摘 要:中兽药提取物是将来兽药业发展的一大趋势,采用现代提取工艺提高中兽药制剂生产水平和产品质量也是当前各企业研究的重点。本文就目前正在研究与亟待推广的中兽药提取的现代工艺与技术作了浅述,具体包括超临界流体萃取法、大孔吸附树脂技术、超滤技术、半仿生提取法、酶法提取等。
关键词:中兽药提取现代工艺 超临界流体萃取法大孔吸附树脂技术等
我国的中药不但历史悠久,而且产量居世界第一,然而就目前世界天然药物的贸易额看,我国仅占18%左右。究其原因主要受产业现代化工程技术水平不高和制备工艺落后等因素所制约。中药应用在畜禽养殖业也是如此。目前,国内中兽药制剂生产企业已达千家,品种数千个。但总的看来,兽医中药制剂(含中药提取)的生产仍处于中低水平,科技含量不高,剂型粗糙,质量难以控制。近年来,为加快中兽药现代化的进程,提高中兽药行业的整体水平,改变中兽药产品“粗、大、黑”的面貌,国内一些动物保健品企业已经开展中兽药新工艺、新技术、新剂型的研究,采用先进提取设备和现代提取工艺对传统中药进行二次开发,提高中兽药制剂生产水平和产品质量,缩短与西药产品疗效之间的差距,从而为中兽药新产品的开发奠定基础。本文就目前正在研究与亟待推广的中兽药提取现代工艺与技术作一浅述。
(一)传统方法的突破:
我们知道中药传统的提取方法有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流提取法、水蒸气蒸馏法等。我国古代中兽药医籍中就有用水煎煮、酒浸渍提取药材的记载。《中国兽药典》2000年版二部收载中成药采用煎煮法的有十余种,是仅次于粉碎法的一种重要方法。
传统中药水煎剂,药物有效成分提取不完全,并且使用量大,在饲料中占用配方空间大,药物吸收利用率低,在现代规模化养殖中,生产、运输、给药都不方便。无锡正大畜禽有限公司2009年获得农业部新药证书的国家三类新中兽药——黄芩解毒散通过分析组方成分,建立了50%乙醇2次回流提取的提取工艺,同时采用新型载体吸附浸膏技术,使得整个生产工艺简单、能耗低、生产成本低,产品流动性好,中药组分有效成分含量高,添加量小,防治仔猪腹泻拉稀的效果与抗生素无异,已经在规模化养殖中推广使用。该产品工艺已获得国家发明专利授权。
(二)现代新工艺:
近几年随着各学科互相渗透并在对浸提原理及过程深入研究的基础上产生新的提取工艺,如超临界流体萃取法、大孔吸附树脂技术、超滤技术、超声波提取法、半仿生提取法、酶法提取等已开始应用,成为中兽药研制开发的有效途径。
1、超临界流体萃取法:
超临界流体萃取法(supercritical fluid extraction,SFE)技术是20世纪60年代兴起的一种分离技术,它是利用超临界状态下的流体为萃取剂(一般为二氧化碳),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。目前,通过调节温度、压力、加入适宜夹带剂等方法,SFE-CO2己成功地从中药中提得挥发油、生物碱、黄酮、有机酚、苷类、萜类等成分。但SFE-CO2技术也有一定的局限性,它较适用于亲脂性、分子量较小物质的萃取,对极性大、分子量太大的物质如甙类、多糖等,要加夹带剂,并在很高的压力下进行,给工业化带来一定的难度。
2、大孔吸附树脂技术:
大孔吸附树脂技术主要是利用特殊的吸附剂——大孔吸附树脂的吸附性和分子筛相结合的原理,从中药提取液中有选择的吸附住其中的有效成分,去除杂质。该技术是中药分离技术的一大创新,经大孔树脂吸附技术处理后得到的精制物能使药效成分高度富集,杂质少,缩小剂量,提高中药产品质量;还能减少产品的吸潮性,提高稳定性。
大孔吸附树脂吸附分离技术所得提取物体积小、不吸潮,容易制成外观美观的各种剂型,尤其适用于颗粒剂和片剂,解决了中药的“粗、大、黑”问题;所用设备也简单,树脂可再生反复使用,成本较低,有很广阔的应用前景。
3、超滤技术:
超滤技术是膜提取分离技术(membrane separation technique,MST)中的一种,以其高效、节能和绿色等优点在中药制剂中的应用越来越多。其过程是当溶液体系进入滤器时,在滤器内的滤膜表面发生分离,溶剂和其他小分子量溶质透过不对称微孔的滤膜,大分子溶质和微粒如蛋白质、纤维素、树胶、果胶、鞣质等被滤膜阻留,从而达到分离提纯的目的。该技术适用于中药提取液的过滤除杂和中药注射剂等液体制剂方面,操作简便,设备要求不太高,是一项非常值得推广的新技术。
4、超声提取法: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,提高药物溶出速度和溶出次数,缩短提取时间的浸取方法。该方法目前还处于试验研究阶段。
5、半仿生提取法:即从生物药剂学的角度,将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,模拟口服给药后药物经胃肠道转运的环境,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。也就是先将药粉以一定pH的酸水提取,再用一定pH的碱水提取,提取用水的最佳pH和其它工艺参数的选择,可用一种或几种有效成分结合主要药理作用指标,采用比例分割法来优选。 主要特点是可以提取更多的有效成分,缩短生产周期,降低成本。经多个单味中药和复方制剂的研究,半仿生提取法已经显示出较大的优势和较好的应用前景。
6、酶法提取:中药制剂中的杂质大多为淀粉、果胶、蛋白质等,可选择相应的酶予以分解除去。针对根中含有脂溶性、难溶于水或不溶于水成分多,通过加入淀粉部分水解产物及葡萄糖苷酶或转糖苷酶,使脂溶性或难溶于水或不溶于水的有效成分转移到水溶性糖苷中。酶反应还能将植物细胞壁分解破坏,可较大幅度提高得率。
例如传统的黄芪提取工艺为水提醇沉,多糖提取得率约为2.5%,提取得率低,效率差。无锡正大畜禽有限公司先用酶解技术打破黄芩植物细胞壁,再用弱碱溶液进行提取,提高了得率,达到11.7%,提取物中的多糖含量达到70%以上,提取效率是是常规水提取的4倍,保证有效成分得到全部提取。在提纯方法上,采用大孔树脂吸附工艺,去除大分子植物蛋白、纤维素等杂质,同时在提取物中保留了黄芪甲苷、APS等活性物质,最终得到纯度较高的黄芪多糖。 除以上提取技术之外,连续逆流萃取、加压逆流提取法、旋流提取法等技术在中兽药提取中均有良好的应用前景。在应用时需注意的是,由于中药成分的复杂多样性,上述方法均有一定的选择性,应根据实际生产情况加以比较和选择提取方法、工艺和机械设备。从长远来看应用现代提取工艺也是企业开发具有自主知识产权中兽药,走向国际市场的重要基础。
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