浸出技术

十六、浸出技术知识目标1、知道浸提原理和影响因素2、知道分离、精制的原理、方法和影响因素能力目标1、会根据药材性质选用合适的提取方法和分离、精制方法。学习目标浸出技术系指用适当溶剂和方法，从药材(动、植物)中浸出有效成分的工艺技术。一、成分与疗效的关系有效单体：具有一定生理活性或疗效，能够治疗疾病的单体化合物。一般能够用分子式和结构式表示，并具有一定的物理常数。如：延胡索乙素、大黄酸、大黄酸、黄芩苷。有效部位：多种化学成分的混合物，它在药理和临床上能够代表或部分代表原药材的疗效。如人参总皂苷、银杏总黄酮、大黄总蒽醌等。辅助成分：成分本身没有特殊生理活性，但能辅助有效成分发挥疗效或有利于有效单体的浸出或增强制剂的稳定性，这类化学成分称为辅助成分。如洋地黄中的皂苷可以帮助洋地黄毒苷溶解和促进吸收。无效成分：没有生理活性，没有疗效，甚至还会影响药材的浸提及制剂的稳定性、外观和药效。如：脂肪、淀粉、叶绿素、果胶、无机盐。组织成分：构成药材细胞和其不溶性物质。药用成分和无效成分不是绝对的，对于不同的药材、制剂和药用环境，是可以变化的。药材浸出的目的：得到药材中的有效成分，除去无效物质；增加制剂的稳定性；减少服用剂量，提高疗效。工艺流程方框简图投料提取分离浓缩干燥包装三十万级出渣醇沉蒸馏提取：水提、醇提；动态、静态提取；多能提取、索氏提取等。分离：筛网分离；离心分离；膜分离等。浓缩：三效浓缩；球形真空浓缩；蒸发浓缩；膜浓缩等。干燥：喷雾干燥；真空干燥；烘干；冻干等。常用的浸出方法归纳如下。（二）浸渍法浸渍法：指将药材置密闭容器内，以适量溶剂在一定温度条件下浸泡至规定的时间，浸渍出有效成分的方法。•常温浸渍法(冷浸法)常温下（１５－２５℃）溶媒中浸渍。•加热浸渍法４０－６０℃溶媒中浸渍。•多次浸渍法(重浸渍法)浸渍法操作、适用、特点及设备加盖、搅拌、3-5天、滤过适用于遇热易破坏、芳香性药材黏性、新鲜（大蒜、鲜橙皮）、无组织结构的（安息香、没药）、易膨胀、挥发性药材、不适于贵重药材、毒性药材及药用成分含量较低的药材。无须浓缩、操作简单易行，浸出液的澄明度好，浸出时间长、浸出效率差（贵重、含量低）、溶剂用量大。浸渍器、压榨器浸渍法的生产工艺备料药材：按照处方要求将药材加工炮制，准确称量。溶剂：乙醇、酸水、氨水，一般为药材量的10倍粉碎根据要求粉碎浸渍热浸渍法、冷浸渍法、重浸渍法分离、压榨提出上清液后，药渣吸附一定量的药液，可通过压榨药渣来提高药液的回收率，以减少损失。滤过绢布、板框过滤器上清液储备浸出工艺、设备•单级浸出工艺：溶剂一次加入，•多级浸出工艺：溶剂分次加入，•连续逆流浸出工艺：1.浸出效率高2.浸出液浓度高3.浸出速度快（三）渗漉法：定义：将药材粗粉装入渗漉筒中，不断添加浸出溶媒，由于重力作用使其渗过药粉，从下端出口流出浸出液，在流动过程中浸出有效成分的方法。所得浸出液称“渗漉液”。特点：①良好的浓度差，提取完全②省去分离浸出液的时间和操作；③粒度和操作要求高；④不适宜易膨胀、无组织结构的药材提取。原理渗漉时，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，上层用浸出溶剂或较稀浸液置换其位置，造成良好的细胞壁内外的浓度差，使扩散较好地自然进行。故渗漉法属于动态提取法，提取效率高于浸渍法。渗漉法对药材的粒度及工艺条件的要求比较高、操作不当可影响渗漉效率，甚至影响正常操作。渗漉具体操作方法•1.润湿药材60～70％溶媒粗粉湿粉浸润、搅拌、密闭、膨胀•2.装筒垫脱脂棉→分次装入药材湿粉→压平→盖滤纸加重物•3.浸提开活塞加入溶媒排除空气→流出液和添加的溶媒倒入筒内→加盖放置浸提24～48h•4.渗漉打开活塞，控制渗漉液流出速度(1)煎煮法以水作为浸出溶剂的水煎煮法是最常用的方法。煎煮法适用于有效成分溶于水，且对湿、热均较稳定的药材。此法简单易行，能煎出大部分有效成分，除作为汤剂外，也作为进一步加工制成各种剂型的半成品。缺点：煎出液中杂质较多，容易变霉、腐败，一些不耐热及挥发性成分在煎煮过程中易被破坏或挥发而损失。药渣依法煎出2～3次。以酒精为浸出溶剂时，应采用回流提取法进行。（五）回流法——用乙醇等挥发性有机溶剂提取，提取液被加热，挥发性溶剂馏出后又被冷却，重复流回浸出器浸提中药，周而复始，直至有效成分回流提取完全地方法。1.回流法的类型与设备⑴回流热浸法:溶剂用量多，加热时间长。不适用受热易破坏的药材成分的浸提。实验室设备:圆底烧瓶⑵回流冷浸法:溶剂用量少实验室设备:索氏提取器生产设备:循环回流冷浸装置回流法•是用乙醇等挥发性有机溶剂提取，提取液被加热，挥发性溶剂馏出后又被冷凝，重复流回浸出器中浸提药材，这样周而复始末，直至有效成分回流提取完全的方法。•操作流程：药材→粉碎→浸泡润湿→回流→回收溶剂→浓缩提取液。挥发性溶剂，乙醇、乙醚、氯仿等反复套用溶剂，应用特点：加热时间长，不适用于受热易被破坏的中药成分的提取。圆底烧瓶循环回流冷浸装置(六)水蒸气蒸馏法——将含有挥发性成分的中药与水共蒸馏，使挥发性成分随水蒸气一并馏出，并经冷凝分取挥发性成分的一种提取方法1.基本原理:道尔顿定律——互不相溶的液体混合物的蒸气总压等与该温度下各组份饱和蒸汽压(分压)之和。2.特点：用于具有挥发性、能随水蒸汽蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，难溶或不溶于水的成分提取。3.类型共水蒸馏法（直接加热法）通水蒸汽蒸馏法水上蒸馏法（七）超临界流体提取法——用超临界流体强溶解能力特性对中药所含成分进行萃取和分离的一种方法。1.超临界流体及其性质超临界流体——处于临界温度(Tc）和临界压力（Pc）以上的流体。性质：同时具有液体和气体的双重特性，对许多物质有很强的溶解力。—密度接近于液体→分子间相互作用增大—粘度接近于气体—扩散系数比液体大100倍以上→传质快2.超临界CO2提取基本流程3.超临界CO2提取的特点提取与蒸馏共同进行，提取效率高，操作周期短超临界CO2性质稳定，临界温度和临界压力低，易操作提取效率高，杂质少无CO2残留，节约溶剂工艺简单，操作方便但严格省力、节能、降耗、无污染适用于提取亲脂性、小分子成分（八）半仿生提取法——既符合药物经胃肠道转运过程、适合工业化生产、体现中医治病综合成分作用的特点，又有利于单体成分控制制剂质量的一种中药及其复方提取新技术。☆主要特点提取过程符合中医配伍和临床用药的特点和口服药物在胃肠道转运吸收的特点；在具体工艺选择上，既考虑活性混合成分又以单体成分作指标，这样不仅能充分发挥混合物的综合作用，又能利用单体成分控制中药制剂的质量；有效成分损失少。浸出溶剂的要求1、能最大限度的溶解和浸出药用成分，最低限度的浸出无效成分和有害物质。2、不与药用成分发生不应有的化学反应，不影响其稳定性、药效和质量控制。3、没有或少有生理作用4、具有适宜的物理性质如：比热小、沸点低、粘度小、不易燃烧5、来源广泛，价格低廉。（八）常用浸出溶剂1.水极性大、溶解范围广、经济易得浸出成分—生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类、酶、少量挥发油缺点—浸出范围广、选择性差、易浸出大量无效成分造成制剂困难（难过滤、色泽差、易霉变、不宜久贮），引起有效成分水解或发生化学变化。2.乙醇：两亲性溶剂，利用与水的不同浓度可选择性浸提不同成分—20%：防腐—20%~35%:蒽醌及苷、苦味质等水溶性成分—60%~70%：强心苷、酯类、鞣质—70%～80%：游离生物碱及其盐类；—50%～70%：提取生物碱、苷类—90%以上：提取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等极性较小的物质。40%以上可以延缓酯类、苷类等水解作用的发生，增加浸出液的稳定性。酒具有通血脉、行药势，散风寒、矫臭矫味的作用。白酒：含醇量50%~70%，相对密度0.82~0.92黄酒：含醇量12%~15%，相对密度0.983.其他乙醚、氯仿:仅用于有效成分的提纯、精制丙酮、石油醚:动物药或药材的脱水或脱脂剂,不宜做制剂溶剂（九）浸出辅助剂浸提辅助剂——为提高浸提效能，增加浸提成分的溶解度，增加制剂稳定性，以及去除或减少某些杂质，特加于浸提溶剂中的物质。㈠加入浸提辅助剂目的:增加浸提成分的溶解度提高浸提效能增加制剂、药液稳定性去除或减少某些杂质㈡常用浸提辅助剂:1.酸促进生物碱浸出，提高部分生物碱稳定性使有机酸游离，便于有机溶剂浸提除去酸不溶性杂质常用酸：硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸等加酸操作注意：(1)用量以维持浸提所需pH值即可，以免造成不良反应和成份的水解；(2)一次性加于最初少量浸提液中，不可在全部浸提溶剂中加。2.碱使生物碱游离便于有机溶剂浸提使酸性成分成盐便于水中浸出完全溶解内酯便于内酯成分浸出防止某些甙类水解加碱的碱水溶液能溶解树脂酸、蛋白质而使酸性杂质增加常用碱:氨水：挥发性弱碱，对成分破坏性小，易控制用量碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠:不溶性碱化剂，用于浸提生物碱、皂甙；注意：(1)不宜用NaOH（碱性过强，易破坏有效成分）(2)一次性加于最初少量浸提液中，不可在全部浸提溶剂中加。3.表面活性剂降低药材与溶剂间的表面张力有利浸润1.中药粒度粉末过细导致吸附性增强，扩散速度受影响粉碎过细使细胞组织破裂，使浸出杂质增加粉末过细给浸提操作带来不便2.中药成分小分子物质多为有效成分大分子物质多为无效成分(十)影响浸提的因素3.浸提温度适当提高温度，有利于扩散浸出高温过高不耐热成分破坏挥发性成分的破坏浸提杂质多不利扩散浸出浸提应控制适当温度4.浸提时间时间太长会导致有效成分酶解、大量杂质溶出等时间太短会导致有效成分浸出不完全5.浓度梯度增大浓度梯度可提高浸出效果增加浓度差的办法①搅拌②更换新溶剂③溶剂循环流动④流动溶剂6.溶剂pH根据浸出有效成分（部位）理化性质调整浸提溶剂的pH值有利于有效成分提取。7.浸提压力使部分细胞壁破裂有利浸出加速溶剂润湿、渗透、扩散缩短浸提时间一、中药的浸提原理㈠浸润与渗透浸润—溶剂使药材润湿、进入细胞间隙，细胞膜膨胀恢复通透性；浸润与渗透解吸与溶解扩散与置换渗透—浸提溶剂的静压力及药材毛细管作用使溶剂通过细胞膜及细胞组织渗透到细胞内部；条件：药材与溶剂间亲和力溶剂分子间内聚力。多数药材能被极性溶剂润湿。㈡解吸与溶解解吸—细胞中各种成分间的亲和力解除而转入浸提溶剂中；溶解—经解吸的各种成分溶解或胶溶于溶剂中，使细胞膜内外产生浓度差和渗透压差。㈢扩散与置换——植物细胞膜内外溶剂中药物浓度的高低差别产生的渗透压差，使细胞内外溶液互相渗透直至内外浓度相等、渗透压平衡时，扩散终止。浸出液的纯化技术㈠沉降分离法——利用固体物与液体介质密度相差悬殊，固体物靠自身重量自然下沉，用虹吸法吸取上层澄清液，使固体与液体分离的方法。特点：—简单易行，无需特殊设备；—适用于固体物含量高、易下沉、不易霉败变质的提取液的粗分离；—操作过程费时，沉降速度慢，固液分离不完全，对分离固体物含量少、微粒细而轻、易霉败变质的提取液不宜使用。分离力：离心力㈡离心分离法——利用混合液中不同物质的密度差来分离料液的方法。特点：—分离效率高，可用于含不溶性微粒的粒径很小或黏度很大的滤液分离，或用于两种密度不同且不相混溶的液体的分离；—制药过程中对于用沉降分离法和一般滤过分离法难以分离的提取液，可考虑选用适宜的离心机进行离心分离。1.离心机的分类常速离心机（α＜3000）适用于易分离的混悬滤浆的分离及物料的脱水。按分离因数α分高速离心机（α=3000～50000）主要用于细粒子，粘度大的滤浆及乳浊液的分离。超高速离心机（α＞50000）主要用于微生物学、抗生素发酵液、动物生化制品等的固液分离。滤过式离心机按离心操作的性质分沉降式离心机分离式离心机实际操作时，应根据提取液的性质和不同分离要求选择相应的离心机。按加料、分离、洗涤、卸渣的操作方法不同分间歇式离心机连续式离心机按离心机转鼓轴线在空间的位置分立式离心机卧式离心机真