张宏梅,崔佰吉
(吉林医药学院,吉林 吉林 132013)
微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用
张宏梅,崔佰吉
(吉林医药学院,吉林 吉林 132013)
微波萃取技术的应用,能够快速、高效的获取中药有效成分,便于更好的应用于临床制药当中。基于此,本研究分析了中药微波萃取的原理和技术特点,并与其它提取技术进行对比。然后结合微波萃取技术在皂苷类、黄酮类以及生物碱中的应用,了解其优势所在,明确微波萃取技术的应用要点,将其合理应用于中药有效成分提取中,最大程度上发挥其价值。
微波萃取技术;中药有效成分;提取;应用
中草药中的有效成分,在各类临床疾病的治疗中均有着很高的应用价值,并成为临床治疗药物的重要组分。为了提高中药有效成分的利用率,更加深入的挖掘其药用价值,则需要采取更加先进的提取技术,在完全提取有效成分的同时,还能够避免提取过程中损失与破坏。在众多传统和新型提取技术当中,微波萃取技术凭借其操作便捷、高效提取的优势,在中药有效成分提取中得到了广泛而普遍的应用。本研究围绕着微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用展开综述。
微波萃取是一个电磁能转化为热能的过程中,由电磁波传递能量,通过介质吸收,对中药内部进行加热。中药含有多种有效成分,不同成分的对于微波吸收能力存在差异,能有选择性的进行加热,并使用萃取剂将其提取出来[1]。中药微波萃取的技术特点具体如下。
①快速、高效:微波萃取可以快速、高效的完成对中药有效成分的提取,能够在瞬间在溶质和溶剂内部发生偶极涡流、离子传导和高频率摩擦等反应,进而产生热量,使弱氢键破裂,并发生离子迁移,促进进溶剂分子的渗透,并在短时间内将中药中的有效成分提取出来。该过程中,利用高频微波加热,中药内部均匀升温,不会产生温度梯度,提高了微波萃取的质量。
②利用率高:微波萃取能够有效减少在设备预热、向外界散热过程中产生的热损失,中药材料能够更加完全的吸收微波的能量,并将其全部转化为热能,进一步提高了能量的利用率,减少其能耗。
③生物效应:在微波萃取过程过程中,会同时产生热效应和生物效应。前者的作用是物质内部升温,后者则是利用电磁场产生的震荡作用,使细胞膜结构破裂,进而促进溶剂渗透,进而将中药中的有效成分提取出来。而细胞膜的破裂,同样有利于有效成分的分离。
微波萃取作为中药有效成分提取技术方法的主要选择,较于其他提取方法更有优势。索氏提取法、超声提取法以及水煎法在中药有效成分提取中较为常用,例如在大黄、葛根、罗布麻叶、紫花地丁等中药材当中,但是提取率均不及微波萃取,提取过程较为复杂。虽然回流提取法对于中药有效成分的提取率略高于微波萃取法,但是其提取时间却是微波萃取的6~8倍。相比之下,微波萃取的效率更高,并降低了有机溶剂的用量。
皂苷类是黄岑、连翘等中草药中的主要有效成分,其提取物能够应用于心血管疾病治疗药物、降血糖药物以及抗肿瘤药物。微波萃取技术是提取中药皂苷类成分的有效手段。在微波萃取的过程中,微波功率、提取次数以及液料质量比是影响提取率的重要因素,需要在提取过程中进行严格的控制。中药皂苷类成分提取的关键在于两相的混合,主要受到液相浓度和传质推动力的影响。为了保证提取过程中液相浓度的合理增加,并有效控制传质速率的衰减,液料质量比需保持适当,便于提取工作的顺利开展,有效应对提取过程中可能遇到的难题,以上是中药皂苷类成分微波萃取中需要注意的步骤和细节。
甘草、金钱草以及沙棘等中草药中均含有黄酮类成分,黄酮类成分提取物在降压、降血脂以及抑制血小板聚集等方面具有良好的功效,主要应用于心血管疾病的治疗当中。在中药黄酮类成分的提取中,微波萃取法和水煎法较为常用。在吴龙琴等人在研究中指出[2],微波萃取技术的提取率、提取时间以及溶剂用药等方面均优于水煎法,水煎中药1 h的提取率不及微波萃取20 min的提取率。而醇回流法、超声提取法也难以达到与微波萃取相近的效果,因此,在中药黄酮类成分的提取中,微波萃取技术的应用更为广泛。在微波萃取中药黄酮类成分的过程中,需要对用水量和提取温度进行合理的控制、如果水分过多,会在一定程度上影响中药对于微波的吸收,进而降低了提取的效率。而提取温度过高,有可能导致黄酮类成分的变性,影响到提取的质量。
在中药生物碱成分的提取过程中,微波萃取能够使生物碱成分扩散于溶剂当中,提取率可达到浸提法的2~3倍。与此同时,微波萃取的 生物效用得以充分发挥,在偶极分子的高速旋转运动和摩擦碰撞的作用,促进细胞膜破裂,加快生物碱成分的溶剂化,便于进行提取。
综上所述,微波萃取是中药有效成分常用提取新工艺,具有快速、高效以及利用率高的技术优势,在临床制药等多个领域均有着很高的应用价值,且发展潜力巨大。与此同时,微波萃取技术仍有着很大的进步和发展空间,需要深入探索和实践,持续改进和提高,以成为更为完善的提取技术。
[1] 江尚飞,潘 伦,杨宗发,等.中药有效成分常用提取新工艺研究进展[J].中国药业,2014,23(17):1-3.
[2] 吴龙琴,李 克.微波萃取原理及其在中草药有效成分提取中的应用[J].中国药业,2012,21(12):110-112.
R284.2
A
ISSN.2095-8242.2017.069.13661.01
本文编辑:吴 卫