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固液萃取pdf

归档日期:07-12       文本归类:固液推进剂      文章编辑:爱尚语录

  南华大学化学化工学院Chapter SolventExtraction 2014/10/31南华大学化学化工学院 2014/10/31南华大学化学化工学院 何谓双水相萃取?常见的双水相构成体系有哪些? 2014/10/31南华大学化学化工学院 1.萃取原理利用原料液中组分在第三溶剂中溶解度的差异实现分 离。最常规是三元体系,亦有多元体系。 2.术语: 剂S:第三组分(加入二元体系中的萃取剂)稀释剂B:二元体系中在第三组分中溶解度较小者, 又称原溶剂。 萃取相E:萃取分层(相)后含萃取剂S较多的液相 (一般含A较多) 萃余相R:萃取分层(相)后含稀释剂B较多的液相 (一般含A则较少) 2014/10/31南华大学化学化工学院 3.一般流程:后处理方法: 蒸发——当A不挥发时 蒸馏——当A、S均挥发但 结晶——当A为无机盐或为可结晶分子时。 2014/10/31南华大学化学化工学院 4.萃取应用场合:原双组分α1,难于用蒸馏方法分离; 原双组分形成恒沸物α=1,不能用蒸馏 法分离; 原双组分中待回收组分浓度极低,用蒸 馏法不经济; 原双组分中待回收组分对热敏感, 不能用蒸馏法提取。 2014/10/31南华大学化学化工学院 萃取是分离液体(或固体)混合物的一种单元操作.它是利用原料中的组分在溶剂中 溶解度的差异,选择一种溶剂作为萃取剂 用来溶解原料混合物中待分离的组分. 当以液态溶剂为萃取剂,而被处理的原料为固体时,则称为固液萃取,又称浸取或浸 出.该操作在中药有效成分提出中经常使 用.如从植物组织中扣取生物碱、黄酮类、 2014/10/31南华大学化学化工学院 –产物浓度低–副产物及杂质含量高 难度相当大、成本很高 2014/10/31南华大学化学化工学院 利用在两个互不相溶的液相中各种组分(包括目的产物)溶解度的不同,从而达 到分离的目的。 物理萃取:溶质根据相似相溶原理在两相间达到 分配平衡,萃取剂与溶质之间不发生化学反应。 化学萃取:通过萃取剂与溶质之间的化学反应 (如离子交换或络合反应等)生成复合分子实 现溶质向萃取相的分配。 萃取过程:多为物理传质过程,但有的过程伴有 化学反应。物理萃取最常见。 2014/10/31南华大学化学化工学院 10 利用溶剂对需分离组分有较高的溶解能力, 分离过程纯属物理过程 萃取剂(S):加入的第三组分–萃取剂选择原则:使溶质在萃取相中 有最大的溶解度 2014/10/31南华大学化学化工学院 11 杂质 溶质 原溶剂 萃取剂 Light phase Heavy phase 2014/10/31南华大学化学化工学院 12 2.1固液萃取(浸取) 2.1.1药材有效成分的浸取 2.1.1.1药材的成分 辅助成分,指本身没有特殊疗效,但能增强或缓和有效成分作用的物质,如洋地黄中的皂苷 可帮助洋地黄溶解或促进其吸收. 组织物,是指构成药材细胞或其他不溶性物质,如纤维素、石细胞、栓皮。 2014/10/31南华大学化学化工学院 13 浸取的目的在于选择适宜的溶剂和方法,充分浸出有效成分及辅助成分,尽量减少或除去无效成分。 矿物性药材无细胞结构,其有效成分可直接溶解或分散悬浮于溶剂之中; 植物性药材的有效成分的分子量一般都比无效成分的分子量小得多,浸出时要求有效成分透过细胞膜 渗出,无效成分仍留在细胞组织中以便除去; 动物性药材的有效成分绝大部分是蛋白质或多肽类,分子量较大,难以透过细胞膜。因此,植物性与动 物性药材的浸取过程有所不同。 2014/10/31南华大学化学化工学院 14 2.1.1.2动物性药材的浸取 动物性药材中的有效成分,绝大部分是蛋白质、激素、酶等,对热、光、酸、碱等因素较为敏 感,若对原料处理不当,则浸取后有效成分的 理化性质和生理活性会不同于其在原动物体内, 甚至完全消失。动物性药材很易被微生物、酶 解、水解、氧化等作用引起腐败或分解破坏。 2014/10/31南华大学化学化工学院 15 动物药材常用的处理方法如下:干燥法。适用于耐热药材,某些药材经炒法炮制, 也可达到目的。 碱水浸泡法。如驴皮、龟板、鳖甲等可通过浸在 石灰中保存。 冷冻法。将原料呈薄层铺于冷藏盘中,在-20~-8 度冰冻保存。 有机溶剂法。将原料浸入丙酮、乙醇、、氯 仿中,既可起防腐作用,又能使原料脱水,其 中以丙酮最常用. 2014/10/31南华大学化学化工学院 16 动物药材脱脂方法:冷凝法 由于脂肪和类脂质在低温时易凝固,从浸出液中析 出。将浸出液置冰箱冷藏一定时间,可使脂肪凝集 于液面而除去,若将浸提液加热处理,使脂肪微粒 乳化后再经冷藏,更易凝集于液面而除去。 有机溶剂脱脂法 一般脂肪或类脂质易溶于有机溶剂,而蛋白质类则几 乎不溶解。为使原料粉末脱脂,可用有机溶剂(丙酮、 纯石油醚等)连续循环脱脂法处理。 2014/10/31南华大学化学化工学院 17 2.1.1.3 植物性药材的浸取 植物性药材的有效成分存在于植物细胞内,在植物药材提取过程中,溶剂首先进入药材组织中,溶解有效 成分,使药材组织内的溶液浓度增高,而药材外部溶 液浓度低,形成传质推动力,这样有效成分从高浓度 向低浓度扩散,呈现传质现象。 对中药材的浸取过程一般认为由湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换等几个相互联系的作用综合组成。 2014/10/31南华大学化学化工学院 18 (1)浸润、渗透阶段新鲜植物性药材的细胞中,含有多种可溶性物质和不溶 性物质。 药材经干燥后,组织内水分被蒸发,细胞逐渐萎缩,细 胞液中的物质呈结晶或无定形沉淀于细胞中,从而使 细胞内出现空洞,充满了空气。 当药材被粉碎时,一部分细胞可能破裂,其中所含成分 可直接被溶剂浸出而转入浸出液中;而大部分细胞在 粉碎后仍保持完整状态。当它们与溶剂接触时,被溶 剂湿润,溶剂渗透进入细胞中。 2014/10/31南华大学化学化工学院 19 (2)解吸、溶解阶段 由于细胞中各种成分间有一定的亲和力,故溶质溶 解前必须克服这种亲和力,才能使这些待浸取的有效成 分转入溶剂中,这种作用称为解吸作用。 浸出有效成分时,应选用具有解吸作用的溶剂,如 乙醇就有很好的解吸作用。有时也在溶剂中加入适量的 酸、碱、甘油或表面活性剂以便能有助解吸,增加有效 成分的溶解作用。 浸取溶剂通过毛细管和细胞间隙进入细胞组织后与 被解吸的成分接触,使成分转入溶剂中被称为溶解阶段。 2014/10/31南华大学化学化工学院 20 (3)扩散、置换阶段浸取溶剂溶解有效成分后形成的浓溶液具有较高的 渗透压,从而形成扩散点,不停地向周围扩散其溶解的 成分以平衡其渗透压,这是浸出的动力。 一般在药材表面附有一层很厚的溶液膜,称为扩散 “边界层”,浓溶液中的溶质向表面液膜扩散,并通过 此边界膜向四周的稀溶液中扩散。 分子扩散 对流扩散,对浸出效率影响更大。 固液萃取的传质过程以扩散原理为基础。 2014/10/31南华大学化学化工学院 21 2014/10/31南华大学化学化工学院 22 2.1.2 浸取速率方程-费克定律与浸取速率方程 )dcA/dz费克第二定律 对于静止介质中一维不稳定扩散过程,上式可简化 (2-2)(2-1) (2-3) 2014/10/31南华大学化学化工学院 23 (2)由费克定律推导出的浸取速率方程J=dM/(F.dt)= -D(dc/dz) (2-4) 如图2-2所示,当传递是在 液相内扩散距离z进行,有 效成分浓度自C 2014/10/31南华大学化学化工学院 24 如果传递是在有孔固体物质中进行,有效成分浓度自C 时,同理可得(2-6) 解式(2-5),并将C2代入式(2-6),得 于是得到药材浸取过程中的速率方程 (2-7) 式中.K为浸出时总传质系数, C为药材固体与液相主体中有效物质的浓度差,kmol/m 2014/10/31南华大学化学化工学院 25 实际浸取过程中,中药材固体与液相主体中有效成分的浓度差并非为定值,则 C可表示如下 2014/10/31南华大学化学化工学院 26 扩散系数是物质的特性常数之一,同一物质的扩散系数会随介质的性质、温度、压力及 浓度的不同而不同。 溶质在液相中的扩散系数对稀溶液, 2014/10/31南华大学化学化工学院 27 遵从费克定律的固体中的扩散在稳定状态下 多孔介质中的扩散对于稀溶液, dZ dC (2-12)(2-13) dZ dCA 2014/10/31南华大学化学化工学院 28 植物药材在浸取过程中,总传质系数应由下面扩散组成 表示药材颗粒内部有效成分的传递速率; 在药材细胞内有效成分的传递速率; 在流动的萃取剂中有效成分的传递速率. 2014/10/31南华大学化学化工学院 29 内扩散系数与有效成分含量、温度及流体力学条件等有关,故不是固定常数。 还和浸泡时药材的膨胀、药物细胞组织的变化和扩散物质的浓度的变化等有关。 值随溶剂的对流程度的增加而增加,在湍流时D 值最大。在带有搅拌的浸取过程中,D 值很大,计算时可忽略其作用,在此情况下,浸取全过程的决定因素就是内扩散系数。 2014/10/31南华大学化学化工学院 30 2.1.3 浸取溶剂与浸取影响因素 2.1.3.1 浸取溶剂和辅助剂 (1)浸取溶剂的选择原则 对溶质的溶解度足够大,以节省溶剂用量; 与溶质之间有足够大的沸点差,以便于容易 采取蒸馏等方法回收利用; 溶质在溶剂中的扩散系数大且黏度小; 价廉易得,无毒,腐蚀性小等。 2014/10/31南华大学化学化工学院 31 (2)常用的浸取溶剂水。水为最常用的浸取溶剂。它作为溶剂经 济易得,而且极性大、溶解范围广. 乙醇。乙醇为仅次于水的常用浸取溶剂,是 一种半极性溶剂。由于乙醇溶解性能界于极性与 非极性之间,所以,乙醇不仅能溶解水中溶解的 某些成分,同时也能溶解非极性溶剂所能溶解的 一些成分,只是溶解度不同。 丙酮。丙酮是一种良好的脱脂溶剂。由于丙酮 与水可任意混溶,所以丙酮也是一种脱水剂,常 用于新鲜的动物药材的脱水或脱脂. 2014/10/31南华大学化学化工学院 32 有强烈的生理作用,又极易燃烧, 价格昂贵,一般仅用于有效成分的提纯、精 氯仿能溶解生物碱; 苷类;挥发油;树脂等; 不溶解蛋白质;糅质等. 2014/10/31南华大学化学化工学院 33 2.1.3.2浸取辅助剂 常用的酸有盐酸;硫酸;冰醋酸、酒石酸等。酸的用量多是为了能维持一定的pH值, 过量的酸能引起水解和其他不良作用。 碱的应用不如酸普遍。常用的碱为氨溶液(氨水)。其他碱,如碳酸钠、氢氧化钙、 碳酸钙和石灰等也常使用. 2014/10/31南华大学化学化工学院 34 表面活性剂。利用表面活性剂提高浸取溶剂的效 果,应根据被浸取药材中有效成分种类及浸取方 法进行选择。用阳离子型表面活性剂的盐酸盐有 助于生物碱的浸出;而阴离子型表面活性剂对生 物碱有沉淀作用,故不宜采用; 甘油。甘油为鞣质的良好溶剂,有稳定鞣质的作 用,但由于黏度过大,多不单独用作浸出溶剂, 常与水或水与乙醇混合作用。甘油只作稳定剂时, 可在浸取后加入制剂中。 2014/10/31南华大学化学化工学院 35 2.1.3.3 浸取的影响因素 (1)药材的粒度 根据扩散理论,药材粉碎得愈细,与浸取溶剂 的接触面愈大,扩散面也愈大,故扩散速率愈 快,浸出效果愈好。但植物药材粉碎得过细, 反而会出现一些不利于浸取的结果: 过细的粉末在浸出时虽能提高其浸出效果,但 吸附作用亦增加,因而使扩散速率受到影响。 2014/10/31南华大学化学化工学院 36 若粉碎过细,药材组织中大量细胞破裂, 致使细胞内大量不溶物及较多的树脂、黏 液质等混入或浸出,使浸出杂质增加,黏 度增大,会使扩散作用缓慢,造成浸提液 过滤困难和产品浑浊现象。 过细的粉末,给操作带来困难,如用渗漉 法浸提时,由于它们之间的空隙太小,溶 剂流动阻力就增大,容易造成堵塞,使渗 漉不完全或浸提发生困难。 2014/10/31南华大学化学化工学院 37 温度的升高能使植物组织软化,促进膨胀,增加可溶性成分的溶解和扩散速率,促进有效 成分的浸出。 而且温度适当升高,可使细胞内蛋白质凝固、酶被破坏,有利于浸出和制剂的稳定性。 但浸取温度高,能使药材中某些不耐热的成 分或挥发性成分分解、变质或挥发散失。 2014/10/31南华大学化学化工学院 38 (3)溶剂的用量及提取次数 在定量溶剂条件下,多次提取可提高提取的收率。 一般第一次提取要超过药材溶解度所需要的量。对不 同药材的溶剂用量和提取次数都需要实验确定。 (4)浸取的时间 一般来说浸取时间与浸取量成正比,即 时间愈长,扩散值愈大,愈有利于浸取。但当扩散达 到平衡后,时间即不起作用。此外,长时间的浸取往 往导致大量杂质溶出,一些有效成分如苷类易被在一 起的酶所分解。若以水作为溶剂时,长期浸泡则易霉 变,影响浸取液的质量。 (5)浓度差 浓度差越大浸出速度越快,适当地运用和 扩大浸取过程的浓度差,有助于加速浸取过程和提高 浸取效率。 2014/10/31南华大学化学化工学院 39 (6)溶剂的pH值 浸提溶剂的pH值与浸提效果有密切关系.在中药材浸 提过程中,往往根据需要调整浸提溶剂的pH值,以 利于某些有效成分的提取,如用酸性溶剂提取生物碱, 用碱性溶剂提取皂苷等。 (7)浸取的压力 当药材组织坚实,浸出溶剂较难浸润时,提高浸取压 力会加速浸润过程,使药材组织内更快地充满溶剂和 形成浓溶液,从而使开始发生溶质扩散过程所需的时 间缩短。同时一定压力下的渗透尚可能将药材组织内 某些细胞壁破坏,亦有利于浸出成分的扩散过程。 2014/10/31南华大学化学化工学院 40 2.1.4浸取过程的计算 对植物药材浸取时,将浸取溶剂加到药材中 并浸渍一定时间后,浸出液中浸出物质的浓 度逐渐增加。当物质从药材中扩散到浸出液 的量与物质从浸出液扩散回到药材的量相等 时,浸出液的浓度恒定,即为平衡浓度。 平衡状态的浸取 但事实上,药材浸出常没有足够的时间使溶 质完全溶解,药材内部液体浓度与浸出液的 浓度未达到平衡时,则称非平衡状态浸取。 2014/10/31南华大学化学化工学院 41 浸出量设药材所含待浸取的物质量为G, 当浸取系统达到平衡时,浸取后放出的溶剂量为G` 浸取后剩余在药材中的溶剂量为g`, 浸取后残留在药材中的浸取物质量为g, 对待浸取的物质进行物料衡算则得出 (2-15) 2014/10/31南华大学化学化工学院 42 从式中,α为浸取后所放出的与剩余在药材中的溶剂量 之比, 由式(2-15)中可知,对一定量的浸取溶剂,α值愈大,浸取 如果进行重复浸渍(二次浸取),分离出第一次浸取液后,再加入相同数量的新溶剂,依前述方法,可写出 2014/10/31南华大学化学化工学院 43 2014/10/31南华大学化学化工学院 44 由此进行n级浸取时,第n次浸取后,剩余在药材中的浸取物质量为 式(2-17)也适用于平衡状态下的多级错流浸取,假定的条件是各级进料量均相等,各级所 用的溶剂用量相等且溶剂中不含溶质. 2014/10/31南华大学化学化工学院 45 例2-1含有浸出物质25%的药材100kg,第一级溶剂加入 量与药材量之比为5:1,其他各级溶剂新生加入量与药材 量之比为4:1,求浸取一次和浸取五次后药材中所剩余的 可浸取物质的量为多少?设药材中所剩余的溶液量等于 其本身的重量. 浸取一次后所放出的溶剂量G`=500-100=400kg,故α=G`/g`=400/100=4 2014/10/31南华大学化学化工学院 46 第一次浸取后药材中所剩余的可浸取物质g1为g1=25/(1+4)=5kg 10025 008 浸渍效果可用药材中浸出物质的浸出率E表示E代表浸取后所放出的倾出液中所含浸出物质量与 原药材中所含浸出物质总量的比值。 如浸渍后药材中所含的溶剂量为1,此时所加的总 剂量为M,则所出的溶剂量为M-1,在平衡条件 下浸取一次的浸出率为 (2-18) 2014/10/31南华大学化学化工学院 48 由浸出率的定义可知,1-E1为浸取后药材中所剩浸出物质的分率。 2014/10/31南华大学化学化工学院 49 2014/10/31南华大学化学化工学院 50 例2-2某药材含20%无效成分,含30%的有效成分, 浸出溶剂用量为药材自身重量的20倍,药材对溶剂的 吸收量为药材自身重量的4倍,求25kg药材单次浸取 所得的有效成分与无效成分量? 在25Kg药材中无效成分的浸出量为250.20.8=4Kg 2014/10/31南华大学化学化工学院 51 有效成分的浸取率为250.30.3=6Kg 若药渣经压榨处理后,药材中所含溶剂量 由4降为2,则总溶剂量为20/2=10, 由此可见,减少药渣中溶剂的含量可提高浸出率. 10010 2014/10/31南华大学化学化工学院 52 2.1.5浸取方法、工艺及设备 2.1.5.1浸取方法 浸取方法包括浸渍法、煎煮法,渗漉法,水蒸气蒸馏法. 浸渍法适宜于黏性药物、无组织结构的药材、新鲜及易于膨胀的药材的浸渍。 对贵重的和有效成分含量低的药材的浸渍,或制备浓度较高的制剂时,应采用重浸渍法。 《中国药典》法。取适当粉碎的药材,置于有盖容器中,加入规定量的溶剂,搅拌或振摇,浸渍3—5h或规 定的时间,使有效成分浸出,倾取上清液,滤过、压榨 残渣,收集压榨液和滤液合并,静置24h,滤过即得。 2014/10/3153 南华大学化学化工学院 工艺流程如下: 浸渍法药材 适当粉碎 置于有盖容器中 密盖,时时振摇 加溶剂适量 常温暗处浸渍规定时间 上清液 滤过残渣 滤液 压榨 压榨液 合并 静置24h 滤过 将药材用适宜的溶剂在常温或温热条件下浸泡,使其有效成分被浸出的一种方法。 2014/10/31南华大学化学化工学院 54 (2)煎煮法煎煮是将经过处理的药材,加适量 的水加热煮沸2~3次,使其有效成分充分煎出, 集各次煎出液,分离异物或沉淀过滤,低温浓 缩至规定浓度,再制成规定的制剂。该法是药 材的传统加工方法。实际生产中,药材煎煮前 常用冷水浸泡30~60分钟,以利于有效成分的 溶解和提取。 煎煮法适用于有效成分能溶于水,且对湿热均 较稳定的药材。 2014/10/3155 南华大学化学化工学院 煎煮法指药材加水煮沸,去渣取汁的一种方法。 药材 粉碎成粉 加水浸没 浸泡适宜时间, 加热至沸 浸出一定时间,分离 煎出液 药渣 合并煎出液离心或沉降过滤 低温浓缩 制剂 成品 工艺流程如下: 2014/10/31南华大学化学化工学院 56 渗漉法是往药材粗粉中不断添加浸出溶剂使其渗过药粉,从下端出口流出浸出液 的一种浸出方法。渗漉时,溶剂渗入药材的细 胞中溶解大量的可溶性物质之后,浓度增高, 相对密度增大而向下移动,上层的浸出溶剂或 稀浸液置换其位置,造成良好的浓度差,使扩 散较好地自然进行,故浸出效果优于浸渍法, 提取也较完全. 将药材粗粉放在有盖容器内,再加入药材粗粉量60%~70%的浸出溶剂均匀湿润后,密闭,放置15min至6h,使药材充分膨胀 后备用。 另取脱脂棉一团,用浸出液湿润后,轻轻垫铺在渗漉筒的底部,然后将已湿润膨胀的药材分次装入渗漉筒中,装入量不多于容积 的2/3,松紧程度视药材及浸出溶剂而定,若为含醇量高的溶剂 则可压紧些,含水较多者宜压松些。 装完后,用滤纸或纱布将上面覆盖,并加一些玻璃珠或瓷块之类的重物,以防加溶剂时药粉冲浮起来。 向渗漉筒中缓缓加入溶剂时,应先打开渗漉筒浸液出口之活塞,以排除筒内剩余空气,待溶液自出口流出时,关闭活塞,流出的 溶剂再倒人筒内,并继续添加溶剂至高出药粉数厘米,加盖放置 24—48h,使溶剂充分渗透扩散。 2014/10/31南华大学化学化工学院 58 2014/10/3159 南华大学化学化工学院 渗漉法的使用范围:有效成分含量低及高浓度浸出制剂。 溶剂浸出液 高浓度 浸出液 低浓度 浸出液 2014/10/31南华大学化学化工学院 60 (4)水蒸气蒸馏法该法是从植物性药材中提 取挥发油的常用方法。操作时,先将经过预处 理的药材加入提取器(通常为多功能提取罐), 并加入适量的水。然后向水中通入饱和或过热 水蒸气,当体系开始沸腾时,水蒸气与被分离 组分的蒸气一起由提取器的上部出口管排出。 排出蒸气经冷凝后分层,除去水层即得产品。 2014/10/31南华大学化学化工学院 61 主要依据所提取药物中有效成分的性质。若有效成分为芳香挥发性成分,多选择蒸馏法提 取,如冰片、藿香、当归、川芎、厚朴等;若为 热敏性成分,选择连续逆流提取法、渗漉法或温 浸法等温度较低的提取方法较好。一般药材可 根据有效成分、生产成本、可操作性及生产效 率进行综合考虑,中药复方则应兼顾方中所有药 材有效成分,不可顾此失彼,同时也要计算生产 成本。 2014/10/31南华大学化学化工学院 62 2014/10/31南华大学化学化工学院 63 单体成分的提取: 指提取物的纯化。若某些药 材的有效成分有特殊疗效、化学结构、理化性 质、药理、毒性均已明确,含量可观,技术经 济合理,可以进行单一成分的提取、分离、精 制。如齐墩果酸、豆腐果苷、黄连素、石吊兰 素等,都可纯化制成片剂。又如天花粉、一叶 秋碱、黄藤素等可纯化制成注射液。许多单体 的制剂有利于稳定性与安全性,但是有些药物 纯化后不如单味药的有效部分提取物疗效好。 2014/10/31南华大学化学化工学院 64 单味药的提取: 单味药提取物的化学成分,大多 数尚不清楚,或不完全清楚,但从中医临床疗效 的实践要比单体化合物的作用好得多,制备的成 本也较低。单味药提取是中药制剂加工的一项 重要提取方法,不仅适用于单方成药的制剂(如 五味子、刺五加、益母草等),而且适用于复方 成药制剂的生产。 2014/10/31南华大学化学化工学院 65 例如,制备银黄片和银黄注射液,分别用金银花和 黄芩的单味提取物先制备两个中间品,前者以绿 原酸,后者以黄芩苷含量控制质量,然后配料压 片或制备注射液。特别是制备注射液,为了防止 复方提取中形成沉淀,大多数复方的注射剂,都 需在前处理过程中进行单味药提取。其他如甘 草浸膏、大黄流浸膏、远志流浸膏等还可供调 2014/10/31南华大学化学化工学院 66 中药复方提取:从古至今,中药复方一直占重要地位, 在中医临床实践中基本上都是使用复方,以其综合成 分,作为整体而起作用。例如四逆汤是由附子、肉桂、 干姜、甘草组成。附子含乌头碱毒性极大,但经煎煮, 一方面由于水解可降低毒性,而另一方面甘草中的甘 草酸与乌头碱可形成复盐,在体内逐渐分解而起作用。 实验证明四逆汤的LD50只有单味附子的1/4,许多复 方药,如补中益气汤、麻杏石甘汤、大黄牡丹汤、补 阳还五汤等,都是以其整体发挥作用的。 2014/10/31南华大学化学化工学院 67 值得注意的是:中药中同时存在多种复杂 的混合物,各成分之间的相互影响,有时会产 生增溶现象,即增大欲提取成分的溶解度。如 油脂类杂质可使不溶于石油醚的香豆素溶解, 含麻黄的方剂中如有葛根则麻黄碱的含量将增 2014/10/31南华大学化学化工学院 68 中药成分间存在的这种助溶、增溶作用可 部分解释为在中药中含有某些可降低溶液表面 活性的物质,如皂苷、树胶、蛋白质等,这些 表面活性物质的浓度较高时,就会在溶液中聚 合成“胶团”,而原来在水中不溶解或部分溶 解难的物质分子可以钻进胶团的内部,分部在 胶团的中心或夹缝中,结果使溶解度显著地增 2014/10/31南华大学化学化工学院 69 中药汤剂属于胶体溶液,由许多难溶物质 的分子组成的微粒混悬于介质中成为溶胶或粗 分散体系,也是使物质在溶液中含量增加的一 个重要因素。但有时各成分之间又可能相互作 用生成难溶性化合物,从而改变欲提取成分的 溶解性能而导致提取效果不好或提取率下降。 这一问题在复方研究中更为突出。 2014/10/31南华大学化学化工学院 70 如含生物碱的中药与甘草配伍,生物碱与 甘草酸产生沉淀,生物碱就可能提取不出来。 黄连等中的小檗(bo)碱与黄芩苷产生沉淀,生 物碱与金银花中的绿原酸发生沉淀,大黄鞣质 与栀(zhi)子、茵陈之间也有沉淀产生。上述现 象提示我们在中药的复方提取过程中应该考虑 是采用分提工艺,还是采用合提工艺。 2014/10/31南华大学化学化工学院 71 2.1.5.2浸取工艺 (1)单级浸出工艺 单级浸出是指将药材和溶剂一次加入提取设备中,经一定时间的提取后,放出浸出药液,排出药渣的整个 过程。在用水浸出时一般用煎煮法,乙醇浸出时可用 浸渍法或渗漉法等,但药渣中乙醇或其他有机溶剂需 先经回收,然后再将药渣排出。 一次浸出的浸出速度,开始大,以后速度逐渐降低, 直至到达平衡状态。故常将一次浸出称为非稳定过程。 单级浸出工艺比较简单,常用于小批量生产,其缺点是浸出时间长,药渣能吸收一定量浸出液,可溶性成 分的浸出率低,浸出液的浓度亦较低,浓缩时消耗热 量大。 2014/10/31南华大学化学化工学院 72 (2)单级回流浸出工艺单级回流浸出又称索氏提取, 主要用于酒提或 有机溶剂(如醋酸乙酯、氯仿浸出或石油醚脱脂)浸 提药材及一些药材脱脂。由于溶剂的回流,使溶剂与 药材细胞组织内的有效成分之间始终保持很大的浓度 差,加快了提取速度,提高了萃取率,而且最后生产 出的提取液已是浓缩液,使提取与浓缩紧密的结合在 一起。此法生产周期一般约为10h。其缺点是,此法 使提取液受热时间长,不适宜热敏性药材。 2014/10/31南华大学化学化工学院 73 (2)单级回流浸出工艺图2-6 索氏提取 法工艺流程示 意图 A_酒提灌; B一缓冲罐; C一输送泵; D一冷凝器 E一冷却器; 2014/10/3174 南华大学化学化工学院 (索氏提取法) 特点:反复浸出,多次地回流 适用范围:对热稳定的药材成分索氏提取器工作示意图 2014/10/31南华大学化学化工学院 75 (3)单级循环浸渍浸出工艺单级循环浸渍浸出系将浸出液循环流动与药材接触浸出, 它的特点是固液两相在浸出器中有相对运动,由于摩擦 作用,使两相间边界层变薄或边界层表面更新快,从而 加速了浸出过程。 循环浸渍法的优点是,提取液的澄明度好,这是因为药渣成为自然滤层,提取液经过14~ 20次的循环过滤之 故;由于整个过程是密闭提取,温度低,因此在用乙醇 循环浸渍时,所损耗乙醇量也比其他工艺低。 其缺点是液固比大,在制备药酒时,其白酒用量较其他提取工艺用得多。因此,此法对于用酒量大,又有高澄 明度要求的药酒和酊剂生产是十分适宜的。 2014/10/31南华大学化学化工学院 76 (4)多级浸出工艺药材吸液引起的成分损失是浸渍法的 一个缺点。为了提高浸提效果,减少成分损失,可 它是将药材置于浸出罐中,将一定量的溶剂分次加入进行浸出;亦可将药材分别装于一组浸出罐中,新的溶 剂分别先进人第1个浸罐与药材接触浸出,浸出液放人 第2浸出罐与药材接触浸出, 这样依次通过全部浸出罐成品或浓浸出液由最后一个浸出罐流人接受器中。当1罐内的药材浸出完全时,则关 闭1罐的进、出液阀门,卸出药渣,回收溶剂备用。 续加的溶剂则先进入第1罐,并依次浸出,直至各罐浸出完毕。 2014/10/31南华大学化学化工学院 77 此工艺是在循环提取法的基础上发展起来的,它主要是为保持循环提取法的优点,同时 用母液多次套用克 服酒用量大的缺点。罐组式逆流提取法工艺流程如图所 中。然后开启阀2进行循环提取2h左右。 中,进行循环提取2h左右(即母液第1次套用)。 的提取液经泵C2、阀6、罐12、阀7加人酒提罐A3中进行循环提取(即母液经第2次套用), 如此类推,使提取液与各酒提罐之药材相对逆流而进,每次新鲜乙醇经4次提取(即母液第3次套用)后即可排出 系统,同样每罐药材经3次不同浓度的提取外液和最后1 次新鲜乙醇提取后再排出系统。 2014/10/31南华大学化学化工学院 78 2014/10/31南华大学化学化工学院 79 本工艺是药材与溶剂在浸出器中沿反向运动,并连续接触提取。它与1次浸出相比具 有如下特点:浸出率较高,浸出液浓度亦 较高,单位重量浸出液浓缩时消耗的热能 少,浸出速度快。 连续逆流浸出具有稳定的浓度梯度,且固液两相处于运动状态,使两相界面的边界 膜变薄,或边界层更新快,从而加快了浸 出速度。 2014/10/31南华大学化学化工学院 80 2.1.5.3浸取设备 按固体原料的处理方法,可分为固定床、移动床和分散接触式; 按溶剂和固体原料接触方式,可分为多级接触型和微分接触型。 由于中药材的品种多,且其物性差异很大,一般大批量生产的品种不多,多数为中、小批量的品种,形成了 “多品种、小批量”的生产特点,因此在选用中药浸取 设备时,除了应考虑效率高、经济性好之外,还应考虑 到更换品种时应清洗方便。 2014/10/31南华大学化学化工学院 81 间歇式侵取器的类型较多,其中以多能式提取罐较为典型。除提取罐外,还有泡沫捕集器、热交 换器、冷却器、油水分离器、气液分离器、管道 过滤器等附件,具有多种用途,可供药材的水提 取、醇提取或提取挥发油、回收药渣中的溶剂等。 药材由加料口加人,浸出液经夹层可以通入蒸汽 加热,亦可通水冷却。此器浸出效率较高,消耗 能量少,操作简便。 2014/10/31南华大学化学化工学院 82 2014/10/31南华大学化学化工学院 83

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