張宏梅,崔佰吉
(吉林醫(yī)藥學(xué)院,吉林 吉林 132013)
微波萃取技術(shù)在中藥有效成分提取中的應(yīng)用
張宏梅,崔佰吉
(吉林醫(yī)藥學(xué)院,吉林 吉林 132013)
微波萃取技術(shù)的應(yīng)用,能夠快速、高效的獲取中藥有效成分,便于更好的應(yīng)用于臨床制藥當(dāng)中。基于此,本研究分析了中藥微波萃取的原理和技術(shù)特點(diǎn),并與其它提取技術(shù)進(jìn)行對比。然后結(jié)合微波萃取技術(shù)在皂苷類、黃酮類以及生物堿中的應(yīng)用,了解其優(yōu)勢所在,明確微波萃取技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn),將其合理應(yīng)用于中藥有效成分提取中,最大程度上發(fā)揮其價(jià)值。
微波萃取技術(shù);中藥有效成分;提??;應(yīng)用
中草藥中的有效成分,在各類臨床疾病的治療中均有著很高的應(yīng)用價(jià)值,并成為臨床治療藥物的重要組分。為了提高中藥有效成分的利用率,更加深入的挖掘其藥用價(jià)值,則需要采取更加先進(jìn)的提取技術(shù),在完全提取有效成分的同時,還能夠避免提取過程中損失與破壞。在眾多傳統(tǒng)和新型提取技術(shù)當(dāng)中,微波萃取技術(shù)憑借其操作便捷、高效提取的優(yōu)勢,在中藥有效成分提取中得到了廣泛而普遍的應(yīng)用。本研究圍繞著微波萃取技術(shù)在中藥有效成分提取中的應(yīng)用展開綜述。
微波萃取是一個電磁能轉(zhuǎn)化為熱能的過程中,由電磁波傳遞能量,通過介質(zhì)吸收,對中藥內(nèi)部進(jìn)行加熱。中藥含有多種有效成分,不同成分的對于微波吸收能力存在差異,能有選擇性的進(jìn)行加熱,并使用萃取劑將其提取出來[1]。中藥微波萃取的技術(shù)特點(diǎn)具體如下。
①快速、高效:微波萃取可以快速、高效的完成對中藥有效成分的提取,能夠在瞬間在溶質(zhì)和溶劑內(nèi)部發(fā)生偶極渦流、離子傳導(dǎo)和高頻率摩擦等反應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生熱量,使弱氫鍵破裂,并發(fā)生離子遷移,促進(jìn)進(jìn)溶劑分子的滲透,并在短時間內(nèi)將中藥中的有效成分提取出來。該過程中,利用高頻微波加熱,中藥內(nèi)部均勻升溫,不會產(chǎn)生溫度梯度,提高了微波萃取的質(zhì)量。
②利用率高:微波萃取能夠有效減少在設(shè)備預(yù)熱、向外界散熱過程中產(chǎn)生的熱損失,中藥材料能夠更加完全的吸收微波的能量,并將其全部轉(zhuǎn)化為熱能,進(jìn)一步提高了能量的利用率,減少其能耗。
③生物效應(yīng):在微波萃取過程過程中,會同時產(chǎn)生熱效應(yīng)和生物效應(yīng)。前者的作用是物質(zhì)內(nèi)部升溫,后者則是利用電磁場產(chǎn)生的震蕩作用,使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破裂,進(jìn)而促進(jìn)溶劑滲透,進(jìn)而將中藥中的有效成分提取出來。而細(xì)胞膜的破裂,同樣有利于有效成分的分離。
微波萃取作為中藥有效成分提取技術(shù)方法的主要選擇,較于其他提取方法更有優(yōu)勢。索氏提取法、超聲提取法以及水煎法在中藥有效成分提取中較為常用,例如在大黃、葛根、羅布麻葉、紫花地丁等中藥材當(dāng)中,但是提取率均不及微波萃取,提取過程較為復(fù)雜。雖然回流提取法對于中藥有效成分的提取率略高于微波萃取法,但是其提取時間卻是微波萃取的6~8倍。相比之下,微波萃取的效率更高,并降低了有機(jī)溶劑的用量。
皂苷類是黃岑、連翹等中草藥中的主要有效成分,其提取物能夠應(yīng)用于心血管疾病治療藥物、降血糖藥物以及抗腫瘤藥物。微波萃取技術(shù)是提取中藥皂苷類成分的有效手段。在微波萃取的過程中,微波功率、提取次數(shù)以及液料質(zhì)量比是影響提取率的重要因素,需要在提取過程中進(jìn)行嚴(yán)格的控制。中藥皂苷類成分提取的關(guān)鍵在于兩相的混合,主要受到液相濃度和傳質(zhì)推動力的影響。為了保證提取過程中液相濃度的合理增加,并有效控制傳質(zhì)速率的衰減,液料質(zhì)量比需保持適當(dāng),便于提取工作的順利開展,有效應(yīng)對提取過程中可能遇到的難題,以上是中藥皂苷類成分微波萃取中需要注意的步驟和細(xì)節(jié)。
甘草、金錢草以及沙棘等中草藥中均含有黃酮類成分,黃酮類成分提取物在降壓、降血脂以及抑制血小板聚集等方面具有良好的功效,主要應(yīng)用于心血管疾病的治療當(dāng)中。在中藥黃酮類成分的提取中,微波萃取法和水煎法較為常用。在吳龍琴等人在研究中指出[2],微波萃取技術(shù)的提取率、提取時間以及溶劑用藥等方面均優(yōu)于水煎法,水煎中藥1 h的提取率不及微波萃取20 min的提取率。而醇回流法、超聲提取法也難以達(dá)到與微波萃取相近的效果,因此,在中藥黃酮類成分的提取中,微波萃取技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛。在微波萃取中藥黃酮類成分的過程中,需要對用水量和提取溫度進(jìn)行合理的控制、如果水分過多,會在一定程度上影響中藥對于微波的吸收,進(jìn)而降低了提取的效率。而提取溫度過高,有可能導(dǎo)致黃酮類成分的變性,影響到提取的質(zhì)量。
在中藥生物堿成分的提取過程中,微波萃取能夠使生物堿成分?jǐn)U散于溶劑當(dāng)中,提取率可達(dá)到浸提法的2~3倍。與此同時,微波萃取的 生物效用得以充分發(fā)揮,在偶極分子的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和摩擦碰撞的作用,促進(jìn)細(xì)胞膜破裂,加快生物堿成分的溶劑化,便于進(jìn)行提取。
綜上所述,微波萃取是中藥有效成分常用提取新工藝,具有快速、高效以及利用率高的技術(shù)優(yōu)勢,在臨床制藥等多個領(lǐng)域均有著很高的應(yīng)用價(jià)值,且發(fā)展?jié)摿薮?。與此同時,微波萃取技術(shù)仍有著很大的進(jìn)步和發(fā)展空間,需要深入探索和實(shí)踐,持續(xù)改進(jìn)和提高,以成為更為完善的提取技術(shù)。
[1] 江尚飛,潘 倫,楊宗發(fā),等.中藥有效成分常用提取新工藝研究進(jìn)展[J].中國藥業(yè),2014,23(17):1-3.
[2] 吳龍琴,李 克.微波萃取原理及其在中草藥有效成分提取中的應(yīng)用[J].中國藥業(yè),2012,21(12):110-112.
R284.2
A
ISSN.2095-8242.2017.069.13661.01
本文編輯:吳 衛(wèi)