CN108379418A - 一种胃肠病中药方剂微波提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及中药复方制剂的提取方法，具体涉及一种胃肠病中药方剂微波提取方法，利用微波使植物细胞内迅速地提高细胞液等液态水变为水蒸气，从而使细胞内压力增加，使细胞膜和细胞壁破裂，进而使有效成分槟榔碱溶于溶媒当中能缩短对有效成分槟榔碱的萃取时间，与传统加热萃取法相比，微波辅助萃取技术能明显地缩短对有效成分槟榔碱的萃取时间，具有高效节能的优势。
Description
技术领域
本发明涉及中药复方制剂的提取方法，具体涉及一种胃肠病中药方剂微波提取方法。
背景技术
微波提取技术，简称MAE，是在1986年由匈牙利学者Ganzler提出的新提取分离方法。Ganzler利用用微波炉从棉籽中提取棉酚，发现消耗溶剂少、提取时间短且提取效率远高于索氏提取法和超声提取法。此后，微波萃取技术受到各国的重视，成为新世纪的研究热点。随着微波萃取技术的深入研究与发展，微波萃取技术已广泛的应用到各个领域，主要有土壤分析、食品化学、农药提取、中药提取、环境科学，以及矿物冶炼等方面。其中使用微波萃取技术进行中药提取是近十年来提出的新型提取思路，具有以下优势：
①提取效率高
在使用传统的热提取法过程中，热量是从细胞外通过热传递传递到细胞内，从而使细胞破裂，提取出有效成分。然而，在微波萃取过程中，是直接利用微波的穿透性，使细胞内的极性分子直接吸收微波，发生旋转碰撞加热，从而导致细胞破裂，提取出有效成分。这是由里到外的过程，故大大减少了加热时间。因此，MAE的提取效率远高于传统的热提取法。
②选择性好
由于只有极性分子才能在微波场内吸收微波，并不是全部物质，因此MAE的选择性好，可以降低杂质的含量，从而提高产品的纯度。
③节能
微波萃取技术是一个微波能转化为热能的过程。由于微波的穿透性和选择性，微波能量是直接作用到极性分子上，且其他不极性分子基本上不吸收微波，因此保证了能量传递的迅速与完整，从而达到节能的作用。
④设备简单
不同于超临界流体提取技术所需的复杂设备，MAE的设备简单，操作便捷。
中药是中华民族的劳动人民在与疾病作斗争的过程中，经过认识、实践、再认识，不断积累的丰富知识。中药是中华民族繁荣昌盛的重要组成部分，是中华民族的伟大智慧结晶。中药它不仅是一项重要产业，更是一种文化传承，在我国五千多年的发展历史长河中，起着不可或缺的作用。
但是随着社会的节奏加快和西药的推广普及，中药的使用率已经逐年下降。中药虽然具备许多突出的优点，主要有①副作用少，基本无毒性；②随着症状的好坏进而改变中药的使用情况，具有治疗灵活性；③是针对身体机能进行全方位的调整，既能治标又治本，但是中药仍表现出很多缺点，主要有①需要花费大量时间与精力去调配煎煮，不适应现代快节奏生活和急症用药需求；②药材的利用率低，杂质含量高；③多数是病人自己或其家属负责煎药，存在操作不当的可能性，导致药效变化。因此，中药的发展受到了巨大的考验。
中药发展快慢的关键是对提取方法的改进以及对提取条件的优化。同时对中药有效成分的提取有助于阐明其作用机理和对开发新药具有重要意义。近几十年来，微波萃取技术受到广泛关注。微波萃取技术具有选择性好、萃取速度快、能耗低、产品质量好、提取效率高等优点。因此，使用微波技术提取中药中的有效成分具有良好的发展前景。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种胃肠病中药方剂微波提取方法，利用微波使植物细胞内迅速地提高细胞液等液态水变为水蒸气，从而使细胞内压力增加，使细胞膜和细胞壁破裂，进而使有效成分溶于溶媒当中能明显地缩短对有效成分的萃取时间，有利于节能降耗，具有高效节能的优势。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种胃肠病中药方剂微波提取方法，包括以下步骤：
1)用电子分析天平准确称量吉林参12g、槟榔18g、桃仁20g、乌药10g；
2)将称量好的中药材清洗后放入微波萃取器；
3)用电子天平称量800mL蒸馏水，并将其注入微波萃取器；
4)浸泡30分钟；
5)设定微波萃取器功率600-1200W，煎煮30分钟；
6)用电子分析天平准确称量砂仁12g，放入微波萃取器中，混合煎煮10分钟；
7)每隔8分钟取一次样，共5次，待提取液冷却至室温，放入冰箱备用。
其中，在浸泡时间为30min、萃取时间为40min的条件下，将步骤5)中微波萃取器功率分别设定为600W、800W、1000W、1200W下进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分的浓度。
其中，在浸泡时间为30min、微波功率为600W的条件下，分别在萃取时间为8min、16min、24min、32min、40min下进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分的浓度。
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相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明提供一种胃肠病中药方剂微波提取方法，利用微波使植物细胞内迅速地提高细胞液等液态水变为水蒸气，从而使细胞内压力增加，使细胞膜和细胞壁破裂，进而使有效成分槟榔碱溶于溶媒当中能缩短对有效成分槟榔碱的萃取时间，与传统加热萃取法相比，微波辅助萃取技术能明显地缩短对有效成分的萃取时间，具有高效节能的优势。
附图说明
图1为微波功率对槟榔碱提取效果的影响示意图。
图2为微波功率600W下微波辐射时间对槟榔碱提取效果的影响示意图。
图3为微波功率800W下微波辐射时间对槟榔碱提取效果的影响示意图。
图4为微波功率1000W下微波辐射时间对槟榔碱提取效果的影响示意图。
图5为微波功率1200W下微波辐射时间对槟榔碱提取效果的影响示意图。
图6-1为未经处理的槟榔样品在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图6-2为未经处理的槟榔样品在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图6-3为采用传统方法提取后的槟榔样品在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图6-4为采用传统方法提取后的槟榔样品在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图6-5为微波萃取后的槟榔样品在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图6-6为微波萃取后的槟榔样品在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图7-1为未经处理的吉林参在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图7-2为未经处理的吉林参在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图7-3为采用传统方法提取后的吉林参在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图7-4为采用传统方法提取后的吉林参在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图7-5为微波萃取后的吉林参在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图7-6为微波萃取后的吉林参在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图8-1为未经处理的砂仁在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图8-2为未经处理的砂仁在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图8-3为采用传统方法提取后的砂仁在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图8-4为采用传统方法提取后的砂仁在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图8-5为微波萃取后的砂仁在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图8-6为微波萃取后的砂仁在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图9-1为未经处理的乌药在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图9-2为未经处理的乌药在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图9-3为采用传统方法提取后的乌药在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图9-4为采用传统方法提取后的乌药在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图9-5为微波萃取后的乌药在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图9-6为微波萃取后的乌药在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图10-1为未经处理的桃仁在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图10-2为未经处理的桃仁在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图10-3为采用传统方法提取后的桃仁在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图10-4为采用传统方法提取后的桃仁在500倍放大倍率下的细胞结构图。
图10-5为微波萃取后的桃仁在150倍放大倍率下的细胞结构图。
图10-6为微波萃取后的桃仁在500倍放大倍率下的细胞结构图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1。
本实施例提供一种胃肠病中药方剂微波提取方法，包括以下步骤：
1)用电子分析天平准确称量吉林参12g、槟榔18g、桃仁20g、乌药10g；
2)将称量好的中药材清洗后放入微波萃取器；
3)用电子天平称量800mL蒸馏水，并将其注入微波萃取器；
4)浸泡30分钟；
5)设定微波萃取器功率600-1200W，煎煮30分钟；
6)用电子分析天平准确称量砂仁12g，放入微波萃取器中，混合煎煮10分钟；
7)每隔8分钟取一次样，共5次，待提取液冷却至室温，放入冰箱备用。
实施例2。
本实施例通过设置对比试验，分析微波功率对槟榔碱提取效果的影响。具体的：在浸泡时间为30min、萃取时间为40min的条件下，将步骤5)中微波萃取器功率分别设定为600W、800W、1000W、1200W下进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分槟榔碱的浓度，微波功率对槟榔碱提取效果的影响如图1所示。
由图1可知，在相同的微波辐射时间下，随着微波功率的升高，提取得到的槟榔碱浓度先上升后下降。当微波功率在1000W时，提取得到的槟榔碱浓度达到最大值，其值为3.91μg/mL。因此，槟榔碱提取的最佳微波功率为1000W。
在600W、800W功率的微波辐射下，由于微波功率较小，药材细胞中的水分或极性分子碰撞程度低，升温速度慢，细胞破壁不完全，细胞内有效成分不能有效地提取出来。
在1200W功率的微波辐射下，提取得到的槟榔碱浓度下降，可能原因是由于微波功率过高，细胞内的水分或极性分子升温过快，高温使得部分槟榔碱被破坏，从而导致槟榔碱浓度下降。
实施例3。
本实施例通过设置对比试验，分析微波功率600W下微波辐射时间对槟榔碱提取效果的影响。具体的：在浸泡时间为30min、微波功率为600W的条件下，每隔8分钟取一次样进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分槟榔碱的浓度，萃取时间对槟榔碱提取效果的影响如图2所示。
结果显示，在600W功率下，随着微波辐射时间的增加，提取得到的槟榔碱浓度也不断升高。在微波辐射40min时，提取得到的槟榔碱浓度达到最大值，其值为1.29μg/mL。在600W功率下，药液大约22分钟时开始沸腾。在22分钟前，细胞内的槟榔碱并没有提取出来，故槟榔碱的浓度基本不发生变化。
实施例4。
本实施例通过设置对比试验，分析微波功率800W下微波辐射时间对槟榔碱提取效果的影响。具体的：在浸泡时间为30min、微波功率为800W的条件下，每隔8分钟取一次样进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分槟榔碱的浓度，萃取时间对槟榔碱提取效果的影响如图3所示。
结果显示，在800W功率下，随着微波辐射时间的增加，提取得到的槟榔碱浓度也不断升高。在微波辐射40min时，提取得到的槟榔碱浓度达到最大值，其值为1.50μg/mL。在800W功率下，药液大约17分钟时开始沸腾。在17分钟前，细胞内的槟榔碱并没有提取出来，故槟榔碱的浓度基本不发生变化。
实施例5。
本实施例通过设置对比试验，分析微波功率1000W下微波辐射时间对槟榔碱提取效果的影响。具体的：在浸泡时间为30min、微波功率为1000W的条件下，每隔8分钟取一次样进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分槟榔碱的浓度，萃取时间对槟榔碱提取效果的影响如图4所示。
结果显示，在1000W功率下，随着微波辐射时间的增加，提取得到的槟榔碱浓度也不断升高。在微波辐射40min时，提取得到的槟榔碱浓度达到最大值，其值为3.92μg/mL。在1000W功率下，药液大约12分钟时开始沸腾。
实施例6。
本实施例通过设置对比试验，分析微波功率1200W下微波辐射时间对槟榔碱提取效果的影响。具体的：在浸泡时间为30min、微波功率为1200W的条件下，每隔8分钟取一次样进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分槟榔碱的浓度，萃取时间对槟榔碱提取效果的影响如图5所示。
结果显示，在1200W功率下，随着微波辐射时间的增加，提取得到的槟榔碱浓度也不断升高。在微波辐射40min时，提取得到的槟榔碱浓度达到最大值，其值为2.93μg/mL。在1200W功率下，药液大约9分钟时开始沸腾。
对比例1。
本实施例提供一种传统提取胃肠病中药方剂的方法，包括以下步骤：
准确称取吉林参12g、槟榔18g、桃仁20g、乌药10g置于电子煎药壶中，并加入800ml蒸馏水，浸泡30分钟。煎煮30分钟，再将12g砂仁放入电壶中，混合煎煮10分钟即可。待提取液冷却至室温，放入冰箱备用。
将萃取好的样品放凉后，测定其有效成分槟榔碱的浓度，将其与微波辅助萃取法进行比较，结果如表1所示。
表1不同萃取槟榔碱的浓度的比较
由表1可见，与传统加热萃取法相比，在相同的提取时间下，微波法(1200W)与微波法(1000W)提取得到的槟榔碱浓度高于传统法，说明微波提取槟榔碱具有提取效率高、能耗低等优点。
分析例1。
本分析例对未经处理的槟榔样品、采用传统方法提取后的槟榔样品以及在微波功率为1200W的条件下，微波萃取后的槟榔样品细胞结构进行电镜扫描观察，扫描放大后的细胞结构分别如图6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6所示。
其中图6-1为未经处理的槟榔样品在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图6-2为未经处理的槟榔样品在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图6-3为采用传统方法提取后的槟榔样品在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图6-4为采用传统方法提取后的槟榔样品在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图6-5为微波萃取后的槟榔样品在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图6-6为微波萃取后的槟榔样品在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图。
由上述细胞结构图分析可知，未经处理前，槟榔大部分细胞结构完整，细胞表面上附着一些蜡质物质。而经传统法、微波法处理后的槟榔，表面上附着的东西均消失不见。通过对比图6-4与图6-6，可以发现槟榔经传统法处理后，细胞较多保持完整，而槟榔经微波法处理，细胞大多数已经出现收缩、干瘪情况，细胞壁破损严重。可以判断出微波法能较好地提取出槟榔内的有效成分。
分析例2。
本分析例对未经处理的吉林参、采用传统方法提取后的吉林参以及在微波功率为1200W的条件下，微波萃取后的吉林参细胞结构进行电镜扫描观察，扫描放大后的细胞结构分别如图7-1、7-2、7-3、7-4、7-5、7-6所示。
其中图7-1为未经处理的吉林参在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图7-2为未经处理的吉林参在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图7-3为采用传统方法提取后的吉林参在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图7-4为采用传统方法提取后的吉林参在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图7-5为微波萃取后的吉林参在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图7-6为微波萃取后的吉林参在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图。
由上述细胞结构图分析可知，吉林参在未处理前细胞表面上附着大量的其他物质。而经过传统法和微波法处理后，吉林参细胞上面的其他物质均消失。通过对比图7-4与图7-6，可以发现吉林参经传统法处理后，细胞较多保持完整，而吉林参经微波法处理，细胞大多数已经出现收缩、干瘪情况，细胞壁破损严重。可判断出微波法能较好地提取出吉林参内的有效成分。
分析例3。
本分析例对未经处理的砂仁、采用传统方法提取后的砂仁以及在微波功率为1200W的条件下，微波萃取后的砂仁细胞结构进行电镜扫描观察，扫描放大后的细胞结构分别如图8-1、8-2、8-3、8-4、8-5、8-6所示。
其中图8-1为未经处理的砂仁在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图8-2为未经处理的砂仁在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图8-3为采用传统方法提取后的砂仁在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图8-4为采用传统方法提取后的砂仁在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图8-5为微波萃取后的砂仁在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图8-6为微波萃取后的砂仁在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图。
由上述细胞结构图分析可知，砂仁处理前与后变化不大，可能由于砂仁是后加的药材，故传统法与微波法对其影响并不太大。
分析例4。
本分析例对未经处理的乌药、采用传统方法提取后的乌药以及在微波功率为1200W的条件下，微波萃取后的乌药细胞结构进行电镜扫描观察，扫描放大后的细胞结构分别如图9-1、9-2、9-3、9-4、9-5、9-6所示。
其中图9-1为未经处理的乌药在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图9-2为未经处理的乌药在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图9-3为采用传统方法提取后的乌药在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图9-4为采用传统方法提取后的乌药在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图9-5为微波萃取后的乌药在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图9-6为微波萃取后的乌药在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图。
由上述细胞结构图分析可知，乌药在未处理前，大多数细胞仍保持完整形态。而经过传统法处理，细胞虽然仍有完整的形状，但细胞壁已经开始出现破损。而乌药经微波法处理，细胞已无法保持完整形状，细胞壁破损严重。可判断出微波法能较好的提取出乌药内的有效成分。
分析例5。
本分析例对未经处理的桃仁、采用传统方法提取后的桃仁以及在微波功率为1200W的条件下，微波萃取后的桃仁细胞结构进行电镜扫描观察，扫描放大后的细胞结构分别如图10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6所示。
其中图10-1为未经处理的桃仁在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图10-2为未经处理的桃仁在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图10-3为采用传统方法提取后的桃仁在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图10-4为采用传统方法提取后的桃仁在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图10-5为微波萃取后的桃仁在150倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图，图10-6为微波萃取后的桃仁在500倍放大倍率下的电镜扫描观察到的细胞结构图。
由上述细胞结构图分析可知，未经处理的桃仁表面上布满淀粉粒，淀粉粒仍保持完整状态。经过传统法处理后，桃仁表面上仍布满淀粉粒，但部分淀粉粒已经融解。而经过微波法处理后，桃仁表面上大部分淀粉粒开始融解。可以判断出微波法能较好地提取出桃仁内的有效成分。
本发明通过采用微波法与传统法对香槟方中的槟榔碱提取，并以LC-MRM-MS系统测出槟榔碱的含量，并对香槟方中的各成分作SEM表征对比，得出以下结论：
①与传统提取方法比较，在相同的提取时间下，微波法能更好地在香槟方中提取到槟榔碱。
②在一定微波功率范围内下，随着微波功率的升高，提取得到的槟榔碱含量也随之升高，过高的功率有可能会破坏槟榔碱，影响提取效果。
③在相同的微波功率下，随着微波辐射时间的增加，提取得到的槟榔碱含量也随之升高。
④微波法与传统法均能使药材中的细胞破壁，提取到细胞内的有效成分。其中微波法比传统法更能使细胞破裂，提高药材的提取率。故使用微波法提取香槟方中的有效成分更佳。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种胃肠病中药方剂微波提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)用电子分析天平准确称量吉林参12g、槟榔18g、桃仁20g、乌药10g；
2)将称量好的中药材清洗后放入微波萃取器；
3)用电子天平称量800mL蒸馏水，并将其注入微波萃取器；
4)浸泡30分钟；
5)设定微波萃取器功率600-1200W，煎煮30分钟；
6)用电子分析天平准确称量砂仁12g，放入微波萃取器中，混合煎煮10分钟；
7)每隔8分钟取一次样，共5次，待提取液冷却至室温，放入冰箱备用。
2.根据权利要求1所述的胃肠病中药方剂微波提取方法，其特征在于，在浸泡时间为30min、萃取时间为40min的条件下，将步骤5)中微波萃取器功率分别设定为600W、800W、1000W、1200W下进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分的浓度。
3.根据权利要求1所述的胃肠病中药方剂微波提取方法，其特征在于，在浸泡时间为30min、微波功率为600W的条件下，分别在萃取时间为8min、16min、24min、32min、40min下进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分的浓度。
4.根据权利要求1所述的胃肠病中药方剂微波提取方法，其特征在于，在浸泡时间为30min、微波功率为800W的条件下，分别在萃取时间为8min、16min、24min、32min、40min下进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分的浓度。
5.根据权利要求1所述的胃肠病中药方剂微波提取方法，其特征在于，在浸泡时间为30min、微波功率为1000W的条件下，分别在萃取时间为8min、16min、24min、32min、40min下进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分的浓度。
6.根据权利要求1所述的胃肠病中药方剂微波提取方法，其特征在于，在浸泡时间为30min、微波功率为1200W的条件下，分别在萃取时间为8min、16min、24min、32min、40min下进行萃取，萃取结束后测定提取液中有效成分的浓度。
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| CN104435990A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-03-25 | 广州中医药大学第二附属医院 | 促进腹部术后胃肠功能恢复的中药组合物及其制备方法 |
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