閃式提取法在中藥制劑工藝中的應用*

曾滟棱，陳笑南，譚佳威，陸 洋，杜守穎

北京中醫藥大學中藥學院，北京 100029

中藥制藥過程集提取、分離、濃縮、干燥和制劑等多個環節于一體。其中，提取作為中藥由原料藥制成中成藥的關鍵環節，其方法、設備、參數的選擇及工藝的特點不僅關乎提取效率、藥材資源利用率及生產效益，還直接影響最終的藥品質量。傳統的提取方法如煎煮法、回流法及浸漬法等，存在能耗高、周期長、溶劑用量大、收率低以及高溫破壞熱敏性成分等不足。近年來，隨著工業化生產規模的擴大，不斷涌現出了很多新的提取方法，如超聲波提取法、微波提取法、超臨界萃取法等，它們均各具優勢及不足，而閃式提取法在一定程度上集多種新型提取技術的優勢于一體，近年來發展迅速，并引起了廣泛關注。

閃式提取技術［1］是一種用于植物軟、硬組織破碎的新型提取技術。它利用閃式提取裝置進行提取操作，室溫下即可操作，依靠高速機械剪切力和超動分子滲濾技術，在溶劑存在的情況下，數秒鐘內把植物的根、莖、葉、花、果實等物料破碎至細微顆粒，使有效成分迅速達到組織內外平衡，最后通過過濾，達到高效提取的目的。該方法具有溶劑用量小，提取時間短，提取效率高，節能降耗及保護熱敏成分等優點。

1 閃式提取法與閃式提取裝置的發展歷史

閃式提取法又叫組織破碎提取法，其相關原理的最早運用出現于1989年，是由日本生藥學家采用生物組織搗碎機分離出中草藥中丹寧成分［2］。在1993年，劉延澤等［1］結合實際工作首次提出“植物組織破碎提取法”的概念，并基于此對含不同類型化學成分的中草藥進行了相關提取研究，取得了較好的效果。1994年，韓建海等在植物組織破碎這種創新方法實踐的基礎上，自主研制出首臺能用于硬組織破碎提取的樣機并申請專利，由于該樣機完成一次提取僅需30秒左右，與其他傳統方法相比可謂相當迅速，故又稱之為“閃式提取器”，與之相呼應的植物組織破碎法也被稱“閃式提取法”。其后，該技術又經歷了十余年的應用與發展。2007年，劉延澤［3］對閃式提取法的基本原理、實現過程以及閃式提取器的構造、優勢與應用等方面進行了系統論述。

閃式提取法屬于溶劑提取法的一種，其通過閃式提取器的高速攪拌、振動、負壓滲濾3種外力的最佳組合［4］，使有效成分從植物組織中迅速滲透釋放、溶出并轉移至所用溶劑中，最后通過過濾，達到提取目的。相應地，閃式提取器則集剪切、混合及攪拌功能于一身，主要由破碎刀具、動力部分、升降系統、控制系統及物料容器等所組成，其中，破碎刀具與動力系統是運作的關鍵。閃式提取器的破碎刀頭鋒利耐磨，采用內外雙刃的設計，外刃固定，內刃高速旋轉產生破碎作用。雙刃之間保持一定的間隙，并由間隙的大小決定破碎粒度。為提高提取效率，便于過濾，破碎粒度一般控制在40～60目。在此粒度范圍內，植物組織顆粒與溶劑混合在一起，組織內外的化學成分短時即可達到平衡，同時又不會因顆粒過細而影響到最后的過濾。此外，由于破碎刀頭仿照動物組織勻漿化的均質器設計，避免普通組織搗碎機的單刀切碎，使其適應于破碎不同軟、硬質地的藥材。提取器的動力部分由高速電機帶動，可根據具體破碎的需要實現無級連續變速或階梯檔位調速，使整個體系處在一個高速動態體系之中；其物料容器由配套且具密封裝置的耐有機溶劑的材料制成，也可用適當容器替代［5］。采用閃式提取器進行一次提取一般需要1分鐘左右，可提取出藥材中70%的成分，過濾后重復提取2次，又可依次得到濾渣干重的20%和 10%［3］。

2 閃式提取法的特點

基于閃式提取裝置的特殊構造，閃式提取法與傳統的提取方法相比有著顯著的優勢，其特點可歸納為以下4點：

2.1 快速簡便 閃式提取過程中植物顆粒粉碎度適當，既有利于充分提取有效成分，又有利于過濾，同時節約了時間，整個操作過程可在1分鐘內完成，非常適宜于中藥的快速提取。黃越燕等［6］以龍葵總多糖的提取量為指標，采用正交試驗法確定了龍葵總多糖提取的最佳工藝，結果顯示，閃式提取法工藝簡單、時間短、提取效率顯著高于熱水回流法和超聲法。張宇等［7］分別采用熱水回流提取法、乙醇回流提取法、微波提取法、乙醇超聲提取法及閃式提取法5種方法提取二氫槲皮素，并通過Box Behnken設計-響應面法優化閃式提取法的提取條件。結果顯示，5種提取方法的提取率分別為 0.17%、0.20%、0.21%、0.22%及 0.47%，表明閃式提取法時間短、效率高，可顯著提高二氫槲皮素的提取率。

2.2 室溫提取 閃式提取在常溫下操作即可，避免了有效成分因受熱而遭到破壞，即最大限度地保留了中藥飲片的有效成分。馮素香等［8］以三七提取物的出膏率和三七總皂苷含量的綜合評分為考察指標，比較了閃式提取法和回流提取法對三七總皂苷的提取率。結果表明，閃式提取法提取率高于回流提取法，且在室溫下進行，可最大程度地避免對皂苷的破壞。翟永松等［9］分別以丹參酮ⅡA、丹酚酸B和總轉移率評分為指標，對閃式提取法與雙提法兩種方法進行提取，結果表明，閃式提取法是一種高效、快速提取丹參有效成分的方法，可保護了丹參中的熱敏成分。

2.3 藥材成分及溶劑適用范圍廣 閃式提取法可適用于不同質地的動植物中藥材提取，除少數易揮發溶劑外，可根據提取目標的不同直接選用水、甲醇、乙醇、丙酮或微乳等作為溶劑進行提取［10］。孟慶舉等［11］分別對采用水、乙醇、正己烷、石油醚、丙酮、甲醇及微乳等作為溶劑進行的閃式提取實驗進行了詳細的研究，發現采用以上溶劑，閃式提取法可分別對中藥中的苷、多酚、酶、生物堿、皂苷、黃酮、萜、鞣質、有機酸、糖及木質素等類成分進行較好的提取。

2.4 節能降耗 由于閃式提取法提取時間短、效率高、溶劑用量小，故其完成一次提取操作與同功率其他提取法相比，更加節能環保，并能減少粉塵的污染和溶劑殘留。王玥等［12］以黃芩提取液中黃芩苷的含量為指標，對閃式提取中提取率、提取時間、耗電量等方面的結果與文獻報道的其他方法進行比較，結果表明，采用閃式提取法提取黃芩中的黃芩苷，提取率高，且與煎煮法、回流法相比更加節能環保，操作更為簡便。

3 閃式提取法在中藥制劑工藝中的應用

由于閃式提取法具有上述優點，其已被廣泛地應用于中藥制劑的提取領域里，加速中藥制劑的現代化進程。經過20余年的發展與實踐，閃式提取法可適用于不同質地、不同入藥部位的動物或植物藥材的提取，可采用多種溶劑提取中藥中的多種化學成分。而且，閃式提取法在中成藥制劑的復方提取以及乳劑的制備上也具有應用上的優勢，值得發展與推廣。另外，該方法與微乳技術的聯合應用提取某些中藥有效成分的效果也得到了報道論證，具有很好發展前景。

3.1 應用于不同質地或不同入藥部位中藥的提取 閃式提取法不僅適用于植物的根、莖、葉、花、果實等部位的提取，而且，由于閃式提取器特殊的破碎刀頭設計，個別韌性極強的動物皮類、毛發類、骨骼類以及礦物類藥材，經特殊處理后也可進行閃式提取。柴胡的藥用部位為傘形科植物柴胡或狹葉柴胡的干燥根，陳良勝等［13］以柴胡提取液中柴胡皂苷的含量為指標，對比閃式提取法及文獻報道中的乙醇回流法。結果表明，閃式提取法操作簡便、高效節能、經濟方便省時、提取率高。鐵皮石斛為蘭科石斛屬植物鐵皮石斛的新鮮或干燥莖，石斛多糖是其主要成分之一。李嬌等［14］比較水提法、超聲法和閃式提取鐵皮石斛多糖的效果，結果表明，與傳統水提法和超聲法相比，閃式提取具有明顯的優勢，采用該方法，石斛多糖提取率達到了較高水平。杜仲葉不僅與杜仲皮有相同的有效成分和藥理作用，而且來源更豐富，成本更低，具有較好的開發利用前景。陳海莉等［15］以綠原酸和京尼平苷酸的提取率為評價指標，優化杜仲葉中有效成分的閃式提取工藝，結果表明，當以加25倍量70%乙醇提取3次，每次6分鐘的工藝參數提取杜仲葉時，綠原酸、京尼平苷酸提取率分別為1.82%和0.47%，優化后的提取工藝穩定可行，同時也為杜仲葉的資源開發提供了參考。金銀花為忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或初開的花，其中綠原酸和木犀草苷是代表性有效成分。王玥等［16］以綠原酸、木犀草苷的含量為指標，優化閃式提取工藝，并與其他文獻報道的方法相比較，結果表明，閃提優選工藝良好，為金銀花藥材及其制劑中有效成分的快速提取及質量控制創造了條件。五味子為木蘭科植物五味子或華中五味子的干燥成熟果實。劉顯鳳等［17］以其中有效成分五味子乙素的含量為考察指標，優化閃式提取五味子醇溶性有效成分的最佳工藝，結果表明，閃式提取法高效快速，適合五味子醇溶性有效成分的提取。

3.2 應用于中藥復方的提取 閃式提取法還可應用于中藥復方的提取。延燈滴丸為燈盞花、延胡索、黃芪提取物與適宜基質制備而成的現代中藥滴丸制劑，經過初步藥效學研究表明，燈盞花中燈盞花素為其主要藥效成分，對冠心病的預防和治療有顯著療效。崔佰吉等［18］運用閃式提取法對延燈滴丸中的處方量藥材進行提取，對乙醇回流法和超聲波提取法進行了對比分析，并以燈盞乙素含量為考察指標，采用均勻設計法對延燈滴丸的閃式提取工藝進行優化。結果表明，閃式提取法的最佳工藝條件為乙醇濃度55%，乙醇倍量9.5倍，提取時間80 s；與乙醇回流法和超聲波提取法比較，其具有高效、快速、簡單等特點，極其適合延燈滴丸有效成分的提取。伴抗寧口服液是由黃芪、甘草、白術等5味中藥組成的復方制劑，主要用于維持腸道微生態的平衡以及防治腸源性的感染。于敏等［19］采用閃式提取法對伴抗寧口服液中黃芪、甘草、白術藥材進行了提取，并采用了正交試驗法，以苯酚-硫酸比色法測定總多糖的含量為評價指標，發現閃式提取法快速安全、省時節能、穩定可控，為伴抗寧口服液的生產提供了生產依據。

3.3 應用于乳劑制備 湯法銀［20］在研制復方牛至油口服乳劑的過程中，通過進行藥物及制劑的處方篩選以及制備工藝的探討確定了制劑的最優方法。采用閃式提取法，在4000轉/分鐘、6分鐘條件下，制備的口服乳劑粒徑均勻，平均粒徑達到亞微乳水平，最大為0.98微米，最小為0.09微米；性質穩定，多次考察均未出現分層、析水或沉淀等現象，工藝適合大生產；經含量測定其有效成分鹽酸小檗堿含量符合預期，攻毒治療試驗中療效顯著。

3.4 閃式提取法與微乳技術的聯合應用 目前，還有將閃式提取法與微乳技術進行聯合應用的報道。任彥飛等［21］及劉莉莉等［22］分別就閃式提取技術結合微乳技術提取中藥丹參中脂溶性成分進行相關研究，均以丹參酮IIA作為脂溶性的指標成分，比較不同的提取方式和溶劑對丹參酮ⅡA提取率的影響。結果顯示，以微乳為提取溶劑，采用閃式提取法可在數分鐘內從丹參中提取出80%～90%的丹參酮ⅡA；工藝中的提取次數和微乳的稀釋倍數對丹參酮ⅡA的提取率影響最為顯著，這表明將閃式提取法可與微乳技術聯合應用于中藥丹參有效成分的提取，具有高效、快速的特點，發展前景良好。此外，管慶霞等［23］在綜述中對比多種丹參的提取新工藝時也佐證了這個結論，說明閃式提取技術與微乳技術的聯合應用在中藥制劑領域里具有廣闊的應用前景。

4 討論

提取是中藥制藥工藝現代化的關鍵環節之一，極大地影響著中藥制劑最終的質量、生產效益和制藥業的現代化水平。作為一種現代提取技術，閃式提取法自20世紀90年代被提出以來，在中藥制劑的提取環節里體現出不容忽視的優勢。閃式提取器特殊的破碎刀頭及動力系統等設計構造，具有提取過程的高效、節能、環保、可控以及室溫操作保護熱敏成分等優勢，可用于不同質地、入藥部位的中藥材提取，且非常適于中藥材中多種化學成分尤其是熱敏性成分的提取。同時，該方法在中成藥制劑復方的提取、中藥制劑中乳劑的制備以及與微乳技術的聯合應用等領域也有相關報道，從中可看出其具有巨大的潛力及延展應用的趨勢，值得我們進一步探索關注。

然而，閃式提取法仍存在一定的不足。譬如，從某些中藥提取出的有效成分本身黏度較大，或是當水作為溶劑時會因水溶性成分太多而黏稠性增大，以及發生混懸、乳化等情況，均會造成一定的過濾困難，甚至堵塞，有時還必須依據所需成分特性進行再處理。對于像靈芝、動物的皮類、毛發類、骨骼類以及礦物類等難于粉碎的物料，在提取過程中其有效成分能否快速溶出，還需要進一步進行研究確認，以確保閃式提取方法的適用性。另外，對于中藥制劑來說，它本身作為一個與工業化生產密切相關的領域，其研究的價值更加注重工業化大規模的生產與實踐。而閃式提取法是通過閃式提取器來實現的，由于其提取容器的容量、額定功率的大小及破碎刀具刀臂長短等因素在一定程度上仍受到限制，導致目前還不能大規模的去實施應用，更多的還只適合于實驗室中的研究摸索，對于能否應用于現代化生產，可能還需要從閃式提取本身的裝置構造上加以改進，比如通過提升它的額定功率，加大它的提取容量，優化刀具設計或增加多個刀具單元，增加振動篩改進濾過裝置，連接預處理裝置對質地堅硬、形態較大藥材進行一步預破碎，加溫控設備增強其對低沸點、溫敏性或熱敏性成分的適應性等。通過對上述問題的關注、思考及研究，我們才能從根本上優化制劑的提取過程，最大程度的發揮閃式提取器的優勢，真正的通過技術設備的發展創新來提升中藥制劑大生產的效益、質量及環保等級，從而促使中藥制劑工藝的現代化。

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