超聲提取技術(shù)在中藥中的研究進展

1、54安徽農(nóng)學(xué)通報,AnhuiAgri1Sci1Bull12010,16(13)超聲提取技術(shù)在中藥中的研究進展秦梅頌(安徽科技學(xué)院,安徽鳳陽233100)摘要:目的:介紹超聲提取的原理和在中藥提取方面的研究概況。方法:查閱、分析近些年來超聲技術(shù)在中藥提取方面的研究文獻。結(jié)果:超聲提取技術(shù)在中藥領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,可用于藥材中黃酮類、生物堿類、多糖類等的提取,超聲提取中藥的工藝研究較為豐富,但仍需完善。結(jié)論:超聲提取技術(shù)是一種省時、節(jié)能、提取效率高的新方法,在中藥提取中具有廣闊的應(yīng)用前景和開發(fā)價值。關(guān)鍵詞:超聲提取技術(shù);研究進展;綜述中圖分類號Q681文獻標識碼A文章編號1007-7731(2010)

2、13-54-02ResearchProgressofUltrasonicExtractioninChinlMicQinMeisong(AnhuiScienceandTechnologyUniversity,)Inex2超聲波是指頻率高于20kHz、人的聽覺閾以外的聲波。超聲波在中藥提取方面的應(yīng)用比較廣泛。它具有省時、提取效率高、節(jié)能等優(yōu)點。隨著超聲提取技術(shù)的發(fā)展,超聲波提取方法在中藥成分的提取及中藥質(zhì)量檢測的樣品處理中已廣泛使用。近年來,超聲波在中藥制劑提取工藝中的應(yīng)用,也越來越受到關(guān)注。率,而且與被破碎的物質(zhì)結(jié)構(gòu)功能有一定的關(guān)系。計算表明:在水中當超聲波輻射面上強度達到3000W/m時就會產(chǎn)

3、生空化,氣泡在瞬間閉合,閉合時產(chǎn)生的壓力脈沖形成瞬間的球形沖擊波,從而導(dǎo)致被破碎生物體及細胞的完全破裂。從理論上確定被破碎物所處介質(zhì)中氣泡大小后即可選擇適宜的超聲波頻率。由于提取介質(zhì)中氣泡尺寸不是單一的,而是存在一個分布范圍,所以超聲波頻率應(yīng)有一定范圍的變化,即有一個帶寬121超聲波作用的基本原理超聲提取法是利用超聲波的空化作用、機械作用、熱效應(yīng)等以提高細胞內(nèi)容物的穿透力和傳輸能力,增大物質(zhì)分子運動頻率和速度,提高中藥成分的浸出率。與傳統(tǒng)的提取方法如煎煮法、浸漬法、滲漉法相比,具有縮短提取時間、提高提取效率、提高目標成分浸出率等優(yōu)點。在超聲場中由于被破碎物等所處的浸提介質(zhì)中含有大量的溶解氣體及

4、微小的雜質(zhì),它們包圍在被破碎物等的膠質(zhì)外膜周圍,為超聲提取提供了必要條件?？栈挟a(chǎn)生的極大壓力造成被破碎物細胞壁及整個生物體破裂,而且整個破碎過程在瞬間完成,同時超聲波產(chǎn)生的震蕩作用加強了胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴散及溶解,可以極大地提高提取效率1。2超聲提取在中藥有效成分提取中的研究超聲提取技術(shù)在中藥材活性成分的提取研究中應(yīng)用的非常廣泛。超聲提取可以簡化操作流程,縮短提取時間,提高效率。211黃酮類黃酮類化合物是在植物界廣泛存在的一類天然產(chǎn)物。黃酮類成分有降血壓、降血脂、增加冠脈流量、改善血液循環(huán)等作用。傳統(tǒng)提取黃酮類化合物的方法一般為熱水浸提法、甲醇或乙醇回流、浸漬、滲漉提取法,存在浸提時間長,原

5、料預(yù)處理能耗大、熱敏性組分易破壞等缺點。因此黃酮類化合物的提取研究中應(yīng)用超聲提取的方法越來越多。如劉晶芝2。等采用超聲波法研究了銀杏超聲波提取效果不僅取決于超聲波產(chǎn)生的強度和頻葉黃酮類化合物的提取工藝。超聲波法提取的最佳工藝作者簡介:秦梅頌(1981-),女,河南人,助教,研究方向:藥物制劑。收稿日期:2010-05-2016卷13期秦梅頌超聲提取技術(shù)在中藥中的研究進展55條件為:超聲波頻率為40kHz,超聲波處理時間55min,溫度35,靜置3h,提取率達到8119%。在此條件下,測其總黃酮含量為1107%。鄧光輝3成分破壞的缺點。超聲提取技術(shù)用于蒽醌類成分的提取,不僅可獲得較高的提取率,而

6、且有效成分在提取中不易受破壞。216其他化合物類仝其根等13等采用正交設(shè)計實驗,利用超聲波提取山楂葉中黃銅類化合物,確定了最佳提取工藝:乙醇濃度50%,超聲波作用時間為45min,料液比為1/25。此時提取率為91139%。黃紅英4研究了在超聲波作用下從桂皮中浸提以肉桂醛為主的有效成分。以藥材提取后的失重率為評價指標,采用正交實驗法對各因素進行了考察,確定了最佳工藝條件為超聲提取功率為0175kW,超聲時間為60min,75%乙醇溶液的用量為6倍。楊云裳14等采用超聲波乙醇浸提法從苦竹葉中提取黃酮類化合物,并利用對羥基自由基的清除能力就苦竹葉總黃酮的抗氧化性進行研究。結(jié)果表明苦竹葉總黃酮提取液

7、對Fenton體系產(chǎn)生的羥基自由基有很好的清除作用,隨著苦竹葉總黃酮提取液濃度的上升,對羥基自由基的清除能力也隨之增強。212多糖類多糖類成分廣泛存在于自然界中的植物、等采用超聲提取技術(shù),以葉黃素含量(g/kg)為評價指標,利用反相高效液相色譜法測定含量,確定了超聲提取的最佳工藝條件:提取溫度40,提取時間60min,抗壞血酸用量為715%,超聲頻率為100kHz15采用正交動物以及真菌類藥材中。多糖的提取工藝一般為熱水浸提法,該法提取周期較長,且多糖在提取分離時容易發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。近年來將超聲提取技術(shù)在多糖提取工藝中應(yīng)用的越來越廣泛。主要由于超聲提取法不僅省時、提取效率高,而且在提取中無加熱過

8、程等,成分的穩(wěn)定。大量文獻報道生95-8試驗法,對,結(jié)果所考,:乙醇濃度提取時間,其提取工藝最佳條件是60%乙醇,提取3次,每次30min。3超聲提取的影響因素麻超聲技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于中藥提取中。研究重點多集中在其工藝條件的研究上。影響超聲提取效率的因素主要有:超聲頻率、浸泡時間、超聲波作用時間、提取次數(shù)、提取溶劑的選擇和濃度、用量、提取溫度、藥材粉碎粒度等,工藝條件研究的主要試驗設(shè)計方法是正交試驗法。徐彥淵等16黃、,且效果較好。陳吉工藝:料液比為1/20,提取時間為30min,提取溫度為60,提取液的pH值為8。超聲波法提取枸杞多糖具有得率高,超聲時間短,有效成分破壞少等特點。213生物堿

9、類生物堿類是來源于植物界的一類含氮有研究了聲學(xué)參數(shù)(聲強、頻率、時間、作用方式等)對超聲強化提取人參皂苷得率的影響,結(jié)果表明人參皂苷的得率隨聲強的提高而增長,在1128W/cm的低場強條件下,隨超聲頻率的增長而減少,在2155W/cm的較高場強條件下,隨超聲頻率的增長先增長后減少;人參皂苷的得率隨超聲作用時間的延長而提高,超過1h后提高的趨勢不明顯;此外,中央浸入式處理器中的人參皂苷得率高且能量利用率高,宜于在規(guī)?；a(chǎn)實驗中推廣應(yīng)用。利用超聲提取黃連中的小檗堿17機化合物,大多具有生理活性,是許多中草藥的有效成分。從植物中用常規(guī)的方法提取生物堿一般有費工、費時、效率低等缺點,而采用超聲波技術(shù)

10、則可以明顯提高效果。如邱天堯10利用超聲波技術(shù)提取苦豆子中總生物堿,并與傳統(tǒng)的酸水法進行了比較,結(jié)果表明在超聲波作用下對苦豆子中總生物堿的提取率較高,提取較完全,而且操作簡便,大大縮短了提取時間。其他含生物堿的藥材如曼陀羅、益母草、長春花、延胡索等的超聲提取都有研究報道。214皂苷類皂苷是苷元為螺旋甾烷類化合物或三萜類隨超聲提取時間的延長,小檗堿提取率提高,當超聲時間大于40min時,小檗堿提取率又有所下降。根據(jù)目前國內(nèi)的研究,影響超聲提取技術(shù)效率的關(guān)鍵工藝參數(shù)各不相同?；衔锏囊活愄擒?廣泛存在于中草藥中。舒孝順11采用均勻設(shè)計法優(yōu)選菝葜總皂苷的超聲提取工藝,該方法操作簡便,提取率高達217

11、2%,比常規(guī)的提取方法操作時間縮短1020倍,而且總皂苷得率高。秦楓124問題與展望近年來,超聲提取技術(shù)在中藥提取工藝中的應(yīng)用逐漸增多,受到了國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注和研究。因其提取效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的提取方法,而且超聲提取一般是常溫下進行,避免了高溫對有效成分的破壞。超聲提取雖然有其公認的優(yōu)越性,但目前的超聲提取技術(shù)的研究對象主要集中在單味中藥有效成分提取的研究,并且研究內(nèi)容主要是實驗室超聲提取的工藝條件,缺少針對多數(shù)中藥成分的提取工藝參數(shù)。目前不同中藥超聲研究所得出的影響超聲提取的關(guān)鍵工藝參數(shù)不盡相同,為什么會造成這(下轉(zhuǎn)78頁)在三七皂苷的提取中,直接以水飽和的正丁醇超聲提取,與乙醇提取工藝進行了比

12、較,發(fā)現(xiàn)提取率增加近1%,而且薄層檢定結(jié)果表明,水飽和的正丁醇提取物較乙醇提取物雜質(zhì)較少。超聲提取工藝省略了萃取步驟,簡化了工藝。215蒽醌類蒽醌類化合物是蒽醌的各種衍生物,是各種天然醌類化合物中數(shù)量最多的一類重要化合物。傳統(tǒng)提取蒽醌類成分一般采用乙醇加熱提取或稀堿性水溶液提取,存在提取時間長、提取中的加熱因素易導(dǎo)致蒽醌類78安徽農(nóng)學(xué)通報,AnhuiAgri1Sci1Bull12010,16(13)變化趨勢基本吻合。塊莖形成后,生長中心開始轉(zhuǎn)移,塊莖干物質(zhì)分配一開始即呈直線增長,塊莖分配率保持在一個較高的水平,度過一個緩慢期之后,分配率迅速增加,直至8月27日后塊莖成熟期,達到79%。干物質(zhì)在

13、地上莖的分配率相對比較穩(wěn)定,保持在10163%22117%,以7月2日塊莖形成期和8月27日后產(chǎn)物分配到塊莖最多。而地上莖分配率相對比較穩(wěn)定。作為一個高產(chǎn)品種,研究認為其高產(chǎn)的主要原因是它在塊莖形成前期,干物質(zhì)分配即呈直線增長,迅速達到一個較高水平。在塊莖膨大中期,其干物質(zhì)積累速率始終保持在每天每株4183751637g,并且持續(xù)時間長。此時其光合葉面積在43041705114135cm。干物質(zhì)積累速度快是其突出特點,這不僅為以后的親本運用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也為高產(chǎn)育種的研究積累了經(jīng)驗。參考文獻1張永成,田豐1馬鈴薯試驗研究方法M1北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)2塊莖成熟期最低,均在10%左右。由此可見,克新

14、19號塊莖的干物質(zhì)分配率高,且初始增長速度快,可作為一個重要的育種親本,用來提高雜交后代群體的塊莖干物質(zhì)分配率,擴大高效率育種群體。技術(shù)出版社,2007:116-13812黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所,M1北3討論通過研究發(fā)現(xiàn),克新19號馬鈴薯在整個生育期內(nèi),干物質(zhì)積累基本呈“慢快慢”的變化趨勢,單株干物質(zhì)的積累呈現(xiàn)“S”形曲線變化。光合產(chǎn)物的分配規(guī)律是:在塊莖形成初期,間,光合產(chǎn)物主要分配到塊莖,京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1994:703高聚林,1J1,4-21211J1西,18(4):267-2711(責(zé)編:張琪琪)(上接55頁)totalflavonoidsandpolysaccharide

15、sinEphedrasini-caJ藝參數(shù),超聲提取工藝參數(shù)與中藥成分的種類性質(zhì)間是否存在關(guān)系,也是一個要深入研究的方面。對超聲提取的機理和動力學(xué)的深入研究較少,使得超聲提取技術(shù)的應(yīng)用受到了限制。因此,要使超聲提取技術(shù)逐漸成熟完善,以及能夠在中藥制劑大生產(chǎn)中得到應(yīng)用,還有大量的工作需要開展?？傊?超聲提取技術(shù)作為一種中藥提取新方法,具有省時、節(jié)能、提取效率高、降低環(huán)境污染等特點,不僅廣泛應(yīng)用在中藥材有效成分提取研究,還可用于中藥復(fù)方提取的研究,對中藥企業(yè)的發(fā)展有良好的促進作用。隨著現(xiàn)代制劑工藝的飛速發(fā)展和超聲機理的不斷深入研究,超聲提取技術(shù)也在不斷完善和提高,在中藥領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。參

16、考文獻1張兆旺1中藥藥劑學(xué)M1北京:中國中醫(yī)藥出版社,2007:10012劉晶芝,趙永光,馮玉珠,等1超聲法提取銀杏葉黃酮類化合物的1LishizhenMedMaterMedRes,2005,16(12):1223-122417ZhaoWB,ChengYH1Extractionandcontentdeterminationofpoly2saccharidefromRheumwittrochiiL1byUltrasonictechnologyJ1LishizhenMedMaterMedRes,2006,17(2):223-22418JiangWX,YuXY,ShiSH,etal1Studyone

17、fficiencycomponentusingdeferentkindsofextractionmethodsfromstemofAstragalusJ1JHarbinUnivComm:NatSci,2004,20(3):272-27419陳吉生,呂劍豪1超聲法提取枸杞多糖工藝研究J1今日藥學(xué),2009,19(12):48110邱天堯,王秀芬,姚中華1超聲技術(shù)在中草藥成分提取中的應(yīng)用J1黑龍江醫(yī)藥,2007,20(5):456111舒曉順,呂金海,高中洪,等1均勻設(shè)計法優(yōu)選菝葜總皂苷的超聲提取工藝J1中草藥,2006,37(4):551112秦楓,劉靖,陳玉勇1等1三七總皂苷含量測定方法及超聲

18、提取工藝研究J1安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(8):3063113仝其根,魏風(fēng)蓮1超聲波提取桂皮有效成分及其油樹脂穩(wěn)定性工藝研究J1安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(14):410513鄧光輝,周桂,劉榕城1超聲波法乙醇提取山楂葉黃酮的研究J1廣西輕工業(yè),2007,23(1):1-214黃紅英,鄧斌,蔣剛彪1苦竹葉總黃酮的超聲提取及其抗氧化研研究研究J1食品工業(yè)科技,2006,27(11):95-97114楊云裳,張海霞,李春雷,等1萬壽菊葉黃素的超聲提取工藝研究J1食品研究與開發(fā),2007,28(1):97115林文津,徐榕青,張亞敏1正交實驗優(yōu)化中藥太子參氨基酸超究J1時珍國醫(yī)國藥,2009,20(6):1443-144515LiuX,XieJX,LiY,etal1Determinationofpoly