2006年第21卷第3期中华中医药杂志(原中国医药学报)・179
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・思路与方法・中药挥发油提取中存在的问题及解决办法
李希 谢守德 吕琳 冯建安 张嵩
(四川省中医研究院中医研究所,成都610031)
关键词:中药挥发油;提取;问题;解决办法
中药是一座灿烂的宝库,几千年来中药作为防病治病的主要武器,对保障中华民族的人民健康和民族繁衍起到重要作用。
在我们常用的中药材中,解表药、行气活血药、芳香化湿药等都含有挥发油,临床应用及现代药理研究表明,这几类药物所含的挥发油均具有显著疗效[1]。
当这些挥发油的药理作用与制剂的功效作用一致时,就必须在中药制备工艺中提取并保留挥发油。
但在中药制剂的研制和生产中,挥发油成分的提取和保留存在着很多问题,致使挥发油大量损失,严重影响了药物的疗效,这是一些中成药不及中药饮片所煎汤剂疗效好的原因之一。
笔者针对中药制剂的研制和生产过程中挥发油提取制备存在的问题进行了初步探讨,并提出了解决的办法。
挥发油提取制备中存在的问题
11药材质量对挥发油提取的影响 《中国药典》2005版一部规定了薄荷、姜黄、石菖蒲等药材挥发油的含量,这些药材中,根茎类、种子类药材挥发油的含量通常都能符合药典规定的要求。
但薄荷、荆芥等草质药材,由于质地柔软疏松,药材在加工、干燥、贮藏的过程中挥发油易散失,市场上很难购得挥发油含量合格的药材,药材不符合规定就更难保证挥发油的提取效果。
此外《中国药典》对一些挥发油含量较高且药效肯定的中药材没有规定挥发油的含量,如川芎、当归、苍术等,市购这些药材挥发油的含量差异很大,从而也使挥发油提取的收率很不稳定。
21中药挥发油提取方法单一 目前国内中药挥发油提取的方法还比较单一,很多品种采用的是水蒸馏法提取挥发油,该法可使挥发油的提取和药材煎煮同时进行,节约了时间和能源,因此应用广泛。
但水蒸馏法不适用于热不稳定成分的提取,且挥发油的收率也很低,会对一些制剂的疗效产生影响,应根据具体的药材品种采用不同的提取方法。
31中药挥发油提取时间不适当 中药制剂的研制中,水蒸馏法的挥发油提取时间是通过实验确定的,实验中采用的方法是:用挥发油提取器提取挥发油,记录不同时间挥发油提取量至挥发油不再增加,以提取总量80%～90%的挥发油所需的时间作为制备工艺中挥发油提取时间,通常会达到4小时以上。
但在大生产中,蒸馏的气压、芳香水馏出的速度等都与实验室有很大的差异,并且一些含挥发油的药材,如陈皮、鱼腥草等,在多能提取罐中长时间煎煮会被煮烂,堵塞药液管道,过滤也非常困难。
有的工艺还将提油后的药渣与其它水提的中药一起煎煮,使这些药渣提取时间更长,大大增加了出膏率,有效成分的含量却不一定增加。
因此将实验室中得到的挥发油提取时间照搬到大生产中是很不科学的,而这种情况在中药新药、新制剂的研究中却普遍存在。
41实验室中挥发油收率和大生产的差异 在中药制剂的研制中笔者发现,用水蒸馏法提取挥发油,实验室中挥发油收率和大生产的差异很大。
主要原因是采用多能提取罐提取的挥发油多被乳化,油水分离不好,得到的芳香水还需再处理,如加有机溶剂萃取,加盐冷藏使油水分离,重蒸馏等等,再处理后挥发油的收率仍远低于实验室。
通过考察多个药厂的不同提取设备,发现大生产中挥发油的收得率常常只有实验室收率的40%～60%。
51挥发油在固体制剂中的稳定性 目前很多中药固体制剂的制备工艺,是将挥发油直接喷入半成品颗粒,混匀,置容器中密闭24小时后分装或压片,这种处理方法使挥发油在贮存中极易散失。
近十年来,随着制药技术的不断发展以及新材料新辅料的应用,越来越多的中药制剂采用β2环糊精包合等方法[2-3]来增加挥发油的稳定性,取得了较
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好的效果,但目前中药制剂成品的质量标准中却很少检查挥发油的含量,在稳定性试验研究中也很少考查挥发油的稳定性,为了确保中药制剂的疗效应加强中药制剂中挥发油稳定性研究。
解决办法的探讨
11多方面地控制原药材料的质量 药厂对薄荷等挥发油易散失的药材品种,应考虑采用产地定点采购,严格控制干燥加工条件,改善贮藏条件等方法加以控制。
还可在药效实验的基础上采用鲜品提取挥发油,处方中以挥发油直接入药的办法加以解决。
对挥发油是主要有效成分,而《中国药典》中又无含量规定的品种,应在该制剂原料药材标准中规定挥发油的含量以及产地的加工、干燥条件,以保证制剂的疗效。
21根据具体品种采用不同的提取方法 挥发油提取的方法很多,除水蒸馏法外还有压榨法、有机溶剂提取法、微波萃取法、超临界CO
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萃取法等[4]。
这些方法各有其优缺点,应根据具体品种所含挥发油成分的性质、含量的高低以及其药理作用,通过实验以挥发油收率、主要成分含量,甚至主要药效学试验为指标来筛选,同时兼顾生产成本等因素来确定。
微波萃取法提取挥发油有较为突出的优点,微波具有很强的穿透力,可以在物料内外同时均匀、迅速地加热,能使细胞破裂,胞内有效成分自由流出,传递到周围介质被溶解,具有选择性高、溶剂耗量少、极大缩短操作时间、挥发油收率明显提高的特点[5],不同于超临界流体萃取所需的复杂设备。
微波萃取法的设备简单,操作便捷,在挥发油的提取中值得推广。
31实验室与大生产相结合确定挥发油提取工艺参数 由于生产条件的限制,水蒸馏法还将会在国内药厂普遍使用。
对实验室筛选出的挥发油提取时间不能完全照搬到大生产中,多能提取罐的气压比实验室大得多,挥发油馏出速度也更快,应在实验室数据的基础上,采用生产设备对提取时间再进行调整,确定科学合理的提取时间。
同样对微波萃取法、有机溶剂提取法等方法也应将实验室数据与大生产相结合来确定挥发油提取工艺参数。
41改善生产设备提高收油率 现在一般药厂使用的多能提取罐并不是专为提取挥发油设计,虽然能提取收集挥发油,但由于气压大或冷凝效果不好等原因,油水分离不好,一般只能收集到芳香水,经再处理后挥发油收率很低,对此应考虑联合机械等相关专业,对设备进行完善,以提高挥发油的收率。
目前已有药厂在设备改造中发现多能提取罐冷凝段太长,将其改短后即可收集到挥发油。
完善设备的同时,应在中药的研制和生产中积极采用超临界CO
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萃取、微波萃取等新方法。
51加强挥发油稳定性研究 在成品质量标准中规定挥发油的含量,稳定性研究中考查挥发油在制剂中的稳定性,将考查数据作为制定药物有效期的依据。
对挥发油含量不高的品种,可采用薄层鉴别或气相色谱[6]的方法进行检查测定。
通过挥发油稳定性的考查促进制备工艺中挥发油的各种包合方法、包合辅料的研究,以进一步提高挥发油在制剂中的稳定性,保证药物的疗效。
小结
中药材中植物药占80%以上,很多植物药所含的挥发油成分具有确切的疗效,但在研究制备中药制剂的过程中,挥发油提取存在的问题在一定程度上影响了药物的疗效。
如今随着科技的发展,中药现代化进程的推进,以及人们对自身健康的重视,要求我们不断地提高中药制剂的质量,确保中药的疗效。
因此我们在中药挥发油的提取中首先要抓好原料药的质量,积极将新技术新方法应用到中药挥发油的提取中,注意实验室与大生产的结合,并在研究制备中加强挥发油稳定性的研究,这将对提高中药制剂的质量,增加中药制剂的疗效起到积极作用。
参考文献
[1] 肖崇厚.中药化学.上海:上海科学技术出版社,
1998:494-495
[2] 孙光文.中药挥发油β2CD包合物的研究近况.中
国新医药,2004,3(2):43-45
[3] 严枫,奉建芳.β2环糊精包合物应用于中药制剂的
研究进展.中药材,1996,19(6):316
[4] 肖崇厚.中药化学.上海:上海科学技术出版社,
1998:496-497
[5] 涂瑶生,毕晓黎.微波提取技术在中药及天然药物
提取中的应用及展望.世界科学技术:中医药现代
化,2005,7(3):65-70
[6] 吕荷,张涛.中药挥发油测定方法研究.中成药,
2003,25(1):78-80
(收稿日期2005年4月30日)。