超高压提取方法是目前应用于植物提取物先进的方法,如西洋参中人参皂苷的常规提取方法有浸渍法[1]渗漉法,[2]煎煮法,[3]回流提取法,[4]索氏提取法,[5]近年来研究和开发的有超声提取法,[6]微波提取法,[7]超临界流体萃取等新技术。目前在西洋参皂苷的规模化生产中采用的基本上是常规提取工艺,这些方法不同程度的存在提取时间长,效率低,且由于长时间的加热会造成皂苷活性的降低、损失等问题。采用具有现代技术特征的超临界流体萃取方法时,由于人参皂苷的极性强、分子量大,提取效率很低。因此迫切需要“安全、高效、稳定”的西洋参有效成分提取新工艺。
超高压生物加工技术在食品灭菌、病毒灭活、疫苗制取、蛋白质改性、生化制药等多方面都有很好的应用。近年来开始将超高压技术应用于中药有效成分的提取,并利用该技术提取了黄酮、皂苷、生物碱、多糖、挥发油等多种中药有效成分。
超高压提取,也称超高压冷等静水压提取,它是在常温下用100 PA以上的液体静压力作用于药液上,使提取溶剂渗透到药物细胞内,在预定压力下保持一段时间使有效成分达到溶解平衡后迅速卸压,由于细胞内外渗透压力差突然增大,细胞内的有效成分转移到细胞外的提取液中,于是达到了提取有效成分的目的。与传统的煎煮、回流提取等方法相比,超高压提取在缩短提取时间、降低能耗、减少杂质成分溶出的同时,提高了有效成分的收率。超高压提取是在常温下进行的,因此避免了因热效应引起的有效成分结构变化、损失以及生理活性降低,同时由于超高压提取是在密闭环境下进行的,没有溶剂挥发,不会对环境造成污染,因此该技术更加符合“绿色”环保的要求。
本文研究了从西洋参根中提取皂苷的超高压提取工艺,并且与热回流、微波、超声、超临界 CO 2萃取等提取方法进行了比较,该提取工艺具有许多独特的优势。
结论
1)超高压能够快速高效地提取皂苷
超高压首次应用于西洋参皂苷的提取,能够促进溶剂的渗透、缩短有效成分的溶解平衡时间、提高溶质的扩散速率,因而具有提取速率快,得率高的优势。通过试验研究,得到了超高压提取西洋参皂苷的工艺参数:提取溶剂为 70%的乙醇水溶液,提取压力 200 M PA,溶剂与原料比例为 50∶1,保压时间 2 m in.
2)提取产物生理活性好
超高压提取过程中压力每升高 100M PA,温度大约升高 3℃。由于高压容器和外界环境有着良好的热交换,在整个提取过程中基本可以维持在室温下进行,因而程度地保留了中药材中生物活性物质及各种营养成分的天然结构,避免了因热效应引起的有效成分变性、损失、药理活性降低等问题。
3)节能、高效
超高压提取过程中,流体形变较小,在流体压缩时消耗的能量较小,且提取过程温度变化小,与周围环境的热量交换也很小。超高压提取消耗的能量只有热回流的 1%左右。由于提取时间较短,一台有效容积为 50L 的超高压设备处理西洋参原料的能力与 2 m3的超临界 CO 2萃取设备相当,与 3 m3的煮提机组相当,因此超高压提取具有高效的特点。
4)工艺操作简单、安全
超高压提取技术使用的是液体传质,由于液体的可压缩性非常小,因此超高压提取设备的安全性和操作方便性远高于超临界 CO 2萃取设备;超高压提取的单元操作通过机械完成,操作简单,适宜于规模化、现代化生产,必将给植物有效成份提取行业带来一场技术革命和产品质量升级,甚至会导至部份企业的洗牌。欢迎订购和咨询!