第三節　浸　　提

浸提（extraction）系采用適宜的溶劑和方法將藥材中的有效成分浸出的操作。浸提應盡可能浸出有效成分和輔助成分，最大限度地避免無效成分和組織成分的浸出。

一、浸提過程

浸提過程一般可分為浸潤與滲透、解吸與溶解、擴散相互聯系的三個階段。

（一）浸潤與滲透階段

溶劑與藥材接觸后，首先潤濕藥材表面，然后通過毛細管和細胞間隙滲透到藥材細胞內。溶劑潤濕藥材是有效成分浸出的首要條件，如潤濕困難，溶劑很難向細胞內滲透。溶劑能否使藥材表面潤濕，取決于附著層（溶劑與藥材接觸的那一層）的特性。如果藥材與溶劑之間的附著力大于溶劑分子間的內聚力，易被潤濕。反之，則不易被潤濕。

大多數藥材中含有蛋白質、果膠、糖類、纖維素等極性成分，易被水或乙醇等極性溶劑潤濕。要從含脂肪油較多的藥材中浸出水溶性成分，應先進行脫脂處理；用乙醚、石油醚、氯仿等非極性溶劑浸提脂溶性成分時，需要將藥材進行干燥處理。

溶劑滲入的速度，除與藥材所含各種成分的性質有關外，還受藥材質地、粒度及浸提壓力等因素的影響。質地疏松、粒度小或加壓提取時，溶劑可較快地滲入藥材內部。表面活性劑具有降低界面張力的作用，有時可于溶劑中加入適量表面活性劑，促進溶劑潤濕藥材，有利于浸潤與滲透。

（二）解吸與溶解階段

溶劑進入細胞后，可溶性成分逐漸溶解，膠性物質由于膠溶作用，轉入溶液中或膨脹生成凝膠。隨著各類成分的溶解和膠溶，浸出液的濃度逐漸增大，滲透壓升高，溶劑繼續向細胞內透入，部分細胞壁膨脹破裂，為已溶解的成分向外擴散創造了有利條件。

藥材中化學成分之間或其與細胞壁之間存在一定的親和性而有相互吸附的作用。當溶劑滲入時，必須首先解除這種吸附作用（這一過程即為解吸階段），才可使有效成分以分子、離子或膠體粒子等形式分散于溶劑中（這一過程即為溶解階段）。例如，葉綠素本身可溶于苯或石油醚中，但單純用苯或石油醚并不能很好地自藥材組織中提取出葉綠素，因為葉綠素的周圍被蛋白質等親水性物質包圍，非極性溶劑難以使其溶解。若于苯或石油醚中加入少量乙醇或甲醇，可促使苯或石油醚滲入并通過組織的親水層，將葉綠素溶解浸出。成分能否被溶解，取決于成分的結構和溶劑的性質，遵循“相似相溶”的規律。

解吸與溶解是兩個緊密相連的階段，其快慢主要取決于溶劑對有效成分的親和力大小。因此，選擇適當的溶劑對于加快這一過程十分重要。此外，浸提時解熱可使分子的運動速度加快，于溶劑中加入酸、堿、甘油及表面活性劑，可增加某些有效成分的溶解度，均有助于有效成分的解吸和溶解。

（三）擴散階段

溶劑在細胞內溶解可溶性成分后，形成高濃度溶液，細胞內外出現滲透壓差和濃度差。由于滲透壓的作用，細胞外的溶劑向細胞內滲透；由于濃度差的存在，細胞內高濃度的藥物溶液不斷地向周圍低濃度方向擴散，直到內外濃度相等，擴散即終止，濃度梯度是浸出成分擴散的推動力。

浸出成分的擴散速率遵循Fick第一擴散公式：

　　（4-1）

式中，dM為擴散的物質的量；dt為擴散時間；dM/dt為擴散速率；D為擴散系數（與藥材和溶劑性質有關，在二者固定的條件下為一常數）；F為擴散面積；dC/dx為濃度梯度，負號表示藥物擴散方向與濃度梯度方向相反。

擴散速率（dM/dt）與擴散系數（D）、擴散面積（F）和濃度梯度（dC/dx）成正比，其中保持最大的濃度梯度是浸提的關鍵。

二、影響浸提的因素

影響浸提的因素較多，它們分別作用于上述浸提過程的不同階段，而且彼此之間常有相互的關聯。

（1）藥材成分　小分子物質較易浸出，多存在于最初部分的浸出液中；藥材中的大分子物質（多屬無效成分）擴散較慢，主要存在于繼續收集的浸出液中。但應指出，藥材成分的浸出速度還與其溶解性（或與溶劑的親和性）有關，易溶的大分子成分可能先于小分子成分浸提出來。如用稀乙醇浸出馬錢子時，較大分子的馬錢子堿比士的寧（少兩個—OCH3基）先進入最初部分的浸出液中。

（2）藥材粒度　主要影響滲透與擴散兩個階段。藥材粒度越小，溶劑越易滲透進入藥材內部；同時，由于擴散面大、擴散距離短，有利于有效成分的溶出。但粉碎過細的中藥粉末，不適于浸提。原因在于：①過細的粉末吸附作用增強，使擴散速度減慢。藥材的粒度要視所采用的溶劑和藥材的性質而有所區別。如以水為溶劑時，藥材易膨脹，藥材粉碎得可粗一些，也可切成薄片或小段；若用乙醇為溶劑時，因其對藥材的膨脹作用小，可粉碎成粗粉（通過一號篩）。藥材的性質不同，其粒度要求也不同，通常葉、花、草等疏松中藥宜粉碎得粗一些，甚至可以不粉碎；質地堅硬的根、莖、皮類藥材則應粉碎得細一些。②粉碎過細，藥材中大量細胞破裂，致使細胞內大量高分子物質（如樹脂、黏液質等）溶入浸出液中，浸出雜質增加，黏度增大，擴散作用減慢。③過細的粉末給浸提操作帶來不便。如用滲漉法浸提時，由于粉末之間的空隙太小，溶劑流動阻力增大，使滲漉不完全或滲漉難以進行。④粉末過細易使濾孔堵塞，造成浸提液過濾困難。

（3）溶劑　溶劑的性質與浸出成分的浸提效率密切相關，應根據浸出成分的理化性質選擇適宜的溶劑。此外，還應考慮溶劑的用量和pH值。為了提高溶劑的浸提效果或制品的穩定性，有時亦應用一些浸提輔助劑，包括酸、堿和表面活性劑等。

（4）浸提溫度　溫度升高，可使分子的運動加快，溶解和擴散加速，促進有效成分的浸出。但同時，無效成分的浸出量也增多，給后續操作帶來困難。溫度過高還可能使熱敏性成分或揮發性成分分解、變質或揮發，故浸提時應控制適宜的溫度。

（5）濃度梯度　濃度梯度是擴散作用的主要動力，濃度梯度越大，浸出速率越快。應選擇能創造或保持較大濃度梯度的浸提工藝與設備，可采用滲漉法、循環式或罐組式動態提取法，或通過更換新鮮溶劑增大濃度梯度，提高浸出效果。

（6）浸提時間　浸提過程的每一階段都需要一定的時間，時間過短，有效成分浸提不完全；但當擴散達到平衡后，延長時間就不再起作用。浸提時間過長，無效成分浸出量也會相應增加，且會導致一些有效成分分解，水性浸出液霉變。因此，浸提時間應適宜。

（7）浸提壓力　提高浸提壓力可使溶劑的浸潤與滲透速度加快，并使開始發生溶質擴散所需的時間縮短。同時，在加壓下的滲透，可能使部分細胞壁破裂，亦有利于浸出成分的擴散。但當藥材組織內已充滿溶劑之后，加大壓力對擴散速度則沒有影響。對組織松軟、容易浸潤的中藥，加壓對浸出的影響也不顯著。

此外，一些新技術（超聲波提取技術、超臨界流體、微波提取技術等）的應用也有利于提高浸提效率。如顛茄葉中生物堿的浸提，用超聲波法代替滲漉法，可使浸提時間由48h縮短至3h。

三、常用浸提溶劑

用于浸提中藥有效成分的液體稱為浸提溶劑。浸提溶劑的選擇是否合理，關系到制劑的有效性、安全性及穩定性。優良的溶劑應能最大限度地溶解和浸出有效成分，最低限度地浸出無效成分和有害物質；不與有效成分發生化學變化，亦不影響其穩定性和藥效；安全無毒，價廉易得等。真正符合上述要求的溶劑是很少的，在實際工作中，除首選水、乙醇外，還常采用混合溶劑，或在浸提溶劑中加入適宜的浸提輔助劑。

（一）水

水經濟易得、極性大、溶解范圍廣，中藥中的生物堿鹽、苷、有機酸鹽、鞣質、糖、蛋白質、樹膠、色素、多糖類（果膠、黏液質、菊糖、淀粉等），以及酶和少量的揮發油都能被水浸出。由于中藥成分復雜，有些成分相互間可能存在“助溶”作用，使本來在水中不溶或難溶的成分在用水浸提時亦能被浸出。

水的缺點是浸出范圍廣，選擇性差，容易浸出大量無效成分，給制劑操作帶來困難，如難于濾過、制劑色澤不佳、易于霉變、不易貯存等。并且也能引起一些有效成分的水解，或促進某些化學變化。

（二）乙醇

乙醇的溶解性能界于極性與非極性溶劑之間。除可溶解大多數小分子水溶性成分，如生物堿鹽、苷、鞣質、糖以外，對許多脂溶性成分也有較好的溶解性能，如游離生物堿、苷元、樹脂、揮發油、內酯、芳烴類化合物等，少量脂肪也可被乙醇浸出。乙醇能與水以任意比例混溶。乙醇作為浸提溶劑的最大優點是可通過調節乙醇的濃度，選擇性地浸提中藥中某些有效成分或有效部位。乙醇含量大于40%時，能延緩許多藥物，如酯類、苷類等成分的水解，增加制劑的穩定性；乙醇含量達20%以上時具有防腐作用。

乙醇沸點為78.2℃，氣化潛熱比水小，故其在濃縮過程中耗用的熱量較水少。但乙醇具揮發性、易燃性，生產中應注意安全防護。此外，乙醇還具有一定的藥理作用，價格較貴，故乙醇濃度的選擇以能浸出有效成分、滿足制劑要求為度。

（三）其他

其他有機溶劑，如乙醚、氯仿、石油醚等在中藥生產中很少用于提取，一般僅用于某些有效成分的純化，使用這類溶劑，最終產品必須進行溶劑殘留量的限度測定。

四、浸提輔助劑

浸提輔助劑系指為提高浸提效能，增加浸提成分的溶解度，增加制劑的穩定性，以及去除或減少某些雜質而加于浸提溶劑中的物質。常用的浸提輔助劑有酸、堿及表面活性劑等。在生產中一般用于單味中藥的浸提，較少用于復方的浸提。

（一）酸

浸提溶劑中加酸的目的主要有：促進生物堿的浸出；提高部分生物堿的穩定性；使有機酸游離，便于用有機溶劑浸提；除去酸不溶性雜質等。常用的酸有硫酸、鹽酸、醋酸、酒石酸、枸櫞酸等。酸的用量不宜過多，以能維持一定的pH值即可，過量的酸可能會引起水解或其他不良反應。

（二）堿

堿的應用不如酸普遍。加堿的主要目的是增加有效成分的溶解度和穩定性。例如，浸提甘草時，在水中加入少量氨水，能使甘草酸形成可溶性銨鹽，以促進甘草酸的完全浸出；浸提遠志時，在水中加入少量氨水，可防止遠志酸性皂苷水解，產生沉淀。另外，堿性水溶液可溶解內酯、蒽醌及其苷、香豆精、有機酸、某些酚性成分。但堿性水溶液亦能溶解樹脂酸、某些蛋白質，使雜質增加。

常用的堿為氫氧化銨（即氨水），因為它是一種揮發性弱堿，對成分的破壞作用小，并且易于控制其用量。對某些特殊浸提，也可選用碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉等。碳酸鈣為不溶性的堿化劑，使用時較安全，且能除去很多雜質，如鞣質、有機酸、樹脂、色素等，故在浸提生物堿或皂苷時常用。氫氧化鈣與碳酸鈣作用相似，但前者微溶于水，產生的堿性較后者強。碳酸鈉有較強的堿性，僅限于某些性質穩定的有效成分的浸提。氫氧化鈉堿性過強，易破壞有效成分，一般較少使用。

（三）表面活性劑

在浸提溶劑中加入適宜的表面活性劑，能降低藥材與溶劑間的界面張力，藥材表面的潤濕性增強，利于某些中藥成分的提取。例如，陽離子型表面活性劑的鹽酸鹽等，有助于生物堿的浸出，但陰離子型表面活性劑對生物堿多有沉淀作用，故不適宜于生物堿的浸出。非離子型表面活性劑一般對藥物的有效成分不起化學作用，且毒性較小或無毒性，故常選用。如用水提醇沉法提取黃芩苷，酌加吐溫-80可以提高其收得率。但由于浸提方法不同或用不同的表面活性劑，其浸出效果也有差異。例如在70%乙醇中加入0.2%吐溫-20滲漉顛茄草時，滲漉液中有效成分的含量較加入相同用量的吐溫-80為好；但用振蕩法浸提，則吐溫-80又比吐溫-20的浸出效果要好。

表面活性劑雖然有提高浸出效能的作用，但浸出液中雜質亦增加較多，其對生產工藝、藥劑的性質及療效的影響等，尚待進一步研究。

五、浸提方法

（一）煎煮法

煎煮法又稱煮提法或水煎法，系以水為溶劑，通過加熱煮沸提取藥材中有效成分的方法。該法適用于有效成分能溶于水，且對濕、熱較穩定的藥材。獲得的浸出液直接用作湯劑，也可作為制備中藥片劑、顆粒劑、口服液、注射劑等的中間體。由于煎煮法能提取出較多的成分，符合中醫傳統用藥習慣，對于有效成分尚不明確的中藥或方劑進行劑型改進時，通常采取煎煮法提取。但用水煎煮，浸提液中往往雜質較多，尚有少量脂溶性成分，給純化帶來不便；浸提液易霉敗變質，故應及時處理。

（二）浸漬法

浸漬法系用適宜的溶劑在一定溫度下浸泡藥材，提取其有效成分的方法。浸漬是一種靜態浸提過程，耗時長，且有效成分浸出不完全。該法適用于黏性強、無組織結構、易膨脹或新鮮藥材的浸提，不適于貴重細料藥材、毒性藥材以及高濃度制劑的制備。浸漬法可分為冷浸漬法、熱浸漬法和重浸漬法。冷浸漬法在室溫下進行浸漬，常用于酊劑、酒劑的制備。熱浸漬法一般在40～60℃下進行浸漬，常用于酒劑的制備。重浸漬法是將全部溶劑分成幾份，藥材的第一份溶劑浸漬后，收集浸出液，藥渣再以第二份溶劑浸漬，如此重復2～3次，最后將各份浸出液合并處理。重浸漬法可減少由藥材吸液引起的成分損失。

（三）滲漉法

滲漉法系將藥材粗粉置于滲漉器內，溶劑連續從滲漉器上部加入，在重力作用下不斷向下滲透經過藥粉，提取有效成分的動態浸提方法。該法在浸提過程中能始終保持較大的濃度梯度，浸出成分較完全。適用于貴重、毒性、有效成分含量低的藥材以及制備高濃度的浸出制劑，不適于新鮮、易膨脹的藥材。滲漉法可分為單滲漉法、重滲漉法、加壓滲漉法和逆流滲漉法。

（四）回流法

回流法系用乙醇等揮發性有機溶劑浸提藥材，受熱時溶劑餾出，經冷凝后又流回浸提器中，如此周而復始，直到有效成分浸提完全。回流法可分為回流熱浸法和回流冷浸法。

應用特點：回流熱浸法溶劑能循環使用，但不能不斷更新，為提高浸出效率，通常需更換新溶劑2～3次，溶劑用量較多。回流冷浸法溶劑既可循環使用，又能不斷更新，故溶劑用量較回流熱浸法少，且由于在浸提過程中能一直保持較大的濃度梯度，浸提更完全。回流法由于連續加熱，浸出液在加熱器中受熱時間較長，故不適于熱敏性中藥成分的浸提。

（五）水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾法系將含有揮發性成分的藥材與水（或水蒸氣）共同蒸餾，揮發性成分隨水蒸氣一并餾出，經冷凝后分離揮發性成分的方法。該法適用于具有揮發性、能隨水蒸氣一起蒸餾且不被破壞、不與水發生反應、難溶（或不溶）于水的藥材成分的提取和分離，如中藥揮發油的提取。

水蒸氣蒸餾分為共水蒸餾法（即直接加熱法）、通水蒸氣蒸餾法及水上蒸餾法3種，其中通水蒸氣蒸餾法由于加熱溫度低（100℃）、條件溫和，應用最多。為提高餾出液的純度或濃度，一般需進行重蒸餾，收集重蒸餾液。但蒸餾次數不宜過多，以免揮發油中某些成分氧化或分解。

（六）超臨界流體提取法

超臨界流體提取法系利用超臨界流體對藥材中某些成分的特殊溶解性來提取有效成分的方法。

（1）超臨界流體　系處于臨界溫度和臨界壓力以上，性質介于氣體和液體之間的流體。隨著環境溫度及壓力的變化，任何物質都存在三種相態，即氣相、液相、固相，三相共存的點稱為三相點。液、氣兩相共存的點稱為臨界點。在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力，不同物質臨界點的溫度和壓力各不相同。

（2）超臨界流體提取法的基本原理　超臨界流體為非凝聚性高密度流體，同時具有液態和氣態的優點，即黏度小、擴散系數接近氣體，密度接近液體、有很強的溶解能力，使得超臨界流體能夠迅速滲透進入物質的微孔隙，提取速率比液體快速而有效，尤其是溶解能力可隨溫度、壓力和極性而變化。提取完成后，通過改變系統溫度、壓力使超臨界流體恢復為普通氣體回收，并與提取物分離。

（3）超臨界流體提取的特點　此方法具有以下特點：①萃取溫度低，避免熱敏性成分的破壞，提取效率高；②無有機溶劑殘留，安全性高；③萃取物中無細菌、霉菌等，具有抗氧化、滅菌作用，有利于保證產品質量；④提取和分離合二為一，簡化工藝流程，生產效率高；⑤超臨界流體純度高，價廉易得，可循環使用；⑥超臨界流體的極性可以改變，一定溫度條件下，只要改變壓力或加入適宜的夾帶劑即可提取不同極性的物質，選擇范圍廣。

（七）超聲波提取法

超聲波提取法系在超聲波作用下，提取中藥有效成分的方法。超聲波是指頻率為20kHz～50MHz的電磁波。近年來，超聲波提取在中藥提取工藝中受到廣泛關注。

（1）超聲波提取法的原理　系超聲波產生的機械效應、空化效應及熱效應綜合作用的結果。①機械效應：超聲波在介質中傳播使介質（溶劑）產生振動。使介質與懸浮體（中藥）之間產生速度梯度和摩擦力，使有效成分更快地溶解于介質中。②空化效應：介質內部存在的一些微氣泡在超聲波的作用下產生振動，當聲壓達到一定值時，氣泡增大，形成共振腔，然后突然閉合。這種氣泡在閉合時會在其周圍產生數千個大氣壓的壓力，造成植物細胞壁及整個生物體瞬間破裂，有利于有效成分的溶出。③熱效應：超聲波在介質中傳播時，其聲能不斷被介質的質點吸收，質點將所吸收的能量全部或大部分轉變為熱能，從而導致介質本身和藥材組織溫度升高，加快有效成分的溶解速度。

（2）超聲波提取法的特點　該法具有以下特點：①不需加熱，適用于對熱敏感物質的提取，而且節省能源；②提取效率高，有利于中藥資源的充分利用，提高了經濟效益；③溶劑用量少，節約成本；④超聲波提取是一個物理過程，在整個浸提過程中無化學反應發生，不影響大多數藥物的活性。