超臨界C02本取技術在中草藥開發中應用的優越性

“藥食同源”,我國中草藥植物資源豐富,品種繁多,而中草藥因作用緩和、持久、療效穩定、無無作用等特點,一直發展很快,但長久以來,中藥出口以藥材和飲片為主,附加值高的產品所占比例很少。近年來,隨著社會的發展,人類疾病譜已發生改變,醫療模式已由單純的疾病治療轉變為預防、保健、治療、康復相結合的模式,各種替代醫學和傳統醫學正發揮著越來越大的作用,另一方面,由于生存環境的不斷惡化,人類“回歸自然”的呼聲越來越高,傳統醫藥正受到前所未有的重視。目前國際上約有170多家公司、40多個研究團體從事天然藥物的研究和開發工作。歐共體對草藥進行了統一立法,加拿大和澳大利亞等國的草藥地位已經合法化,美國政府也已起草了植物藥管理辦法并開始接受天然藥物的復方混合制劑作為治療藥。這些新的變化為中藥作為治療藥進入國際醫藥市場提供了越來越好的國際環境。因此,要實現中藥現代化,必須將傳統中藥的特色和優勢與現代科學技術相結合,按照國際認可的標準,規范中藥的研究、開發、生產、管理,使之符合并達到國際主流市場產品的標準和要求,以便在國際上更加廣泛流通。
隨著全球經濟一體化進程的加快及我國正式加入WTO,國內醫藥市場融入國際醫藥大市場的廣度和深度進一步加強。面對市場的激烈競爭和“洋中藥”的巨大沖擊,我國傳統中藥的眾多產品由于尚不能符合國際醫藥市場的標準和要求,目前僅百分之幾的國際市場份額有可能進一步萎縮。如何在繼承和發揚中醫藥優勢和特色的基礎上充分利用現代科學技術的方法和手段,借鑒國際通行的醫藥標準規范,研究開發能夠正式進入國際醫藥市場的中藥產品,實現中藥現代化,是新世紀中藥研究與產業開發的必由之路。
要使中藥走向現代化并進入國際市場,必須解決產品質量好、藥理藥效清楚、有效成分含量可控及療效穩定等關鍵問題,所有這些都與制藥原料有關。傳統的提藥制藥過程主要是以水印和有機溶劑為溶媒,在較高溫度下長時間提取,這種方法本身存在許多固有缺陷,如有效成分的損失、分解、變化及有機溶劑殘留等。因此,借助現代高新技術手段,改革傳統的提藥制藥工藝以獲取高質量的制藥原料,使之符合現代醫藥的嚴格要求已成為當務之急。超臨界流體萃取技術作為一種新型的化工分離技術,在很大程度上避免了傳統提藥制藥過程中的缺陷,而且對環境保護也具有十分重要作用,為我國的中藥現代化、國際化提供了一條全新的途徑。
超臨界C02本取技術在中草藥開發中應用的優越性
用超臨界CO2萃取技術進行中草藥研究開發,和傳統加工方法相比,具有許多獨特的優點:
①萃取能力強,提取率高。用超臨界CO2提取中草藥有效成分,在最佳工藝條件下,能將要提取的成分幾乎完全提取,從而大大提高產品收率和資源的利用率。
②萃取能力的大小取決于流體的密度,最終取決于溫度和壓力,改變其中之一或同時改變,都可改變溶解度,可以有選擇地進行中草藥中多種物質的分離,從而可減少雜質,使中草藥有效成分高度富集,便于減小劑量和控制質量,產品內外品質大為改善。
③超臨界CO2臨界溫度低,操作溫度低,能較完好地保存中草藥有效成分,不發生次生化,因此特別適用于那些對熱敏感性強、容易氧化分解破壞的成分的提取。
④提取時間快,生產周期短,不需濃縮,即使加入夾帶劑,也可通過分離功能除去或只是簡單濃縮。
⑤超臨界CO2還具有抗氧化、滅菌等作用,有利于保證和提高產品質量。
⑥超臨界CO2萃取應用于分析或與GC、IR、MS、LC等聯用成為一種高效的分析手段,將其用于中草藥質量分析,能客觀反映中草藥中有效成分的真實含量。
⑦超臨界CO2萃取,操作參數容易控制,有效成分及產品質量穩定,工藝流程簡單,操作方便,節省勞動力和大量有機溶劑,減小“三廢”污染。
對策與展望
超臨界流體萃取與傳統的溶劑提取相比,其優勢明顯,具有適用范圍廣、對原料成分無破壞、對產品和環境無污染、提取效率高和操作方便等優點,因此,隨著物質生活水平的改普提高和對健康的日益重視,人們越來越崇尚“回歸自然”,該技術必將在中草藥研究開發中得到廣泛應用,從而大大拓寬中草藥制藥的創新范圍和原料中間體的使用領城。
然而,超臨界CO2萃取技術應用于中草藥或天然藥物,要從單純的進行中間原料的提取轉向于兼顧單味、復方中藥新藥的開發應用研究或對現代我國生產的名優中成藥進行工藝改革或二次開發,同時加強有關基礎研究和應用研究。因為中草藥化學成分復雜,可分為非極性、弱極性和強極性三部分,對于前兩類,超臨界CO2萃取技術可在不加或加入夾帶劑下提取,但由于CO2的非極性和低相對分子質量特點,超臨界CO2對于許多強極性和高相對分子質量的物質很難進行有效提取。但如果能將之與其他分離手段實現有機結合,找到與其他方法最佳搭配的接合,對于促進超臨界CO2萃取技術應用的發展具有重要意義。另外還要加強分析型超臨界CO2舉取或超臨界色譜在中草藥分析中的應用,不斷改革傳統經典的分析方法,將超臨界萃取技術通過合適的接口設計直接與GC、CC-MS或超臨界色譜儀相連,從而大大提高操作的效率。
雖然超臨界CO2萃取技術在中草藥有效成分提取的研究開發在我國起步較晚,在應用過程中面臨設備一次性投資較大、工業化復雜等問題,但和傳統的溶劑提取法相比,由于它在生產過程中投資較小,以及具有很多優越性,隨著高新技術的發展和人們研究的不斷深入,超臨界CO2萃取技術必將推動我國中草藥的研究開發向更高層次發展。
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