闪式提取法在中药制剂工艺中的应用*

曾滟棱，陈笑南，谭佳威，陆 洋，杜守颖

北京中医药大学中药学院，北京 100029

中药制药过程集提取、分离、浓缩、干燥和制剂等多个环节于一体。其中，提取作为中药由原料药制成中成药的关键环节，其方法、设备、参数的选择及工艺的特点不仅关乎提取效率、药材资源利用率及生产效益，还直接影响最终的药品质量。传统的提取方法如煎煮法、回流法及浸渍法等，存在能耗高、周期长、溶剂用量大、收率低以及高温破坏热敏性成分等不足。近年来，随着工业化生产规模的扩大，不断涌现出了很多新的提取方法，如超声波提取法、微波提取法、超临界萃取法等，它们均各具优势及不足，而闪式提取法在一定程度上集多种新型提取技术的优势于一体，近年来发展迅速，并引起了广泛关注。

闪式提取技术［1］是一种用于植物软、硬组织破碎的新型提取技术。它利用闪式提取装置进行提取操作，室温下即可操作，依靠高速机械剪切力和超动分子渗滤技术，在溶剂存在的情况下，数秒钟内把植物的根、茎、叶、花、果实等物料破碎至细微颗粒，使有效成分迅速达到组织内外平衡，最后通过过滤，达到高效提取的目的。该方法具有溶剂用量小，提取时间短，提取效率高，节能降耗及保护热敏成分等优点。

1 闪式提取法与闪式提取装置的发展历史

闪式提取法又叫组织破碎提取法，其相关原理的最早运用出现于1989年，是由日本生药学家采用生物组织捣碎机分离出中草药中丹宁成分［2］。在1993年，刘延泽等［1］结合实际工作首次提出“植物组织破碎提取法”的概念，并基于此对含不同类型化学成分的中草药进行了相关提取研究，取得了较好的效果。1994年，韩建海等在植物组织破碎这种创新方法实践的基础上，自主研制出首台能用于硬组织破碎提取的样机并申请专利，由于该样机完成一次提取仅需30秒左右，与其他传统方法相比可谓相当迅速，故又称之为“闪式提取器”，与之相呼应的植物组织破碎法也被称“闪式提取法”。其后，该技术又经历了十余年的应用与发展。2007年，刘延泽［3］对闪式提取法的基本原理、实现过程以及闪式提取器的构造、优势与应用等方面进行了系统论述。

闪式提取法属于溶剂提取法的一种，其通过闪式提取器的高速搅拌、振动、负压渗滤3种外力的最佳组合［4］，使有效成分从植物组织中迅速渗透释放、溶出并转移至所用溶剂中，最后通过过滤，达到提取目的。相应地，闪式提取器则集剪切、混合及搅拌功能于一身，主要由破碎刀具、动力部分、升降系统、控制系统及物料容器等所组成，其中，破碎刀具与动力系统是运作的关键。闪式提取器的破碎刀头锋利耐磨，采用内外双刃的设计，外刃固定，内刃高速旋转产生破碎作用。双刃之间保持一定的间隙，并由间隙的大小决定破碎粒度。为提高提取效率，便于过滤，破碎粒度一般控制在40～60目。在此粒度范围内，植物组织颗粒与溶剂混合在一起，组织内外的化学成分短时即可达到平衡，同时又不会因颗粒过细而影响到最后的过滤。此外，由于破碎刀头仿照动物组织匀浆化的均质器设计，避免普通组织捣碎机的单刀切碎，使其适应于破碎不同软、硬质地的药材。提取器的动力部分由高速电机带动，可根据具体破碎的需要实现无级连续变速或阶梯档位调速，使整个体系处在一个高速动态体系之中；其物料容器由配套且具密封装置的耐有机溶剂的材料制成，也可用适当容器替代［5］。采用闪式提取器进行一次提取一般需要1分钟左右，可提取出药材中70%的成分，过滤后重复提取2次，又可依次得到滤渣干重的20%和 10%［3］。

2 闪式提取法的特点

基于闪式提取装置的特殊构造，闪式提取法与传统的提取方法相比有着显著的优势，其特点可归纳为以下4点：

2.1 快速简便 闪式提取过程中植物颗粒粉碎度适当，既有利于充分提取有效成分，又有利于过滤，同时节约了时间，整个操作过程可在1分钟内完成，非常适宜于中药的快速提取。黄越燕等［6］以龙葵总多糖的提取量为指标，采用正交试验法确定了龙葵总多糖提取的最佳工艺，结果显示，闪式提取法工艺简单、时间短、提取效率显著高于热水回流法和超声法。张宇等［7］分别采用热水回流提取法、乙醇回流提取法、微波提取法、乙醇超声提取法及闪式提取法5种方法提取二氢槲皮素，并通过Box Behnken设计-响应面法优化闪式提取法的提取条件。结果显示，5种提取方法的提取率分别为 0.17%、0.20%、0.21%、0.22%及 0.47%，表明闪式提取法时间短、效率高，可显著提高二氢槲皮素的提取率。

2.2 室温提取 闪式提取在常温下操作即可，避免了有效成分因受热而遭到破坏，即最大限度地保留了中药饮片的有效成分。冯素香等［8］以三七提取物的出膏率和三七总皂苷含量的综合评分为考察指标，比较了闪式提取法和回流提取法对三七总皂苷的提取率。结果表明，闪式提取法提取率高于回流提取法，且在室温下进行，可最大程度地避免对皂苷的破坏。翟永松等［9］分别以丹参酮ⅡA、丹酚酸B和总转移率评分为指标，对闪式提取法与双提法两种方法进行提取，结果表明，闪式提取法是一种高效、快速提取丹参有效成分的方法，可保护了丹参中的热敏成分。

2.3 药材成分及溶剂适用范围广 闪式提取法可适用于不同质地的动植物中药材提取，除少数易挥发溶剂外，可根据提取目标的不同直接选用水、甲醇、乙醇、丙酮或微乳等作为溶剂进行提取［10］。孟庆举等［11］分别对采用水、乙醇、正己烷、石油醚、丙酮、甲醇及微乳等作为溶剂进行的闪式提取实验进行了详细的研究，发现采用以上溶剂，闪式提取法可分别对中药中的苷、多酚、酶、生物碱、皂苷、黄酮、萜、鞣质、有机酸、糖及木质素等类成分进行较好的提取。

2.4 节能降耗 由于闪式提取法提取时间短、效率高、溶剂用量小，故其完成一次提取操作与同功率其他提取法相比，更加节能环保，并能减少粉尘的污染和溶剂残留。王玥等［12］以黄芩提取液中黄芩苷的含量为指标，对闪式提取中提取率、提取时间、耗电量等方面的结果与文献报道的其他方法进行比较，结果表明，采用闪式提取法提取黄芩中的黄芩苷，提取率高，且与煎煮法、回流法相比更加节能环保，操作更为简便。

3 闪式提取法在中药制剂工艺中的应用

由于闪式提取法具有上述优点，其已被广泛地应用于中药制剂的提取领域里，加速中药制剂的现代化进程。经过20余年的发展与实践，闪式提取法可适用于不同质地、不同入药部位的动物或植物药材的提取，可采用多种溶剂提取中药中的多种化学成分。而且，闪式提取法在中成药制剂的复方提取以及乳剂的制备上也具有应用上的优势，值得发展与推广。另外，该方法与微乳技术的联合应用提取某些中药有效成分的效果也得到了报道论证，具有很好发展前景。

3.1 应用于不同质地或不同入药部位中药的提取 闪式提取法不仅适用于植物的根、茎、叶、花、果实等部位的提取，而且，由于闪式提取器特殊的破碎刀头设计，个别韧性极强的动物皮类、毛发类、骨骼类以及矿物类药材，经特殊处理后也可进行闪式提取。柴胡的药用部位为伞形科植物柴胡或狭叶柴胡的干燥根，陈良胜等［13］以柴胡提取液中柴胡皂苷的含量为指标，对比闪式提取法及文献报道中的乙醇回流法。结果表明，闪式提取法操作简便、高效节能、经济方便省时、提取率高。铁皮石斛为兰科石斛属植物铁皮石斛的新鲜或干燥茎，石斛多糖是其主要成分之一。李娇等［14］比较水提法、超声法和闪式提取铁皮石斛多糖的效果，结果表明，与传统水提法和超声法相比，闪式提取具有明显的优势，采用该方法，石斛多糖提取率达到了较高水平。杜仲叶不仅与杜仲皮有相同的有效成分和药理作用，而且来源更丰富，成本更低，具有较好的开发利用前景。陈海莉等［15］以绿原酸和京尼平苷酸的提取率为评价指标，优化杜仲叶中有效成分的闪式提取工艺，结果表明，当以加25倍量70%乙醇提取3次，每次6分钟的工艺参数提取杜仲叶时，绿原酸、京尼平苷酸提取率分别为1.82%和0.47%，优化后的提取工艺稳定可行，同时也为杜仲叶的资源开发提供了参考。金银花为忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或初开的花，其中绿原酸和木犀草苷是代表性有效成分。王玥等［16］以绿原酸、木犀草苷的含量为指标，优化闪式提取工艺，并与其他文献报道的方法相比较，结果表明，闪提优选工艺良好，为金银花药材及其制剂中有效成分的快速提取及质量控制创造了条件。五味子为木兰科植物五味子或华中五味子的干燥成熟果实。刘显凤等［17］以其中有效成分五味子乙素的含量为考察指标，优化闪式提取五味子醇溶性有效成分的最佳工艺，结果表明，闪式提取法高效快速，适合五味子醇溶性有效成分的提取。

3.2 应用于中药复方的提取 闪式提取法还可应用于中药复方的提取。延灯滴丸为灯盏花、延胡索、黄芪提取物与适宜基质制备而成的现代中药滴丸制剂，经过初步药效学研究表明，灯盏花中灯盏花素为其主要药效成分，对冠心病的预防和治疗有显著疗效。崔佰吉等［18］运用闪式提取法对延灯滴丸中的处方量药材进行提取，对乙醇回流法和超声波提取法进行了对比分析，并以灯盏乙素含量为考察指标，采用均匀设计法对延灯滴丸的闪式提取工艺进行优化。结果表明，闪式提取法的最佳工艺条件为乙醇浓度55%，乙醇倍量9.5倍，提取时间80 s；与乙醇回流法和超声波提取法比较，其具有高效、快速、简单等特点，极其适合延灯滴丸有效成分的提取。伴抗宁口服液是由黄芪、甘草、白术等5味中药组成的复方制剂，主要用于维持肠道微生态的平衡以及防治肠源性的感染。于敏等［19］采用闪式提取法对伴抗宁口服液中黄芪、甘草、白术药材进行了提取，并采用了正交试验法，以苯酚-硫酸比色法测定总多糖的含量为评价指标，发现闪式提取法快速安全、省时节能、稳定可控，为伴抗宁口服液的生产提供了生产依据。

3.3 应用于乳剂制备 汤法银［20］在研制复方牛至油口服乳剂的过程中，通过进行药物及制剂的处方筛选以及制备工艺的探讨确定了制剂的最优方法。采用闪式提取法，在4000转/分钟、6分钟条件下，制备的口服乳剂粒径均匀，平均粒径达到亚微乳水平，最大为0.98微米，最小为0.09微米；性质稳定，多次考察均未出现分层、析水或沉淀等现象，工艺适合大生产；经含量测定其有效成分盐酸小檗碱含量符合预期，攻毒治疗试验中疗效显著。

3.4 闪式提取法与微乳技术的联合应用 目前，还有将闪式提取法与微乳技术进行联合应用的报道。任彦飞等［21］及刘莉莉等［22］分别就闪式提取技术结合微乳技术提取中药丹参中脂溶性成分进行相关研究，均以丹参酮IIA作为脂溶性的指标成分，比较不同的提取方式和溶剂对丹参酮ⅡA提取率的影响。结果显示，以微乳为提取溶剂，采用闪式提取法可在数分钟内从丹参中提取出80%～90%的丹参酮ⅡA；工艺中的提取次数和微乳的稀释倍数对丹参酮ⅡA的提取率影响最为显著，这表明将闪式提取法可与微乳技术联合应用于中药丹参有效成分的提取，具有高效、快速的特点，发展前景良好。此外，管庆霞等［23］在综述中对比多种丹参的提取新工艺时也佐证了这个结论，说明闪式提取技术与微乳技术的联合应用在中药制剂领域里具有广阔的应用前景。

4 讨论

提取是中药制药工艺现代化的关键环节之一，极大地影响着中药制剂最终的质量、生产效益和制药业的现代化水平。作为一种现代提取技术，闪式提取法自20世纪90年代被提出以来，在中药制剂的提取环节里体现出不容忽视的优势。闪式提取器特殊的破碎刀头及动力系统等设计构造，具有提取过程的高效、节能、环保、可控以及室温操作保护热敏成分等优势，可用于不同质地、入药部位的中药材提取，且非常适于中药材中多种化学成分尤其是热敏性成分的提取。同时，该方法在中成药制剂复方的提取、中药制剂中乳剂的制备以及与微乳技术的联合应用等领域也有相关报道，从中可看出其具有巨大的潜力及延展应用的趋势，值得我们进一步探索关注。

然而，闪式提取法仍存在一定的不足。譬如，从某些中药提取出的有效成分本身黏度较大，或是当水作为溶剂时会因水溶性成分太多而黏稠性增大，以及发生混悬、乳化等情况，均会造成一定的过滤困难，甚至堵塞，有时还必须依据所需成分特性进行再处理。对于像灵芝、动物的皮类、毛发类、骨骼类以及矿物类等难于粉碎的物料，在提取过程中其有效成分能否快速溶出，还需要进一步进行研究确认，以确保闪式提取方法的适用性。另外，对于中药制剂来说，它本身作为一个与工业化生产密切相关的领域，其研究的价值更加注重工业化大规模的生产与实践。而闪式提取法是通过闪式提取器来实现的，由于其提取容器的容量、额定功率的大小及破碎刀具刀臂长短等因素在一定程度上仍受到限制，导致目前还不能大规模的去实施应用，更多的还只适合于实验室中的研究摸索，对于能否应用于现代化生产，可能还需要从闪式提取本身的装置构造上加以改进，比如通过提升它的额定功率，加大它的提取容量，优化刀具设计或增加多个刀具单元，增加振动筛改进滤过装置，连接预处理装置对质地坚硬、形态较大药材进行一步预破碎，加温控设备增强其对低沸点、温敏性或热敏性成分的适应性等。通过对上述问题的关注、思考及研究，我们才能从根本上优化制剂的提取过程，最大程度的发挥闪式提取器的优势，真正的通过技术设备的发展创新来提升中药制剂大生产的效益、质量及环保等级，从而促使中药制剂工艺的现代化。

［1］刘延泽，袁珂，冀春茹.中草药化学成分提取的新方法——植物组织破碎提取法(EMS)［J］.河南科学，1993，11(4):265-268.

［2］Okuda T，Yoshida T，Hatano T.New methods of analyzing tannins［J］.J Nat Prod，1989，52(1):1-31.

［3］刘延泽.植物组织破碎提取法及闪式提取器的创制与实践［J］.中国天然药物，2007，5(6):401-407．

［4］叶陈丽，贺帅，曹伟灵，等.中药提取分离新技术的研究进展［J］.中草药，2015，46(3):457-464．

［5］李精云，刘延泽.组织破碎提取法在中药研究中的应用进展［J］.中草药，2011，42(10):2145-2149．

［6］黄越燕，谭荣德，吴世平.龙葵总多糖的闪式提取工艺优选［J］.中国实验方剂学杂志，2015，21(3):24-26.

［7］张宇，苏丹.二氢槲皮素提取方法的比较和优化［J］.中医学报，2015，30(10):1470-1472.

［8］冯素香，史晶晶，吴兆宇，等.三七中总皂苷闪式提取工艺［J］.中成药，2015，37(10):2177-2180.

［9］翟永松，刘树林，高子淳，等.同时提取丹参中两类有效成分的闪式提取工艺研究［J］.中国新药杂志，2014，23(13):1579-1582.

［10］沈瑞.闪式提取在中药中的应用进展［J］.中药材，2015，38(7):1540-1542.

［11］孟庆举，刘晓谦，杨华，等.闪式提取技术的研究进展［J］.中国实验方剂学杂志，2013，19(19):349-355.

［12］王玥，杜守颖，吴清，等.黄芩中黄芩苷的闪式提取工艺研究［J］.北京中医药大学学报，2014，37(4):269-272.

［13］陈良胜，方应权.正交试验优选柴胡中柴胡皂苷的闪式提取工艺［J］.中国中医药现代远程教育，2015，13(24):143-144.

［14］李娇，荣永海，荣龙.闪式提取铁皮石斛多糖［J］.中药材，2013，36(9):1524-1527.

［15］陈海莉，张峰，徐婧，等.杜仲叶中有效成分的闪式提取工艺优选［J］.中国实验方剂学杂志，2014，20(19):19-22.

［16］王玥，杜守颖，吴清，等.金银花闪式提取工艺优选［J］.中国实验方剂学杂志，2012，18(15):18-21.

［17］刘显凤，崔佰吉，张宏梅.闪式提取法提取五味子醇溶性有效成分的工艺研究［J］.吉林医药学院学报，2015，36(4):243-245.

［18］崔佰吉，张秀荣，张俊燕.均匀设计优化闪式提取法提取延灯滴丸有效成分的工艺［J］.吉林医药学院学报，2011，32(3):127-129.

［19］于敏，张婧，孙忻，等.正交试验法优选伴抗宁口服液的闪式提取工艺［J］.中国微生态学杂志，2009，21(7):651-652.

［20］汤法银.复方牛至油口服乳剂的研制［D］.郑州：河南农业大学，2010.

［21］任彦飞，易红，高进，等.微乳闪式提取丹参脂溶性成分研究［J］.中国实验方剂学杂志，2011，17(2):15-17.

［22］刘莉莉，王彧.微乳闪式提取丹参脂溶性成分研究［J］.黑龙江科技信息，2012，16(21):48-50.

［23］管庆霞，杨婧，黄琦景，等.丹参提取新工艺的研究［J］.哈尔滨商业大学学报(自然科学版)，2013，29(3):262-264.