第六章-中药的浸提、分离与精制-上海中医药大课件

第六章中药的浸提、分离与精制第六章中药的浸提、分离与精制1第一节概述一、药材成分与疗效有效成分：起主要药效的物质。辅助成分：本身无特殊疗效，但能增强或缓和有效成分作用的物质。或指有利于有效成分的浸出或增强制剂稳定性的物质。无效成分：无生物活性，不起药效的物质。组织物质：构成药材细胞或其他的不溶性物质。第一节概述一、药材成分与疗效2二、中药浸提、分离与精制的目的尽量提出有效成分或有效部位，最低限度的浸出无效甚至有害的物质。减少服用量。增加制剂的稳定性。提高疗效。二、中药浸提、分离与精制的目的3第二节中药的浸提一、中药浸提的过程*浸润与渗透阶段*解吸与溶解阶段*浸出成分扩散阶段*第二节中药的浸提一、中药浸提的过程*4扩散公式ds=-DF.dc/dx.dtdt：扩散时间ds：dt时间内物质的扩散量F：扩散面积，代表药材的粉碎度dc/dx：浓度梯度D：扩散系数D=RT/N6πγη-：扩散趋向平衡时浓度降低扩散公式ds=-DF.dc/dx.dt5二、影响浸提的因素①药材粒度：适宜粒度。不宜用过细粉末：①吸附作用增强，影响扩散速度。②浸出杂质多。③操作困难。②药材成分：小分子成分易浸出，易溶性物质易浸出。③浸提温度：温度升高，浸出效果提高，制剂稳定性好；浸出杂质增多，易出现沉淀或浑浊，影响制剂质量和稳定性；使不耐热成分、挥发性成分分解、变质或挥发散失。④浸提时间：时间长，浸出完全，但扩散平衡后，时间不起作用；杂质浸出多，某些成分分解；水为溶剂时长期浸泡易霉变。二、影响浸提的因素6⑤浓度梯度：扩散作用的主要动力，不断搅拌、经常更新溶剂、强制浸出液流动、采用流动溶剂渗漉法增大浓度梯度，提高浸出效果。⑥溶剂pH：调节适宜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。例：生物碱---弱酸性溶媒。⑦浸提压力：加压可加速润湿渗透过程，利于浸出成分的扩散。但对组织松软的药材、容易浸润的药材，加压对浸出影响不大；药材组织内已充满溶剂后，加压对扩散速度无影响。⑧新技术的应用：超声波技术、脉冲浸提技术等。⑤浓度梯度：扩散作用的主要动力，不断搅拌、经常更新溶剂、强制7三、常用浸提溶剂水乙醇乙醚石油醚氯仿丙酮脂肪油甘油与丙二醇三、常用浸提溶剂8

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，引起有效成分水解或发生化学变化。水极性大、溶解范围广、经济易得。9

乙醇半极性溶剂，既能溶解一些水溶性成分，又能溶解一些脂溶性成分。＞90%挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等

50%~70%生物碱、苷类等

＜50%苦味质、蒽醌苷类等＞40%可延缓酯类、苷类等成分水解

20%具防腐作用

缺点：具药理作用，价昂易燃。乙醇半极性溶剂，既能溶解一些水溶性成分，又能溶解一10

丙酮脱脂溶媒，脱水剂。新鲜动物药材脱水、脱脂。具防腐作用。易挥发、燃烧，有一定毒性。丙酮脱脂溶媒，脱水剂。新鲜动物药材脱水、脱脂。11四、浸提辅助剂

作用：提高浸提效能，增加浸提成分的溶解度，增加制剂的稳定性，去除或减少某些杂质。酸：硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸、枸橼酸等--促进生物碱浸出，使有机酸游离便于有机溶剂浸提，提高部分生物碱稳定性，除去酸不溶性杂质。碱：氨水、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸氢钠等--增加有效成分的溶解性和稳定性。甘草、远志--氨水表面活性剂：降低界面张力，促进药材表面的润湿性。四、浸提辅助剂12五、常用浸提方法与设备煎煮法浸渍法渗漉法回流法超临界流体提取法超声波提取法半仿生提取法五、常用浸提方法与设备13

煎煮法适用范围：有效成分溶于水，对湿、热稳定。方法：常压、加压、减压设备小量生产----敞口倾斜式夹层锅、不锈钢罐大生产----多功能提取罐煎煮法适用范围：有效成分溶于水，对湿、热稳定。14

浸渍法适用范围：有效成分遇热易挥发和易破坏药材；粘性物质的浸出。方法：冷浸法、热浸法、重浸法设备浸渍器：不锈钢罐、搪瓷罐压榨器：螺旋压榨机（小）、水压机（大）浸渍法适用范围：有效成分遇热易挥发和易破坏药材；粘性物质15

渗漉法适用范围：除非组织药材（如乳香、没药、芦荟等因遇溶媒易软化成团，堵塞孔隙使溶媒无法均匀的通过）外的药材。方法：单渗漉法、重渗漉法、加压渗漉法、逆流渗漉法。设备圆锥形渗漉筒（溶媒：水，膨胀性大）圆柱形渗漉筒（膨胀性小）陶缸渗漉法适用范围：除非组织药材（如乳香、没药、芦荟等因遇溶16

单渗漉法药材粉碎润湿装筒排气浸渍渗漉粉碎：中粉或粗粉润湿：约药材1倍量，充分润湿、膨胀。装筒：先垫脱脂棉，层层平压，松紧适度，上盖滤纸或纱布并压玻珠或瓷块。装量为2/3容积。排气：先开出口，再添溶剂。浸渍：浸没药面数厘米，加盖放置24~48h。渗漉：一般，1000g药材，1~3ml（或3~5ml）/min，收集85%初漉液另存，续漉液浓缩后与之合并。单渗漉法药材粉碎润湿17

回流法适用范围：不适于受热易破坏药材。方法：1.回流热浸法--圆底烧瓶冷凝管溶剂只能循环使用，需更新2-3次，用量多。2.回流冷浸法--索氏提取循环回流冷浸装置溶剂既可循环使用又能不断更新，用量少。

回流法适用范围：不适于受热易破坏药材。18水蒸气蒸馏法适用范围：具挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，遇水不发生反应，又难溶或不溶于水的化学成分的提取、分离。方法：共水蒸馏法（直接加热法）、通水蒸气蒸馏法、水上蒸馏法。基本原理：道尔顿定律。相互不溶也不起化学作用的液体混合物的蒸气总压，等于该温度下各组分饱和蒸气压（分压）之和。水蒸气蒸馏法适用范围：具挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，遇19超临界流体提取法方法原理：利用超临界流体在Tc与Pc附近具有特殊性能进行的一种提取分离技术。超临界流体：指处于临界温度（Tc）与临界压力（Pc）以上的流体。同时具有液体和气体的双重特性，密度接近于液体，黏度接近于气体。SCFE-CO2：极性小，适合非极性或极性小的化合物的提取。夹带剂（改性剂、携带剂、调节剂）：乙醇、甲醇等。超临界流体提取法方法原理：利用超临界流体在Tc与Pc附近具有20气体、超临界流体、液体性质比较状态密度（g/ml）粘度（Pa·S）扩散系数（cm2/s）气体(0.6-2.0)×10-30.05-0.350.01-1.0超临界流体0.2-0.90.20-0.99(0.5-3.3)×10-4液体0.8-1.03.00-24.0(0.5-2.0)×10-5气体、超临界流体、液体性质比较状态密度粘度（Pa·S）扩散系21操作过程超临界流体的压缩提取减压分离

特点1.近室温操作，防止对热不稳定成分被破坏或逸散。2.几乎不用有机溶剂，无残留，对环境无污染，产品符合卫生标准。3.提取效率高，操作周期短，节约能源。4.局限性：较适于亲脂性、分子量较小物质的萃取，极性大、分子量大：+夹带剂高压设备一次性投资大，普及受到限制。操作过程22半仿生提取法自学半仿生提取法23超声波提取法自学超声波提取法24第三节提取液的分离与精制第三节提取液的分离与精制25一、分离沉降分离法原理：固体物与液体介质密度差异悬殊，固体物依靠自身重量自然下沉，用虹吸法吸取上清液，使固-液分离。重力离心分离法原理：利用不同物质密度差。离心力滤过分离法悬浮液通过多孔介质（滤材）时，固体粒子被截留，液体经介质孔道流出，使固-液分离。

一、分离沉降分离法26滤过分离法机理

①过筛作用：＞滤材的孔径，微粒被截留在介质表面，介质起了筛网的作用。②表面过滤（饼层过滤）：＜介质孔隙微粒，开始滤液浑浊，颗粒在孔道内“架桥”，形成滤饼，滤液通过，大于间隙的微粒被截留。③深层滤过：＜介质孔隙微粒，由于静电及分子力的作用吸附在孔道壁而被截留在滤器深层。

实际操作中，常加助滤剂或絮凝剂，改善滤渣性能，提高滤速。此外，常“回滤”使药液易滤至澄清。滤过分离法27影响滤过速度的因素V/t=Pπr4/8ηlV/t：滤过速度滤渣两侧压力差（P）----正比加压或减压滤器面积（πr2）----正比滤材和滤饼毛细管半径（r）：正比毛细管长度（l）：反比预滤减少滤渣层厚度动态滤过料液粘度（η）：反比趁热滤过或保温滤过先滤清液加助滤剂影响滤过速度的因素28滤过方法与设备①常压滤过：玻璃漏斗、搪瓷漏斗等

②减压滤过：布氏漏斗、垂熔玻璃滤器③加压滤过：压滤器、板框压滤机④薄膜滤过滤过方法与设备29薄膜滤过微孔滤膜滤过

截留粒径范围：0.02~10μm滤除：细菌和细小悬浮颗粒用途：精滤、热敏药物除菌、制备高纯水超滤含义：在透过溶剂的同时，透过小分子溶质，截留大分子溶质，截留粒径范围：1~20nm，相当于分子量为300~300000的各种蛋白质分子和相应粒径的胶体微粒。截留粒径范围：1~20nm滤除：细菌、微粒、大分子杂质用途：1-3万分子—制备注射用水、输液、中药注射液

5-7万分子—制备口服液和固体制剂薄膜滤过微孔滤膜滤过30二、精制水提醇沉法醇提水沉法超滤法盐析法酸碱法澄清剂法透析法萃取法大孔树脂吸附法二、精制水提醇沉法31水提醇沉法*含义：先以水为溶剂提取药材有效成分，再用不同浓度乙醇沉淀除去提取液中杂质的方法。原理：利用中药中的大多数成分易溶于水和醇的特性，用水提出，并将提取液浓缩，加入适当的乙醇或水反复数次沉降，除去其不溶解的物质，最后制得澄明的液体。水提醇沉法*含义：先以水为溶剂提取药材有效成分，再用不同浓度32工艺设计依据

①药材成分在水和乙醇中的溶解性。含醇量50%~60%除淀粉、多糖等杂质＞75%除蛋白质等杂质＞80%除蛋白质、多糖、无机盐等杂质

②根据工业生产的实际情况。工艺设计依据33操作方法药材水提--浓缩至1:1或1:2--加95%乙醇--冷藏--去除杂质操作方法34醇量的计算χ=C2V/（C1-C2）χ:需加入浓乙醇体积（ml）V：浓缩药液体积（ml）C1：浓乙醇的含醇量（%）C2：所需达到的含醇量（%）醇量的计算35生产中：称重法

Cg/g%=0.7958×Cml/ml/[d+（0.7958-d)×Cml/ml]×100%d:醇沉温度下浓缩药液的密度加回收乙醇后：C４=C2V２/（Ｖ1＋Ｖ2）

χ=（Ｖ1＋Ｖ2）×（C３-C４）/（C1-C３）生产中：称重法36醇提水沉法含义：先以适宜浓度的乙醇提取药材成分，再用水除去提取液中杂质的方法。适用对象：蛋白质、粘液质、多糖等杂质较多药材的提取精制。醇提水沉法含义：先以适宜浓度的乙醇提取药材成分，再用水除去提37盐析法含义：在含某些高分子物质的溶液中加入大量无机盐，使其溶解度降低沉淀析出，而与其他成分分离的一种方法。原理：高浓度的盐才能降低蛋白质溶解度，并使之沉淀。常用盐：硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等盐析法含义：在含某些高分子物质的溶液中加入大量无机盐，使其溶38第六章中药的浸提、分离与精制第六章中药的浸提、分离与精制39第一节概述一、药材成分与疗效有效成分：起主要药效的物质。辅助成分：本身无特殊疗效，但能增强或缓和有效成分作用的物质。或指有利于有效成分的浸出或增强制剂稳定性的物质。无效成分：无生物活性，不起药效的物质。组织物质：构成药材细胞或其他的不溶性物质。第一节概述一、药材成分与疗效40二、中药浸提、分离与精制的目的尽量提出有效成分或有效部位，最低限度的浸出无效甚至有害的物质。减少服用量。增加制剂的稳定性。提高疗效。二、中药浸提、分离与精制的目的41第二节中药的浸提一、中药浸提的过程*浸润与渗透阶段*解吸与溶解阶段*浸出成分扩散阶段*第二节中药的浸提一、中药浸提的过程*42扩散公式ds=-DF.dc/dx.dtdt：扩散时间ds：dt时间内物质的扩散量F：扩散面积，代表药材的粉碎度dc/dx：浓度梯度D：扩散系数D=RT/N6πγη-：扩散趋向平衡时浓度降低扩散公式ds=-DF.dc/dx.dt43二、影响浸提的因素①药材粒度：适宜粒度。不宜用过细粉末：①吸附作用增强，影响扩散速度。②浸出杂质多。③操作困难。②药材成分：小分子成分易浸出，易溶性物质易浸出。③浸提温度：温度升高，浸出效果提高，制剂稳定性好；浸出杂质增多，易出现沉淀或浑浊，影响制剂质量和稳定性；使不耐热成分、挥发性成分分解、变质或挥发散失。④浸提时间：时间长，浸出完全，但扩散平衡后，时间不起作用；杂质浸出多，某些成分分解；水为溶剂时长期浸泡易霉变。二、影响浸提的因素44⑤浓度梯度：扩散作用的主要动力，不断搅拌、经常更新溶剂、强制浸出液流动、采用流动溶剂渗漉法增大浓度梯度，提高浸出效果。⑥溶剂pH：调节适宜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。例：生物碱---弱酸性溶媒。⑦浸提压力：加压可加速润湿渗透过程，利于浸出成分的扩散。但对组织松软的药材、容易浸润的药材，加压对浸出影响不大；药材组织内已充满溶剂后，加压对扩散速度无影响。⑧新技术的应用：超声波技术、脉冲浸提技术等。⑤浓度梯度：扩散作用的主要动力，不断搅拌、经常更新溶剂、强制45三、常用浸提溶剂水乙醇乙醚石油醚氯仿丙酮脂肪油甘油与丙二醇三、常用浸提溶剂46

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，引起有效成分水解或发生化学变化。水极性大、溶解范围广、经济易得。47

乙醇半极性溶剂，既能溶解一些水溶性成分，又能溶解一些脂溶性成分。＞90%挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等

50%~70%生物碱、苷类等

＜50%苦味质、蒽醌苷类等＞40%可延缓酯类、苷类等成分水解

20%具防腐作用

缺点：具药理作用，价昂易燃。乙醇半极性溶剂，既能溶解一些水溶性成分，又能溶解一48

丙酮脱脂溶媒，脱水剂。新鲜动物药材脱水、脱脂。具防腐作用。易挥发、燃烧，有一定毒性。丙酮脱脂溶媒，脱水剂。新鲜动物药材脱水、脱脂。49四、浸提辅助剂

作用：提高浸提效能，增加浸提成分的溶解度，增加制剂的稳定性，去除或减少某些杂质。酸：硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸、枸橼酸等--促进生物碱浸出，使有机酸游离便于有机溶剂浸提，提高部分生物碱稳定性，除去酸不溶性杂质。碱：氨水、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸氢钠等--增加有效成分的溶解性和稳定性。甘草、远志--氨水表面活性剂：降低界面张力，促进药材表面的润湿性。四、浸提辅助剂50五、常用浸提方法与设备煎煮法浸渍法渗漉法回流法超临界流体提取法超声波提取法半仿生提取法五、常用浸提方法与设备51

煎煮法适用范围：有效成分溶于水，对湿、热稳定。方法：常压、加压、减压设备小量生产----敞口倾斜式夹层锅、不锈钢罐大生产----多功能提取罐煎煮法适用范围：有效成分溶于水，对湿、热稳定。52

浸渍法适用范围：有效成分遇热易挥发和易破坏药材；粘性物质的浸出。方法：冷浸法、热浸法、重浸法设备浸渍器：不锈钢罐、搪瓷罐压榨器：螺旋压榨机（小）、水压机（大）浸渍法适用范围：有效成分遇热易挥发和易破坏药材；粘性物质53

渗漉法适用范围：除非组织药材（如乳香、没药、芦荟等因遇溶媒易软化成团，堵塞孔隙使溶媒无法均匀的通过）外的药材。方法：单渗漉法、重渗漉法、加压渗漉法、逆流渗漉法。设备圆锥形渗漉筒（溶媒：水，膨胀性大）圆柱形渗漉筒（膨胀性小）陶缸渗漉法适用范围：除非组织药材（如乳香、没药、芦荟等因遇溶54

单渗漉法药材粉碎润湿装筒排气浸渍渗漉粉碎：中粉或粗粉润湿：约药材1倍量，充分润湿、膨胀。装筒：先垫脱脂棉，层层平压，松紧适度，上盖滤纸或纱布并压玻珠或瓷块。装量为2/3容积。排气：先开出口，再添溶剂。浸渍：浸没药面数厘米，加盖放置24~48h。渗漉：一般，1000g药材，1~3ml（或3~5ml）/min，收集85%初漉液另存，续漉液浓缩后与之合并。单渗漉法药材粉碎润湿55

回流法适用范围：不适于受热易破坏药材。方法：1.回流热浸法--圆底烧瓶冷凝管溶剂只能循环使用，需更新2-3次，用量多。2.回流冷浸法--索氏提取循环回流冷浸装置溶剂既可循环使用又能不断更新，用量少。

回流法适用范围：不适于受热易破坏药材。56水蒸气蒸馏法适用范围：具挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，遇水不发生反应，又难溶或不溶于水的化学成分的提取、分离。方法：共水蒸馏法（直接加热法）、通水蒸气蒸馏法、水上蒸馏法。基本原理：道尔顿定律。相互不溶也不起化学作用的液体混合物的蒸气总压，等于该温度下各组分饱和蒸气压（分压）之和。水蒸气蒸馏法适用范围：具挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，遇57超临界流体提取法方法原理：利用超临界流体在Tc与Pc附近具有特殊性能进行的一种提取分离技术。超临界流体：指处于临界温度（Tc）与临界压力（Pc）以上的流体。同时具有液体和气体的双重特性，密度接近于液体，黏度接近于气体。SCFE-CO2：极性小，适合非极性或极性小的化合物的提取。夹带剂（改性剂、携带剂、调节剂）：乙醇、甲醇等。超临界流体提取法方法原理：利用超临界流体在Tc与Pc附近具有58气体、超临界流体、液体性质比较状态密度（g/ml）粘度（Pa·S）扩散系数（cm2/s）气体(0.6-2.0)×10-30.05-0.350.01-1.0超临界流体0.2-0.90.20-0.99(0.5-3.3)×10-4液体0.8-1.03.00-24.0(0.5-2.0)×10-5气体、超临界流体、液体性质比较状态密度粘度（Pa·S）扩散系59操作过程超临界流体的压缩提取减压分离

特点1.近室温操作，防止对热不稳定成分被破坏或逸散。2.几乎不用有机溶剂，无残留，对环境无污染，产品符合卫生标准。3.提取效率高，操作周期短，节约能源。4.局限性：较适于亲脂性、分子量较小物质的萃取，极性大、分子量大：+夹带剂高压设备一次性投资大，普及受到限制。操作过程60半仿生提取法自学半仿生提取法61超声波提取法自学超声波提取法62第三节提取液的分离与精制第三节提取液的分离与精制63一、分离沉降分离法原理：固体物与液体介质密度差异悬殊，固体物依靠自身重量自然下沉，用虹吸法吸取上清液，使固-液分离。重力离心分离法原理：利用不同物质密度差。离心力滤过分离法悬浮液通过多孔介质（滤材）时，固体粒子被截留，液体经介质孔道流出，使固-液分离。

一、分离沉降分离法64滤过分离法机理

①过筛作用：＞滤材的孔径，微粒被截留在介质表面，介质起了筛网的作用。②表面过滤（饼层过滤）：＜介质孔隙微粒，开始滤液浑浊，颗粒在孔道内“架桥”，形成滤饼，滤液通过，大于间隙的微粒被截留。③深层滤过：＜介质孔隙微粒，由于静电及分子力的作用吸附在孔道壁而被截留在滤器深层。

实际操作中，常加助滤剂或絮凝剂，改善滤渣性能，提高滤速。此外，常“回滤”使药液易滤至澄清。滤过分离法65影响滤过速度的因素V/t=Pπr4/8ηlV/t：滤过速度滤渣两侧压力差（P）----正比加压或减压滤器面积（πr2）----正比滤材和滤饼毛细管半径（r）：正比毛细管长度（l）：反比预滤减少滤渣层厚度动态滤过料液粘度（η）：反比趁热滤过或保温滤过先滤清液加助滤剂影响滤过速度的因素66滤过方法与设备①常压滤过：玻璃漏斗、搪瓷漏斗等

②减压滤过：布氏漏斗、垂熔玻璃滤器③加压滤过：压滤器、板框压滤机④薄膜滤过滤过方法与设备67薄膜滤过微孔滤膜滤过

截留粒径范围：0.02~10μm滤除：细菌和细小悬浮颗粒用途：精滤、热敏药物除菌、制备高纯水超滤含义：在透过溶剂的同时，透过小分子溶质，截留大分子溶质，截留粒径范围：1~20nm，相当于分子量为300~300000的各种蛋白