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    2010 第十二卷 第三期 绎Vol.12 No.3 也World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica页 收稿日期:2009-11-23 修回日期:2010-06-03 元 浙江省科技厅浙江省重点科研社会发展项目 (2007C2302) : 中药复合提取技术开发及其产业化应用示范, 负责人: 刘雪松. 元元 联系人: 陈杨胜, 硕士研究生, 主要研究方向: 中药制药新技术, E-mail: 20719032@gstu.zju.edu.cn; 王龙虎, 副教授, 主要研究方向: 中药制 药技术和资源综合利用, Tel: 0571-88208621, E-mail: wang2000@zju.edu.cu. 中药复合提取技术与中药材资源综合利用元 阴陈杨胜元元 刘雪松 栾连军 陈勇王龙虎元元 (浙江大学药学院 杭州 310027) 摘要: 针对目前我国中药资源日趋紧张而利用率很低的现状, 本文在总结近年来我国在中药材 综合利用方面研究成果的基础上, 提出了中药复合提取技术的新思路, 积极呼吁重视关于中药资源可 持续发展的科学研究. 关键词: 复合提取 中药资源 综合利用 doi: 10.3969/j.issn.1674-3849.2010.03.018 当前, 因经济快速发展导致自然资源消耗剧增, 自然资源紧张成为世界性难题.作为世界人口最多、 经济发展最为迅猛的发展中国家, 长期以来, 由于我 国自然资源的综合利用效率低、技术粗放、水平落 后, 资源紧张问题尤为突出.在当前提倡发展节约型 经济的进程中, 创新研究有利于资源节约的实用、 高效、 绿色环保的生产技术进行产业化应用, 并将产生 重大的社会和经济效益. 近年来, 中药资源紧张的问题较为突出, 已经严 重影响了我国整个中药产业的生产和经营,一定程 度上阻碍了中药现代化进程, 引起了业内高度关注. 其主要原因首先在于野生药材越来越少,部分名贵 药材如野生人参、 甘草、 麻黄等已经濒临灭绝.虽然 当前多数中药材采用种植方法,但随着中药产业的 迅速发展, 药材的需求量剧增, 而我国的土地资源却 十分有限.其次, 由于我国中药工程技术基础薄弱, 中药生产企业中已有的制药技术含量不高,制药工 艺粗放, 装备落后, 中药生产过程中的质量控制和自 动化控制水平低下,直接导致了对药材资源的利用 率低.因此, 我国中药工业的发展迫切需要开发资源 节约的新技术. 本文针对我国中药资源的现状及其综合利用率 低的现实,综合分析了近年来我国在中药材综合利 用方面研究成果,提出了应用复合提取技术提高药 材利用率的观点,并呼吁重视并开展关于中药资源 的可持续发展的科学研究. 一、我国中药资源现状及利用情况 1. 中药资源现状 中国是世界上少数几个"生物多样性大国" 之一,悠久的历史和众多的民族培育了丰富的栽培植 物和家养动物地方品种.据全国中药资源普查统计, 我国的中药资源种类有 12807 种, 其中药用植物 383 科、 2309 属、 11146 种, 占87%; 药用动物 395 科、 862 401 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn 世界科学技术—中医药现代化绎中药研究 也World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica页属、 1581 种, 占12%; 药用矿物 80 种, 不足 1%[1] .但 是由于人们缺少资源保护的意识,对药用植物进行 乱挖乱采, 造成中药资源量急剧下降, 甚至有些中药 材已经灭绝.珍稀药用植物如冬虫夏草、 红景天、 雪 莲因滥采乱挖已濒危, 而人参、 霍山石斛等大批珍贵 中药材仅靠人工栽培.另外, 天麻、 黄芪、 甘草、 三七 等常用药材因过度采挖也极度紧缺.除了药用植物 资源以外, 药用矿物资源、 动物资源也因过度使用而 受到威胁, 甚至一些宝贵的动物资源已经灭绝. 2. 药材利用情况 我国中药工业现在面临资源日益紧张的难题, 同时面对药材的利用率低下,且浪费现象普遍存在 的现实.长期以来, 人们对于中药的开发, 往往只提 取其中极少量的有效部位或主要成分,而废弃其余 的大部分物质.例如柴胡注射液中的柴胡药材, 只利 用了挥发性成分.业已证实, 柴胡的水溶性而非挥发 性成分如柴胡皂甙仍具有较好的抗菌消炎作用.但 在注射液制备过程中,此类有效成分往往被弃于药 渣[2] . 此外, 即使是名贵中药材, 利用率也很低.据有 关部门统计,我国每年都用大量的人参来生产人参 精、 人参酒等产品, 在生产中仅利用人参有效成分的 利用率仅 4%~5%, 而大量的人参废渣成为饲料或被 白白丢弃[3] . 二、中药资源综合利用进展 中药提取加工过程中会产生大量的药渣.如何 合理地开发利用药渣,不仅是中药资源综合利用的 课题, 也是治理环境污染的问题.近年来, 我国开始 重视这方面的研究和应用, 也取得了比较好的效果. 韦云川等[4] 探索了醇提三七药渣.他们以三七药 渣为原料, 经过水提、 醇沉、 除蛋白、 真空干燥后得到 三七多糖, 经含量测定多糖的含量达 50%. 据报道[5] , 三七多糖对免疫效应、 溶血空斑形成细胞、 抗体分泌 细胞活性有促进作用, 因此, 从三七废渣中分离出多 糖等有效物质, 可以大量节约名贵的三七药材.高丽 娟等[6] 对提取过甘草酸的甘草残渣进行重新提取, 从 中得到甘草多糖, 经过苯酚-硫酸法测定, 甘草废渣 中多糖的含量达 1.63%. 甘草多糖有明显的抗病毒效 应, 对玉型单纯疱疹病毒、 水泡性口炎病毒、 牛痘病 毒、 爱滋病毒均有抑制作用.王岳五等[7] 曾研究提取 甘草酸后甘草中的二次资源利用技术.他们从甘草 残渣中回收得到多糖 GPS,具有良好的抗肿瘤作用. 李开泉等[8] 利用枇杷叶的药渣做原料, 从中分离出枇 杷叶中的有效成分乌索酸.夏文宽等[9] 研究了从苦瓜 滤渣中提取苦瓜叶绿素的工艺方法. 林继元等[10] 研究 了甜茶脱苦过程残渣的二次利用.茶多酚能与加入 的沉淀络合剂 Ca2+ 结合形成络合物而使茶多酚沉淀 进入残渣.经测定, 脱苦残渣中茶多酚的含量大约达 46.3%.为了回收这部分茶多酚, 他们设计了一套技 术方 案 ,最 后经 过 纯化 得到 茶多酚的纯度高达72.1%. 郑小江[11] 研究了同时提取甜味绞股蓝中的 3 种 有效成分的工艺.综合提取出的人参总皂甙收率为 91.1%, 纯度为 92%; 氨基酸收率 80%, 纯度 90%; 多 糖收率 82%, 纯度 93%.张建新[12] 在研究同时提取鱼 腥草黄酮和多糖的工艺中, 采用超声波辅助水提法, 得到提取液, 提取液经浓缩、 醇沉, 得到沉淀即多糖, 而上清液经浓缩、 干燥得到粗黄酮.新工艺的优点是 减少多步提取而造成原料的浪费和有效物质的流 失. 李振武等[13] 研究了一套复合酶解综合提取茶叶中 活性成分的新工艺, 从茶叶中成功提取、 分离并纯化 得到茶多酚、 咖啡碱和茶多糖 3 种有效成分. 食用菌多糖可以增强淋巴细胞、巨噬细胞功能, 从而起到调节机体免疫功能的作用[14] .这些物质广泛 存在于菌类的子实体中, 长期以来都是从菌类的子实 体中提取这些物质,然而菌类的培养液往往被忽视. 目前,已有研究者对菌类的培养液残渣进行过研究, 并取得了不错的成果.李祥等[15] 对酵母残渣进行了研 究, 利用废啤酒酵母为原料, 从中分离出 茁-1,3-葡 聚糖.茁-葡聚糖是一种亟待开发、应用的功能性多 糖, 具有极强免疫激活与抗肿瘤活性[16] .于善凯等[17] 探索了以叶绿素的蚕沙废渣为原料提取黄酮类化合 物的新工艺. 有关研究不限上述.这些研究在中药资源综合 利用方面具有良好的示范作用,但都属于一种被动 的消极的技术思路—— —先从中药材中提取某种有效 成分, 再处理废渣回收其他成分.本文所倡导的中药 复合提取技术是一种主动的中药资源利用方法, 工 艺过程兼顾药材有效成分的多重开发利用,努力做 到物尽其用. 三、复合提取技术及其应用 1. 复合提取技术 402 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn 2010 第十二卷 第三期 绎Vol.12 No.3 也World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica页 大量的研究表明,中药组成复杂且具有多重的 药用功能.大多中药材中含有多种药用成分, 能治疗 数种疾病,而且这些疾病的病理和药理的差别都比 较大.但遗憾的是, 尽管中药含有多种药用成分, 但 在现有的中药工业生产中, 由于研究不够深入, 且现 有工艺和装备技术条件不允许等各种原因,对药材 的利用模式都是单一的,即一批药材只作为一种药 的原料, 在按指定工艺提取相关的活性物质后, 其余 的都被作为药渣废弃或仅用于别的低附加值用途, 很少做到有 "一材二用" 或 "一材多用" .如果能利用 新型集成技术—— —复合提取技术,在经一次生产提 取后的药材中再次提取一种或多种以上的有效部 位, 新获得的活性物质作为其它的药物的原料, 实现 "一材二药" 或 "一材多药" 的跨越, 将大大地提高药 材的综合利用率.对于中药企业而言, 复合提取技术 也是一种有效地降低生产成本,增加经济价值的技 术手段. 从植物化学的角度来看, "一材多药"的复合提 取技术思路是完全可行的.因为中药的有效成分在 溶解特性方面还是存在显著的差别,有些是脂溶性 成分, 有些是水溶性成分.因此, 采用不同的溶剂分 步提取, 可得到用途和功效不同的有效部位, 改变目 前单一功效的现状, 力争做到物尽其用.但是, 要真 正在生产过程实现这一思想,需要解决的许多技术 问题将离不开科技界和中药企业的共同努力. 2. 复合提取技术的应用 郑奎玲等[18] 研究了烟叶复合提取技术. 他们先用 有机溶剂提取烟叶的脂溶性成分,浸提液浓缩成含 茄尼醇的浸膏, 萃余物经过皂化后再水提烟碱.茄尼 醇是合成辅酶 Q10 和维生素 K2 的原料, 而烟碱可用 作治疗关节痛和肌肉痉挛的外用药.因此, 从烟叶中 同时提取茄尼醇和烟碱将提高它的利用率.杨春海 等[19] 探索了凤头姜提取工艺, 用水蒸汽蒸馏法提取凤 头姜中的姜精油, 再接着用乙醇回流法提取姜辣素. 经过溶出伏安法测定, 姜辣素的含量为 4.67%, 姜精 油的含量为 0.66%, 均高出其它文献报道的含量.傅 志平[20] 研究了人参复合提取工艺技术. 他先用从药材 醇提人参皂苷, 萃余物经干燥、 水提等工序后, 得到 人参粗多糖, 其中多糖的含量高达 57%, 可作为人参 多糖精制品的原料.该技术有助于提高人参利用价 值.此外, 有些研究者还发明了适合于工业化生产的 专利技术. 瞿海斌等[21] 提出了丹参复合提取技术的发 明专利.该技术先用超临界萃取丹参中的挥发性成 分, 萃取后留下的丹参废渣用水提、 浓缩、 吸附和干 燥工艺得到二次浸膏,其中总丹酚酸的含量达到 80%以上, 丹酚酸 B 的含量为 62.3%.刘莉等[22] 发明 的专利将人参多糖和提取物分离的人参提取方法及 人参多糖的应用中提到了人参复合提取, 先用 50%~ 80%的乙醇提取人参皂苷, 得到的人参提取物, 其中 皂苷含量达 30%, 再废渣用水提、 浓缩、 醇沉、 干燥得 到人参粗多糖,其中测得半乳糖醛酸的含量 12%~ 30%. 张锐等[23] 对羊栖菜中的有效物质进行了提取和 分离, 先用乙醇浸提岩藻甾醇和马尾藻甾醇, 料渣继 续提取水溶性多糖. 四、小结与展望 综上所述, 在资源日益趋于紧张的情况下, 我们 要重视关于中药资源可持续发展的科学研究,通过 技术创新, 改变中药资源利用率低下的现状.同时, 我们要放弃先从中药材提取有效成分,再处理废物 的旧方法,应采用药材有效成分同时多重开发的复 合提取技术. 参考文献 1 万德光,裴瑾. 中药资源开发利用与保护探析. 成都中医药大学学 报,2002,25(1)颐1~3. 2 张丽, 尹卫平, 王忠东. 柴胡注射液工艺与质量控制研究. 西北药学 杂志, 2006,21(1)颐13~14. 3 孟宪军, 刘顺航, 王平. 中药资源的综合利用与可持续发展. 中国中 西医结合杂志, 2008,28(5)颐463~467. 4 韦云川, 王红, 龙江兰. 有效利用三七总皂苷提取后的药渣提取三七 多糖. 文山师范高等专科学校学报,2006,19(4)颐95~97. 5 魏均娴, 杜元冲. 三七—现代科学研究及应用.昆明:云南科技出版 社, 1996颐248~251. 6 高丽娟, 田晓燕.甘草残渣中多糖含量的分光光度法测定. 宁夏大学 学报(自然科学版),2002,23(2)颐182~183. 7 王岳五, 张海波, 吕杰, 等. 甘草残渣中多糖 GPS 抗肿瘤作用的研究. 南开大学学报(自然科学),2000, 33(4)颐46~48. 8 李开泉, 王霏, 赵换南. 枇杷叶药渣中乌索酸的提取分离. 安徽农业 科学,2006, 34(21)颐5652~5654. 9 夏文宽,董英. 从苦瓜滤渣中提取苦瓜叶绿素的研究. 食品科技, 2006, (2)颐127~129. 10 林继元,方北曙. 从广西甜茶素粗提物脱苦残渣中提取甜茶茶多酚 的研究. 安徽农业科学,2007, 35(20)颐6157~6158. 11 郑小江, 刘金龙. 甜昧绞股蓝人参总皂甙、 总氨基酸、 总多糖综合提 取工艺. 农业工程学报,2002, 18(6)颐144~147. 12 张建新. 鱼腥草黄酮多糖的复合提取工艺优化. 安徽农学通报, 2005, 11(6)颐51~55. 403 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn 世界科学技术—中医药现代化绎中药研究 也World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica页13 李振武, 张效林, 张卫红, 等. 茶叶活性成分综合提取过程研究. 化学 工程, 2006, 34(10)颐46~48. 14 危贵茂, 付桂荣, 袁诚, 等. 菌类食品的功能特性及开发前景. 食品研 究与开发, 2006,27(2)颐95~99. 15 李祥,罗仓学,李力. 酵母残渣中 茁-葡聚糖的提取及性质表征. 酿酒, 2004, 31(4)颐27~30. 16 郑建仙. 功能性食品.北京:中国轻工业出版社, 1999颐87~89. 17 于善凯,沈凤明. 蚕沙叶绿素提取废渣中黄酮类化合物的提取工艺 优化. 食品研究与开发, 2007, 28(5)颐46~50. 18 郑奎玲, 张万辉, 聂运寿. 从废次烟叶中同时提取茄尼醇和烟碱的实 验. 贵州师范大学学报(自然科学版), 2004, 22(2)颐81~84. 19 杨春海, 余爱农, 易杨慧. 来凤 "凤头姜" 化学成分的综合提取及含量 测定的研究. 食品工业科学技术, 2003, 24(2)颐22~23. 20 傅志平,张凤化. 人参淀粉中的多糖含量测定. 人参研究, 2007, 3颐10~13. 21 瞿海斌, 刘雪松, 程翼宇, 等. 一种丹参超临界萃余物的综合利用方 法. CN1899372; 中国发明专利. 22 刘莉, 张立建, 张福营. 将人参多糖和提取物分离的人参提取方法及 人参多糖的应用. CN1821275A; 中国发明专利. 23 张锐, 龚兴国, 郭建军, 等. 羊栖菜中岩藻甾醇、 马尾藻甾醇以及水溶 性多糖的综合提取工艺. 农业工程学报, 2006, 22(4)颐190~192. (责任编辑: 李沙沙, 责任译审: 张立崴) Comprehensive Extraction and Utilization of the Resources of Medicinal Herbs Chen Yangsheng, Liu Xuesong, Luan Lianjun, Chen Yong, Wang Longhu (College of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China) Abstract: Focusing on the current conflict between the inadequacy of Chinese material medicine resources and the low utilization rate of TCM industry, this paper reviews the achievements in the utilization of Chinese herbs, intro鄄duces the comprehensive extraction technology to make a better use of Chinese herbals, and calls for more attention to the sustainable utilization of Chinese herbal resources. Keywords: Comprehensive extraction, Chinese material medicine resources, Comprehensive utilization 404 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
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