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中药提取物吸湿性分析

作者: 西安富高 添加时间:2018-07-07 来源:中药提取物

      中药提取物通常较易吸湿,导致粉末流动性下降、结块、发黏,甚至液化,影响了中药产品的生产和保存。根据粉体相关理论,发生黏附和凝聚主要原因是由于水分在粉末之间形成液体桥等作用造成的。因此避免提取物的吸湿,是中药生产中关键的一点,也成为近年来研究的热点。
      1、多糖吸湿说: 目前一般认为中药提取物中淀粉等多糖成分的存在,是导致提取物易于吸湿的主要原因。一个支持的佐证是经过大孔树脂吸附工艺精制的中药提取物,由于除去了多糖,其吸湿性大为降低。但令人困惑的是, 中药生产中广泛应用的乙醇沉淀工艺同样也除去了多糖,但得到提取物的吸湿性反而比未醇沉的提取物更强。另外,采用高浓度乙醇提取,通常药材中的多糖不会被提取出来,但提取物的吸湿性也很强,这都是用多糖吸湿原理所无法解释的。
      2、小分子糖吸湿说: 香港学者发表的中药提取物中糖类成分与吸湿性关系的论文,为中药吸湿性提供了一个新的解释。该实验以80% 乙醇对13种中药提取物进行了再次提取,各提取物被分成可溶于乙醇的上清液(低分子糖)和不溶于乙醇的沉淀(多糖)两部分,并测定了各部分糖的量。同时又测定了这13 种中药提取物在不同湿度下吸湿增重曲线,以BET、GAB 两种等湿吸附模型处理数据,得到了各湿度下代表吸湿的参数(W m)值,再分别与各提取物中多糖和小分子糖量进行线性拟和,结果发现W m 与小分子糖量有很大相关性(相关系数为0.7),而与多糖的量基本没有相关性(相关系数为0.2)。因此得出结论: 中药吸湿的主要原因是小分子糖,而不是多糖。
      如果以小分子糖作为吸湿主要原因,恰好可以解释“多糖吸湿说”不能解释的部分。对于水提醇沉工艺或高浓度乙醇提取得到的中药提取物,由于并没有除去真正的吸湿成分小分子糖,而是除掉了不吸湿的多糖成分,因而吸湿性并未降低,相反由于除去了多糖,增加了小分子糖在提取物中的相对量,反而使提取物的吸湿性更强。而经大孔树脂处理的提取物,由于除去全部糖类物质,最主要除去了吸湿的小分子糖,因而吸湿性降低。
      3、运用吸湿性基本原理对中药提取物吸湿性的解释: 物质的吸湿性与其所含成分密切相关,不同物质的吸湿机制各有不同。对于水溶性药物,当外界湿度未达到临界相对湿度(CRH) 时,几乎不吸湿,而在湿度超过CRH 以后,吸湿量急剧增加。而含有两种或两种以上水溶性物质的混合物,较单一成分更容易吸湿。根据“Elder假说”,认为水溶性物质的混合物的CRH 等于各成分CRH的乘积,而与各成分的量无关,由于CRH 小于1,所以混合物的CRH 为多个CRH的乘积,数值更低,已经有很多实验结果验证了Elder 假说。
      对于水不溶性物质,其吸湿曲线为对水分的等湿吸附曲线,随湿度增加其吸湿程度缓慢增加,没有临界点,该类物质混合物的吸湿性具有加和性。高分子物质吸湿平衡曲线与水不溶性物质类似,但吸湿机制是亲水基与水分子通过化学键结合所致; 有文献将这两类物质合并为一类物质。
      通常采用水或乙醇提取中药得到水溶性成分较多的提取物,主要含有小分子糖、有机酸等成分,由于水溶性混合物中成分众多,其CRH 值急剧降低,是导致提取物吸湿的主要原因。而对于提取物中还存在的淀粉等高分子物质以及难溶性成分,其吸湿性为物理吸附,没有临界相对湿度,混合物的吸湿具有加和性,不是吸湿的主因。
      由于中药提取物中糖类成分占有较大比重,决定了提取物的主要理化性质。水溶性小分子混合物中主要为小分子糖,混合物CRH较单个组分糖的CRH更低,更易吸湿,对提取物吸湿性有较大的贡献。而淀粉等多糖类物质,由于属于大分子物质,没有临界相对湿度,吸湿曲线较平缓,对提取物吸湿贡献很小。
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