超聲提取技術(shù)在中藥中的研究進(jìn)展

1、54安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),AnhuiAgri1Sci1Bull12010,16(13)超聲提取技術(shù)在中藥中的研究進(jìn)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(xiàn)。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(shí)、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(jià)值。關(guān)鍵詞:超聲提取技術(shù);研究進(jìn)展;綜述中圖分類號(hào)Q681文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1007-7731(2010)

2、13-54-02ResearchProgressofUltrasonicExtractioninChinlMicQinMeisong(AnhuiScienceandTechnologyUniversity,)Abstract:Objective:IntroducedthepleoftechniqueandintheresearchprogressinChinesemedi2cineextract.Methods:on,medicineextractionofultrasonictechnologyintheresearchliteratureinrecent.UiswidelyusedinCh

3、inesemedicinefield,Canbeusedformedicinalflavonoids,alkaloids,asextraction,UltrasonicextractiontechnologyofChinesemedicineismoreabundant,butstillperfect.ons:Ultrasonicextractionisatime-saving,energysaving,extractionefficiencynewmethod.tractionoftraditionalChinesemedicinehasawideapplicationprospectand

4、thedevelopmentvalue.Keywords:Ultrasonicextractiontechnique;Researchdevelopment;ReviewInex2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(shí)、提取效率高、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。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(cè)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(jì)算表明:在水中當(dāng)超聲波輻射面上強(qiáng)度達(dá)到3000W/m時(shí)就會(huì)產(chǎn)生空化,氣泡在瞬間閉合,閉合時(shí)產(chǎn)生的壓

5、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(xì)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(gè)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(gè)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(jī)械作用、熱效應(yīng)等以提高細(xì)胞內(nèi)容物的穿透力和傳輸能力,增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)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(shí)間、提高提取效率、提高目標(biāo)成分浸出率等優(yōu)點(diǎn)。在超聲場(chǎng)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微小的雜質(zhì),它們包圍在被破碎物等的膠質(zhì)

6、外膜周圍,為超聲提取提供了必要條件。空化中產(chǎn)生的極大壓力造成被破碎物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體破裂,而且整個(gè)破碎過程在瞬間完成,同時(shí)超聲波產(chǎn)生的震蕩作用加強(qiáng)了胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)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(jiǎn)化操作流程,縮短提取時(shí)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(shí)間長(zhǎng),原料預(yù)處理能耗大、熱敏性組分易破壞等缺點(diǎn)

7、。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(qiáng)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(jiǎn)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(jìn)展55條件為:超聲波頻率為40kHz,超聲波處理時(shí)間55min,溫度35,靜置3h,提取率達(dá)到8119%。在此條件下,測(cè)其總黃酮含量為1107%。鄧光輝3成分破壞的缺點(diǎn)。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,而且有效成分在提取中不易受破壞。216其

8、他化合物類仝其根等13等采用正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),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(shí)間為45min,料液比為1/25。此時(shí)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(píng)價(jià)指標(biāo),采用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)各因素進(jìn)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(shí)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(duì)羥基自由基的清除能力就苦竹葉總黃酮的抗氧化性進(jìn)行研究。結(jié)果表明苦竹葉總黃酮提取液對(duì)Fenton體系產(chǎn)生的羥基自由基有很

9、好的清除作用,隨著苦竹葉總黃酮提取液濃度的上升,對(duì)羥基自由基的清除能力也隨之增強(qiáng)。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(píng)價(jià)指標(biāo),利用反相高效液相色譜法測(cè)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(shí)間60min,抗壞血酸用量為715%,超聲頻率為100kHz15采用正交動(dòng)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(zhǎng),且多糖在提取分離時(shí)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(shí)、提取效率高,而且在提取中無加熱過程等,成分的穩(wěn)定。大量文獻(xiàn)報(bào)道生95-

10、8試驗(yàn)法,對(duì),結(jié)果所考,:乙醇濃度提取時(shí)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(diǎn)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(shí)間、超聲波作用時(shí)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(yàn)設(shè)計(jì)方法是正交試驗(yàn)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(shí)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(shí)間短,有效成分破壞少等特點(diǎn)。213生物堿類生物堿類是來源于植物界的一類含氮有研

11、究了聲學(xué)參數(shù)(聲強(qiáng)、頻率、時(shí)間、作用方式等)對(duì)超聲強(qiáng)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(qiáng)的提高而增長(zhǎng),在1128W/cm的低場(chǎng)強(qiáng)條件下,隨超聲頻率的增長(zhǎng)而減少,在2155W/cm的較高場(chǎng)強(qiáng)條件下,隨超聲頻率的增長(zhǎng)先增長(zhǎng)后減少;人參皂苷的得率隨超聲作用時(shí)間的延長(zhǎng)而提高,超過1h后提高的趨勢(shì)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(shí)驗(yàn)中推廣應(yīng)用。利用超聲提取黃連中的小檗堿17機(jī)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(fèi)工、費(fèi)時(shí)、效率低等缺點(diǎn),而采用超聲波技術(shù)則可以明顯提高效果。如邱天堯10利用超

12、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(jìn)行了比較,結(jié)果表明在超聲波作用下對(duì)苦豆子中總生物堿的提取率較高,提取較完全,而且操作簡(jiǎn)便,大大縮短了提取時(shí)間。其他含生物堿的藥材如曼陀羅、益母草、長(zhǎng)春花、延胡索等的超聲提取都有研究報(bào)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(shí)間的延長(zhǎng),小檗堿提取率提高,當(dāng)超聲時(shí)間大于40min時(shí),小檗堿提取率又有所下降。根據(jù)目前國(guó)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(jì)法優(yōu)選菝葜總皂苷的超聲提取工藝,該方法操作簡(jiǎn)便,提取率高達(dá)2172%,比常規(guī)的提取方法操作時(shí)間縮短10

13、20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(guó)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(jìn)行,避免了高溫對(duì)有效成分的破壞。超聲提取雖然有其公認(rèn)的優(yōu)越性,但目前的超聲提取技術(shù)的研究對(duì)象主要集中在單味中藥有效成分提取的研究,并且研究?jī)?nèi)容主要是實(shí)驗(yàn)室超聲提取的工藝條件,缺少針對(duì)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(huì)造成這(下轉(zhuǎn)78頁(yè))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(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)提取率增加近1%,而且薄層檢定

14、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(jiǎn)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(shí)間長(zhǎng)、提取中的加熱因素易導(dǎo)致蒽醌類78安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),AnhuiAgri1Sci1Bull12010,16(13)變化趨勢(shì)基本吻合。塊莖形成后,生長(zhǎng)中心開始轉(zhuǎn)移,塊莖干物質(zhì)分配一開始即呈直線增長(zhǎng),塊莖分配率保持在一個(gè)較高的水平,度過一個(gè)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(dá)到79%。干物質(zhì)在地上莖的分配率相對(duì)比較穩(wěn)定,保持在10

15、163%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(duì)比較穩(wěn)定。作為一個(gè)高產(chǎn)品種,研究認(rèn)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(zhǎng),迅速達(dá)到一個(gè)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(shí)間長(zhǎng)。此時(shí)其光合葉面積在43041705114135cm。干物質(zhì)積累速度快是其突出特點(diǎn),這不僅為以后的親本運(yùn)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(yàn)。參考文獻(xiàn)1張永成,田豐1馬鈴薯試驗(yàn)研究方法M1北京:中國(guó)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19號(hào)塊莖的干物質(zhì)分配率高,且初始增長(zhǎng)

16、速度快,可作為一個(gè)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(kuò)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(hào)馬鈴薯在整個(gè)生育期內(nèi),干物質(zhì)積累基本呈“慢快慢”的變化趨勢(shì),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(guó)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(yè))totalflavonoidsandpolysaccharidesinEphedrasini-caJ藝

17、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(gè)要深入研究的方面。對(duì)超聲提取的機(jī)理和動(dòng)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。總之,超聲提取技術(shù)作為一種中藥提取新方法,具有省時(shí)、節(jié)能、提取效率高、降低環(huán)境污染等特點(diǎn),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(duì)中藥企業(yè)的發(fā)展有良好的促進(jìn)作用。隨著現(xiàn)代制劑工藝的飛速發(fā)展和超聲機(jī)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。參考文獻(xiàn)1張兆旺1中藥藥劑學(xué)M1北京:中

18、國(guó)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,etal1StudyonefficiencycomponentusingdeferentkindsofextractionmethodsfromstemofAstragalusJ1JHarbinUnivComm: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(jì)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(cè)定方法及超聲提取工藝研究J1安徽農(nóng)