中药药剂学第六章浸提、分离、精制、浓缩与干燥

第六章浸提、分离、精制、浓缩与干燥小组成员浸提分离精制浓缩干燥概述•一、药材成分与疗效1、有效成分2、辅助成分3、无效成分4、组织成分•浸提、分离、精制、浓缩与干燥的目的（P92）浸提•浸提：采用适当的溶剂和方法使中药材所含有效成分或有效部位浸出的操作•目的：•利用适当的溶剂和方法将药材中的有效成分提取出来。浸润渗透阶段•浸提必须经过一个浸润渗透阶段•润湿：药材与溶剂之间的亲和力大于溶剂分子之间的内聚力，则药材容易被润湿，反之不易润湿•帮助润湿药材，有时候可以在溶剂中加入适量表面活性剂，其具有降低界面张力作用，加快药材浸润渗透•渗透速度：渗入药材内部的速度，除了与药材所含各种成分的性质有关外，药材的质地，粒度及浸提压力等因素的影响。•质地疏松、粒度小、加压提取时候溶剂可以较快渗入内部解吸与溶解阶段•解吸阶段：溶剂渗入药材时，必须解除成分相互之间或与细胞壁之间因为亲和性产生的相互吸附作用•溶解阶段：一些有效成分以分子离子或胶体离子等形式或状态分散于溶剂中•成分能否被溶解，取决于成分的结构和溶剂的性质是否遵循相似相容原理•解吸与溶解是两个紧密相连的阶段，其快慢主要取决于对有效成分的亲和力大小。•选择适当的溶剂对加快此过程十分重要影响浸出的因素药材粒度•影响渗透和扩散两阶段•粒度小：渗透阶段溶剂易入颗粒内部。扩散阶段易于药物成分扩散•粉碎过细不适于浸提，原因•吸附作用强，扩散速度受影响•粉碎过细，大量细胞破裂，高分子物质易胶融入浸出液，外部溶液黏度增大操作不便药物成分•小分子成分先溶解扩散•小分子主要在最初部分的浸出液•药材有效成分多属于小分子物质•药材成分的浸出速度还与其溶解性有关浸提温度•温度升高，加速溶剂对药材的渗透及对药物成分的解吸、溶解，同时促进药物成分的扩散，提高浸提效果•优点：温度适当升高，杀死微生物，有利于提高制剂稳定性•缺点：温度高时，药材中某些不耐热成分或挥发性成分分解、变质、挥发散失。浸提时间•时间过短：成分浸出不完全•扩散平衡时：时间没有作用•长时间浸提：大量杂质溶出，某些有效成分分解•水溶剂：长时间浸泡，易霉变、影响浸提液质量浓度梯度•药材组织内部的浓溶液与其外部溶液的浓度差•扩散作用的主要动力•浸提中：不断搅拌、经常更换新鲜溶剂、强制浸出液循环流动、流动溶剂渗漉法均是提高浓度梯度溶剂pH•适当调节pH，有助于药材中某些弱酸弱碱性有效成分在溶剂中的解吸和溶解浸提压力•提高浸提压力可加速溶剂对药材的浸润与渗透过程•加压下的渗透有利于进出成分的扩散•药材组织内已充满溶剂后，加大压力对扩散速度没有影响常用浸润剂水•优点：极性大，溶解范围广，经济易得•缺点：针对性或选择性差，容易浸出大量无效成分，还会引起某些有效成分水解或促使某些化学变化乙醇•半极性溶剂，能与水以任意比例混溶•优点：调节乙醇浓度，选择性浸提药材中某些有效成分或有效部位。•90％以上浸提挥发油、香豆精、树脂、叶绿素等脂溶性成分•50～70％适于浸提生物碱、苷类•50％以下适于浸提苦味质、蒽醌苷类•20％以上具有防腐作用•40％以上延缓水解，增加制剂稳定性•缺点：其具有挥发性、易燃性。要注意安全防护。而且还具有一定的药理作用有机溶剂•其他有机溶剂（应尽量少用），用于某些有效成分纯化精制浸提辅助剂酸•加酸目的：a、促进生物碱的浸出；b、提高部分生物碱的稳定性；c、便于用有机溶济浸提；d、除去酸不容性杂质。•过量酸会引起不需要的水解或其他不良反应碱•加碱目的：增加有效成分的溶解度和稳定性（防水解）。如碱性水溶液可溶解内酯、蒽醌及其苷、香豆精、有机酸、某些酚性成分。•常用的碱为氢氧化铵（挥发性弱碱，对成分破坏作用小，易于控制其用量）对特殊浸提，常选用碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠等。•碳酸钙有较强的碱性只适用于某些稳定的有效成分的浸提表面活性剂•目的：促进药材表面的润湿性，鲤鱼某些药材成分的浸提•非离子表面活性剂一般对药物的有效成分不起化学作用，且毒性较小或无毒性，常选用•阳离子表面活性剂：有助于生物碱的浸出•阴离子表面活性剂：对于生物碱有沉淀作用，不宜生物碱的浸出常用方法和设备煎煮法•适用于有效成分溶于水，对湿、热较稳定的药材，浸提成分谱广，但是带杂质较多一般提取器•1）一般提取器：小量生产•敞口倾斜式夹层锅，•搪瓷玻璃罐或不锈钢罐多功能提取罐•可常压常温、加压高温、减压低温、•水提、醇提、提油、蒸制•回收药渣中溶剂等•气压自动排渣，操作方便，安全可靠•提取时间短，生产效率高球型煎煮罐•多用于驴皮的煎煮——制备阿胶•球罐不停转动，起到翻动搅拌作用浸渍法•冷浸渍法：常温浸渍法，室温下操作，直接获得酒剂，酊剂。•热浸渍法：置入特质罐内，加定量溶剂，水浴或蒸汽加热缩短浸渍时间。酒剂常用。•浸出液冷却后有沉淀析出•重浸渍法：多次浸渍法，减少药渣吸附浸出液所引起的药材成分损失•特点：•粘性药材、无组织结构的药材、新鲜及易于膨胀的药材、芳香性药材——适用•贵重药材、毒性药材、高浓度制剂——不适用•原因：溶剂用量大，处于静止状态，利用率低，有效成分浸出不完全。所需时间较长不宜用水作溶剂，常用乙醇或白酒。浸渍过程中密闭防止溶剂挥发损失。•静态浸出，溶剂利用率低，有效成分浸出不完全。•提取效率：重浸渍法热浸渍法冷浸渍法渗漉法•渗漉法系指将适宜的药材粉末装于渗漉装置中，不断在药粉上添加浸出溶剂使其渗过药粉，自下部流出口收集浸出液的操作方法。此法为一种动态浸出方法，所得到的浸出液称为渗漉液。•配料--→粉碎--→湿润--→装筒--→浸渍--→渗漉--→渗漉液•适用于贵重、毒性药材、高浓度制剂的制备，分为单渗漉法和重渗漉法；•特点：•动态浸出，浓度差高，溶剂利用率高，有效成分浸出完全。•浸出效率：重渗漉法单渗漉法单渗漉法•操作流程：药材粉碎→润湿→装于渗漉器→排除气泡→浸渍→渗漉→收集渗漉液•①粉碎：药材的粒度应适宜，过细易堵塞，吸附性增强，浸出效果差；过粗不易压紧，溶剂与药材的接触面小，皆不利于浸出。•②润湿：药粉在装渗漉筒前应先用浸提溶剂润湿，避免在渗漉筒中膨胀造成堵塞，影响渗漉操作的进行。一般加药粉1倍量的溶剂，拌匀后视药材质地，密闭放置15分钟至6小时，以药粉充分地均匀润湿和膨胀为度。•③装筒：•⑴应均匀，要分次装，并层层压平。•⑵不能过松过紧。•⑶渗漉筒中的药粉量装得不宜过多，一般装其容积的2/3,留一定的空间以存放溶剂,可连续渗漉和便于操作•④排气：药粉填装完毕，先打开渗漉液出口，再添加溶剂，以利于排除气泡，防止溶剂冲动粉柱，使原有的松紧度改变，影响渗漉效果•⑤浸渍：排除筒内剩余空气，待漉液自出口处流出时,关闭活塞，流出的漉液再倒入筒内，并继续添加溶剂至浸没药粉表面数厘米,加盖放置24～48小时，使溶剂充分渗透扩散。这•一措施在制备高浓度制剂时更重要。•⑥收集渗漉液:渗漉速度应适当，若太快，则有效成分来不及浸出和扩散，药液浓度低，太慢则影响设备利用率和产量重渗漉法•重渗漉法：重渗漉法是将渗漉液重复用作新药粉的溶剂，进行多次渗漉以提高浸出液浓度的方法。由于多次渗漉,则溶剂通过的粉柱长度为各次渗漉粉柱高度的总和，故能提高浸出效率。加压渗漉法•加压渗漉法总提取液浓度大，溶剂耗量小，对下一道浓缩工序、回收溶剂等很有利。逆流渗漉法•是药材与溶剂在浸出容器中，沿相反方向运动，连续而充分地进行接触提取的一种方法。回流法•将药材粉末与适宜的溶剂共置蒸馏器中，在溶剂沸点温度进行加热以使药用成分浸出的操作方法。•由于连续加热，浸提液在蒸发锅中受热较长，不适用与受热易破坏的药材•适用于对湿、热稳定，有效成分溶于有机溶剂的药材；以及质地坚硬不易浸出者。•操作流程：药材→粉碎→浸泡润湿→回流→回收溶剂→浓缩提取液。回流冷浸法•特点：•回流冷浸法溶剂可以循环使用又可以不断更新，溶剂用料少，浸提较完全回流热浸法•回流热浸法溶剂只能循环使用不能不断更新，溶剂用量多水蒸气蒸馏法•水蒸气蒸馏法是指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。•适用范围：适于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏的，与水不发生反应又难溶于水的有效成分提取。主要用于挥发油及某些小分子生物碱、酚类、游离醌类、小分子香豆素等。•为了提高馏出液的纯度或浓度，一般需要进行重新蒸馏，搜集重蒸馏液。次数不宜过多，防止挥发油中某些成分氧化或分解超临界流体提取法•1、超临界流体及其性质•超临界流体：•性质：•物质的溶解度大•传质快。•超临界提取的特点•操作周期短、效率高。•适用于含量低、产值高、高质量成分的提取•适用于“热敏性”成分的提取，可防止其氧化和降解超临界流体提取法酶法•酶法提取：利用酶的催化作用，将植物壁分解，提高提取效率•特点：专一性、可降解性、高效性；反应条件温和；减少化学品的使用及残留等•酶的种类：•果胶酶、半纤维素酶、多酶复合体微波提取法•微波提取（MAE）利用微波对中药与适当的溶剂的混合物进行辐照处理，从而在短时间内提取中药有效成分的一种新的萃取方法•特点：•①时间短，收率高；②物料不需干燥；③热效率高，节省能源；④溶剂用量少；⑤选择性提取；⑥多溶剂分别提取。超声波提取法•利用超声波通过增大溶剂分子的运动速度以及穿透力来提取中药有效成分的方法•基本原理：•机械作用•热学作用•空化作用•特点：•省时•节能•效率高中药复方提取液含有有效成分、辅助成分，还含有大量的无效成分。为了进一步的减少服用剂量、便于制剂，中药提取液还要进一步的分离和精制。一、常用的分离方法沉降分离法离心分离法过滤分离法分离分离将固体-液体非均相体系用适当的方法分开的过程称为固体分离。中药提取液的精制、药物重结晶等均要进行分离操作；注射剂的除菌也用到分离技术。一、沉降分离法沉降分离系指固体物与液体物介质密度相差悬殊，固体物靠自身的重量自然下沉，用虹吸法吸取上层澄清液，使固体与液体分离的一种方法。中药浸出液经一定时间的静置冷藏后，固体与液体分层界限明显，利于上清液的虹吸。沉降分离法分离不够完全，经常还需要进一步的过滤或离心分离，但可以除去大量的杂质。此法简单易行，适用于溶液中固体微粒多而质重的粗分离，对固体物含量少，粒子细而轻的浸出液不适用。离心分离法系指通过离心使液料中的固体与液体或两种不相混溶的液体，产生大小不同的离心力而达到分离的方法。该法适用于含有粒径较小且不易自然沉降的不溶性或粘度较大的药液分离。或用于分离两种密度不同的且不相混溶的液体混合物。离心分离法和沉降分离法皆是利用混合物密度不同进行分的方法。不同之处在于离心分离的力是离心力，沉降分离的力为重力。二、离心分离法离心分离操作时将待分离的浸出液置于离心机中，借助离心机的高速飞转产生的离心力，使浸出液中固体与液体，两种密度不同的且不相混溶的液体混合物分离。用沉降分离法和一般滤过分离难以进行或不宜进行的，可考虑离心分离法。在制剂生产中遇到含水量较大的、汉不溶性微粒的粒径很小或粘度较大的虑浆时也考虑用离心分法进行分离。根据悬浮液在离心机中的分离过程，离心设备可分成以下三类。1、过滤式离心：离心机转鼓的侧壁上有孔，内表面装有滤布，悬浮液受离心力的作用被甩向鼓壁，固体物被阻留在滤布表面，而液体通过滤布和鼓壁上的小孔被排出。2、沉降式离心：利用离心力加速固体颗粒的沉降，实验室多用。3、分离式离心：即在无孔转鼓上高速离心，可用于分离含量极少的固相的液体或不相混溶的液体。高速离心可除去药液中细微混悬物而达到精制的目的。一般有碟片的高速离心机、管式高速离心机，可用于中药提取液的精制、液体制剂的澄清及超滤前的预处理。离心分离设备滤过分离法系指将混悬液（液浆）通过多孔介质（滤材），使固体微粒被截留（滤渣或滤饼），经过介质孔道流出液体（滤液），而达到固液分离的效果。三、滤过分离法1、滤过方式（1）表面滤过滤料中大于滤过介质的微粒全部被截留在一侧，在滤过时产生的滤渣可在滤材表面形成具有一定的致密滤层，将大于孔径的微粒截留而获取更为澄清的滤液。（2）深层滤过微粒被截留在滤器深层长而曲折的通道中，其微粒往往小于滤过介质孔隙的平均大小，如砂滤棒、垂熔玻璃