全 文 :中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月·315·
超声提取技术在现代中药中的应用
邬方宁
(天津药品审评中心,天津300052)
超声提取技术是由声学和中药化学相互交叉及渗透发
展雨来,应用于医药、化学、油脂、食品等各个领域,特别在药
材成分提取中显现出了其强大的生命力。超声波是~种在水
等介质和人体中具有良好穿透性的、以震动波的形式传播的
一种机械能量。超声提取又称超声波萃取、超声波辅助萃取。
超声提取的原理主要包括机械作用、热学作用及空化作用,
是利用超声波辐射产生的强烈的空化效应、机械振动、扰动
效应、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌等多种作用,增加
物质分子运动的频率和速度、溶剂的穿透力,从而加速目标
成分进入溶剂。超声提取可极大地提高提取效率,节约溶剂,
避免高温对提取成分的影响。
中药材成分十分复杂,而且杂质多、干扰大,因此对样品制
备、成分提取技术要求很高。制备技术落后已经是制约中药分
析发展的“瓶颈”之一。中药样品的前处理工作繁重、操作繁琐、
耗时长,超声提取技术可以简化操作流程,缩短处理时间,提高
分析速度。现就超声技术在现代中药中的应用概况做~综述。
1多糖的提取
多糖广泛存在于植物、微生物和海藻中,其与免疫功能
的调节、细胞与细胞的识别、细胞间物质的运输、癌症的诊断
与治疗等有着密切的关系。随着新技术的发展,超声提取技
术已广泛应用于多糖的提取中。大量文献报道[1“],采用超
声提取技术已从甘草、天山大黄、麻黄、膜荚黄芪、枸杞中提
取出多糖,且效果较好。念保义等[61研究了超声提取法提取
香菇多糖,将香菇粉末用热水超声提取13rain,功率为80
w,可以防止多糖降解和多糖活性的降低,而且能缩短提取
时间,减小料液比,提高提取效率,降低生产成本;超声提取
还能降低提取液黏度和表面张力,从而减少此后的超滤分离
的阻力和浓差极化的影响,具有经济上的积极意义。由于中
药复方中多糖的提取有很大难度,近年来,人们对多糖的研
究集中在单味中药多糖的研究,对中药复方多糖的研究较为
薄弱。李炳奇等[73依次用石油醚(30~60℃)、80%的乙醇为
溶剂,在室温下采用超声提取技术提取中药复方免疫增强剂
(由熟地、川芎、何首乌、淫羊藿等1l味中药组成)中的多糖,
超声提取时间为30min,然后向滤渣中加入蒸馏水,分别在
室温下超声提取z次,每次30rain。实验结果表昵,该免疫增
强剂中多糖量为11.6%,平均回收率为98.16%,采用超声
提取法简单、快速、准确,结果可信。
2黄酮类成分的提取
黄酮类化合物广泛存在于植物的各部位,尤其是花、叶
收稿日期:2006—09一12
部位,其主要有黄酮糖苷和苷元丽种形式。黄酮类化合物具
有降血压、调血脂、防止血栓形成、防治心脑血管疾病、增强
免疫、降低血管脆性、改善血液循环等作用。已有报道[81“,
采用超声提取技术分别从甘草、葛根、沙枣叶、狭叶红景天中
提取出黄酮。郭孝武[1胡应用超声法提取杜仲叶黄酮类物质,
将杜仲叶用60%的乙醇浸泡Z4h,再超声提取45rain,提出
率可达25.43%。张喜梅等[133以乙醇为溶剂,预浸时间为10
rain,超声功率为300W,超声提取时间为20min,占空比为
1时,所得到葛根中总黄酮的提取率最大。李稳宏等n钉采用
超声提取法从废弃的银杏外种皮中提取黄酮类化合物,用正
交试验法确定了超声提取总黄酮的最佳工艺条件:超声提取
时间30min,70%乙醇,固液比1:8。该方法既保护了生态
环境,又为银杏外种皮的应用开发了一条新的途径。
3生物碱的提取
生物碱是存在于生物体(主要是植物)中的一类含氮碱
性有机化合物,大多数有复杂的环状结构,有显著的生物活
性,是中药中重要的有效成分之一。查圣华等[1明采用超声提
取法从蛇足石杉中提取蛇足石杉生物碱,用正交设计法确定
了室温的最佳提取条件:酸体积分数0.8%,液固比例20:
I,超声功率600W,超声15rain。与传统工艺相比,大大缩短
提取时间,回收率提高了10%以上。郭孝武[】63采用低频超声
法提取黄柏中小檗碱,与煎煮、浸泡提取法做比较。结果表
明,低频超声提取可增加药材中化学成分提取的产率。
4苷类成分的提取
苷类化合物是糖或糖的衍生物与另一菲糖物质通过糖
的端基碳原子连接而成的一类化合物。苷类化合物分布广
泛,是普遍存在的天然产物。文献报道口71“,利用超声提取
法已从赤芍、刺五加、红景天、山楂、木兰芦荟中分别提取出
芍药苷、金丝桃苷、红景天苷、苦杏红苷、芦荟苷。
徐彦洲等[22]研究了在超声强化提取人参皂苷过程中,
一些声学参数(声强、频率、时间、作用方式等)对皂苷得率的
影响。结果表明:皂苷的得率是随着声强的增强而提高;低场
强的条件下,得率随着频率的增长而减少,在较高场强的条
件下,得率随着频率的增长先提高后减少;随着超声作用时
间的延长,得率提高,超过lh后则提高的趋势不太明显。郭
孝武[2副进行了超声提取淫羊藿苷的研究,发现用超声(超声
波发生器频率为20kHz)提取30rain,与浸泡提取法相比,
超声提取得到的淫羊藿苷量较高,其可能的机制是超声在提
取过程中可损伤叶细胞,促进细胞中化学成分向溶剂中溶
万方数据
·316· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第2期2007年2月
解,加速化学成分的提取而又不改变其结构。马妮等[243以甲
醇为溶剂,采用超声提取(频率为20kHz)30rain,提取三七
中皂苷类成分,并与常规提取进行比较。结果表明:超声法提
取三七皂苷能显著提高提取效率,超声提取0.5~th可以
代替常规浸泡36h处理的方法。王佩琪等口5]比较了超声提
取法与传统的水提酸沉法和醇提酸沉法对黄芩中黄芩苷的
提取率,发现超声提取法优于两种传统提取方法,并确定了
最佳工艺条件:取80目黄芩粉末10g,用60%乙醇100mL
在20kHz频率的超声下提取2次,每次30rain。
5其他化合物的提取
李美粉等口阳采用超声提取法提取辣椒中的辣椒素,用
均匀设计法确定了最佳工艺条件:液固比为5:1,超声时间
为40min、超声波功率为160W。陈檬等乜73采用单因素正交
实验设计优化超声提取牡蛎中氨基酸的提取工艺,确定以水
为溶剂,固液比为2:15,水浴温度70℃,70w的超声功率
处理10rain为最佳参数。卢时勇等乜83应用响应面法研究超
声条件下各因素对白术药效成分提取浓缩的影响。结果表
明:当白术颗粒度为0.1mm,提取次数为3次,超声前浸泡
时问为30rain,液固比为i0:1,超声后浸泡时间为2.6h,
超声时间为15.5min,超声功率为531W时,自术有效成分
提取效果最佳。
6展望
超声提取技术用于中药制剂领域具有简便快速、高效节
能、重复性好、不影响提取物的活性等许多传统方法无法比
拟的优点,越来越多地被应用于中药的有效成分研究,大大
简化了样品提取的前处理过程,提高了分析效率。超声提取
技术对提高中药制剂质量、减少服用量、提高产率、降低环境
污染等方面亦起到了积极作用。由于受到设备的限制,目前
超声提取基本上还局限于实验室小规模样品的提取分析研
究,如能对原有的提取系统进行改进或开发新的超声提取系
统,扩大其工业化生产规模,将会对中药制药业及中药产业
化进程起到良好的促进作用。
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万方数据
超声提取技术在现代中药中的应用
作者: 邬方宁
作者单位: 天津药品审评中心,天津,300052
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(2)
被引用次数: 44次
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