现代中药加工技术研究

现代中药加工技术研究

 郭强

陕西国际商贸学院

与传统技术相比较，现代加工技术一般具有能耗低、效率高等优点。因此，在保留中药传统加工技艺的情况下，将现代化的适应性技术引入传统中药加工过程，符合国家提出的强化基础、智能转型、创新驱动和绿色发展战略。在中药生产过程中，加工技术主要涉及粉碎、提取、浓缩、干燥、成型、灭菌及包装等环节。这些技术与中药的药效以及安全性有着密切的关系。由于中药成分复杂，传统的加工技术常导致产品出现生物利用率低、药效不稳定等问题，而现代技术的应用可以在一定程度上弥补传统加工技术的不足。这些新技术的应用和推广，对于中药产品的研发至关重要。本文对新技术在中药粉碎、提取、杀菌、保鲜等环节的应用进行论述，以期为中药加工集成化装备的研发提供思路，从而加速中药现代化、国际化进程。

一、超微粉碎技术

在中药制剂生产时，常利用一些功效成分含量较高的动植物作基料，例如银杏叶、葛根、桑叶、人参等，从中提取酚类、黄酮、多糖、皂苷等活性成分。在提取之前通常需要将大块的基料粉碎成合适的粒度，或将细胞破碎，使活性成分充分释放到提取溶剂中，从而提高提取率。用于中药生产的机械粉碎设备粉碎物料的尺寸范围为20~100 cm。在各类机械粉碎技术中，超微粉碎被广泛用于中药材的粉碎。该技术可完整地保持药材的有效成分，并可显著提高有效成分的提取率和人体消化吸收率。此外，该技术不但适合一般药材的粉碎，而且也适合于含纤维、糖及易吸潮药材的粉碎。因此，超微粉碎技术已经成为中药材加工的重要技术之一。超微粉碎形式以气流式为主，其设备的组件主要包括控制系统、超微气流粉碎机、喂料机、高效旋风筒、袋式收尘器和风机。超微粉碎技术可以通过增加中药中功效成分的溶出，从而起到增强药效和降低药材临床使用剂量的作用。

二、超声波技术

高频率低场强超声波技术常被用于医学成像和无损检测，其原理主要是利用超声波的３个特征参数(即声速、衰减系数以及声阻抗来了解物体的性能和结构变化。而低频率高场强(10~1000W/cm2 )技术常被用于清洗、杀菌和活性成分提取，其原理主要是利用超声波的空化效应、机械效应和自由基效应来改变细胞膜结构和溶质的迁移速率。目前超声波技术在中药加工中的应用主要包括以下五个方面。第一，活性成分的提取。超声波辅助提取夏枯草多酚的实验表明，与传统提取法相比而言，超声波辅助提取具有操作简单，萃取速度快，目标物易分离，提取效率高，提取物所含杂质少等优点。此外，超声波技术可与传统提取技术联用达到更好的提取效果。第二，中药材清洗。陈国璧等[研究表明，低频率高场强的超声波技术可以应用于中药材的清洗，并具有节约水资源、降低劳动力、降低污染等优点，同时还可以起到保护药材活性成分，节约根茎类中药的干燥时间等作用。第三，中药材防霉防蛀。李芳蓉等在对中药材霉变和虫蛀危害原因分析的基础上，提出超声波联合技术，即超声波-紫外线联用、超声波-天然防腐剂联用、超声波-臭氧联

用、超声波-过氧化氢联用等，这些技术的联合运用将是未来中药材绿色防霉防蛀技术研究的主要方向。第四，中药材及浸膏的干燥。于斌等基于超声波可以减少物料内水分附着作用和增加水分迁移速率的原理，成功将超声波技术应用于茯苓浸膏的干燥工艺，从而为超声波技术在黏稠药材干燥中的应用提供理论和实践依据。第五、中药无损检测。在草珊瑚含片硬度的检测试验中，占惠星建立了中药片剂的硬度与超声波速度之间的关系曲线，

可实现无需接触被测物体，即可快速、准确、无损测量片剂硬度的效果。

三、微波技术

微波是一种携带能量的电磁波，可以产生强烈的内热效应。内热效应在短时间内使得细胞内的水分汽化，从而使得内部压力急剧增加，最终导致细胞结构的破坏以及细胞内溶物的释放。目前微波技术在中药加工中的应用主要包括以下四个方面。第一，有效成分的提取。微波技术已经成功用于多种中药活性成分的提取，这些成分主要包括:挥发油、苷类、多糖、萜类、生物碱、黄酮、单宁、甾体以及有机酸。微波提取技术的优势主要包括操作方便、装置简单、提取时间短、提取率高、溶剂用量少、样品杂质含量低。第二，中药材及其制剂的干燥。微波干燥技术主要应用于中药丸剂、散剂、胶囊剂以及中药浸膏。与传统热电干燥相比较，经微波干燥后的丸剂在性状、水分含量、溶散时间、微生物限度以及有效成分含量等方面均表现出明显优势。第三，中药炮制。微波炮制技术具有速度快、时间短、加热均匀、产品质量好、热效率高等优点，因而可被应用于炒法、炙法、煅法以及蒸、煮、燀法中。第四，中药灭菌。微波灭菌技术具有时间短、升温快、效果好等优点，但易受物料本身性质(水分含量、pH 值以及离子强度等)的影响。

四、超高压技术

超高压技术属于非热加工技术，是指利用油／水作为传压介质对物料进行高压处理，其原理主要是利用高压处理改变细胞形态以及分子间相互作用力(氢键、离子键、疏水键)。目前超高压技术在中药加工中的应用主要包括以下三个方面：第一，有效成分的提取。Liang 等研究发现，采用超高压处理不仅可以增加铁皮石斛中多糖的溶出率，同时还可以增加铁皮石斛提取物的抗氧化活性。第二，中药灭菌。由于超高压处理可以破坏生物大分子之间的非共价键，导致蛋白质变性、酶失活、细胞膜破裂，因而可以被作为非热杀菌技术应用于中药加工中。第三，中药保鲜。李延花等探讨了超高压处理对人参保鲜效

果的影响

五、膜分离技术

膜分离技术是利用具有选择透过性的膜作为分离介质，利用电位差、浓度差和压力差，对多组分体系进行分离、分级或者纯化。由于膜分离技术具有节能、高效等优点，因而被广泛用于中药加工领域。目前膜分离技术在中药加工中的应用主要包括以下几个方面。第一，澄清中药口服液。澄清度是中药制剂中的重要评价指标，也是中药制剂生产中的关键控制点。传统的中药制剂澄清主要采用醇沉工艺，而采用膜分离技术在澄清效果

方面优于传统工艺。第二，中药精制。由于中药成分复杂，如何将膜分离技术应用到中药精制中成为了中药水提液精制研究的热点。第三，中药浓缩。中药浓缩是现代中药制剂中的重要环节，研究表明，浓缩工艺可以改善中药的药效。然而，传统的加热浓缩会对中药的有效成分造成破坏。因此，采用非热浓缩技术成为现代中药制剂研究的热点。第四，中药制剂除菌。传统的杀菌工艺主要采用热杀菌的方式，该方法不利于热敏性成分的保留。而利用膜分离技术进行除菌，属于冷杀菌工艺，可以极大程度地保护热敏性成分。

六、高速逆流色谱技术

高速逆流色谱技术是一种依据流体动力学所改进的分离技术，该技术利用溶质在互不相溶的溶剂中的分配系数不同，从而实现对目标产物的分离。高速逆流色谱技术的优势主要包括使用范围广、样品回收率高、样品前处理简单、效率高和制备量大。在分离过程中，影响分离效果的因素主要包括仪器的转速、流速、温度、进样体积以及所选的溶剂系统。在这些因素中，溶剂系统的选择是决定分离效果的关键因素。一般溶剂的选择需要遵循以下原则:溶剂与被分离物不发生任何化学反应;被分离物在溶剂中具有良好的溶解性;被分离物在两相中具有理想的分配系数;溶剂在螺旋管柱中有较高的固定相保留率;上、下两相溶剂的体积比应尽量接近1∶1。在选择溶剂时，除了查找参考文献外，一般还需要利用高效液相色谱来研究目标分离物在两相溶剂中的分配情况，从而为获得具有理想分离效果的溶剂体系提供依据。在中药加工过程中高速逆流色谱技术主要用于功效成分的制备。