中药提取新技术及优化方法研究进展综述

中药提取新技术及优化方法研究进展综述

贾萧铭

（ 13053019880217002X，石家庄 050000）

摘要：中药提取成为中药制造过程中极其关键的一环。一般来说，中药药理活性成分的含量一般较低，传统提取方法在提取过程中很难选择性进行提取，浪费大量宝贵的药材资源。近年来，许多学者从不同角度对中药提取工艺进行摸索和优化，逐步实现中药提取的科学化、规范化和标准化，使得它们能针对不同的活性成分进行选择性提取。

关键词：中药提取；选择性；超临界流体萃取；正交设计

0前言

从中药材中提取稳定的有效成分，保证药品量效关系的均一性和统一性，是中药现代化的重要内容之一。因此，这样一方面使中药生产更加符合传统的中医药理论，确保用药的质量要求，另一方面也提高了现有植物资源的利用率。本文就近几年来国内外对中药提取及优化研究的进展情况加以综述，以促进中药提取及优化研究的不断深入。

1 中药提取新技术

1.1 超临界流体萃取技术

超临界流体萃取（SFE）是利用超临界状态下的流体为萃取剂，从液体或固体中萃取中药材中的药效成分并进行分离的方法。超临界流体（SF）不仅具有与液体溶剂相当的萃取能力，而且具有优良的传质效果，尤其SF 在其临界点附近的压强或温度的微小变化均会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化，故通过调节温度和压力可改变溶剂性质，使萃取物得到分离。SFE 技术萃取中药与传统方法相比具有萃取能力强、提取率高操作温度低、生产周期短、中药有效成分不被破坏、无有机溶剂残留和工艺简单等优点^[1]。同时该技术可与其它分析分离技术相结合，对萃取物进行成分分析和含量测定以及提供高纯度样品^[2]。该技术对中药酚类、酮类、生物碱类、酯类、萜类、脂肪酸油、蒽醌、皂苷、多糖等有效成分的提取分离基本可以独立完成，具有其他技术无可比拟的优越性。

超临界CO₂流体萃取法从川芎中提取挥发油，萃取压力10～25 MPa、萃取温度33～48 ℃、CO₂ 流量2～4 L/min，并考察了萃取压力、温度、流量对萃取过程的影响，对萃取过程进行了模型描述。正交试验优选了超临界流体萃取地鳖虫活性物质的工艺，并与水提物做了药效学比较，认为超临界流体萃取物剂量小，药效强，有应用的潜力。

1.2 超声强化提取技术

超声波是指频率20～80 kHz 的机械波，一般认为其空化效应、热效应和机械作用是超声技术应用于植物有效成分提取的理论依据。超声作用可以使非常坚硬的固体被粉碎。控制一定的超声频率和强度，使细胞周围形成微流，可使植物药材细胞被击破，使细胞壁不完整，有利于溶剂浸入细胞中，以增加有效成分在溶剂中的溶解度。

1.3 酶技术

酶法提取系通过酶解反应强化传质过程，从而提高提取效率。在药用植物有效成分提取过程中，选用适当的酶作用于药用植物材料，可使细胞壁及细胞间质中的物质降解，破坏细胞壁的致密构造，减小细胞壁等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力，从而有利于有效成分的溶出，另一方面通过选择适当的酶类，可使中药材中的目标物溶出，在提高效率的同时，为后续提取液的精制创造有利条件。

2 实验设计与优化方法

优化技术可以对中药提取实验中各工艺因素的考察进行深入的研究，并确定其最佳范围。优化技术的关键就在于实验设计和优化方法的使用，在实际工作中，优化方法的好坏可能会决定参数范围大小，好的优化方法能使参数确定在一个最满意或者最可靠的范围内。国外筛选统计模型、因素实验及优化方法运用于实验已经有着很悠久的历史，并逐步应用于科学实验。

2.1 正交设计

正交设计是实验设计中一种较简便的方法。正交试验表现为一个正交排列，纵列是将要被研究的影响因素的数目，行数则根据实验需要来决定，每行结合了不同因素和水平成为了一个特殊独立的实验。正交试验能在所有实验方案中均匀地挑选出代表性强的少数实验，并且通过对这些少数实验的结果进行统计分析，得出较优的方案。正交试验的关键优势能将试验次数限制在最低，同时却能提供较多的实验信息。

正交表进行肠必清制剂提取工艺的研究，考察了提取时间、溶剂、溶剂量及pH等4个因素对总番泻甙含量和干粉得率的影响，优选出最佳提取工艺为提取时间15min；溶剂量为10倍；提取溶剂为50%乙醇；溶剂pH为(4.0±0.2)。考察提取液浓缩后总番泻苷的损失率，结果优选出浓缩温度为50～60℃，浓缩密度为1.02。考察干粉总番泻苷损失率及含水量，优选出浓缩液喷雾速度为3000～3500ml/h，干燥进风温度为150～170℃，出风温度为100～105℃。 正交试验尤其在因素间出现交互作用时的考察等方面具有相当的优势。

2.2 均匀设计

均匀设计与正交设计“均匀分散、整齐可比”的特点相比，只考虑试验点均匀分散性，即让试验点均衡的分布在实验范围内，使每个试验点有充分的代表性。该方法在不降低误差的基础上，具有实验次数少，因素水平可适当调整的特点，因而是优化实验条件的有力工具。

马丽春等运用均匀设计优选蒲公英的提取工艺条件，以总黄酮和槲皮素的含量为指标，得到蒲公英的最佳提取工艺条件为，以出膏率及总酚酸和阿魏酸的提取率为指标，考察乙醇浓度、液固比、提取时间及提取次数对总酚酸和阿魏酸提取的影响，得最佳工艺条件为：加12倍量的90%乙醇，提取2次，每次179分钟。均匀设计采用多元线性回归计算和逐步回归分析，建立回归方程，既可以在取值范围内对更多的点进行实验，从而能更精确地表达出各水平的特点及变化规律，因而能更方便的寻找最佳提取工艺条件。

2.3 效应面优化法

效应面优化法是近年来国外常用的集数学和统计学方法与一体的优化方法。效应面优化法经常被用来测定最优值，同时也是一种通过计算机模拟图形来解释说明不同实验变量和效应之间关系的方法。尽管因素对实验值的影响不可能完全用数学模型表述，但可以用某一数学模型近似进行模拟，依据该模型描述的效应面进行条件优选。

效应面优化法是一种能有效缩短研究药物剂量构成和改良提取参数所需时间的高效系统工具。效应面优化法也经常用来筛选实验中相关的因素，以此来确定影响效应最大的一些因素，诸如因素设计。该方法具有简便、结果直观、预测性好等优点。

效应面优化法对白术多糖的提取工艺进行优化，在单因素实验基础上选取实验因素与水平，根据中心组合实验设计原理采用3因素3水平的响应面分析法，依据回归分析确定各工艺条件的影响因子，以多糖提取率为响应值作响应面和等高线。在分析各个因素的显著性和交互作用后，得出白术多糖水浸提的最佳工艺条件为：料液比1：24，浸提温度94℃，浸提时间3．3 h，浸提2次；白术多糖的实际提取率可达3．13。优化莪术有效成分的超临界CO2萃取工艺，通过均匀试验设计，采用气相色谱法测定莪术醇的量，用响应曲面分析方法优化提取工艺为萃取温度40℃ 、萃取压力22MPa、动态萃取时间120 rain、改性剂用量24 mL、改性剂体积分数70 、静态萃取时问20 min；模型预测值的绝对误差<2。

3 展望

许多研究报道表明，这些新的提取技术在中药提取方面，主要是针对中药中的有效部位或某些有效成份具有提取效率高、成分损失少、周期短等优点，这些优点显示出它们在中药有效成分工艺研究方面具有广泛的应用前景，尽可能多地采用新方法、新工艺、新技术，无疑会提高中药制剂的提取水平和质量。实验设计与优化方法在国外已应用于药物生产及研究中，而我国的超临界提取和超声波提取技术在中药生产和研究中的应用则较少，并且相对较落后，以此希望能借鉴国外先进的优化技术对我国中药的发展有所帮助。

参考文献

1 刘洋，王丽娜，杜晓峰.超临界萃取技术在中药方面的应用[J].辽宁中医学院学报，2005，7(3):283-283.

2 宋应华，郁 威，王远明.超临界CO₂ 萃取川芎挥发油过程研究[J].中成药，2005，27(9):1007.

3 唐庆峰，吴振廷，金 涛，等.地鳖虫活性物质的超临界CO₂ 萃取及其药效[J].昆虫知识，2006，43(3):375.