張宏梅,崔佰吉
(吉林醫(yī)藥學院,吉林 吉林 132013)
微波萃取技術在中藥有效成分提取中的應用
張宏梅,崔佰吉
(吉林醫(yī)藥學院,吉林 吉林 132013)
微波萃取技術的應用,能夠快速、高效的獲取中藥有效成分,便于更好的應用于臨床制藥當中?;诖?,本研究分析了中藥微波萃取的原理和技術特點,并與其它提取技術進行對比。然后結合微波萃取技術在皂苷類、黃酮類以及生物堿中的應用,了解其優(yōu)勢所在,明確微波萃取技術的應用要點,將其合理應用于中藥有效成分提取中,最大程度上發(fā)揮其價值。
微波萃取技術;中藥有效成分;提??;應用
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用價值,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值,則需要采取更加先進的提取技術,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)和新型提取技術當中,微波萃取技術憑借其操作便捷、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用。本研究圍繞著微波萃取技術在中藥有效成分提取中的應用展開綜述。
微波萃取是一個電磁能轉化為熱能的過程中,由電磁波傳遞能量,通過介質吸收,對中藥內部進行加熱。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特點具體如下。
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,能夠在瞬間在溶質和溶劑內部發(fā)生偶極渦流、離子傳導和高頻率摩擦等反應,進而產(chǎn)生熱量,使弱氫鍵破裂,并發(fā)生離子遷移,促進進溶劑分子的滲透,并在短時間內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,中藥內部均勻升溫,不會產(chǎn)生溫度梯度,提高了微波萃取的質量。
②利用率高:微波萃取能夠有效減少在設備預熱、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,并將其全部轉化為熱能,進一步提高了能量的利用率,減少其能耗。
③生物效應:在微波萃取過程過程中,會同時產(chǎn)生熱效應和生物效應。前者的作用是物質內部升溫,后者則是利用電磁場產(chǎn)生的震蕩作用,使細胞膜結構破裂,進而促進溶劑滲透,進而將中藥中的有效成分提取出來。而細胞膜的破裂,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中,但是提取率均不及微波萃取,提取過程較為復雜。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)以及液料質量比是影響提取率的重要因素,需要在提取過程中進行嚴格的控制。中藥皂苷類成分提取的關鍵在于兩相的混合,主要受到液相濃度和傳質推動力的影響。為了保證提取過程中液相濃度的合理增加,并有效控制傳質速率的衰減,液料質量比需保持適當,便于提取工作的順利開展,有效應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,主要應用于心血管疾病的治療當中。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,微波萃取技術的應用更為廣泛。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,進而降低了提取的效率。而提取溫度過高,有可能導致黃酮類成分的變性,影響到提取的質量。
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擴散于溶劑當中,提取率可達到浸提法的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運動和摩擦碰撞的作用,促進細胞膜破裂,加快生物堿成分的溶劑化,便于進行提取。
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優(yōu)勢,在臨床制藥等多個領域均有著很高的應用價值,且發(fā)展?jié)摿薮?。與此同時,微波萃取技術仍有著很大的進步和發(fā)展空間,需要深入探索和實踐,持續(xù)改進和提高,以成為更為完善的提取技術。
[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)