植物有效成分的提取技术Word下载.docx

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若细胞壁没有破裂，浸取是靠细胞壁的渗透作用来完成的，浸取速率慢。

细胞壁破坏以后，传质阻力减小，目标产物比较容易进入到萃取剂中，并依据相似相容的原理而溶解，达到萃取的目的。

药用植物提取液除含有效成分之外，还含有植物蛋白、鞣质、菌体、酶以及常规过滤未能除去的微粒。

传统方法不同程度地存在过程繁复、生产周期长、溶剂消耗大且回收困难、设备投资大等缺点。

1．2超声提取技术

超声作用可以改变植物的组织，破碎细胞，加速溶解有效成分，促进扩散和传质超声提取适用于多种天然植物的有效成分的提取，如生物碱、萜类化合物、黄酮化合物、脂质核挥发油等。

超声提取伴随强度很大的声波的传播会出现声空化、声冲流、声辐射力以及声致发光等许多非线性过程，具有空化效应、热效应、机械效应和化学效应等特点J。

全学军等对超声提取植物中有效成分的动力学作了研究，认为无扩散阻力的缩合模型能较好的描述植物粉末的有效成分的超声提取过程，其控制步骤主要是植物粉末颗粒中核壳界面层细胞的破碎过程。

潭洁冶等利用超声波法从裙带菜中提取褐藻多糖酸脂（FSP），比传统提取法处理时间短、提取温度低、保持有效成分活性的同时也减少了色素和蛋白质等杂质的析出，简化了提取纯化的流程，是一种良好的提取多糖的方法。

超声也可以用于辣椒红素、黄酮类物质的提取。

1．3微波协助萃取

微波协助萃取（MAE）技术是提取中草药有效成分和去除农药残留的有效手段之一，不仅具有很高的经济效益，而且有望改变中草药传统的服用方式。

微波是波长介于1mln一1m（频率在300MHz～300GHz）的特殊的电磁波，它位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间，为防止民用微波能对于微波雷达和通讯的干扰，国际上规定农业、科学和医学等民用微波有L（频率890～940MHz）、S（频率2400～2500MHz）、C（频率5725—5875MHz）和K（频率21300～22250MHz）4个波段。

目前915MHz和2450MHz2个频率已经广泛为微波加热所采用。

微波在传输过程中遇到不同的物料会根据物料性质不同而产生反射、穿透、吸收现象，极性分子接受微波辐射能量后，通过分子偶极以每秒数十亿次的高速旋转产生热效应引。

目前，国内外MAE技术的研究才刚刚起步，发展非常的迅速，已经成为当前和今后新型提取技术研究的热点之一。

随着我国中药现代化进程的加快和国际交流的进一步扩大，必将为MAE技术的发展提供新的更好的契机。

针对如何以中药复方的特点设计MAE方案及能够在仪器设备的设计上实现突破，需要相关的科技工作者共同努力，大胆创新，更深入的研究引。

1．4超临界流体萃取技术

超临界流体萃取（SFE）技术是以超临界流体一氧化碳，氨，水，乙醇，C2H6等代替常规有机溶剂，利用流体（溶剂）在其临界点附近的某一区域内，与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能而进行的萃取分离技术。

CO由于适中的临界条件、无毒、无燃爆危险等诸多优点成为最常用的超临界流体J。

近年来，超临界CO萃取技术已广泛用于制药、食品、饲料、化妆品等领域的天然植物有效成分的萃取。

植物中的一些生物碱类、胡萝卜素、萜类等化合物因其极性小，可以通过超临界CO得到有效提取；

啤酒花中酒花浸膏的提取和纯化，烟草中烟碱的脱除，天然物质中香料、精油、色素的提取和纯化，植物籽中籽油的提取和纯化等无极性和弱极性的物质多数也可以通过超临界CO进行分离。

纯的超临界CO体系极性较小，不适用于极性物质的提取口。

萃取分子量较小的极性分子时，可以通过加人乙醇、丙酮和水等极性物质来改善萃取效果。

为了使超临界co2适用于极性大分子的萃取，Huie等将无毒的全氟聚醚碳铵表面活性剂和水按一定比列添加到超临界CO2中，形成CO包水的微乳液滴，这种微乳液滴的特性与水的特性相近，可以萃取某些大分子量的蛋白质。

Mcciain等将非离子表面活性剂和水添加到超临界CO：

体系中，可形成胶束，胶束核心可以作为大分子强极性化合物的溶解质，憎水部分则溶于超I}缶界CO中。

这些研究把SFE的应用领域扩展到水溶液体系，为超临界流体分离天然植物中高极性的大分子化合物提供了可以借鉴的方法。

1．5酶法提取工艺原理

在药用植物有效成分提取过程中，当存在于细胞原生质体中的有效成分向提取介质扩散时，必须克服细胞壁及细胞间质的双重阻力，应用纤维素酶作用于药用植物材料，使细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素等物质降解，减小细胞壁、细胞间质等传质屏障对有效成分从胞内向提取介质扩散的传质阻力，促进有效成分提取率提高¨

引。

该过程的实质是通过酶解反应强化传质过程，该反应过程的因素有酶的种类、反应温度、酸碱度、水分、光线、金属离子微生物等；

酶的加入方法、加人时间、药材是否浸泡、浸泡时间、是否需要搅拌、搅拌的速度等都能影响酶解的反应的效果，都应该选择合适的指示剂进行严格的筛选。

此外，酶解反应的时间、次数及激动剂或抑制剂的存在都能影响酶解的效率-，引。

酶处理技术在部分中药提取以及提取液的分离纯化中的应用结果表明，酶反应在较温和的条件下植物组织分解，使有效成分暴露出来，较大幅度地提高了药物有效成分的提取率，提高了产品的纯度¨

。

因此，酶反应法用于植物有效成分的提取和提取物的分离纯化，具有操作简单、成本低廉、大生产的可能性。

由此可见，随着酶反应技术在中药中应用的进一步深人，必将为提高中药提取效率、改进剂型、创新新药提供新的技术手段，为中药制剂现代化注入新的内容和活力。

1．6膜法超滤工艺

超滤（UF）是指在常温下，利用不对称微孔结构半透膜分离介质，料液以一定的压力、流量，以错流方式进行过滤，使溶剂及小分子物质通过，高分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌等被过滤膜阻留，从而达到分离纯化浓缩的目的，是膜分离技术在中草药应用中的具体体现。

超滤（10—100nm，分子量范围1—100kD）可用于溶液脱大分子、大分子溶液脱小分子、大分子分级¨

超滤作为一项膜分离技术，可在常温下进行操作，不需要反复加热和相态转变，有利于保持中药有效成分的生物活性和物理化学稳定性，并有阻留细菌和热原的作用。

它不仅可用于混合液中悬浮和分散物质的纯化和分离，而且也可用于溶液中低聚物和大分子物质的截除，因此越来越多的人致力于超滤技术在中药成分中的分离、除杂、浓缩等方面的应用与研究。

超滤是一种新型分离技术，分离过程无相变，无需加人其它试剂，产品质量高，操作条件温和，设备简单，费用较低。

根据提取液特点，通过制备具有适当孑L径的超滤膜，达到对提取液除杂精制的目的，对药用植物提取液分离精制，取得满意效果。

1．7超高压技术

超高压技术是近年来发展较快的一种新型的加工技术，具有快速、高效、耗能小、提取温度低、操作简单以及绿色环保等特点，是一种新型的提取技术，广泛地应用于热敏和易焦糊食品的低温灭菌、病毒灭活、疫苗制取、淀粉和蛋白质改性、食品加工、制药等诸多领域，为生物、医药和食品工程的科学研究、产品开发、工艺改革提供了新的平台。

近几年，超高压技术开始应用于中药有效成分的提取。

刘春娟进行了常温高压提取黄蔑多糖的研究，发现高压提取技术有许多独特的优势。

朱俊杰等利用超高压技术进行了破壁提取灵芝抱子多糖的研究，发现该方法在降低提取费用的同时提高了灵芝抱子多糖提取得率。

陈瑞战等研究了常温下超高压提取西洋参根中皂苷，并将超高压提取法与热回流提取、微波提取、超声提取、超临界CO萃取等提取法进行了比较。

1．8分子蒸馏技术

分子蒸馏技术（MD）又称为短程蒸馏（SPD），是一种对高沸点、热敏性物料进行有效分离的手段，自20世纪30年代以来，得到了世界各国的重视引。

分子蒸馏的分离原理是利用液体分子受热从液面逸出后，由于其分子有效直径不同，其平均自由程不相同，也就是不同种类的分子从统计学观点看，逸出液面后，不与其它分子碰撞的飞行距离是不相同的；

分子蒸馏的分离作用则是利用不同种类分子逸出后其平均自由程不同的性质来实现的。

分子蒸馏装置就是通过降低蒸发空间的压力0．0133～1．3300Pa，使冷凝表面靠近蒸发表面，当其间的垂直距离小于轻气体分子的平均自由程而大于重分子的平均自由程时，从蒸发表面气化的轻气体分子就可以不与其它分子碰撞，直接到达冷凝表面而冷凝。

分子蒸馏器的结构有很多形式，但发展到现在主要有离心薄膜式和转子刮膜式两种结构形式。

分子蒸馏一般经过以下4个步骤：

①分子从液相主体向蒸发面扩散；

②分子从蒸发面（加热面）上自由蒸发；

③分子从蒸发面向冷凝面飞射，在飞射过程中，可能与残存的空气分子碰撞，也可能相互碰撞，但只要有合适的真空度，使蒸发分子的平均自由程大于或等于两面（蒸发面与冷凝面）之间的距离即可，过高提高真空度毫无意义；

④分子在冷凝面上冷凝，冷凝面形状合理且光滑，从而完成对该物质分子的分离提取。

各种植物有效成分提取分离技术和方法各有其特点，但由于植物结构的复杂性和差异性，各种方法的适用性也各有差异，不可能简单作出优缺点比较。

有研究发现提取黄芩苷和虫草素时，微波法比超声法更佳；

郝金玉将微波法和超临界二氧化碳萃取法提取除虫菊酯进行了比较，发现微波法成本低、投资少，所得产品中除虫菊酯含量更高；

袁珂在提取冬凌草甲素的研究中比较了超声法和微波法的提取效果，综合考虑，超声法比微波法更适用于冬凌草甲素的提取。

上述的新技术在某些提取过程中可能不比传统的方法好，这点也应引起重视。

我们不能单一的只以一种技术论好坏，必须全面分析，综合对比针对不同植物的特性和成分在实际生产操作中选用最好的方法。

在科研、生产时需要具体分析综合考虑，以选定最佳的提取技术和工艺。

随着科技的全面进步，所谓的传统提取方法和上述的几种新方法的提取技术必将得到进一步的发展，形成互补，交叉，综合或融合，也可应用电场、磁场、射线等对某些提取过程进行改进和强化。

总之，未来的植物有效成分提取技术必将向着安全高效、易于操作、成本低廉、环境友好的方向发展，使植物有效成分提取分离技术更加完善。

一 

植物芳香油的提取 

精油是从植物的花、叶、茎、根或果实中，通过水蒸气蒸馏法、挤压法、冷浸法或溶剂提取法提炼萃取的挥发性芳香物质。

精油有分稀释的（复方精油）和未经稀释（单方精油）。

精油的挥发性很强，一旦接触空气就会很快挥发，也基于这个原因，精油必须用可以密封的瓶子储存，一旦开瓶使用，也要尽快盖回盖子。

并不是所有的植物都能产出精油，只有含有香脂腺的植物才可能产出精油。

不同植物的香脂腺分布有区别，有的是花瓣、叶子、根茎或树干上。

将香囊提炼萃取后，即成为我们所称的“植物精油”。

精油里包含很多不同的成份，有的精油，例如玫瑰，可由250种以上不同的分子结合而成。

精油具有亲脂性，很容易溶在油脂中，因为精油的分子链通常比较短，这使得它们极易渗透于皮肤，且借着皮下脂肪下丰富的毛细血管而进入体内。

天然香料的