張晴晴
(亳州學(xué)院中藥學(xué)院,安徽亳州 236800)
中藥制藥過程十分復(fù)雜,需要經(jīng)過較多的環(huán)節(jié),如提取、分離、濃縮等,其中,非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)為提取,其不僅會對提取效率、生產(chǎn)效益等產(chǎn)生直接影響,還會對藥品質(zhì)量產(chǎn)生影響,需要引起人們足夠的重視。傳統(tǒng)一般利用回流法、煎煮法來進行提取,需要較長的周期和較高的能耗,且提取率不高,需要在高溫狀態(tài)下進行,這樣藥物的熱敏性成分容易遭到破壞。隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟,許多新型提取方法出現(xiàn),如微波提取法、超聲波提取法等,這些技術(shù)具有各自的優(yōu)勢和缺陷,而閃式提取法則將這些技術(shù)的優(yōu)勢融合起來,具有較大的研究價值和應(yīng)用價值。
閃式提取法借助于閃式提取裝置,室溫狀態(tài)下經(jīng)過數(shù)秒時間,就能夠有效破碎植物的根、莖、葉,過濾之后,藥物成分得到有效提取。實踐研究表明,此方法具有一系列的優(yōu)勢,如具有較高的提取效率,不需要較長時間,節(jié)能性較好,熱敏成分可以得到有效保護等,得到了較為廣泛的運用。
20世紀80年代末,閃式提取法的操作原理被提了出來,日本有生物學(xué)家借助于相關(guān)設(shè)備,首次從中草藥中分離出丹寧[1]。20世紀90年代,劉延澤等將植物組織破碎提取法這個概念首先提了出來,且進行了相應(yīng)的提取研究,效果良好。根據(jù)這種理論,研制了組織破碎提取樣機,只需要30秒就可以完成提取工作,相較于其他方法,十分快速,因此將這種設(shè)備稱為閃式提取器,將這種方法稱為閃式提取法[2-3]。
從本質(zhì)上來講,閃式提取法屬于溶劑提取法的范疇,閃式提取器通過高速的攪拌、震動和滲濾,將植物組織中的有效成分有效轉(zhuǎn)移出來,然后通過過濾,提取工作就完成了。閃式提取器包括很多組成部分,關(guān)鍵組成是破碎刀具和動力系統(tǒng)。破碎刀有鋒利的刀頭,通過高速旋轉(zhuǎn),來破碎植物。且雙刃之間有間隙存在,通過調(diào)整間隙來對破碎粒度進行控制。通常情況下,會按照40~60目的標(biāo)準控制破碎粒度,這樣提取效率可以有效提升;同時,還可以有效混合植物組織顆粒和溶劑,平衡組織內(nèi)外的化學(xué)成分。高速電機帶動提取器工作,能夠?qū)崟r調(diào)速。一般情況下,只需要1分鐘就可以完成一次提取,能夠?qū)⑺幉闹?0%的有效成分提取出來,經(jīng)過過濾,還可以進行兩次重復(fù)提取[4-5]。
借助于相應(yīng)的閃式提取裝置,可以有效控制植物顆粒粉碎度,這樣可以將有效成分充分提取出來,節(jié)約了過濾時間,1分鐘內(nèi)即可完成操作。黃越燕等[6]曾經(jīng)做過實驗,通過正交試驗法對龍葵總糖提取最佳工藝科學(xué)確定,結(jié)果表明,相較于回流熱浸法、超聲法,閃式提取法更加便捷,用時最短,且具有更高的提取效率。
在常溫狀態(tài)下,運用閃式提取技術(shù),不會破壞藥物的有效成分,植物中的有效成分得到最大限度的保留。馮素香等[7]綜合對比了閃式提取法和回流提取法對三七總皂苷的提取效果,結(jié)果表明,相較于回流提取法,閃式提取法擁有更高的提取效率,且常溫下即可開展,皂苷不會受到高溫的破壞。
在不同動植物中藥材提取中都可以運用閃式提取法,結(jié)合具體提取目標(biāo),選擇相應(yīng)的溶劑即可,一般情況下,可用水、甲醇、乙醇等作為提取溶劑。孟慶舉等[8]分別用水、乙醇、甲醇等作為提取溶劑,發(fā)現(xiàn)使用這些成分的溶劑,可以有效提取各類中藥的成分,具有較高的提取效率。
相較于其他提取技術(shù),閃式提取法操作時間較短,具有較高的效率,節(jié)能環(huán)保性更好,且粉塵污染、溶劑殘留也可以得到有效減少。王玥等[9]進行了黃岑苷提取實驗,結(jié)果表明,相較于煎煮法、回流法,閃式提取法具有更高的提取效率,且耗電量低,提取時間較短,節(jié)能環(huán)保性更好。
和其他技術(shù)相比,閃式提取法具有一系列的優(yōu)勢,因此在中藥制劑提取中,已經(jīng)得到了廣泛的運用,在較大程度上推動了我國中藥制劑的發(fā)展。經(jīng)過不斷的實踐、研究和改良,目前在不同動物、植物藥材提取中都可以使用閃式提取法,且溶劑類型多樣,能夠?qū)χ兴幹卸喾N化學(xué)成分有效提取。實踐研究表明,乳劑制備、中成藥制劑的復(fù)方提取領(lǐng)域中,閃式提取法也具有較大的應(yīng)用價值,需要深入研究。此外,通過聯(lián)合使用閃式提取法和微乳技術(shù),也可以對部分中藥有效成分高效提取,值得大力推廣。
研究表明,不僅在植物的根莖葉等部位提取中可以運用閃式提取法,還可以將其運用到具有較強韌性的動物皮類、骨骼類、毛發(fā)類藥材的提取,這是因為在閃式提取器中精心設(shè)計了破碎刀頭,可以結(jié)合提取對象的差異,適當(dāng)調(diào)整刀刃間隙。陳良勝等[10]從柴胡的干燥根中提取柴胡皂苷,分別采用乙醇回流法和閃式提取法,實驗結(jié)果表明,相較于乙醇回流法,閃式提取法具有更高的提取效率,且花費時間更短,節(jié)能性更好。李嬌等[14]分別用水提法、超聲法、閃式提取法等從鐵皮石斛的干燥莖中提取石斛多糖成分,結(jié)果表明,閃式提取法比傳統(tǒng)水提法、超聲法更加有效,具有更高的提取效率。杜仲葉和杜仲皮是非常有用的中藥植物,相較于杜仲皮,杜仲葉有著更加豐富的來源,且成本不高,開發(fā)利用前景更好。陳海莉[12]使用閃式提取法從杜仲葉中提取綠原酸和京尼平苷酸,結(jié)果表明,綠原酸、京尼平苷酸提取率較高,促進了杜仲葉資源的開發(fā)。金銀花的干燥花蕾或者初開花中含有有效的綠原酸和木犀草苷,提取出來可以制成中藥,王玥等[13]結(jié)合實際情況,對閃式提取工藝進行了有效優(yōu)化,對比文獻報道的其他方法,發(fā)現(xiàn)閃式提取法具有一定優(yōu)勢,能夠更加便捷快速、高效地提取出綠原酸和木犀草苷成分,促進了金銀花藥材的開發(fā)及其有效成分提取工藝的發(fā)展。劉顯鳳等[14]用閃式提取法從五味子中提取五味子乙素,閃式提取法更加高效和快速,可以有效提取出五味子醇溶性有效成分。
研究表明,在中藥復(fù)方提取中應(yīng)用閃式提取法,也具有較大的優(yōu)勢和價值。如燈盞花中燈盞花素是延燈滴丸的有效成分,可以有效預(yù)防和治療冠心病。崔佰吉等[15]分別采用閃式提取法、超聲波提取法、乙醇回流法等,提取延燈滴丸中的處方量藥材,且借助于均勻設(shè)計法優(yōu)化了閃式提取工藝。實驗表明,在乙醇濃度為50%和乙醇倍量為9時,閃式提取工藝可以達到最佳狀態(tài),只需要80秒就可以完成提取操作;相較于乙醇回流法、超聲波提取法,閃式提取法具有一系列的優(yōu)勢,更加快捷和簡單,且能夠更加高效地提取出延燈滴丸的有效成分。再如,在腸源性感染防治中,伴抗寧口服液具有較大的用途,其能夠有效平衡腸道微生態(tài),其主要含有物為黃芪、付草、白術(shù)等。于敏等[16]借助閃式提取法提取伴抗寧口服液中黃芪、付草、白術(shù)等有效成分,且采取科學(xué)的方法對總多糖含量進行測定,結(jié)果顯示,閃式提取法具有高效、快捷、省時等優(yōu)勢,推動了伴抗寧口服液生產(chǎn)工藝的進步和發(fā)展。
研究表明,將閃式提取法運用到乳劑制備領(lǐng)域,也具有較大的優(yōu)勢和價值。湯法銀[17]將閃式提取法運用到復(fù)方牛至油口服乳劑的研制過程中,結(jié)果表明,按照每分鐘4000轉(zhuǎn)的速率,維持6分鐘左右,可以制備出均勻的口服乳劑粒徑,最大值和最小值分別為0.9微米和0.08微米,具有十分穩(wěn)定的性質(zhì),分層、析水、沉淀等問題均沒有出現(xiàn),說明閃式提取法非常適用于復(fù)方牛至油口服乳劑的批量生產(chǎn)。采取科學(xué)的工藝測定了其含量,發(fā)現(xiàn)有效成分鹽酸小檗堿含量較高,提取效率顯著,具有較大的優(yōu)勢。
也有一些學(xué)者開始聯(lián)合應(yīng)用閃式提取法和微乳技術(shù)。任彥飛、易紅等[18]在中藥丹參中脂溶性成分提取中,聯(lián)合使用了微乳技術(shù)和閃式提取法,選擇丹參酮IIA作為脂溶性指標(biāo)成分,對比了在不同提取方式下丹參酮ⅡA的提取率。實驗結(jié)果表明,如果選擇微乳作為提取溶劑,運用閃式提取法,只需要經(jīng)過數(shù)分鐘的時間,就能夠?qū)?0%左右的丹參酮ⅡA從丹參中高效提取出來,丹參酮ⅡA的提取率在較大程度上受到提取次數(shù)、微乳稀釋倍數(shù)的影響,在具體操作工藝中,需要結(jié)合實際情況,科學(xué)確定相關(guān)因素。通過此實驗發(fā)現(xiàn),在中藥丹參有效成分提取中運用閃式提取法和微乳技術(shù),具有一系列優(yōu)勢,十分便捷和高效,具有良好的發(fā)展前景。管慶霞等[13]也通過實驗綜合對比了不同提取技術(shù)在丹參提取中的實施,發(fā)現(xiàn)閃式提取法聯(lián)合微乳技術(shù)有較大優(yōu)勢和發(fā)展空間。
在中藥制藥工藝中,非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)是提取,提取工藝會對中藥制劑的質(zhì)量、效益和現(xiàn)代化水平產(chǎn)生直接的影響。20世紀90年代,閃式提取法作為一種新型提取技術(shù)被提了出來,相較于其他提取技術(shù),閃式提取法具有一系列優(yōu)勢,能夠更加高效、快速地提取中藥制劑。閃式提取法所用到設(shè)備中的動力系統(tǒng)和破碎刀頭,不僅能夠高效提取不同質(zhì)地、入藥部位的中藥材,還具有較高的效率和良好的節(jié)能性、環(huán)保性,能夠高效提取中藥材中的化學(xué)成分,避免其熱敏性成分受到高溫的破壞。此外,實踐研究表明,在中成藥制劑復(fù)方提取、中藥制劑乳劑制備以及微乳技術(shù)聯(lián)合運用等領(lǐng)域也可以有效使用閃式提取法。
但是,需要注意的是,在運用閃式提取法時,如果某些中藥的有效成分具有過高的粘度,且溶劑選擇的是水,那么因為具有過多的水溶性成分,而在較大程度上增加粘稠性,很容易有混懸、乳化等問題出現(xiàn),增加過濾難度,甚至有堵塞問題發(fā)生,因此需要結(jié)合其成分特性采取相應(yīng)的再處理工藝。此外,部分物料難以有效粉碎,比如靈芝、礦物類、動物的骨骼類等,是否能夠快速溶出其有效成分,仍需要通過大量的實驗來確定,以保證閃式提取法的適用性。工業(yè)化生產(chǎn)是中藥制劑的必走之路,那么就需要充分考慮閃式提取法是否適用于大規(guī)模的生產(chǎn)當(dāng)中。借助閃式提取器可以有效運用閃式提取法,但是在具體操作中,需要嚴格控制提取容器的容量、額定功率、破碎刀具刀臂長短等一系列要素,這樣就存在著巨大的限制條件,對其大規(guī)模運用到生產(chǎn)中造成了不利影響,使其只能夠運用于實驗室研究。要想將其運用到大規(guī)模生產(chǎn)中,需要在未來的研究中,不斷改良閃式提取器的裝置構(gòu)造,如對其額定功率、提取容量適當(dāng)提升,對其刀具設(shè)計進行優(yōu)化,運用振動篩,有效改良過濾裝置,與預(yù)處理裝置連接,以便有效預(yù)破碎部分較硬質(zhì)地和較大形態(tài)的藥材。只有解決上述這些問題,才可以促使制劑提取過程得到根本上的改良和優(yōu)化,將閃式提取法的優(yōu)勢最大程度發(fā)揮出來。
閃式提取法在中藥制劑工藝中具有較大的優(yōu)勢和價值,可以提高提取效率,縮短提取時間,具有較強的節(jié)能環(huán)保性。在未來的發(fā)展中要不斷改良工藝設(shè)備,期望在提升中藥制劑生產(chǎn)效益的基礎(chǔ)上,促使我國中藥制劑工藝現(xiàn)代化步伐不斷加快。