药用植物有效成分提取传统技术比较研究

廖成松，韩阳阳，陈志婧，赵静漪，石华玉

（1.锡林郭勒职业学院，内蒙古 锡林浩特市 026000；2.锡林郭勒盟农畜产品检验检测中心，内蒙古 锡林浩特市 026000；3.锡林郭勒土壤肥料和节水农业工作站，内蒙古 锡林浩特市 0260001；4.内蒙古绿草堂药业有限责任公司，内蒙古 太卜寺旗 027000）

药用植物是指医学上用来防御和治疗疾病的天然植物，《本草纲目》、《黄帝内经》、《伤寒杂病论》等著作中详细记载了多种药用植物的生长环境、形态、功效等参数。在我国医学水平和医疗条件均不发达的年代，各类疾病的治疗几乎都依赖于药用植物配制成的中药，而中药制作中最为关键的步骤就是其有效成分的提取，提取的工艺与方法会直接影响中药的药效［1］。药用植物的有效成分通常位于植物的根、茎、叶、花、果、种子等不同部位中，在中药发展历程中，人们一直致力于从这些部位中最大限度地获取活性有效成分。本文就煎煮法、渗漉法、浸渍法、回流法、蒸馏法、升华法、压榨法等传统提取技术的原理、特点和应用进行了全面的归纳总结，并对其进行了综合比较，且针对弥补各自缺点提出了相应的建议，旨在为我国中药传统提取技术的改进和新技术的开发提供借鉴和参考。

1 传统技术

1.1 煎煮法

煎煮法是药用植物采收后将入药部位分离，再经过清洗、分拣、晾晒、浸泡之后，进行熬制的提取方法［2］。其原理是通过溶剂高温加热使植物细胞壁被动破裂，有效成分溶于溶剂中，最终达到细胞壁内外浓度饱和。因其适用范围大，简便易行，一度成为利用率最高的传统制药方法，并一直沿用至今。

煎煮法中浸泡方法、熬制器具、兑水量、煎煮时间会直接影响药物有效成分的提取质量和效率。药用植物大多经过晾晒，水分所剩无几，细胞液干涸，为了使细胞中可溶性物质被充分提取，应先浸泡再煎煮。研究表明，为了避免中药中大部分苷类成分被酶解，需要合理规定浸泡时间，花、茎、叶入药的植物，需浸泡20～30 min，以根、种子、果实入药的植物，可浸泡60 min［3］。杨蓉等提出煎煮前浸泡30～60 min可使细胞重新膨胀，有利于有效成分的提取［4］。通过对茵陈蒿汤和白头翁汤的浸泡与未浸泡煎液进行比较，得出浸泡后的煎液所含有效成分含量明显高于未浸泡者［5］。药用植物的有效成分普遍具有酸碱性，所以在选择煎煮工具时要特别注意材质，切勿使植物成分与工具发生化学反应。例如植物中的鞣酸成分与铁元素可发生化合反应生成黑色的鞣酸铁；诃子、苏木、地榆含有酚羟基化合物，在铁锅中煎煮时，易与铁产生化学反应，形成深紫色、黑紫色、黑绿色沉淀［5］；黄皮属植物中含有的香豆素类成分遇铁会产生颜色反应；某些含有碳酸成分的植物在铜器中煎煮会产生碳酸铜，因此，铁、铜、铝等金属器具不宜用来煎煮中药。砂锅、陶瓷、玻璃等器具因价格低廉、稳定性较好、受热均匀、保温性好等优点，是煎煮中药的主要工具。药用植物煎煮过程中时间和水量的控制是提高药用成分提取质量的重要手段，煎煮时间太长，会使水量蒸发过多，错过药物最佳提取时机，有效成分被破坏；煎煮时间过短，又可能导致有效成分不能充分溶解和提取出来。中药在煎煮过程中会发生中和、降解、氧化等化学反应，不同中药材的最佳煎煮时间也不尽相同。单味药材根据其自身需要分为先煎和后下两种方法，先煎是指一些难溶于水的药材需要打碎煎煮，待溶解到一定程度之后再放入其他药材，另一个原因是部分药材毒副作用较强，需在饮用前煎煮降低毒性［6］；后下是指针对有效成分极易挥发的药材，煎煮时选择最后放入，有利于保全药效［7］。一般来说，滋补类药材需要更多的时间来进行煎煮，如党参、当归等，需要煎煮的时间至少达到3 h［8］，而大黄的煎煮时间以50 min为最佳［9］。对于没有特殊性的单味药材来说，可以选择通用的煎煮方法，复方药的煎煮时间与水量没有常规方法，必须依据不同植物药用特性进行多种组合从而确定最佳煎煮时间和用水量。

1.2 渗漉法

渗漉法是药用植物细胞内的可溶性物质浸入溶剂，使溶剂的浓度升高、比重下降，造成浓度差后将原始溶剂与浸出溶剂分离并提取有效药物成分的过程［1］。此方法通用工具为渗漉器，一般操作步骤为：粉碎、润湿、装筒、排气、浸渍、渗漉［10］。先将研磨好的药粉充分浸湿，均匀装入仪器内部（渗漉筒或渗漉罐），再排空仪器内部的空气，从顶部放入溶剂，使溶剂充分浸入药材粉末，最后从仪器下部出口渗出有效成分，所得浸出液称为“渗漉液”。根据以上操作步骤，渗漉法在使用时需要注意以下3个方面［11］：首先，药材粉碎须均匀一致，为了使溶剂充分浸入药材，切勿将疏密不一的几种粉末放在一起，避免出现部分药材未能压紧的现象。其次，渗漉前须将药材完全润湿，充分膨胀，防止渗漉器在运转过程中堵塞。第三，装入药材需要分多次进行，且每次药材量都不宜过多，装一层压一次，以保证均匀压紧而不留空隙。

渗漉法常用溶剂为无水乙醇、甲醇、水、石油醚等，浸渍时间根据不同药材特性具体设置。洪燕等研究表明，干姜中姜酚类成分的提取以12倍量80%的乙醇溶液为溶剂，冷浸2 h后再加入4倍量80%的乙醇溶液，按5 mL·min-1的速度渗漉为最佳［12］。研究表明，红花中HSYA（羟基红花黄色素A）和红花黄色素的最佳提取条件是以60%乙醇浸渍12 h，25倍量进行渗漉，渗漉流速为1 mL·min-1［13］。王文军等研究表明以石油醚为提取溶剂，料液比1：60（g：mL），渗漉速度为1 mL·min-1，浸泡时间为12 h，银杏叶中银杏酸提取率为1.24%，银杏酸提取回收率达到85.52%，且银杏叶中银杏黄酮和银杏内酯含量几乎无损耗［14］。干燥黄蜀葵花有效成分渗漉法提取结果表明，用10倍量90%甲醇渗漉效果佳，渗漉液经减压旋转蒸发，浓缩至无醇味得总浸膏［15］。

1.3 浸渍法

浸渍法也属于溶剂提取，与上文2种方法的提取原理相同，都是通过细胞壁内外浓度饱合进行有效提取。在操作步骤上，浸渍法与煎煮法更为相似，但在提取过程中，浸渍法不需要将植物持续煮沸，使用常温或温热溶剂（60～80℃）加热即可。根据溶剂温度以及浸渍次数的不同，使用常温溶剂的方法称为冷浸法，使用温热溶剂提取的方法称为热浸法，使用溶剂进行多次提取的方法称为重浸法。每种药材的机理成分各不相同，所以在选取方法时要全面考虑植物特性，选择最适宜植物机理的操作。冷浸法将滤液浓缩，可进一步制备流浸膏、浸膏、片剂、冲剂等［16］。重浸法适用于有效成分不能一次充分浸出的药材，利用一次浸出液对新药粉再浸渍，可减少溶剂吸收浸提液所引起的药物成分的损失。秦晶晶等使用回流提取法、微波辅助萃取法、索氏提取法、超声提取法、冷浸法5种方法提取到菟丝子中总黄酮含量分别为31.24、16.84、12.82、9.74、8.88 mg·g-1，可见冷浸法回收率最低［17］。张蕊发现采用浸渍法对柯子中有抑菌功效的鞣质类成分进行提取，提取液对试验菌株的抑制效果普遍优于回流法提取液［18］。

浸渍法使用的溶剂有甲醇、乙醇、白酒、水及其它亲脂性有机溶剂，如乙醚、氯仿、石油醚等，浸渍时间与溶剂用量因药材不同而不同。因为该方法耗时较长，用水作溶剂易发生质变，所以醇类溶剂使用较多，浸渍过程中应注意密封，以免有效成分挥发。采用热浸法提取花生壳中多酚类物质，结果表明最佳条件为：65%乙醇作为溶剂，药粉与溶剂体积比为1：30（g：mL），浸提温度为75℃，浸提时间为5 h［19］。王亚萍等对胡黄连浸膏提取技术研究表明，浸渍法简便易行，适用于该药材，最优浸渍条件为：药材粒度20目，溶剂为80%浓度乙醇，料液比1：25（g：mL），时间75 min，温度80℃［20］。黄四平等用浸渍法提取苦皮藤素，结果表明，以甲醇作为提取剂，料液比1：6（g：mL），60℃浸提3次，每次6 h，提取效果最佳［21］。

1.4 回流法

回流法是指使用具有挥发性的有机溶剂和回流加热装置提取浸出液后再进行蒸馏、冷却，使溶剂重新凝聚，重复流回装置内再次浸提，以此往复，直至药用有效成分被完全提出［22］。回流法在实验室中常用仪器为多功能提取罐和索氏提取器［23］，生产中采用索氏提取浓缩机组［24］。此方法类型包括常压回流提取法、减压回流提取法，热回流法、冷回流法。常用提取溶剂包括乙醇、甲醇等具有挥发性的有机溶剂，操作参数具体依据植物本身特点制定。刘美琳等利用回流法对波棱瓜子多糖进行提取时发现最佳条件为100℃的水浴，1：40（g：mL）的料液比，共提取2次，总用时3 h［25］。崔译戈采用热回流法提取芹菜中黄酮类化合物，筛选出最优条件为80%的乙醇溶液60 mL，提取1 h，黄酮类化合物的提取率最高达到3.31%［26］。温玲蓉等在研究中发现，在相同溶剂提取条件下，常压回流提取法所浸提的溪黄草提取物抗氧化性及总酚、黄酮、单宁提取率明显高于减压回流提取物［27］。

1.5 蒸馏法

蒸馏法指将含挥发性成分的药材的粗粉或碎片，浸泡湿润后，加热蒸馏或通入水蒸气蒸馏，样品中的挥发性成分随水蒸气蒸馏而带出，操作简单，且不存在溶剂污染，但加热温度过高易造成活性成分损失［28］。此方法也适用于易挥发性物质如精油类的提取，常用工具为传统水蒸气蒸馏装置，由水蒸气发生器、气化、冷凝和接收4个部分组成［29］。萨如拉等使用高压水蒸气蒸馏法提取厚朴有效精油成分时发现，厚朴在2.1 MPa压力下回收率极高［30］。运用水蒸气蒸馏和乙醇提取两种方法分别提取茭白中的化学成分，结果显示水蒸气蒸馏提取物中共分离出106种组分，乙醇提取物中只分离出89种组分［29］。

1.6 升华法

升华是指固体物质受热后直接气化，遇冷空气后又凝聚为固体化合物的过程。中药中一些成分具有升华的性质，因此可以利用该特性从中药中提取出来，如生物碱类物质咖啡因、游离羟基蒽醌类成分、一些香豆素类及有机酸类成分（七叶内酯及苯甲酸）、茶多酚等的提取。升华法的提取过程虽然简单易行，但易炭化，中药炭化后会产生挥发性的焦油状物，粘附在升华物上，不易精制除去。其次，中药容易升华不完全、产率低，在升华过程中伴随着一定的分解现象。陶永元等［31］比较研究了有机溶剂浸提法和减压升华法对茶多酚的提取效果，结果表明升华法提取的茶多酚纯度高于有机浸提法提取的茶多酚，提取成本低，无化学物质残留。

1.7 压榨法

压榨法是利用螺旋压榨机依靠旋转的螺旋体在榨笼中的推进作用，使药材不断被压缩，细胞中的汁液被压榨出来，去除杂质即可得到有效成分。压榨法适用于有效成分含量较高且存在于植物的液汁中的中药，压榨法在常温下进行，防止中药中不耐热的有效成分分解或变性，降低药效。陈颖慧［32］在研究5种不同方法对茶油的影响时发现，压榨过程中榨腔内温度和压力不断升高，会使提取的茶油呈微浊状态，不澄清，并且导致茶油酸值和过氧化值过高，影响其品质。

2 传统技术之间的比较

2.1 适用范围

如表1所示，相对而言，7种方法中煎煮法和压榨法是中药提取最为传统的方法，具有传承时间长、适用范围广、对环境要求低等特点。然而，由于工具简单和环境的简陋，浸出液质量也会受影响［2-4］。渗漉法和浸渍法适用范围也比较广，而且二者的适用条件恰好相反，可以达到互补的效果［11，22］。压榨法是用物理压榨方式，而浸渍法是用化工原理，用食用级溶剂提取油脂的一种方法。回流法较上述几种方法而言，适用范围比较窄，但该方法能有效节省了溶剂用量，减少杂质，但因溶剂循环利用，导致操作过程用时较多，并且不能及时更换新溶剂。蒸馏法因其适用范围小，相对其他4种方法而言使用率较低。升华法应用于固体与固体的提纯，可以除去不挥发的杂质或分离挥发度不同的固体物质，且要求固态物质有足够大的蒸汽压力。

表1 不同提取技术比较列表Tab.1 Comparison list of different extraction techniques

2.2 提取物质量

煎煮法往往杂质较多，给精制带来不利，且煎出液易霉败变质，因此，煎煮法提取质量不高［8-9］。粘性药材、无组织结构、新鲜、易膨胀的药材存在水分不宜渗入，体积较大等特点，适合于浸渍法，在高温和多倍量水或醇存在的情况下，浸渍法能有效提高提取效率［20-22］。同时，由于溶媒量是固定的，所以浸渍法可以获得较高浓度的提取液。渗漉法通常是在常温条件下，对于粘性药材和无组织结构的药材其渗透性较差，因此提取效果不佳，提取质量一般。另外，渗漉法是靠有效成分在溶媒和药材组织中的浓度差实现提取的，所以大量的渗漉液会导致提取浓度比较低［11，16］。因此，从浸出液质量来看，浸渍法优于渗漉法。回流法往往与乙醇等挥发性有机溶剂一起浸提，需要反复操作，浸提液受热时间长，不适合热不稳定的有效成分，因此，提取物质量一般。蒸馏法通常针对中药中具挥发性、难溶或不溶于水、与水不发生反应的成分的提取，具有提取质量高、杂质少等特点。压榨法和升华法的提取物质量都较低，不适于大量产品的提取和提纯。

2.3 有效性评价

煎煮法适用于有效成分能溶于水且对湿热较稳定的药材，有较大的局限性，对有效成分不溶于水或者加热易挥发等不适用，整体有效性偏低［8-9］。渗漉法虽然提取液浓度较低，但是提取的比较彻底，对于有效成分含量较小的贵重药材比较适合，有效性较高［11，16，22］。浸渍法对有效成分遇热易挥发或易被破坏的药材比较适用，但对于低溶解率或难溶性物质其有效性较差［20-22］。回流法通常用乙醇等有机溶剂提取，对易溶于有机溶剂的成分提取效率高，质量好。蒸馏法用于挥发油提取，适用于芳香水剂及注射剂制备中药材挥发性成分的提取，通常无污染、成本较低，对挥发油的提取充分，提取质量较好。压榨法和升华法对于有效成分的提取损失率都较高，提取率偏低。

综上所述，中药提取传统技术各有特点、各有优势，在中药材提取实践中选择方法时，必须根据中药材植物的自身特点，目标有效成分的理化性质，结合人力物力，确定最适宜的技术方法，达到高效且高质量的目的。

3 展望

药用植物有效成分传统提取技术经过长期的检验并沿用至今，有其独特的优势，然而，随着时代的发展，特别是工业革命之后，标准化、规模化的设备和可控的生产工艺逐步诞生和发展，继而有取代传统技术的趋势。传统技术在原有的基础上，进行现代化的革新是继续生存下去的必由之路。针对其不足之处，可以从以下5个方面进行优化和改进：（1）煎煮法的器具应增加过滤装置。因某些药材的煎煮过程时间略长，所以容器底部的药渣会产生长时间堆积的现象。为避免质变腐烂，应使用过滤装置将煎煮液与废弃的药渣分离开并及时清理。（2）减少渗漉法和浸渍法溶剂消耗。溶剂消耗量大是这两种方法的通病，对于使用过的溶剂可以考虑回收再利用。（3）缩短渗漉法和回流法的用时。对于耗时长的问题，建议通过其他操作手法，比如增加压力、加大力度等，在不影响浸出液质量的同时，尽量减少操作用时。（4）传统提取技术与现代技术相结合。随着科学的发展，以传统技术原理为基础，结合现代仪器，人们开发出一系列的新兴技术，具有高效、节能、环保等优点。可以将传统技术与现代技术相结合，填补缺陷，增加优势。（5）研发、改进传统技术提取工具。现在通用的提取工具大多是该项技术刚被研发时所发明的仪器，在使用过程中存在操作繁琐、对设备参数要求高等问题，严重时会影响提取药物的质量。针对此类问题应结合现代技术积极研发，改进传统技术的提取工具，使中药产业向现代化、科学化、产业化、精细化、标准化的方向迈进。