การสกัดแบบเพอร์โคเลชัน

การสกัดแบบเพอร์โคเลชัน (percolation) เป็นวิธีการสกัดของแข็ง-ของเหลวแบบพลวัต ซึ่งตัวทำละลายจะไหลอย่างช้าๆ และต่อเนื่องผ่านชั้นของสมุนไพรบดละเอียดที่บรรจุอยู่ในภาชนะรูปกรวยหรือทรงกระบอกที่เรียกว่าเครื่องเพอร์โคเลเตอร์ (percolator) เนื่องจากตัวทำละลายใหม่จะสัมผัสกับสมุนไพรอย่างต่อเนื่อง ความเข้มข้นที่แตกต่างกันซึ่งเป็นแรงขับเคลื่อนการสกัดจึงคงอยู่ ดังนั้น การสกัดแบบเพอร์โคเลชันโดยทั่วไปจึงให้ผลผลิตที่สมบูรณ์กว่าการแช่สกัดแบบคงที่ (static maceration) และเป็นวิธีการทางเภสัชตำรับแบบดั้งเดิมสำหรับการเตรียมทิงเจอร์และสารสกัดเหลว

Definition

การสกัดแบบเพอร์โคเลชันคือการสกัดของแข็ง-ของเหลวที่ตัวทำละลายไหลลงมาผ่านคอลัมน์ของสมุนไพรที่บดละเอียดและทำให้ชุ่มแล้วในอัตราที่ควบคุมได้ โดยมีการเติมตัวทำละลายใหม่ที่สัมผัสกับเมทริกซ์อย่างต่อเนื่องจนกระทั่งสารสำคัญถูกสกัดออกมาจนหมด

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมหลักการทำงานของการไหลของตัวทำละลายอย่างต่อเนื่องผ่านชั้นสมุนไพร เหตุผลที่วิธีนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดเมื่อเทียบกับวิธีแบบคงที่ และตัวแปรหลักของกระบวนการ เป็นข้อมูลอ้างอิงทางระเบียบวิธีวิจัยและไม่มีสูตรการเตรียมยา คำแนะนำในการให้ยา หรือคำแนะนำในการรักษา

Core questions

• การไหลของตัวทำละลายอย่างต่อเนื่องช่วยรักษาระดับความเข้มข้นที่แตกต่างกันซึ่งเป็นแรงขับเคลื่อนการสกัดได้อย่างไร?
• เหตุใดการสกัดแบบเพอร์โคเลชันโดยทั่วไปจึงให้ผลผลิตมากกว่าการแช่สกัดแบบคงที่?
• ตัวแปรกระบวนการใดบ้าง (อัตราการไหล การบรรจุ ขนาดอนุภาค ตัวทำละลาย) ที่ควบคุมประสิทธิภาพ?
• เมื่อใดที่ควรเลือกใช้การสกัดแบบเพอร์โคเลชันมากกว่าการแช่สกัดหรือวิธีช่วยสกัด?

Key concepts

• การสกัดแบบพลวัต (ไหลผ่าน)
• เครื่องเพอร์โคเลเตอร์และชั้นสมุนไพรที่บรรจุ
• การเติมตัวทำละลายใหม่ตลอดเวลา
• ความเข้มข้นที่แตกต่างกันที่คงอยู่
• อัตราการไหลและเวลาสัมผัส
• ทิงเจอร์และสารสกัดเหลว
• การสกัดสารสำคัญจนหมด

Mechanisms

ในการสกัดแบบเพอร์โคเลชัน ตัวทำละลายที่เติมจากด้านบนของชั้นสมุนไพรที่บรรจุแน่นและทำให้ชุ่มแล้ว จะไหลลงมาและถูกแทนที่ด้วยตัวทำละลายใหม่ตลอดเวลา ดังนั้น ตัวทำละลายที่สัมผัสกับเมทริกซ์จึงไม่ถึงจุดอิ่มตัว และความเข้มข้นที่แตกต่างกันซึ่งเป็นแรงขับเคลื่อนสารสำคัญออกจากเซลล์จึงคงอยู่ สิ่งนี้ทำให้การสกัดสมบูรณ์ยิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับการแช่สกัดแบบคงที่สำหรับตัวทำละลายประเภทเดียวกัน (Azmir et al., 2013; Sticher, 2008) ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับอัตราการไหลและเวลาสัมผัส ขนาดอนุภาค และการบรรจุที่สม่ำเสมอ เนื่องจากหากเกิดการไหลลัดวงจร (channeling) หรือการไหลที่เร็วเกินไปจะลดการสัมผัสระหว่างตัวทำละลายกับเมทริกซ์ ในขณะที่ปัจจัยเหล่านี้ที่ควบคุมโดยการแพร่กระจายและความเข้มข้นที่แตกต่างกันจะถูกนำมาพิจารณาในแบบจำลองจลนพลศาสตร์การสกัดของแข็ง-ของเหลว (Simeonov et al., 2018) วิธีนี้เหมาะสำหรับการสกัดสารประกอบที่มีขั้ว เช่น กรดฟีนอลิก เข้าสู่ตัวทำละลายไฮโดรแอลกอฮอล์สำหรับสารสกัดเหลวและทิงเจอร์ (Arceusz et al., 2013)

Clinical relevance

การสกัดแบบเพอร์โคเลชันผลิตทิงเจอร์และสารสกัดเหลวที่ใช้เป็นสารเตรียมสมุนไพรมาตรฐานและสารตัวกลาง ดังนั้นการทำความเข้าใจกระบวนการนี้จึงช่วยในการอ่านวิเคราะห์วิธีการผลิตและการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว นี่คือบริบททางระเบียบวิธีวิจัยเชิงพรรณนา ไม่ใช่แนวทางทางคลินิก และไม่ได้หมายถึงคำแนะนำในการใช้ ปริมาณ หรือข้อบ่งใช้

Evidence & guidelines

การสกัดแบบเพอร์โคเลชันถูกกำหนดให้เป็นวิธีการเตรียมอย่างเป็นทางการสำหรับทิงเจอร์และสารสกัดเหลวในเภสัชตำรับ และวรรณกรรมทางระเบียบวิธีวิจัยได้เปรียบเทียบกับวิธีการแช่สกัดและเทคนิคช่วยสกัด โดยทั่วไปแล้วให้เครดิตว่าให้การสกัดที่สมบูรณ์กว่า แต่มีค่าใช้จ่ายด้านตัวทำละลายที่มากกว่าและอุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่า (Azmir et al., 2013; Arceusz et al., 2013) เนื้อหานี้สรุปวรรณกรรมดังกล่าวในระดับอ้างอิงและไม่ใช่แนวทางกำกับดูแลหรือแนวทางทางคลินิก

History

การสกัดแบบเพอร์โคเลชันได้รับการพัฒนาและกำหนดมาตรฐานในเภสัชกรรมศตวรรษที่สิบเก้าเพื่อปรับปรุงการแช่สกัดแบบง่ายสำหรับการเตรียมทิงเจอร์เข้มข้นและสารสกัดเหลว และคำจำกัดความของมันได้ถูกนำไปใช้ในเภสัชตำรับยุคแรก ซึ่งเป็นที่มาของการปฏิบัติสมัยใหม่ (Sticher, 2008)

Seminal works

• azmir-2013
• sticher-2008

Frequently asked questions

การสกัดแบบเพอร์โคเลชันแตกต่างจากการแช่สกัดอย่างไร?

การแช่สกัดจะแช่สมุนไพรในตัวทำละลายที่อยู่นิ่งและไม่ได้รับการเติมใหม่ ในขณะที่การสกัดแบบเพอร์โคเลชันจะให้ตัวทำละลายใหม่ไหลผ่านชั้นสมุนไพรที่บรรจุอย่างต่อเนื่อง การเติมใหม่ตลอดเวลาช่วยรักษาระดับความเข้มข้นที่แตกต่างกันในการสกัดและโดยทั่วไปจะให้ผลผลิตที่สมบูรณ์กว่า

เครื่องเพอร์โคเลเตอร์คืออะไร?

เครื่องเพอร์โคเลเตอร์คือภาชนะรูปกรวยหรือทรงกระบอกที่ใช้บรรจุสมุนไพรที่บดละเอียดและทำให้ชุ่มแล้วในชั้นที่บรรจุแน่น ในขณะที่ตัวทำละลายไหลลงมาผ่านภาชนะในอัตราที่ควบคุมได้ระหว่างการสกัด