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6種最新中藥制劑提取技術綜述

添加時間:2021-03-26 15:39 來源:柳州市中醫醫院(柳州市壯醫醫院) 作者:鄭厚平 潘文桉 黃貴慶

  摘    要: 中藥制劑是我國中醫藥傳統文化的重要組成部分,目前,中藥制劑提取工藝以傳統為主,提取技術相對落后,在現代科學技術快速發展的形勢下,新的提取技術涌現而出,本文對超聲波萃取技術、超臨界流體萃取技術、酶提取技術、閃式提取技術、超濾提取技術、微波萃取技術6種新技術做一綜述,以期為中藥制劑提取工藝的發展提供相關依據。

  關鍵詞: 中藥制劑; 提取工藝; 新技術;

  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;

  中醫藥在我國傳承歷史悠久,是一代又一代先輩的智慧結晶,是先輩經過漫長的實踐活動不斷推陳出新慢慢建立起來的中醫藥理論體系。中藥制劑是以中醫藥理論為指導,中藥方劑為基礎,中藥飲片為原料,利用傳統的技術方法及現代的科學技術進行提取、分離、純化、配制制成半成品,再在藥劑學方法指導下加工制成質量穩定、療效突出的各類劑型制劑。它能夠更好的滿足人們對中醫藥服務的需求,還能在一定程度上提高醫生治療的臨床效果,同時有利于傳承發揚中醫藥特色及其優勢,這也是醫院藥學工作中的重要組成部分[1]。近年來,國家出臺多項政策扶持中醫藥的發展,其中就包括多項對中藥制劑發展的支持,中藥制劑也在相關政策下蓬勃發展,其產業規模日漸龐大,行業內競爭愈演愈烈,在此時代背景下,我們不應拋棄傳統的中醫藥理論,應以此為基礎不斷壯大中藥制劑,努力提高中藥制劑行業標準,生產出質量可控療效可靠的中藥制劑。目前,中藥制劑生產過程中大多使用傳統的提取方法,存在諸多缺點,例如溶媒消耗量大、工藝比較復雜、生產周期較長、容易破壞熱敏成分及揮發性成分等[2]。在政策的大力扶持下,中藥制劑研發步伐不斷加快,一些傳統的制劑提取技術已顯現出諸多不足之處,但在不斷的創新發展下,有許多先進的提取技術逐步應用在中藥制劑的研發、生產和檢驗中,例如:超聲波萃取技術、超臨界流體萃取技術、酶提取技術、閃式提取技術、超濾提取技術、微波萃取技術等。以中醫藥理論為基礎,使用傳統提取工藝與新技術結合的方法,有效提高中藥中有效成分的回收率,以期生產出高質量的中藥制劑。以下是部分中藥制劑提取工藝新技術的綜述。

  1 、中藥制劑提取新技術

  1.1 、超聲波萃取技術

  超聲波萃取技術利用超聲波的強大穿透力產生空化、攪拌、滲透、加速等作用使藥物與溶劑快速接觸并溶出,達到高效率的提取效果。超聲波萃取主要有以下特點:萃取溫度低、常壓萃取、使用范圍廣、能耗低、萃取成本低、可提取多種化合物,操作步驟簡單,不易對萃取物造成污染、適合熱敏性成分的萃取[3,4]。超聲波萃取技術廣泛應用與中藥制劑的生產研發中,大多有效成分均可使用,尤其適用于油脂浸提、蛋白質提取、多糖提取等。么宏偉等[5]利用超聲萃取技術對松茸中水溶性粗多糖提取工藝進行了優化,結果顯示,在超聲功率180 W、超聲時間13 min,提取溫度100℃的條件下進行提取,料液比:1︰20,多糖提取率明顯提高。超聲波萃取技術目前大多應用于中藥制劑的檢驗,實際生產中較少使用,因其還存在噪音大、功率高、生產設備少等缺點,但一些廠家已使用超聲輔助提取,希望今后能克服它的缺點,在中藥制劑領域充分發揮它的優點。
 

6種最新中藥制劑提取技術綜述
 

  1.2、 超臨界流體萃取技術

  超臨界流體萃取技術主要應用于中藥有效成分的提取分離,其具有對熱敏性成分無破壞、操作簡便、應用范圍廣、高效率等優點,尤其在揮發油提取分離研究中得到廣泛應用。CO2在超臨界流體萃取中使用具有易獲取、不燃性、無毒性、安全性高、臨界溫度低等優點,因此,通常使用CO2作為超臨界流體;CO2在超臨界狀態下密度較大,介電常數高,對某些成分溶解度極大,而且臨界壓力及溫度對溶解度的影響非常大,通過對壓力及溫度的控制可以選擇性的將多種有效成分從CO2流體中分離,因此,CO2也是超臨界流體萃取技術最常用的溶劑。與傳統的分離方法相比,超臨界流體萃取技術具有操作溫度低、高選擇性、效率高、能耗低、無污染等特點,特別適用于沸點較高、脂溶性較大、對高溫敏感物質的提取,也可精細分離不同組分[6,7,8]。趙鴻艷對西青果中活性成分提取工藝進行研究,采用超臨界CO2、丙酮和水作為溶劑的固定床連續性提取法提取西青果,結果顯示,提取效率得到顯著提高[9]。崔艷宏采用超臨界CO2流體法對枸杞籽油提取的工藝研究,通過單因素實驗確定出最適枸杞籽油提取的工藝參數:萃取壓力20 MPa,萃取溫度35℃,原料粒度40~60目,萃取時間60 min,提取率14.28%,達到枸杞籽含脂量的91%[10]。超臨界流體萃取技術目前主要用于實驗室研究,在這方面積累了大量的經驗,但在工業化研究上相對薄弱,還無法做到大規模工業生產使用。相信隨著研究的不斷深入及科學技術的不斷發展和提高,設備成本也會大大降低,超臨界流體萃取技術也必將在中藥工業生產中得到廣泛應用[6]。

  1.3、 酶提取技術

  酶提取技術的應用建立在傳統中藥提取工藝基礎上進行,使用常規儀器即可完成,其利用酶(纖維酶、果膠酶等)使藥材細胞壁降解,溶劑能迅速與藥物成分接觸并溶出,具有特異性、專一性、可控性等特點,酶反應的條件非常溫和,可避免使用醇沉法、中藥澄清劑等傳統方法造成的有效成分損失較大、成本較高、工序復雜的缺點,能較大地縮短提取的時間及提高有效成分的提取效率,改善中藥制劑產品質量[11,12,13]。隨著酶提取技術在中藥制劑中的應用不斷的深入,將為提高中藥提取效率、改進劑型、創新新制劑等提供新的技術方法,為中藥制劑現代化注入新鮮血液[14]。研究表明,使用酶提取法對石斛多糖進行提取,石斛多糖提取率明顯提高[15]。高霞[16]等對酶提取技術應用于中藥黃酮類化合物的提取進行統計分析,結果顯示,黃酮類化合物提取率明顯增加。酶提取技術在中藥制劑生產中具有較好的應用前景,但也存在一定的局限性。首先,對生產條件要求較高,為了讓酶發揮最大作用,前期要經過大量實驗來確定酶反應的溫度、p H值及反應時間等,同時酶的濃度、底物濃度、激動劑和抑制劑等也有較大的影響。其次,酶殘留的問題,酶殘留是否會與中藥材或制劑中的有效成分發生降解、沉淀或絡合反應等,使有效成分的質和量發生變化;是否對制劑療效有無影響,是否會產生不良反應;是否會對制劑的質量檢測和控制產生干擾;是否會對劑型的選擇有影響。因此,酶技術在中藥制劑生產中的應用還需要進一步深入的研究。

  1.4 、閃式提取技術

  閃式提取是將藥材與溶劑在室溫下通過機械快速將藥材粉碎至細微顆粒,使溶劑迅速與藥材組織內部結合并達到平衡,最后通過過濾即可完成的一種新技術。閃式提取法具有能最大限度萃取中藥中的有效成分、保護熱敏成分、溶劑用量小、提取時間短、提取效率高等特點,該技術廣泛適用于中藥根(飲片),莖(飲片),葉,花,果實(飲片),種子等的提取。此外,閃式提取法適宜大多數溶劑,可以單味中藥提取,也可多味中藥復方提取[17,18,19]。王玥[20,21]等研究閃式提取法提取白芍中的芍藥苷及黃芩中黃芩苷的最佳工藝條件,結果顯示,白芍閃式提取法的最佳工藝條件是40%乙醇20倍量,閃式提取1 min;閃式提取法提取黃芩最佳工藝條件:沸水中浸泡黃芩10 min,達到殺酶保肝的作用,過濾,加入2倍量的65%乙醇,閃式提取2 min,將浸泡液及提取液合并。李麗[22]等研究山楂果肉中多酚閃式提取的最佳條件,該研究采用單因素試驗及響應面試驗考察料液比、提取時間、提取電壓3個因素對多酚得率的影響。結果顯示,最佳閃式提取工藝為:提取時間79 s,料液比1︰41(g︰m L),提取電壓112 V。在此優化條件下,山楂果肉多酚的得率最高,達到42.98 mg/g。徐寧[23]通過正交試驗設計法對紫萁貫眾中紫萁酮和蘆丁的閃式提取工藝進行代寫 ,結果顯示,閃提最佳工藝為料液比:1︰25,提取溶劑:75%乙醇,提取時間:1 min。大量研究表明,閃式提取法是目前最為流行的提取方法之一,其技術逐漸成熟,將來作為中藥制劑大規模生產的可能性會越來越大。

  1.5 、超濾萃取技術

  超濾技術是上世紀60年代興起的一種膜分離技術,它基本原理是利用膜孔的選擇性及篩分性能,以達到分離、濃縮、提純的目的,目前在醫藥、食品、化學、食品等各個領域廣泛應用[24]。超濾技術是以超濾膜作為介質的一種膜分離技術,與傳統方法相比,超濾無需加熱、無添加劑,操作簡便易懂,相態相對穩定;超濾技術能有效地濾除藥液中的雜質、細菌、熱原等有害物質,具有對有效成分破壞少,耗能小,工藝簡單等優點[25,26]。李存玉[27]等利用響應面法研究超聲輔助超濾去除注射用甘草酸原料中細菌內毒素的工藝進行代寫 ,結果顯示,甘草酸濃度對超濾分離影響較小,代寫 出的最佳超聲輔助超濾分離的其余參數為:截留相對分子質量10×103、超聲功率300 W、p H=7.7,內毒素去除率93.7%,甘草酸透過率為92.2%,與模型理論預測值接近。超濾技術應用于中藥制劑上,可以純化、除雜、濃縮等,作為提取工藝流程中的一種輔助方法,在這方面它具有獨特的優勢,具有巨大的潛力,應進一步研究推廣。

  1.6、 微波萃取技術

  微波萃取技術利用微波場使藥物中的某些組分與基體溶劑被選擇性的加熱,達到選擇性提取的目的,其具有高選擇性、溶劑種類多、溶劑用量少、加熱迅速、穿透力強、用時少、低成本、提取效率高、成品純度高等優點。微波萃取技術在中藥提取過程中使用較廣,主要用于多糖類、黃酮類、生物堿類、苷類、蒽醌類、揮發油等化學成分的提取分離。與傳統提取技術相比,微波萃取技術設備簡單,成本較低,同時能夠節省溶劑,大大縮短提取時間,提高萃取效率,還有利于提取熱不穩定的成分,對于揮發油等揮發性成分也有較好的提取效果,是天然產物提取的一個重要的技術[28,29,30]。孟憲群[31]等對微波萃取技術應用于多糖提取方面進行了綜述,其論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、黨參多糖的提取上有一定的優勢。何寶佳[32,33]等研究微波提取技術對谷精草總黃酮的提取工藝及敗醬草總黃酮提取工藝進行優化,結果顯示,谷精草最佳提取工藝為:提取時間70 min,溫度70℃,乙醇濃度40%,料液比1︰15;優化后的敗醬草提取工藝為:藥料與溶劑比1︰35,提取溫度80℃,時間120 min,乙醇體積占比80%。

  2 、總結

  綜上所述,這些提取分離新技術具有提取效率高、環保節能、易操作等特點,同時對一些熱敏性成分及一些特殊提取藥物或需特殊提取的有效成分具有較高的選擇性,得出的產品質量也相對較高的優點,并且較易發現天然藥物中新的活性成分。新技術的使用,也意味著新的挑戰,從近幾年研究成果顯示,新技術在實際生產應用中依然存在諸多問題,導致無法大規模應用在中藥制劑的生產中。相信隨著科學的進步,研究的深入,加快加強針對實際問題進行研究,將來這些新技術必定能在中藥制劑生產中煥發光彩。

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