中药提取新技术及其在国内的转化应用研究

教育厅项目（GJJ13603）

[通信作者] 伍振峰，讲师，E-mail：zfwu527@163.com； 杨明，教授，博士生导师，Tel/Fax：（0791）87118658，E-mail： yangming16@126.com

[作者简介] 王赛君，硕士研究生，Tel：（0791）87118108， E-mail： wangsaijun425@163.com

2007年3月21日，中华人民共和国科学技术部、国家食品药品监督管理总局等国务院16部制定发布的《国家中医药创新发展规划纲要（2006—2020年）》（简称《纲要》）指出，中成药产品要达到“三效”（高效、速效、长效）、“三小”（剂量小、毒性小、副作用小）和“三方便”（储存、携带、服用方便）的要求。提取作为中药由原料药制成中成药的关键环节，提取技术直接影响着药品质量、药材资源利用率、生产效率及经济效益。传统的提取方法是以加热回流提取、渗漉提取为主，然而，传统方法提取范围广、选择性差，容易浸出大量杂质，给后续工艺带来很大困难，并且有效成分容易分解或损失，转移率低[1-2]。目前，生产上大多采用多能提取罐、渗漉罐、动态提取罐和热回流提取浓缩机组等间歇式提取设备，但存在有效成分损耗大、杂质多、效率低、能耗大等问题。《纲要》中指出，中药制药工业生产工艺和工程化技术落后，生产效率和综合利用能力低下，缺乏标准化的专用制药工业装备，要加强符合中成药生产特点的新工艺、新技术、新装备的研究开发，提高中药制造业的现代化水平[3]。近几十年来，出现了超声法、微波提取、超临界流体萃取、半仿生提取、酶法提取、动态逆流提取、减压沸腾提取等多种新技术，但大多还处于实验室研究、小试或中试阶段，还未广泛用于大规模工业化生产，没能改变传统提取方法为主导的生产现状。

本文在综述各提取新技术发展现状的基础上，统计分析国家自然科学基金委员会对新技术的资助情况以及研究成果概况，分析了提取新技术的专利申请情况以及各新技术相关的设备供应情况。针对目前提取新技术在基础研究与转化应用中的现状进行分析，为加速提取新技术转化提供有益参考。

1 提取新技术现状

1.1 超声提取法

早在20世纪50年代，人们就利用超声波来提取花生油、啤酒花中的苦味素以及鱼组织中的鱼油等。超声提取技术的原理是利用超声的空化效应、热效应和机械效应，超声的空化效应使植物细胞破裂，热效应使分散介质或药材的温度升高而促使有效成分溶解，机械效应使介质质点产生振动而强化介质的扩散与传质[4]。与传统提取方法相比，超声法具有提取速度快、溶剂用量少、提取率高、不影响物质活性与化学结构的特点[5]。超声提取可用于酸类、多糖类、黄酮类、皂苷类、蒽醌类等多种成分的提取。在生产设备上，超声提取可与超临界法、连续逆流等设备结合起来，辅助、强化提取效果，但要用于大规模生产，其设备自身的放大问题还需要突破。

1.2 微波提取法

1986年，匈牙利学者Ganzler等首次报道利用微波能从土壤、种子、食品、饲料中分离各种类型的化合物[6]。微波提取法的原理是极性分子接受微波辐射能量后，分子偶极旋转碰撞而产生热效应，使细胞内的水分子吸收微波而升温，进而使细胞内压增大，细胞壁破裂，细胞内有效成分自动流出，进入萃取溶剂中而被溶解。较于传统提取方法：微波能使物质产生很强的内热效应，内外同时加热，无热阻，加热速度快，且不需要使用蒸气作为热源，节能效果显著；提取温度60～70 ℃，提取时间短，使提取率和目标组分含量提高，药渣中有效成分残存量大大降低，药材利用率大幅度提高[7-8]；微波是交变频电磁波，随电流而产生，其功率密度可调节控制，提取温度、时间、流量、压力等参数可通过传感器、变频器调节控制，利于实现自动化控制和连续化操作。但微波提取时，被提取物质必须是极性物质，才能吸收使微波能，使其转化为热能[9]。在中药领域，微波已广泛用于从植物药材中提取多糖、多酚类、黄酮类、内酯类、挥发油、色素等的活性成分。在制药行业，微波的提取设备多用于大专院校、科研院所和企业小试、中试。微波还存在穿透深度有限、微波泄露等问题，对设备的密闭性和安全性以及周围环境的要求较高，如何保证微波辐射的能量密度、辐射安全，以及如何与连续逆流提取等其他技术的有机结合，是以后的研究热点。

1.3 超临界流体萃取法

超临界流体萃取技术是20世纪60年代兴起的一种新型分离技术，是世界范围内近几十年来新兴的研究热点。2003年，国家食品药品监督管理局批准超临界二氧化碳萃取中药有效成分的技术在江苏康缘药业有限公司开始产业化应用， 2006年，国家中医药管理局推荐的“超临界二氧化碳萃取中药有效成分产业化应用技术”获得国家技术发明二等奖[10]。

超临界流体（SCF）是处于临界温度和临界压力以上的流体，流体既具有与气体类似的高扩散系数和低黏度，又具有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力[11]。通过调节温度和压力可以改变超临界流体的溶解能力，选择性地把极性不同、沸点不同、相对分子质量大小不一的物质萃取出来。目前，CO₂超临界流体萃取技术应用广泛，萃取温度低，适合于热敏性物质的提取，而且提取速度快、效率高、选择性好，无溶剂残留。超临界提取还存在一些局限性，与其他方法比较，其收率、化学成分存在很大差异，超临界法对极性大的物质或相对分子质量偏大的物质提取率差，需加入合适的夹带剂[12-13]。超临界流体处于高压强状态，超临界萃取装置需要高压设备，其工程化面临着基础研究薄弱、设备压力高、投资大等问题，且设备容量有限，需间歇投料操作，频繁拆卸影响密封件的寿命和安全性，大规模推广应用的瓶颈还需突破。