我國的中藥提取技術(shù)水平與世界先進(jìn)的天然藥物提取水平差距很大。因此，研究開發(fā)適宜于工業(yè)化應(yīng)用的中藥提取新技術(shù)、新設(shè)備，對(duì)于提高我國中藥提取技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)產(chǎn)品在國際市場上的競爭力，具有非常重要的意義。 近來，由中國科學(xué)院過程工程研究所生化工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與北京弘祥隆生物技術(shù)開發(fā)有限公司合作開發(fā)的新型循環(huán)超聲提取技術(shù)及設(shè)備，在北京同仁堂科技有限公司、北京大學(xué)藥學(xué)院中藥現(xiàn)代化研究中心等十幾家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)投入使用。一獲得多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的提取技術(shù)，是科研人員針對(duì)我國超聲提取技術(shù)存在的工藝放大的難題，在國家“863”和“九·五”攻關(guān)項(xiàng)目的支持下，采用生化工程原理和技術(shù)研究開發(fā)的。該自主創(chuàng)新成果為超聲提取技術(shù)在中藥大規(guī)模生產(chǎn)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　■提取技術(shù)亟待改進(jìn)和創(chuàng)新
　　在發(fā)達(dá)國家，天然藥物從投料開始，整操作在連續(xù)封閉的環(huán)境下進(jìn)行，自動(dòng)化程度高，粉碎后的藥材定時(shí)被投入提取設(shè)備，提取液連續(xù)從提取罐中排出，藥液和藥渣均在封閉的管道中運(yùn)行，保持了環(huán)境的清潔，提高了藥材資源的利用率。由于自動(dòng)出渣離心機(jī)分離效率高，整個(gè)生產(chǎn)過程采用計(jì)算機(jī)控制，避免了由于人為因素造成的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的情況。
　　然而，與國外天然藥物的提取技術(shù)水平相比，我國的中藥提取水平差距很大。雖然目前已有一些新的提取技術(shù)應(yīng)用于中藥的生產(chǎn)，但仍存在一定的局限性。例如超臨界流體萃取技術(shù)(一般常用超臨界CO2萃取技術(shù))雖然具有一定的分離功能，可在接近室溫下萃取，但其較適用于親脂性、分子量較小物質(zhì)的萃取，對(duì)于極性大、分子量太大的物質(zhì)（如苷類、多糖類）的提取，則需要使用夾帶劑，并且要在很高的壓力下進(jìn)行，給工業(yè)化生產(chǎn)帶來一定的難度。
　　又如超聲提取技術(shù)，雖然其在實(shí)驗(yàn)室小量樣品制備中效果很好并且已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用（特別是在分析樣品的處理中），其快速、高效的特點(diǎn)已被廣泛認(rèn)同，但是，在一些大規(guī)模提取中尚未得到推廣?！捌款i”在于缺乏有效的工藝放大手段和方法。超聲場的范圍和強(qiáng)度限制了每次處理的物料量。因此，在采用超聲波提取中藥的進(jìn)一步研究中，需要對(duì)其作用機(jī)理和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行深入探討，以便建立一套較為通用的模式，為不同提取對(duì)象的操作條件提供依據(jù)；同時(shí)，還應(yīng)注重有關(guān)工藝問題的研究，以便有效地解決超聲提取的工藝放大難題。
　　■循環(huán)超聲提取突破“放大”瓶頸
　　近年來，針對(duì)超聲提取過程中存在的工藝放大的難題，中國科學(xué)院過程工程研究所生化工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員，以褐藻硫酸酯多糖和青蒿素等為研究對(duì)象，系統(tǒng)地研究了各種超聲提取過程的特點(diǎn)，并與北京弘祥隆生物技術(shù)開發(fā)有限公司合作，進(jìn)行新型超聲提取設(shè)備的研究開發(fā)。
　　科研人員研發(fā)的循環(huán)超聲提取技術(shù)是基于生化工程理論和方法，采用“模擬移動(dòng)”理論，通過液-固體系的充分混合、流動(dòng)設(shè)計(jì)等，使物料顆?！疤崛C(jī)會(huì)相同”，從而大幅度提高超聲場的利用率，解決局部過度超聲處超聲波在介質(zhì)中的快速衰減問題，使提取時(shí)間短、提取率更高。同時(shí)，該技術(shù)解決了靜止物料超聲提取作用范圍有限、提取原料有限的問題。通過采用循環(huán)技術(shù)和對(duì)超聲場的合理設(shè)計(jì)，可顯著增加超聲場的物料處理能力，使小功率超聲場能夠處理大量物料。在保證物料循環(huán)流動(dòng)的前提下，可使超聲場處理的物料量不受限制，解決了超聲提取的工藝放大難題，從而大大拓寬了超聲提取的應(yīng)用范圍。研究表明，循環(huán)超聲提取設(shè)備不但適用于陸地、海洋多種天然產(chǎn)物的提取，而且還可以用于超聲分散、乳液制備、緩釋藥物超微膠囊和納米膠囊等的制備，應(yīng)用范圍涉及藥品、保健品、化妝品、食品及農(nóng)產(chǎn)品深加工等多個(gè)領(lǐng)域。
　　■優(yōu)化部分中藥提取工藝
　　據(jù)科研人員介紹，中藥有效成分包括多糖類、黃酮類、萜類、甾體類、生物堿及酚性成分等，其提取方法各不相同。且相同設(shè)備在不同的工藝條件下，提取結(jié)果可能相差較大。因此，需要在不同的工藝條件下，針對(duì)不同的提取原料和提取物進(jìn)行工藝優(yōu)化。
　　目前，循環(huán)超聲提取技術(shù)和裝置已經(jīng)成功地用于數(shù)十種中藥材原料的提取，獲得了較理想的提取效果。如青蒿素的傳統(tǒng)提取方法是在50℃以下采用有機(jī)溶劑冷浸或攪拌提取，提取率為60%左右，提取時(shí)間為24~48小時(shí)；改用HF-2B型循環(huán)超聲提取設(shè)備提取青蒿素，青蒿素提取率達(dá)到90%以上，提取時(shí)間縮短為20分鐘，有機(jī)溶劑回收率達(dá)到90%，較常規(guī)提取方法有顯著提高。銀杏黃酮的常規(guī)提取方法為水煮4小時(shí)，提取率為56.5%；而在室溫下，用HF-2B型設(shè)備提取10分鐘，提取率達(dá)到82.6%，提取30分鐘，提取率提高到88.3%，在40℃下，用HF-50G型設(shè)備提取30分鐘，提取率可達(dá)91.6%。從蜂膠中提取黃酮時(shí)，常規(guī)浸提48小時(shí)，提取率達(dá)36%；而用HF-2B型設(shè)備于室溫下提取30分鐘，提取率達(dá)41.8%。對(duì)肉蓯蓉用水提取甜菜堿時(shí)，用HF-2B型設(shè)備提取20分鐘與常規(guī)浸提24小時(shí)和100℃下回流提取6小時(shí)，所獲得的甜菜堿提取率相當(dāng)。
　　■節(jié)能環(huán)保降本增效
　　據(jù)研發(fā)人員介紹，在循環(huán)超聲提取技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)出的高效循環(huán)超聲提取裝置，可同時(shí)進(jìn)行間歇提取和多級(jí)連續(xù)提取。提取時(shí)間、提取溫度、超聲功率、循環(huán)速度等主要參數(shù)均可設(shè)定和自動(dòng)控制。其提取效率是常規(guī)提取的幾倍到幾十倍。提取液和藥渣被連續(xù)排出，由連接立式自動(dòng)刮刀離心機(jī)進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)分離，可節(jié)約大量勞動(dòng)力和改善車間生產(chǎn)環(huán)境。提取溫度由100℃可降低到室溫（小型設(shè)備還可實(shí)現(xiàn)低溫提取），從而可最大限度地保持物料中原有的各種有效成分的活性，特別是各種熱敏性成分等，達(dá)到提高藥效、減少用量的目的。同時(shí)，由于提取時(shí)間短，提取產(chǎn)品中其它無用的雜組分含量減少，提高了提取物的品質(zhì)，為后續(xù)分離純化過程奠定了良好的基礎(chǔ)，可顯著降低單一組分等其它高端產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，同傳統(tǒng)方法比較，采用這種設(shè)備可節(jié)省能耗50%以上，提取成本可降低25%以上。