中藥提取方法及重金屬檢測(cè)方案

引言:中藥的化學(xué)成所含成份十分復(fù)雜，既含有多種有效的成份，又有無(wú)效的成份，也包含有毒成份。提取其有效成分并進(jìn)一步加以分離、純化，得到有效單體是中藥研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。中藥提取就是利用一些技術(shù)最大限度提取其中有效成份，使得中藥制劑的內(nèi)在質(zhì)量和臨床治療效果提高，使中藥的效果得以最大限度的發(fā)揮。

   中藥的提取是中藥生產(chǎn)過(guò)程重要的單元操作，其工藝方法、工藝流程的選擇和設(shè)備配置都將直接關(guān)系到中藥的質(zhì)量和臨床效果。

   傳統(tǒng)的離心法、板框過(guò)濾法、澄清劑法、醇沉法、樹脂吸附法等工藝無(wú)法對(duì)中藥提取液進(jìn)行有效的澄清和提純精制，同時(shí)還存在如過(guò)濾困難堵塞快、樹脂堵孔、醇沉溶劑消耗大、高溫濃縮時(shí)能耗高、生產(chǎn)提取廢水量大、造成環(huán)保負(fù)擔(dān)等問(wèn)題。

一、中藥的提取方法
1.傳統(tǒng)方法
   中藥治療的傳統(tǒng)提取方法包括水煎煮法、浸漬法、滲漉法、改良明膠法、回流法、溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法和升華法等。其中水煎煮法是最常用的方法。

1.1溶劑提取法 
   溶劑提取法是應(yīng)用最廣泛的方法，它是根據(jù)中草藥中各種有效成分溶解度的性質(zhì)，選用對(duì)需要成分溶解度大而對(duì)其他成分溶解度小的溶劑，將所需要的活性成分從藥材組織內(nèi)溶解出來(lái)的一種提取方法。

   常見(jiàn)的提取溶劑可分為以下三類:
1.1.1水：水是一種強(qiáng)的極性溶劑。中草藥中親水性的成分，如無(wú)機(jī)鹽、糖類、分子不太大的多糖類、鞣質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸鹽、生物堿鹽及甙類等都能被水溶出。為了增加某些成分的溶解度，也常采用酸水及堿水作為提取溶劑。酸水提取，可使生物堿與酸生成鹽類而溶出，堿水提取可使有機(jī)酸、黃酮、蒽醌、內(nèi)酯、香豆素以及酚類成分溶出。但用水提取易酶解甙類成分，且易霉壞變質(zhì)。某些含果膠、粘液質(zhì)類成分的中草藥，其水提取液常常很難過(guò)濾。沸水提取時(shí)，中草藥中的淀粉可被糊化，而增加過(guò)濾的困難。故含淀粉量多的中草藥，不宜磨成細(xì)粉后加水煎煮。中藥傳統(tǒng)用的湯劑，多用中藥飲片直火煎煮，加溫可以增大中藥成分的溶解度外，還可能有與其他成分產(chǎn)生“助溶”現(xiàn)象，增加了一些水中溶解度小的、親脂性強(qiáng)的成分的溶解度。但多數(shù)親脂性成分在沸水中的溶解度是不大的，即使有助溶現(xiàn)象存在，也不容易提取完全。如果應(yīng)用大量水煎煮，就會(huì)增加蒸發(fā)濃縮時(shí)的困難，且會(huì)溶出大量雜質(zhì)，給進(jìn)一步分離提純帶來(lái)麻煩。中草藥水提取液中含有皂甙及粘液質(zhì)類成分，在減壓濃縮時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，造成濃縮的困難。通�？稍谡麴s器上裝置一個(gè)汽一液分離防濺球加以克服，工業(yè)上則常用薄膜濃縮裝置。

1.1.2親水性的有機(jī)溶劑：也就是一般所說(shuō)的與水能混溶的有機(jī)溶劑，如乙醇（酒精）、甲醇（木精）、丙酮等，以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比較好，對(duì)中草藥細(xì)胞的穿透能力較強(qiáng)。親水性的成分除蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、果膠、淀粉和部分多糖等外，大多能在乙醇中溶解。難溶于水的親脂性成分，在乙醇中的溶解度也較大。還可以根據(jù)被提取物質(zhì)的性質(zhì)，采用不同濃度的乙醇進(jìn)行提取。用乙醇提取比用水量較少，提取時(shí)間短，溶解出的水溶性雜質(zhì)也少。乙醇為有機(jī)溶劑，雖易燃，但毒性小，價(jià)格便宜，來(lái)源方便，有一定設(shè)備即可回收反復(fù)使用，而且乙醇的提取液不易發(fā)霉變質(zhì)。由于這些原因，用乙醇提取的方法是歷來(lái)最常用的方法之一。甲醇的性質(zhì)和乙醇相似，沸點(diǎn)較低（64℃），但有毒性，使用時(shí)應(yīng)注意。

1.1.3親脂性的有機(jī)溶劑：也就是一般所說(shuō)的與水不能混溶的有機(jī)溶劑，如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。這些溶劑的選擇性能強(qiáng)，不能或不容易提出親水性雜質(zhì)。但這類溶劑揮發(fā)性大，多易燃（氯仿除外），一般有毒，價(jià)格較貴，設(shè)備要求較高，且它們透入植物組織的能力較弱，往往需要長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)提取才能提取完全。如果藥材中含有較多的水分，用這類溶劑就很難浸出其有效成分，因此，大量提取中草藥原料時(shí)，直接應(yīng)用這類溶劑有一定的局限性。
 
1.2 水蒸氣蒸餾法
  是利用中藥材中的有效成分能隨水蒸汽蒸餾而不被破壞的一種提取方法，主要用于芳香水和揮發(fā)油的提取。該方法的原理為道爾頓原理：相互不溶也不起化學(xué)作用的液體混合物的蒸汽總壓，等于該溫度下各組分的飽和壓之和。盡管各組分本身的沸點(diǎn)高于混合液的沸點(diǎn)，但當(dāng)分壓總和等于大氣壓時(shí)，液體混合物即開始沸騰并被蒸餾出來(lái)。

1.3 升華法
  固體物質(zhì)受熱后直接變成汽態(tài)，遇冷后又凝固為原來(lái)的固體物質(zhì)，稱為升華法，（如丹皮酚的提�。┎僮髟�理與蒸餾法差不多。

1.4 中藥提取傳統(tǒng)方法缺點(diǎn)
   有效成分損失較多，尤其是水不溶性成分；提取過(guò)程中有機(jī)溶劑有可能與有效成分作用，使其失去原有效用；非有效成分不能被限度地除去，濃縮率不夠高；提取液中除有效成分外，往往雜質(zhì)較多，尚有少量脂溶性成分，給精制帶來(lái)不利；高溫操作會(huì)引起熱敏性有效成分的大量分解。

2.現(xiàn)代方法
  近年應(yīng)用于中藥提取分離中的高新技術(shù)有：超臨界流體萃取法、膜分離技術(shù)、超微粉碎技術(shù)、中藥絮凝分離技術(shù)、半仿生提取法、超聲提取法、旋流提取法、加壓逆流提取法、酶法、大孔樹脂吸附法、超濾法、分子蒸餾法等。

2.1 超臨界流體萃取
   超臨界流體萃取SFE是利用超臨界狀態(tài)下的流體為萃取劑，從液體或固體中萃取中藥材中的藥效成分并進(jìn)行分離的方法。該技術(shù)是80年代引入中國(guó)。其原理是以一種超臨界流體在高于臨界溫度和壓力下，從目標(biāo)物中萃取有效成分，當(dāng)恢復(fù)到常壓常溫時(shí)，溶解在流體中成分立即以溶于吸收液的液體狀態(tài)與氣態(tài)流體分開。萃取過(guò)程一般分為流體壓縮→萃取→減壓→分離四個(gè)階段。

2.2 膜提取分離技術(shù)
   膜分離技術(shù)是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的分離技術(shù)，其分離基本原理是利用化學(xué)成分分子量差異而達(dá)到分離目的。在中藥應(yīng)用方面主要是濾除細(xì)菌、微粒、大分子雜質(zhì)（膠質(zhì)、鞣質(zhì)、蛋白、多糖）等或脫色。該工藝與傳統(tǒng)的醇流工藝比較省去了醇沉工藝中的多道工序，達(dá)到除雜的目的，仍然保持了傳統(tǒng)中藥的煎煮和復(fù)方配伍具有侵膏干燥容易、吸濕性小，添加賦形劑少，節(jié)約大量乙醇和相應(yīng)的回收設(shè)備，縮短生產(chǎn)周期，減少工序及人員，節(jié)約熱能等特點(diǎn)。
   膜分離系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)：世界先進(jìn)的納米膜技術(shù)材料，選擇性分離強(qiáng)，對(duì)雜質(zhì)分離徹底；減少溶劑的消耗，降低防爆等級(jí)，提高生產(chǎn)安全；常溫濃縮，不破壞熱敏性成分，可脫鹽降灰份，同時(shí)節(jié)能降耗；料液以獨(dú)特的錯(cuò)流式運(yùn)行方式，無(wú)須添加助濾劑，可解決污染堵塞難題；純物理過(guò)程，無(wú)化學(xué)反應(yīng)，不改變藥效成分；產(chǎn)品品質(zhì)提高，可以減少服用量，降低不良反應(yīng)；簡(jiǎn)化工序，縮短周期，提高生產(chǎn)效率；先進(jìn)的組件化設(shè)計(jì)，膜材料更換方便，操作簡(jiǎn)單；自動(dòng)化控制，設(shè)計(jì)在線再生清洗和排污，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
   中藥提取液精制濃縮設(shè)備適用范圍：中藥浸膏預(yù)濃縮、中藥口服液濃縮、中藥顆粒劑提高澄清度和溶解性、中藥注射劑備用液精制、藥酒、保健酒澄清。

2.3 超微粉碎技術(shù)
   根據(jù)粉碎加工技術(shù)的深度和粉體物料物理化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用性能的變化，一般將細(xì)粉體和微細(xì)粉體分為10—1000μm（細(xì)粉），0.1—10μm（超細(xì)粉）和0.001—0.1μm的細(xì)粉一般采用傳統(tǒng)的粉碎或磨粉設(shè)備及相應(yīng)的分級(jí)設(shè)備等進(jìn)行加工，這種加工技術(shù)稱為磨粉；小于0.1μm的超微細(xì)粉目前還難以完全用機(jī)械粉碎的方法加工，需要采用其他物理，化學(xué)，方法進(jìn)行加工；一般將加工0.1—10μ的超細(xì)粉體和相應(yīng)的分級(jí)技術(shù)稱為超細(xì)粉碎。
   超微粉碎技術(shù)是利用超聲粉碎、超低溫粉碎技術(shù)，使生藥中心粒徑在5～10μm以下，細(xì)胞破壁率達(dá)到95%。藥效成分易于提取也容易被人體直接吸收，這種新技術(shù)的應(yīng)用，不僅適合于各種不同質(zhì)地的藥材，而且可使其中的有效成分直接暴露出來(lái)，從而使藥材成分的溶出和起效更加迅速完全。中藥有效成分的溶出速度與藥物粉碎度有關(guān)，對(duì)不同粉碎度的三七進(jìn)行了體外溶出度試驗(yàn)。結(jié)果表明三七藥材45min溶出物含量和三七總皂甙溶出量大小順序?yàn)椋何⒎?gt;細(xì)粉>粗粉>顆粒。
中藥超細(xì)粉化的研究開發(fā)剛剛起步，常用于一些作用獨(dú)特的傳統(tǒng)名貴中藥，如西洋參、珍珠等的粉碎。這些滋補(bǔ)保健中藥微粉化后可使利用率提高。

2.4 中藥絮凝分離技術(shù)
   中藥絮凝分離技術(shù)是將絮凝劑加到中藥的水提液中通過(guò)絮凝劑的吸附、架橋、絮凝作用以及無(wú)機(jī)鹽電解質(zhì)微粒和表面電荷產(chǎn)生凝聚作用，使許多不穩(wěn)定的微粒如蛋白質(zhì)、錳液質(zhì)、樹膠、鞍質(zhì)等連接成絮團(tuán)沉降，經(jīng)濾過(guò)達(dá)到分離純化的目的。使用絮凝劑能在較大程度上保留有效成分，安全無(wú)毒，操作簡(jiǎn)便。絮凝劑有鞣酸、明膠、蛋清、101果汁澄清劑、ZTC澄清劑、殼聚糖等，但應(yīng)用最廣泛的是殼聚糖澄清劑。

2.5 中藥提取現(xiàn)代方法的優(yōu)點(diǎn)
   中藥提取物純度高，操作簡(jiǎn)單，節(jié)能；提取效率高，生產(chǎn)周期短，易發(fā)現(xiàn)天然植物中新的活性成分，極少損失易揮發(fā)組分或破壞生理活性物質(zhì)，無(wú)溶劑殘留，產(chǎn)品質(zhì)量高。

二、單味中藥中微量元素的測(cè)定
　　目前，原子吸收光譜法已成為一種成熟的測(cè)定單味中藥中微量元素的儀器分析技術(shù)采用HNO;-HCIO4濕法消化，用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定了單味中藥柴胡中微量元素鐵、錳和鋅的含量。結(jié)果表明，用原子吸收分光光度法測(cè)定柴胡中金屬元素含量，方便迅速，結(jié)果準(zhǔn)確。同一種藥材不同部位其元素含量可能不同，例如文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)歸不同藥用部位的微量元素含量差異較大，鐵在歸尾中含量較高，銅在歸身中含量較高，鋅在歸頭中含量較高，而鋇在歸身中含量較高，因此，這些數(shù)據(jù)為歸頭、歸身、歸尾3個(gè)部分分開入藥的臨床應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。探討了抗衰老中草藥中重金屬的含量及微量元素的相關(guān)性，測(cè)定了羊，藿、五味子等8種中藥中的鐵、鈣、鋅、鎂、銅、鉛、 鉻、砸、砷，發(fā)現(xiàn)鉛與鎂之間有顯著的相關(guān)性。

　　材料中重金屬元素鉛、福的含量，并與丹參、西洋參、 白芍、黃芪中重金屬的含量進(jìn)行了比較，測(cè)定結(jié)果為葛根中Pb為 4.633mg/kg、Cd 為 0.225mg/kg，與我國(guó)藥典中有重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)的丹參、西洋參、白芍、黃芪四味常用中藥材比較無(wú)差別。

　　由于每種元素具有不同的性質(zhì)，應(yīng)根據(jù)待測(cè)元素選擇合適的原子化方法，火焰原子吸收法適用于大部分元素的測(cè)定，如鋅、鐵、銅、錳等，且重現(xiàn)性好，易于操作。但它的缺點(diǎn)是僅有約10%的試液被原子化，原子化效率低；石墨爐原子化裝置可提高原子化效率，使靈敏度提高10-200倍，它主要針對(duì)于易氧化難解離的堿金屬及一些過(guò)渡元素;氫化物原子化法針對(duì)某些易形成氫化物的元素，如汞、砷等根據(jù)元素特性的不同建立了太子參、山楂和山藥中銅、鉛、砷、汞、鎘含量的不同測(cè)定方法,用火焰法測(cè)定了銅的含量，原子吸收光譜法測(cè)定單味中草藥的相關(guān)報(bào)道。