中药成分的微波萃取

中药成分的微波萃取

何政卓

何政卓（贵州大学生命科学院制药工程2006级一班，贵州贵阳550025）

摘要：介绍微波辅助提取中药成分的原理、特点，对微波萃取技术在中药成分提取研究中的应用进行了综述结果表明微波萃取技术在辅助中药成分萃取中具有适用范围广萃取效率高节省时间等优点。

关键词：微波萃取；中药化学成分

中图分类号：R914文献标识码：A文章编号：1673-0992（2010）02-034-01

中药有效成分的提取是中药制备的首要环节，如何充分提取中药的有效成分、提高中药的利用率和临床疗效，是中药现代化面临的主要课题和重要任务。目前常用的中药成分提取方法有水煎法、溶剂浸提法等，但这些传统的提取方法存在着一些缺陷，如：有效成分提取不完全，这样不仅增加了生产成本，更重要的是会影响药效；溶剂消耗量大，无论是水煎法还是溶剂浸提法，都需要较多的水资源和有机溶剂，并且不可避免地引起较多能源如电、燃料等的消耗；有效成分在提取过程中可能造成损失，一些中药成分在空气中或在加热条件下易氧化破坏而且中药中所含有的相应的生物酶在提取过程中也会催化一些成分的降解。由于传统中药提取方法存在着诸多不容忽视的弊端，有关中药有效成分提取技术的研究日趋活跃，新技术如超声技术、超临界流体萃取技术[1]加压逆流提取技术、旋流提取技术以及微波技术[2]等受到极大关注，尤其是微波技术具有设备要求较低、操作方便、提取效率较高、能耗小等优点，因而国内外在医药、食品、美容等多方面获得一定的应用。

1微波萃取原理

微波萃取是利用微波能来提高萃取率的一种新发展起来的技术，微波能是一种由离子迁移和偶极子转动引起分子运动的非离子化辐射能。它作用于极性分子，可促进分子的转动，分子的转动可诱导非极性分子产生瞬时极化，并以约2.45*10.8次*+的速度做极性变换运动，从而产生键的振动和粒子之间的相互摩擦及碰撞，促进分子活性部分（极性部分）更好地接触和反应同时迅速生成大量的热能产生强烈的热效应。传统的加热方式中容器壁大多由热的不良导体制成，热由器壁传导到溶液内部需要时间相反微波加热是一个内部加热过程，它不同于普通的外加热方式将热量由外向内传递而是同时直接作用于内部和外部的介质分子，是整个物料同时被加热从而保证了能量的快速传导和充分利用。

2微波萃取中药成分的特点与选择性

根据被提取物的性质选择极性或非极性溶剂在中药材的微波萃取中十分重要，极性溶剂可用水、醇等，非极性溶剂可用正己烷等，利用不同物质在介电性质上的差异可达到选择性萃取的目的。对中药材饮片而言用水作溶剂并与药材同时进行微波萃取，细胞内外的水作为极性分子将同时被加热溶剂消耗大部分的微波能，植物细胞内破壁效果自然容易受到影响。因此如将作为溶剂的水去掉仅微波浸泡吸水后的中药材，这样含水的植物细胞则大量吸收微波能产生热量，水气化产生的压力使细胞迅速破裂产生微孔或裂纹从而使细胞内物质溶出达到萃取的目的。如果浸泡饮片的溶剂是非极性的而且饮片新鲜含水则可起到冷却和溶解的双重作用。

3微波萃取技术在中药成分萃取中的应用

3.1多糖类物质

中药多糖是一类具有显著生物活性的生物大分子物质，在细胞信号识别、粘附以及维持生物大分子结构等诸多生命活动中具有不可替代的作用，研究表明中药多糖在调节免疫、抗氧化、降血糖、抗病毒以及抗肿瘤等方面有显著的作用是部分中药的有效成分采用微波技术对多糖提取的研究较多。在板蓝根多糖提取研究中通过正交法获得板蓝根多糖提取的最佳条件为水浸泡1h后在480w功率下微波6min多糖提取率最高与未经微波处理的提取结果比较板蓝根粗多糖得率和多糖质量分数明显提高，粗多糖得率提高12.4%，多糖质量分数提高了5.8%。

3.2挥发油

李学坚等采用溶剂回流提取、微波浸提和水蒸气蒸馏法对丁香中的丁香油提取进行了比较研究，结果显示正己烷回流提取丁香油得率较高，但杂质含量高，色泽较深；微波提取物色泽较浅，提取选择性较好；采用蒸馏法提取的丁香油杂质最少，色泽最浅，但丁香油、丁香酚得率不及微波提取，并且微波提取可不经粉碎处理，仅用3h和300ml正己烷，溶剂回流法则用6h和450ml正己烷和大量电能，水蒸气则需要8h和大量水、电因此微波提取工艺最好。

3.3黄酮类物质

石河子大学的研究人员分别对车前草[3]狭叶红景天[4]荆芥叶[5]以及荆芥[6]-和新疆马齿苋[7]中的总黄酮进行了微波提取及含量测定研究，结果表明车前草总黄酮含量由文献报道的2.8%~3.5%提高到3.74%对狭叶红景天总黄酮可显著缩短提取时间样品中总黄酮含量达到21.1%微波辅助提取荆芥中总黄酮提取时间由常规法的2h缩短为21min且提取液中总黄酮含量由常规法的0.71%提高到1.11%采用微波技术干燥马齿苋、提取马齿苋总黄酮可显著缩短干燥时间并提高提取效率，总黄酮含量达到5.79%。王娟等通过均匀设计考察微波功率、辐射时间、溶剂用量、浸泡时间、原料粉碎度等参数对葛根中总黄酮提取效果的影响，确定在255w、辐射15min、固:液=1:9、粉碎度为40目、浸泡时间1h条件下干浸膏产率最高，与传统工艺比较，尽管有溶剂用量少、萃取时间短以及干浸膏中总黄酮含量高等优点，但其干浸膏得率明显较低。

3.4苷类物质

郭振库等通过正交设计方案研究了溶剂性质、加热时间、微波处理压力对黄芩中黄芩苷提取率的影响，显示最佳提取条件为：以35%乙醇作溶剂、提取压力0.15Mpa、恒压时间30s，在此条件下，与采用35%乙醇作溶剂、固:液=1:60、超声处理30min的提取结果进行比较，表明微波法的提取率为13.12%高于超声法12.10%的提取率。

3.5其他活性成分

中药金银花中绿原酸和异绿原酸的提取研究通过正交设计确定的最佳提取条件为35%乙醇作溶剂固:液=1:30处理时间60s压力0.10Mpa对同一批样品进行超声提取通过6次平行实验显示微波法比超声法提取率高19.43%且微波法提取结果的平行性好于超声法。紫杉醇的临床应用是抗肿瘤治疗药物发展的里程碑，早期紫杉醇由红豆杉中提取获得现主要以微生物发酵法制备。mattins等的研究表明在85L以95%乙醇微波提取9～10min条件下紫杉醇提取率与5g红豆杉针叶在100ml甲醇中振荡提取16h的紫杉醇提取率相当微波使提取时间缩短96～106.7倍，同时也大量节省了有机溶剂。

4结论

微波辅助提取中药成分是一项新技术，在中药活性成分多糖、黄酮、挥发油、生物碱、苷类物质以及醇类物质的提取中均有应用。尽管也有报道微波萃取虽可缩短提取时间而提取率与传统提取无显著性差异，但绝大多数文献报道采用微波辅助提取可以显著缩短提取时间并显著提高中药成分的提取率，提取质量好。因此，在中药成分萃取研究中，微波萃取技术具有设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好、节省时间、节省试剂、污染小等特点。

参考文献

[1]周兴挺.中药工业化提取中新技术的应用进展[J]中药新药与临床药理，2002,13(3):189.

[2]王绍林.微波加热原理及其应用[J].物理，1997,26(4)：232.

[3]孙萍，李艳，顾承志，等.狭叶红景天总黄酮的微波提取及含量测定[J]时珍国医国药，2002,13(1):5