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這是中藥提取ppt,包括了學習要點,中藥提取,中藥提取的含義及目的,常用浸提溶劑,提取原理及影響因素,煎煮常用設備等內容,歡迎點擊下載。
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第七章 中藥的提取、分離與精制 學習要點 常用提取方法與設備;常用精制方法 浸提原理及影響因素;固體與液體分離的常用方法;驹砼c選用。 藥材成分與療效關系;常用浸提溶媒及浸提輔助劑的種類和特點。 第一節(jié) 中藥提取 一、中藥提取的含義及目的 提取又稱浸提,是指用適宜的溶劑和方法從藥材中提取有效成分的操作過程。 用于浸提的溶劑稱浸提溶劑或浸提溶媒。 用浸提法制的的制劑稱浸提制劑。 浸提是中藥制劑中最重要、最基本的操作之一 除去其中的無效成分,從而達到提高療效、促進吸收、減少用量、方便服用等目的。 (一)有效成分 有效成分(保留) 起主要藥效的物質,通常是指化學上的單體化合物,能用分子式表示,具有一定的理化性質。 如生物堿、苷類、揮發(fā)油、有機酸等。 第一節(jié) 中藥提取 (二)輔助成分(保留) •本身無療效,但能增強或緩和有效成分作用; -增強:麥角蛋白質→組胺、酪胺、乙酰膽堿→增強麥角生物堿的縮宮作用。 -緩和:大黃鞣質→緩和大黃瀉下作用。 大黃流浸膏較單用大黃蒽醌苷作用緩和。 有利于有效成分的浸出。 洋地黃皂苷→促進強心苷溶解。 黃連流浸膏中小檗堿含量>溶解度 第一節(jié) 中藥提取 (三)無效成分(去除) •無生物活性,不起藥效的物質。 -影響有效成分浸出; -影響制劑成型; -增大服用劑量。 -蛋白質、鞣質、脂肪、樹脂、淀粉、黏液質、果膠。 第一節(jié) 中藥提取 (四)組織物質(去除) •構成藥材細胞或其他不溶性物質。 -纖維素、栓皮、石細胞。 有效成分和無效成分的概念是相對的。 選擇和確定最佳提取工藝,盡可能浸提出有效成分或有效部位,最低限度地進出無效甚至有害組分。 二、常用浸提溶劑 選擇溶劑的要求: •應對有效成分溶解度大、對無效成分溶解度。 •廉價、易得; •安全無毒。 二、常用浸提溶劑 水:(飲用水和純化水) 優(yōu)點: •價廉易得 •極性大、浸出范圍廣 缺點: •選擇性差 •難過濾 •易霉變、水解、不宜久貯 •色澤差 二、常用浸提溶劑 2. 乙醇: 半極性溶劑,利用與水的不同濃度可選擇性浸提不同成分: •20%:防腐; •40%:延緩酯類、苷類水解;可沉淀部分大分子水溶性雜質,增強穩(wěn)定性; •50%-70%:提取生物堿、蒽醌苷類、黃酮苷類;沉淀更多水溶性雜質,增強穩(wěn)定性; •75%:殺菌、精制浸提物; •90%以上:提取揮發(fā)油等、樹膠、樹脂等雜質; •揮發(fā)性,易燃性,生產(chǎn)中注意安全保護。 二、常用浸提溶劑 3、酒 黃酒含16%-20%乙醇及糖類、酸類、脂類、礦物質等成分 白酒含50%-70%乙醇以及酸類、脂類、醛類等成分。 良好的浸提溶劑 祛風活血、止痛散瘀、治療風寒的藥劑多用酒作浸提溶劑 小兒、孕婦、心臟病及高血壓患者不宜服用 二、常用浸提溶劑 乙醚 乙醚是一種非極性溶劑,微溶于水。 可溶解樹脂、游離生物堿、脂肪、揮發(fā)油和某些苷類。 一般用于有效成分的提取 精制 極易燃燒,價格較貴 三、常用浸提溶劑 氯仿 氯仿是一種非極性溶劑 能溶解生物堿、苷類、揮發(fā)油、樹脂等,不能溶解蛋白質、鞣質。 不宜作為溶劑保存于浸提液中,應盡量出去。 一般多用于提純精制有效成分 二、常用浸提溶劑 甘油與丙二醇 甘油可溶解固體的堿、大多數(shù)的鹽類、鞣質和植物中的一些有效成分。也可溶解樹膠、可溶性碳水化合物、淀粉等。 丙二醇與甘油基本相似,但黏性小。 刺激性與毒性小 丙二醇與水等分混合液能阻止藥物的水解,因而可增加某些藥物的化學穩(wěn)定性。 三、提取原理及影響因素 一、中藥提取的過程 提取過程是指溶劑在進入細胞組織溶解其有效成分后變成浸提液的全部過程。 (一)提取原理 1、浸潤與滲透階段(溶劑) 浸潤:溶劑使藥材潤濕、進入細胞間隙,細胞膜膨脹恢復通透性。 滲透:在溶劑靜壓力及藥材毛細管作用下,使溶劑通過細胞膜及細胞組織滲透到細胞內部。 條件:藥材與溶劑間的親和力>溶劑分子間的內聚力。(強力攪拌或放置,加入表面活性劑) 多數(shù)藥材能被極性溶劑潤濕 (一)提取原理 2、解吸與溶解階段(溶質) 解吸:細胞中各種成分間的親和力解除而轉入浸提溶劑中。 溶解:經(jīng)解吸的各種成分溶解或膠溶于溶劑中,使細胞膜內外產(chǎn)生濃度差和滲透壓差。 (一)提取原理 3、擴散階段(溶質) 植物細胞膜內外溶劑中藥物濃度的高低差別產(chǎn)生的滲透壓差,使細胞內外溶液互相滲透直至內外濃度相等、滲透壓平衡時,擴散終止。 擴散是浸提過程中重要的階段,濃度差是滲透或擴散的推動力。 (一)提取原理 4、置換階段 創(chuàng)造最大的濃度差,用浸提溶劑或稀浸提液隨時置換藥材周圍的濃浸出液,從而獲得最佳浸提效果。 一、中藥浸提的過程 中藥浸提原理 擴散公式 dt—擴散時間 dM—溶質擴散量 F —擴散面積,代表藥材 的粉碎度 D —擴散系數(shù) dc/dx—濃度差 (二)影響浸提的因素 1. 藥材的粉碎度(F) 理論上F(擴散面積)大,擴散速度大,但如果F太大導致其微粉學理化性質: •巨大表面能對藥液成分有較大吸附性、使有效成分損失; •組織細胞破裂過分使浸出雜質多; •微粉的聚集性使流動阻力增加而難過濾,例如濾過困難,滲漏時易堵塞等。因此,浸提時宜用薄片或粗粉。 (二)影響浸提的因素 2、浸提溶劑的用量及浸提次數(shù) 多次浸提可提高浸提效率 一般為兩次,第一次用水量為藥材量的8-10倍,第二次為為藥材量的5-8倍。 3、藥材浸潤 浸提時應加適當溶劑浸潤,使藥材充分吸收,一般先用冷溶劑浸泡0.5-1h. (二)影響浸提的因素 4. 浸提溫度(T) 理論上D(擴散系數(shù))增大,擴散速度增大,有利于擴散浸出。 •不耐熱成分破壞; •揮發(fā)性成分的破壞; •浸提雜質多; •不利擴散浸出。 浸提應控制適當溫度 (二)影響浸提的因素 5. 浸提時間t ds與dt成正比,以擴散達到平衡的時間t即可 太長時間會導致有效成分酶解、大量雜質溶出等 6. 濃度梯度 增大dc/dx、提高浸出效果。 增加濃度差的辦法:攪拌、更換新溶劑、溶劑循環(huán)流動(索氏)、流動溶劑(滲漉)。 (二)影響浸提的因素 7. 浸提壓力 提高浸提壓力使部分細胞壁破裂有利浸出,加速溶劑潤濕、滲透、擴散,縮短浸提時間。 8. 藥材成分 由擴散系數(shù)D可知,分子小的成分先溶解擴散。易溶物質即使分子較大也能首先浸出。 四、 常用的中藥提取方法 常用的浸出方法 煎煮法 指藥材加水煮沸,去渣取汁的一種方法。 煎煮常用設備 1 .不銹鋼夾層鍋、球形煮罐; 2 .多能提取罐: ①常壓常溫提取 ②加壓高溫提取 ③減壓低溫提取 ④提取揮發(fā)油 ⑤蒸制 ⑥水提取 ⑦有機溶劑提取 ⑧回收溶劑 常用的浸出方法 浸漬法 常用的浸出方法 浸漬法 溶劑:有機溶劑 特點:靜態(tài)浸出 適用:遇熱易揮發(fā)、易破壞及粘性物質 粘性、無組織結構、新 鮮藥材. 不適用于貴重藥材、含量低的藥材、制備濃度較高的制劑 冷浸漬法 熱浸漬法 重浸漬法 常用浸漬設備 常用的浸出方法 滲漉法 藥材粗粉置滲漉器內,溶劑連續(xù)地從滲漉器的上部加入,滲漉液不斷的從下部流出的浸提方法。 •單滲漉法 •重滲漉法 •加壓滲濾法 •逆流滲漉法 常用的浸出方法 滲漉工藝流程 常用的浸出方法 滲漉方法: 1. 單滲漉法:單個滲漉裝置 2.重滲漉法: • 多個滲漉裝置串聯(lián)排列, 溶劑連續(xù)通過各滲濾筒柱高,故可提高效率、節(jié)約溶劑、滲漉量少。 常用的浸出方法 單滲漉法設備: 1.圓柱形滲漉器:用于膨脹度不大的藥粉、 2.圓錐形滲漉器:用于膨脹度大的藥粉 單滲漉法操作流程與技術要求: 1. 粉碎:粗粉(1-2號篩) 2. 潤濕:藥粉+溶劑(60%-70% )攪拌均勻,密閉放置規(guī)定時間,使藥粉充分膨脹后再裝筒; 3. 裝筒:潤濕藥物少量分次層層壓平,注意適宜松緊度; 裝筒量:為筒容積的2/3、留一定的空間存放溶劑 常用的浸出方法 4.排氣: 裝粉完畢,先打開筒下浸液出口活塞、上部開始添加溶劑使藥材間隙的空氣從下部排出至浸提液流出時,關閉下口活塞; 5.浸漬: 繼續(xù)添加溶劑淹沒藥材表面數(shù)厘米,加蓋放置1-2天,使溶劑充分滲透、擴散; 常用的浸出方法 6. 滲漉: (1) 漉速: 每kg藥材流速1-3ml/分或3-5ml/分; 漉速太快有效成分來不及擴散、滲出,浸出液濃度低;漉速太慢影響設備利用率和產(chǎn)量。 (2) 滲漉液量:藥量的4-8倍 。 (3) 高濃度初漉液另器存放:先將藥物量85%的初漉液另器保存 , 避免濃縮加熱。 7.續(xù)漉液濃縮: 濃縮液加上初漉液,調節(jié)至規(guī)定體積(一般為藥材:V=1:1) 8.保存條件:加乙醇至20%以上。 滲漏方法 常用的浸出方法 3.加壓滲濾法: • 特點: (1)充分利用 濃度梯度 (2)給滲漉柱加壓, 降低溶劑通過藥粉的阻力,使浸出液較快通過藥粉柱,并充分利用 濃度梯度, 溶劑耗量。 (3)常用多級滲漉。 滲漏方法 4.逆流滲漉法: • 溶劑利用液柱靜壓和藥粉毛細管力由出料口下方向加料口上方流動從加料口下方移動由加料上下方流出 的方法 常用的浸出方法 滲漉法的特點 動態(tài)浸出 濃度梯度大,浸出效果好 溶劑用量少 慢速浸出:1-3ml/min 快速浸出:3-5ml/min 適用于制備高濃度的制劑以及提取貴重藥材,毒性和有效成分含量低的藥材 常用的浸出方法 回流法: • 用有機溶劑加熱提取 , 溶劑受熱蒸餾后又被冷凝重復回到浸出器中. • 特點: 1.回流熱浸法: 溶劑用量多,加熱時間長。不適用受熱易破壞的藥材成分的浸提。 2.回流冷浸法 : 溶劑用量少 •實驗室: 索氏提取器 •生產(chǎn): 循環(huán)回流冷浸裝置 常用的浸出方法 水蒸汽蒸餾法: 基本原理: 道爾頓定律: 互不相容的液體混合物的蒸氣總壓P等與該溫度下各組份飽和蒸汽壓(分壓)之和. 組份的分壓和分子量的乘積愈大,則此組分被蒸餾出來的愈多; 由于水的M比揮發(fā)性物質的M要小多,因此當水與不相混溶的揮發(fā)性物質混合蒸餾時可在低于水沸點的溫度沸騰蒸出。 • 特點:用于具有揮發(fā)性、能隨水蒸汽蒸餾的化學成分提取. 常用的浸出方法 超臨界流體萃取法: 是指處于臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上、介于氣體和液體之間的流體。 • 性質:這種流體同時具有液體和氣體的雙重特性,它的密度與液體相似,而粘度與氣體相近,擴散系數(shù)比液體大100倍。因而對許多物質有很強的溶解能力。 常用的浸出方法 最常用CO2超臨界流體 •性質穩(wěn)定、臨界溫度(31.4℃)和 臨界壓力低,易操作、價廉,對極性較低化合物易提取。 • 提取特點: 有效成分不受破壞;無污染;提取效率高;適用于提取親脂性、小分子成分;無溶劑污染殘留。 常用的浸出方法 SCF提取過程:CO2—壓縮室—臨界溫度、臨界壓力—超臨界流體—進入提取器原料中—可溶性成分溶解于CO2流體中— CO2萃取液減壓下進入分離器—CO2氣體脫溶、回到氣體壓縮罐中—溶質分離提取出。 常用的浸出方法 超臨界流體提取的原理:CO2 在臨界溫度和臨界壓力下具有高密度、低黏度、擴散系數(shù)大的特殊性能。 特點; 提取速度快,生產(chǎn)周期短,效率高 萃取溫度低,適用于對熱不穩(wěn)定物質的提取 萃取效率高,萃取介質可以循環(huán)使用 操作安全方便 適用于含量低、產(chǎn)值高、高質量成分的提取 工藝技術要求高、設備投資大 五、 提高提取效率的常用方法 加入浸提輔助劑目的: •增加浸提成分的溶解度; •提高浸提效能; •增加穩(wěn)定性(制劑,藥液); •去除或減少某些雜質。 五、 提高提取效率的常用方法 一、調節(jié)溶劑的PH值 1.酸 促進生物堿浸出; 使酸性成分游離,便于有機溶劑浸提; 除去酸不溶性雜質; -常用酸:硫酸、鹽酸、醋酸、酒石酸等。 加酸操作注意: •用量以維持浸提所需pH值即可,以免造成不良反應和成份的水解; •一次性加于最初少量浸提液中,不可在全部浸提溶劑中加。 五、 提高提取效率的常用方法 2.堿:堿的應用不如酸普遍。 ①使生物堿游離便于有機溶劑浸提; ②使酸性成分成鹽便于水中浸出完全; ③溶解內酯便于內酯成分浸出; ④防止某些甙類水解; ⑤加堿的堿水溶液能溶解樹脂酸、蛋白質而使酸性雜質增加。 五、 提高提取效率的常用方法 加堿的目的是增加有效成分的溶解度和穩(wěn)定性。例如,浸提甘草時在水中加入少許氨水,能使甘草酸形成可溶性銨鹽,保證甘草酸的完全浸出。 常用堿: •氨水:揮發(fā)性弱堿,成分破壞性。ㄟ^量可加熱除去) •碳酸鈣、氫氧化鈣: 不溶性堿化劑(不易過量) -注意:不宜用NaOH 五、 提高提取效率的常用方法 3.表面活性劑 降低溶劑與藥材間的表面張力,使?jié)櫇窠亲冃,促進藥材表面的濕潤,使溶劑容易滲透至藥材組織內部。 常用表面活性劑:吐溫-80、吐溫-20 用量:<1% 五、 提高提取效率的常用方法 酶制劑 酶是一類有催化活性的蛋白質 降解某些成分,促進有效成分的溶出 提高了原材料有效成分的吸收率 五、 提高提取效率的常用方法 超聲波 超聲波適用于中藥材有效成分的提取,是中藥制藥徹底改變傳統(tǒng)的水提醇沉法的新方法,新工藝。 原理:主要是通過快速機械振動來減少藥效物質與中藥材之間的作用力,從而實現(xiàn)固-液浸提分離。 第二節(jié) 分離 中藥的浸提液中常混有藥渣、沉淀物、泥沙及其他固體雜質,需要分離除去;中藥浸提液的精制、藥物重結晶等均要分離操作;注射劑的除菌也用到分離技術。分離方法一般有三類: 沉降分離法 離心分離法 濾過分離法 第二節(jié) 分離 一、沉降分離法 沉降分離法系指固體物與液體介質密度相差懸殊,固體物靠自身重量自然下沉,用虹吸法吸取上層澄清液,使固體與液體分離的一種方法。該方法對料液中固體物含量少,例粒子細而輕者不宜使用 第二節(jié) 分離 二、過濾 過濾是指混懸液通過多孔介質(濾材)時,懸浮固體被截留在濾過介質上,液體經(jīng)介質孔道流出,而實現(xiàn)固體與液體分離的一種固--液分離技術。 (一)濾過機理 1.過篩作用(介質濾過,如:薄膜濾過) 2.深層濾過(微粒截留在濾器的深層):范德華力、靜電吸引力、吸附、“架橋” 第二節(jié) 分離 (二)影響過濾的因素 式中,V表示液體的濾過容量,P表示濾過時的操作壓力(或濾床面上下壓差),r表示毛細管半徑,L表示濾層厚度,η為濾液粘度,t為濾過時間。 第二節(jié) 分離 (1)濾渣層兩側的壓力差(P):操作壓力越大則濾速越快,因此常采用加壓或減壓濾過法,但壓力過大時或濾過時間過長,小微粒有可能漏下。 (2)濾器的面積 面積越大濾速越快 第二節(jié) 分離 (3)濾材或濾餅毛細管半徑(r) 濾材中毛細管半徑對濾過的影響很大,毛細管越細,阻力增大,不易濾過,但毛細管半徑一般是固定的,毛細管總數(shù)愈多,濾速越快。所以濾過時必須經(jīng)常更換濾材。特別是軟而易變形的濾渣層容易堵塞濾材的毛細管孔,常用活性炭打底,增加孔徑,減少阻力。 第二節(jié) 分離 (4)毛細管長度(l):濾速與毛細管長度成反比,故沉積濾餅的量越多,則阻力增大,濾速越慢,所以濾過時必須經(jīng)常更換濾材;虿捎妙A濾過,以減少濾渣厚度。 (5)濾漿粘度:濾液的粘度越大,則過濾速度越慢。由于液體的粘度隨溫度的升高而降低,為此常采用趁熱過濾或保溫過濾。 第二節(jié) 分離 (三)過濾介質 過濾介質又稱濾材,它是指支撐濾餅、阻留濾渣通過的一類器材的總稱。 是一種惰性物質,有很高的化學穩(wěn)定性。 能最大限度地通過濾液和阻留濾渣。 有一定的機械強度,能耐壓。 ④不吸附或很少吸附。 第二節(jié) 分離 1、組織介質 2、粒狀介質 3、多孔介質 (1)濾紙 (2)垂熔玻璃容器 (3)濾棒 (4)微孔濾膜 第二節(jié) 分離 (四)常用過濾方法及設備 1、常壓過濾 2、減壓過濾 又稱真空過濾,系指利用在過濾介質下方抽真空的辦法來增加推動力進行濾過的操作。 3、加壓過濾 系指利用壓縮空氣或往復泵、離心泵等輸送混懸液所形成的壓力作為過濾的推動力而進行的過濾操作。 第二節(jié) 分離 (1)板框式壓濾機 (2)加壓葉濾機 4、薄膜過濾 薄膜過濾是利用對組分有選擇透過性的薄膜,實現(xiàn)混合物組分分離的一種操作。 三、離心分離法 常速離心機 高速離心機 超速離心機 第二節(jié) 分離 四、超濾 超濾是膜分離技術的一種,以多孔薄膜作為分離介質,依靠薄膜兩側的壓力差作為推動力來分離溶液中不同相對分子質量的物質,從而達到脫鹽、濃縮、分級和提純的要求。 (一)超濾原理 (二)超濾膜 (三)影響超濾的因素 第二節(jié) 分離 (四)超濾的應用
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