温和地将植物组织分解，提高收率。Waliszewski等采用酶法从香草豆中提取香兰素，提取效率是溶剂法的2倍。吴素萍等采用酶法提取枸杞中的枸杞多糖，发现酶法提取所得的枸杞多糖大于空白所得的枸杞多糖。传统的提取方法提取率低、成本高，酶法在药物提取中有较大的应用潜力，但酶提取法对实验条件要求比较高，为使酶发挥最大作用，需掌握最适合的条件因素。
2．6破碎提取法  根据流体力学原理，参照国外先进技术，研制出一种新型的破碎提取器，并用这种提取器提取中药材有效成分的一种新的提取方法一破碎提取法。该方法是通过对植物材料在适当溶剂中充分破碎而达到提取的目的。通过选用各种性质的药材，分别进行冷浸提取法、渗漉提取法、回流提取法和破碎提取法所得提取物收得率和薄层层析对比试验。研究表明，破碎提取法操作简单，避免了高温加热，节约时间、溶剂和能源。袁珂等对冬凌草不同提取工艺及含量测定进行了研究，发现破碎提取法较其它提取法提取的冬凌草甲素含量高；对车前草采用5种不同的提取方法，对提取物的收率进行比较，结果破碎提取法所提取的乌苏酸含量较高。
2．7大孔吸附树脂法(Macroabsorption Resin)  采用特殊的吸附剂从中药提取液中有选择地吸附其中的有效成分，除去无效成分的一种提取精制的新工艺。该方法具有设备简单、操作方便、节省能源、成本低、产品纯度高、不吸潮等优点，因此大孔树脂吸附法应用于中药有效成分的分离提取取得了相当显著的成果。近年来，有报道，该技术已在国内广泛用于纯化苷类、黄酮类、生物碱类成分。曹群华等在研究大孔树脂吸附纯化沙棘籽渣总黄酮的条件及参数中，发现D101大孔树脂对沙棘籽渣总黄酮的吸附性能最好。张纪兴等对地锦草的提取工艺进行了研究，也选用D101型大孔树脂，洗脱液干燥后总固体物中的地锦草总黄酮含量高于乙醇提取干浸膏。吴红等研究并优化大孔树脂法分离纯化山茱萸总皂苷，结果HPD300大孔树脂法比常规溶剂法提取山茱萸总皂苷的得率略高，且大孔吸附树脂可有效地除去水溶性杂质，选择性地保留有效成分，所得山茱萸总皂苷，颜色明显比用传统溶剂法所得总皂苷浅，吸潮性也降低。常规的溶剂提取方法成本较高，工艺复杂，特别是用有机溶剂进行梯度萃取在实际生产中较为困难。而新工艺采用水一醇提取再上大孔树脂，不仅简化了工艺、而且使产品的收率和质量都明显提高。大孔树脂精制纯化技术将成为推动中药现代化的重要手段。
2．8超微粉碎技术(Superfine Grinding Technology)  指利用机械或流体动力的方法克服中药材内部凝聚力使之破碎，从而将原料颗粒粉碎成微米甚至纳米级微粉的操作技术。中药材通过粉碎，可以增加药物的表面积，加速药材中有效成分的浸出。超微粉碎主要应用于一些贵重药材及稀有药材的粉碎，如人参、珍珠、三七、天麻、全蝎、羚羊角等。也适用于纤维多的植物类中药材的粉碎，但含淀粉、黏液质较多的药材不适合用超微粉碎。付廷明等研究湿法振动超微粉碎技术提取麻黄中的麻黄碱，结果湿法超微提取可以快速有效的提取有效成分，整个提取过程在数分钟内完成，有效成分的种类与含量与常规回流提取物的基本相同。郭学东对不同加工方法生产的珍珠粉进行了比较研究，认为超细珍珠粉用于临床可提高生物利用度，有利于人体吸收。
3提取分离方法的展望
    上述的这些新技术、新方法在中药提取方面确实具有提出率高、有效成分损失少、周期短等优点，显示出它们在中药制剂生产中具有广泛的应用前景。所以应加强对这些新技术、新方法用于传统中成药生产方面的研究，以更好地提高中药制剂的质量及疗效。
 

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