子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及苷类等 都能被水溶出。例如葡萄糖、蔗糖等分了比较小的多羟基化合物,具有强亲 水性,极易溶于水。而淀粉虽然羟基数日多,但分子太大,所以难溶解于水; 蛋白质和氨基酸都是酸碱两性化合物,有一定程度的极性,所以能溶于水, 不溶或难溶于有机溶剂;苷类都比其苷元的亲水性强,特别是皂苷由于它们 的分子中往往结合有较多糖分子,羟基数目多,能表现出较强的亲水性,而 皂苷元则属于亲脂性强的化合物;輮质是多羟基的化合物,为亲水性的物质 有时为了增加某些成分的溶解度,也常采用酸水及碱水作为提取溶剂。 例如多数游离的生物碱是亲脂性化合物,不溶或难溶于水,但与酸结合成盐 后,能够离子化,加强了极性,就变为亲水的物质,不溶或难溶丁有机溶 剂,所以,通常用酸水提取生物碱。对于有机酸、黄酮、蒽醌、内酯、香豆 素以及酚类成分,则常用碱水提取,可使成分易于溶出 但用水提取存在的问题也不少,主要有以下几点:①易酶解苷类成分, 且易霉坏变质;②对于含果胶、黏液质类成分较多的中草药,其水提取液常 常呈胶状,很难过滤;③含淀粉量多的中草药,沸水煎煮时,中草药中的淀 粉可被糊化,过滤困难,所以不宜磨成细粉水煎;④含有皂苷成分较多的中 草药,水提液在减压浓缩时,常会产生大量泡沫,浓编困难 2.亲水性的有机溶剂 指与水能混溶的有机溶剂,如乙醇(酒精)、甲醇(木精)、内酮等,以 乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好,对中草药细胞的穿透能力较强。中药 中的亲水性的成分除蛋白质、黏液质、果胶、淀粉和部分多糖、油脂和蜡等 外,其余成分在乙醇中皆有一定程度的溶解度;一些难溶于水的亲脂性成 分,在乙醇中的溶解度也较大。而且乙醇的浓度还可以根据被提取物质的性 质而变化,采用不同浓度的乙醇进行提取。用乙醇提取时,乙醇的用量、提 取时间皆比用水提取节省,溶解出来的水溶性杂质也少。乙醇为有机溶剂, 虽易燃,但毒性小,价格便宜,来源方便,有一定设备即可回收反复使用, 而且乙醇的提取液不易发霉变质。因此乙醇是实验室和工业生产中应用范围 最广的一种溶剂,是历来提取最常用的…种溶剂。甲醇的性质虽和乙醇相 似,沸点也较低(64℃),但因为有毒性,所以提取时少用,使用时应注意 安全 3.亲脂性的有机溶剂 也就是一般所说的与水不能互溶的有机溶剂,如石油醚、苯、氯仿、乙 瞇、乙酸乙酯、二氯乙烷等。这些溶剂的选择性能强,不能或不容易提出亲 水性杂质,易提取亲脂性的物质,如油脂、挥发油、蜡、脂溶性色素等强亲 中药有效成分捷取分离技术
脂性的成分。这类溶剂容易挥发,多易燃(氯仿除外),一般有毒,价格较 费,设备要求也比较高,操作需要有通风设备。另外,这类试剂的透入植物 组织的能力较弱,往往需要长时间反复提取才能提取完全。药材中水分的存 在,会降低这类溶剂的穿透力,很难浸出其有效成分,影响提取率,所以对 原料的干燥度要求较高。鉴于以上原因,在大量提取中草药原料时,或工业 生产时直接应用这类溶剂有一定的局限性 三、提取方法 用溶剂提取中草药成分,常用浸渍法、渗漉法、煎煮法、同流提取法及 迕续呵流提取法等。 1.浸渍法 浸渍法适用于有效成分遇热易挥发和易破坏的中草药的提取。按溶剂的 温度分为热浸、温浸和冷浸等数种。浸渍法的操作是先将中草药粉或碎片装 人适当的容器中,然后加入适宜的溶剂〈如乙醇、烯醇或水等),浸渍药材以 溶出其中有效成分的方法。本法比较简单易行,但提出率较低,并且如果提 取溶剂为水的话,其提取液易于发霉变质,须注意加人适当的防腐剂。此外, 最好采用二次或三次浸渍,以减少由于药渣吸附导致的损失,提高提取率。 2.渗漉法 具体操作是将中草药粉末先装在渗漉器中使药材浸渍24~48h膨胀,然 后不断添加新溶剂,使其自上而下渗透过药材,从渗漉器下部流出、收集浸 出液的一种浸出方法。当溶剂渗透进药粉细 胞内溶出成分后,由于其比重加大而向下移 动时,上层新加入的溶液便置换其位置,造 成良好的浓度差,使扩散能较好地进行,提 取的过程是一种动态过程,故浸出的效果优 于浸渍法。但流速应该加以控制(宜成滴不 宜成线),在渗漉过程中应该随时从药面上补 充加入新的溶剂,使药材中有效成分充分浸 出为止。当渗漉流出液的颜色极浅或渗漉液 的体积相当于原药材重的10倍时,便可认为 基本上已提取完全。滲漉装置如图1-1所示 3煎煮法 煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方 法。此法简便易行,能煎出大部分有效成分, 图1-1渗漉装置 5 中药有效成分的提取方法
但煎出液中杂质较多,且容易发生霉变,一些不耐热挥发性成分易损失 般药材宜煎2次。所用容器一般为陶器、砂罐或铜制、搪瓷器皿,不宜用铁 锅,以免药液变色。加热时最好时常搅拌,以免局部药材受热太高,容易焦煳。 有蒸汽加热设备的药},多采用大反应锅、大铜锅、大木桶,或水泥砌的池子 中通入蒸汽加热。还可将数个煎煮器通过管道互相连接,进行连续煎浸。 4.回流提取法 应用有机溶剂加热提取时,必须采用回流加热装置,以免溶剂挥发损失并 减少有毒溶剂对实验操作者的毒害。小量操作时,可在圆底烧瓶上连接回流冷 凝器,加热前先开冷凝水。装药材量约为圆底烧瓶容量的1/3~1/2为宜,溶剂 浸过药材表面约1~2cm,实验室多采用水浴加热,比较安全。第一次提取以保 持沸腾回流约1h为宜,放冷后过滤,再在药渣中添加新的溶剂,做第二次、第 二次加热回流提取,分别约半小时,或通过薄层检测 有效成分基本提尽为止。此法提取效率较冷浸法高, 但由于操作的局限性,大量生产中也少被采用,而是 多采用连续提取法。 5.连续提取法 连续提取法是实验室做中药有效成分分析时,用 有机溶剂提取中常用的方法,通常用脂肪提取器或称 2素氏提取器来完成(图12)。这种提取法,需用溶剂 3悬较少,提取成分也比较完全,但一般需数小时(常 6~8h)才能完成,所以遇热不稳定易变化的中药成 分不宜采用此法。尽管如此,在应用挥发性有机溶剂 提取中草药有效成分时,不论小型实验或大型生产, 均以连续提取法为好。 6.超声波提取 超声波提取法是利用超声波增大物质分子运动频 率和速度,增加溶剂穿透力,提高药物成分溶出速度 和溶出次数,缩短提取时间的浸提方法(详见第四章 第五节)。 图12索氏提取器 7.微波辅助提取 1一冷凝管;2—溶剂蒸汽 微波辅助提取是新发展起来的利用微波能来提高 上升管,3虹吸同流管;提取效率的新技术。被提取中药有效成分在微波电磁 4一装有药物的滤纸筒 溶剂;6-水浴 场中快速转向及定向排列,从而产生撕裂和相互摩擦 引起发热,可以保证能量的快速传递和充分利用,易 6 中药有效成分提取分离技术
于溶出和释放(详见第四章第六节)。 8.超临界流体萃取 超临界流体萃取法是利用超临界状态下的流体为萃取剂,从液体或固体中 萃取中药材中的有效成分并进行分离的方法。(O因其本身无毒、无腐蚀、临 界条件适中的特点,成为超临界流体萃取法最为常用的超临界流体(SF)(详见 第四章第二节) 9.酶法提取 中草药的细胞壁是由纤维素构成,其中的有效成分往往是包裹在细胞壁 内,酶法就是利用纤维素醇、果胶酶、蛋白酶等(主要是纤维素酶),破坏 植物的细胞壁,以利于有效成分最大限度溶出的一种方法。这是一项很有前 途的新技术,在国内,上海中药一厂首先应用酶法成功制备了生脉饮口 服液( 四、影响提取效率的因素 溶剂提取法的关键在于选择合适的溶剂及提取方法,但是在操作过程 中,原料的粒度、提取时间、提取温度、设备条件等因素也都能影响提取效 率,必须加以考虑。 原料的粒度 粉碎是中药前处理过程中的必要环节,通过粉碎可增加药物的表闻积, 促进药物的溶解与吸收,加速药材中有效成分的浸出。但粉碎过细,药粉比 表面积太大,吸附作用增强,反而影响扩散速度,尤其是含蛋白、多糖类成 分较多的中药,粉碎过细,用水提取时容易产生黏稠现象,影响提取效率 原料的粉碎度应该考虑选用的提取溶剂和药用部位,如果用水提取,最好采 用粗粉,用有机溶剂提取可略细;原料为根茎类最好采用粗粉,全草类、叶 类、花类等可用细粉。 2.提取的温度 温度增高使得分子运动速度加快,渗透、扩散、溶解的速度也加快, 以热提比冷提的提取效率高,但杂质的提出也相应有所增加。另外,温度也 不可以无限制增高,过高的温度会使有些有效成分氧化分解而遭到破坏。 般加热到60℃左右为宜,最高不宜超过100℃ 3.提取的时间 在药材细胞内外有效成分的浓度达到平衡以前,随着提取时间的延长 提取出的量也随着增加。所以,提取的时间没必要无限延长,只要合适、提 取完全就行。一般来说,加热提取3次,每次1h为宜 中药有效成分的提取方法
第二节水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法,只适用于难溶或不溶于水、与水不会发生反应、能随水蒸 气蒸馏而不被破坏的中草药成分的提取。这类成分的沸点多在100℃以上,当温 度接近10℃时存在一定的蒸气压,与水在一起加热时,当其蒸气压和水的蒸气 压总和为一个大气压时,液体就开始沸腾,水蒸气将挥发性物质一并带出。例 如中草药中的挥发油多采用本法提取,白头翁素、丹皮酚、杜鹃酮、丁香酚 桂皮醛等单体成分也常用此法提取。在具体实验室操作时蒸馏瓶中的药粉和水 的总体积为蒸馏瓶容量的1/2为宜,不宜超过2/3。冷凝管的冷凝效率一定要 高,当馏出液由浑浊变为澄清时,表示蒸馏已基本完成。实验室常用的简单水 蒸气蒸馏装嚣如图1-3所示,工业用水蒸气蒸馏装置如图1-4所示。 温度计 一冷凝管 图13实验室常用的水蒸气蒸馏简单装置 实例1白头翁素的水蒸气蒸馏法提取 取多被银莲花的干燥根茎粗粉3kg,水蒸气蒸馏法提取收集蒸馏液200, 用乙鹾萃取,回收乙醚,得到黄棕色油状液体。稍加放置后,逐渐析出白色结 品,用乙醚洗涤后,再以氯仿重结品,得棱柱状晶体,即为白头翁素l21 实例2徐长卿中丹皮酚的提取 徐长卿( Cynanchum paniculatum)全草切细,加5~6倍水,微火蒸 8 中药有效成分提取分离技术