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2024年4月13日发(作者:数据库包括数据库管理系统)

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高压脉冲电场技术在中药提取中的应用前景

摘要

目前我国中药的提取技术普遍较为落后,存在着浪费和效率不高的问题,近年来众

多的新技术被运用到了中药的有效成分中来,为中药的提取展开了新思路,主流的有CO

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临界萃取,膜过滤,微波提取,超声波提取等。高压脉冲电场(PEF)技术原用于灭菌,近

年来国外众多的科研人员将其运用到了成分的提取上,显示出了巨大的优越性,本文着眼于

该技术在中药成分提取上的应用,以期为中药的高效提取出一份力。

关键词

高压脉冲电场(PEF) 中药 成分提取 前景

在中医药现代化的大背景下,对中药的有效成分的研究应运而生,通过研究,探明有

效成分的的化学机构、物理化学性质、提取、分离、检识、结构鉴定或确定、生物合成途径

和必要的化学结构修饰或改造,以与有效成分的结构与中药药效之间的关系等。有效成分的

类型主要有:糖类、苷类、醌类化合物、苯丙素类化合物、萜类和挥发油、黄酮类化合物、

生物碱、甾体类化合物、三萜类化合物、鞣质等。提取是用适当的溶剂(一般为水或乙醇)

把固体药材中的有效成分溶解出来,这类单元操作在化工上叫固液提取。一般固液提取可分

为化学提取、洗涤提取、扩散提取三种类型。中药的提取情况比较复杂,三种类型都可能涉

与,其中以扩散提取最为主要,因此,中药提取过程实质上就是以扩散机理为基础,溶质由

固相传递到液相中的传质过程。强化中药提取的传质过程,无疑是提高提取效率的最佳途径。

对有效成分的提取方法主要有溶剂提取法(包含煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流法等),水

蒸气蒸馏法,超临界流体萃取法等。传统的提取方法存在着成本高,效率低,提取缓慢等缺

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点,为了克服这些缺点,近年来相继有众多的新技术运用到这一领域中来,如超临界流体提

取技术、半仿生提取技术、超声波提取法、微波提取法等,这些新的技术显示出了传统提取

方法所不具备的巨大优越性,降低了成本,提高了效率,对于热敏性的成分的提取优势更是

明显。

高压脉冲电场(High Intensity Pulsed Electric Field, 简称 PEF 或 HPEF)是把液

态食品作为电解质置于容器,与容器边缘的两个放电电极通过高压电流,产生电脉冲进行加

工的方法。PEF可在瞬间使被处理细胞的细胞壁和细胞膜电位混乱,改变其通透性,甚至可

击穿细胞壁和细胞膜,使其发生不可逆破坏,造成细胞新代紊乱,细胞中生长的必需组分流出,

因此成为回收细胞有用物质的理想途径。(图1)电场的穿孔可分为以下三个阶段:①非

电场穿孔阶段:脉冲强度远远小于临界电场强度,电场不能在细胞膜上形成纳米级的微孔;

②电场穿孔阶段:电场强度大于临界电场强度,细胞外的物质可以通过被穿破的微孔自由交

换;③饱和阶段:稳定的状态,即使电场强度的增加,也不会细胞膜的透过性增加。在这个

阶段,细胞会被破坏。电场强度越大,细胞的被破坏程度越大。

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PEF最初是用于牛奶灭菌的,随着研究的深入,该技术得到了不断的完善,90 年代美

盛顿州立大学研究出了较为成熟的仪器,并申请了专利。

图1.透射电子显微镜下未经电场处理和电场处理以后的橙汁中短乳杆菌

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本文标签: 提取 电场 中药 细胞 技术