中药药剂学-浸提、分离、精制、浓缩与干燥课件

浸提、分离、精制、浓缩与干燥基本内容第一节概述第二节浸提第三节分离与精制第四节浓缩第五节干燥第一节概述

一、药材成分与疗效

componentsandcurativeeffect（一）有效成分有效成分：是起主要药效作用的化学成分，如生物碱、苷类、挥发油、有机酸等。甘草甘草酸甘草次酸甘草苷异甘草苷甘草苦苷肾上腺皮质激素样作用抗变态反应作用抗溃疡作用抗动脉硬化作用抗HIV作用解毒作用

甘草总黄酮“有效部位”:总生物碱、总苷、总黄酮、总挥发油等

安胃疡葛根总黄酮益母草总碱（二）辅助成分辅助成分：指本身无特殊疗效，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大黄中的鞣质能缓和其泻下作用；洋地黄中的皂苷有助洋地黄苷溶解吸收；葛根淀粉可使葛根素游离，增加溶解度；黄连流浸膏中小檗碱的含量大大超过小檗碱的溶解限度，也是由于有辅助成分存在所致。

三、无效成分无效成分：指无生物活性，不起药效的物质。例如蛋白质、鞣质、脂肪、树脂、糖类、淀粉、粘液质、果胶等。“有效”和“无效”的旧有界限正逐渐被打破天花粉蛋白质：中期妊娠引产猪苓多糖：抗肿瘤金龙胆草：树脂具镇咳平喘功能五倍子：鞣质是具收敛作用丹参：有效成分的新认识药材－成分－药效丹参丹参酮ⅡA丹参素抗动脉粥样硬化降低心肌耗氧量抗菌消炎、抗肿瘤抑制血小板聚集、抗凝降血脂、抗动脉粥样硬化抗炎、增强机体免疫四、组织物质组织物质：指一些构成药材细胞或其他不溶性物质，如纤维素、栓皮、石细胞等。二、浸提、分离、精制、浓缩与干燥的目的尽量浸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剂量增加制剂的稳定性提高疗效提取工艺有效部位或有效成分及辅助成分浸出无效成分及组织物质尽可能不被浸出临床需要药物性质设备条件经济成本第二节浸提一、浸提的过程二、影响浸提的因素三、常用浸提溶剂四、浸提辅助剂五、常用浸提方法与设备一、浸提的过程（一）浸润与渗透阶段（二）解吸与溶解阶段（三）浸出成分扩散阶段粉碎细胞破裂成分放出溶媒洗涤提取溶媒浸入胶溶扩散提取扩散浸出液溶解增溶浸出过程示意图饮片

（一）浸润与渗透阶段浸润：溶剂使药材表面润湿

渗透：溶剂进入药材空隙和裂缝中，渗透进细胞组织

（一）浸润与渗透阶段药材与溶剂之间的附着力——溶剂分子间的内聚力植物药材多带极性基团物质常用浸提溶剂极性溶媒非极性溶媒含水分较多的中药材脂肪油较多的中药材脂溶性成分水溶性成分脱脂干燥？（二）解吸与溶解阶段解吸：当溶剂渗入药材时，溶剂必须首先解除药材分子之间或药材分子与细胞壁之间的亲和力和吸附力，此过程称为解吸溶解：有效成分以分子、离子或者胶体粒子等形式或状态分散于溶剂中，此过程称为溶解。（二）解吸与溶解阶段具解吸作用的溶剂，如水、乙醇等；适量的酸、碱、甘油、表面活性剂以助解吸，增加有效成分的溶解作用“相似者相溶”。选择适宜的溶剂。（三）浸出成分扩散阶段创造最大的浓度梯度是浸出方法和浸出设备设计的关键。1、药材粒度适当细，可增大扩散面，有利于浸出过细不适于浸出，因为吸附作用增加，影响扩散速度。浸出杂质增加，粘度增大，滤过困难。操作困难，如渗漉。二、影响浸提的因素2、药材成分分子大小。溶解度大小。易溶性物质即使分子大，也能先浸出来3、浸提温度使药材中某些不耐热成分或挥发性成分分解、变质或挥发散失。高温浸提液中，往往无效杂质较多，影响制剂质量和稳定性。扩散速度愈快植物组织软化，促进膨胀可使细胞内蛋白质凝固破坏杀死微生物

4、浸提时间一般时间愈长，扩散值愈大，愈有利于浸提。对某一成分而言当扩散达到平衡后，时间即不起作用。不稳定成分分解，杂质增多。以水做为溶剂时，长期浸泡则易霉变温度与时间对提取蛇床子香豆素的影响5、浓度梯度浓度梯度是细胞内外浓度相平衡过程，是扩散作用的主要动力。不断搅拌更换新鲜溶剂强制浸出液循环流动流动溶剂渗漉法增大浓度梯度6、溶剂pH酸性溶剂提取生物碱碱性溶剂提取皂甙、有机酸等卫矛提取工艺中ｐＨ值对总黄酮含量及药效的影响7、浸提压力高压可加速润湿渗透过程。高压下的渗透，尚可能使部分细胞壁破裂，亦有利于浸出成分的扩散。对组织松软的药材影响不显著8、新技术的应用超声波可加快浸提颠茄叶中的生物碱，使原来渗漉法需48小时缩短至3小时。胶体磨浸提颠茄和曼陀罗以制备酊剂，可使浸出在几分钟内完成。流化浸提、电磁场下浸提、电磁振动下浸提、脉冲浸提等可强化浸提效果。三、常用浸提溶剂水乙醇丙酮甘油丙二醇乙醚氯仿石油醚脂肪油SF-CO2浸提辅助剂酸：硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸、枸橼酸等。碱：氨水、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠等。甘油、表面活性剂

1、水经济易得极性大，溶解范围广生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类、酶都能被水浸出。其选择性差，容易浸出大量无效成分，难以滤过，易霉变。能引起一些有效成分（如某些甙类）的水解，或促进某些化学变化。

2、乙醇乙醇为半极性溶剂，溶解性能界于极性与非极性溶剂之间90%以上：适于浸提挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等在50%～70%时，适于浸提生物碱、甙类等50%以下时，适于浸提苦味质、蒽醌甙类化合物等乙醇含量大于40%时，能延缓许多药物，如酯类、甙类等成分的水解，增加制剂的稳定性乙醇含量达20%以上时具有防腐作用。2、乙醇耗能较水少应注意安全防护具有一定的药理作用，价格较贵四、浸提辅助剂浸提辅助剂：指为提高浸提效能，增加浸提成分的溶解度，增加制剂的稳定性，以及去除或减少某些杂质，特加于浸提溶剂中的物质。品种：酸，碱、甘油及表面活性剂等。

1、酸目的：促进生物碱的浸出；提高部分生物碱的稳定性；使有机酸游离，便于用有机溶剂浸提；除去酸不溶性杂质等。操作：将酸一次加于最初的少量浸提溶剂中，能较好地控制其用量。常用的酸：硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸、枸橼酸等。酸的用量不宜过多2、碱目的：增加特效成分的溶解度和稳定性浸提甘草：保证甘草酸的完全浸出碱性水溶液可溶解内酯、蒽醌及其甙、香豆精、有机酸、某些酚性成分操作：与加酸相同常用：氢氧化铵（氨水）3、表面活性剂目的：能降低药材与溶剂间的界面张力，使润湿角变小，促进药材表面的润湿性，利于某些药材成分的提取

阳离子型表面活性剂：有助于生物碱的浸出五、常用浸提方法与设备煎煮法浸渍法渗漉法回流法水蒸气蒸馏法超临界流体萃取法半仿生提取法超声波提取法（一）煎煮法1.特点用水作溶剂，将药材加热煮沸一定的时间，以提取其所含成分。适用于有效成分能溶于水,且对湿、热较稳定的药材。制备汤剂、散剂、丸剂、冲剂、片剂、注射剂杂质较多，精制不利，易霉败变质。

2、操作方法

过程：浸泡煎煮滤过合并煎出液方法：常压煎煮法：一般性药材加压煎煮法：高温下不易被破坏，或在常压下不易煎透的药材（1）一般提取器：敞口倾斜式夹层锅，搪瓷玻璃罐或不锈钢罐3、常用设备（2）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，生产效率高集中控制台，控制各项操作，大大减轻劳动强度，利于流水线生产，（3）球形煎煮罐（二）浸渍法浸渍法：是用定量的溶剂，在一定的温度下，将药材浸泡一定的时间，以提取药材成分类型冷浸渍法热浸渍法重浸渍法（1）冷浸渍法特点：适用于粘性药物、无组织结构的药材、新鲜及易于膨胀的药材、价格低廉的芳香性药材不适于贵重药材、毒性药材及高浓度的制剂溶剂的用量大，溶剂的利用率较低，有效成分浸出不完全所需时间较长操作方法：范围：直接制得药酒、酊剂，可进一步制备流浸膏、浸膏、片剂、冲剂等。

（2）热浸渍法40～60℃进行浸渍，以缩短浸提时间，余同冷浸渍法操作。制备药酒时有用此法浸出液冷却后有沉淀析出，应分离除去。（3）重浸渍法多次浸渍法可减少药渣吸附浸液所引起的药物成分的损失量操作方法：3、常用设备（1）浸渍器

（2）压榨器：（三）渗漉法将药材粗粉置渗漉器内，溶剂连续地从渗漉器的上部加入，渗漉液不断地从下部流出，从而浸出药材中有效成分1、渗漉法的类型与设备（1）单渗漉法粉碎药材：中等粉或粗粉润湿药材：药粉一倍量溶剂药粉充分地均匀润湿和膨胀（15分钟～6小时）药材装筒：选择渗漉器药粉的松紧及使用压力药粉量排除气泡：浸渍药材收集渗漉液“慢漉”药材质地坚硬或制备浓度较高的制剂“快漉”药材有效成分易于浸出扩散者一般1000g药材每分钟流出1～3ml大生产时，每小时流出1/48～1/24。药材量85%的初漉液＋续漉液浓缩→流浸膏、浸膏。欲制备量3/4漉液＋压榨→酊剂等低浓度浸出制剂。（2）重渗漉法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。一份溶剂可多次利用，且溶剂通过的粉柱长度为各次渗漉粉柱高度的总和有效成分浓度高，所占容器太多，操作麻烦，费时（四）回流法1、回流法的类型与设备回流热浸法：回流冷浸法（索氏提取）2、应用特点⊙循环回流冷浸法溶剂既可循环使用，又能不断更新，故溶剂用量最少，浸提较完全⊙不适用于受热易破坏的药材成分的浸出。（五）水蒸气蒸馏法基本原理是根据道尔顿定律，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（即分压）之和。适用于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，又难溶或不溶于水的化学成分的提取、分离，如挥发油的提取。蒸馏装置减压蒸馏装置（六）超临界流体提取法SupercriticalFluidExtraction1、超临界流体及其性质

AT气固平衡的升华曲线BT液固平衡的熔融曲线CT气液平衡的饱和液体的蒸气压曲线C为临界点压力温度固体液体气体ATBCSCF超临界流体(SCF)物质状态密度(g/cm3)粘度(g/cm/s)扩散系数(cm2/s)气态(0.6-2)x10-3(1-3)x10-40.1-0.4液态0.6-1.6(0.2-3)x10-2(0.2-2)x10-5SCF0.2-0.9(1-9)x10-4(2-7)x10-42、超临界提取的原理

SCF所具有独特的物理化学性质，兼有液体和气体的双重特性，扩散系数大，粘度小，渗透性好，相比液体溶剂，更易于渗透到样品基体中去，通过扩散、溶解、分配等作用，使基体中的溶质扩散并分配到SCF中，从而将其从基体中萃取出来。

提取完成后，改变体系温度或压力，使超临界流体变成普通气体逸散出去，物料中已提取的成分就可以完全或基本上完全析出，达到提取和分离的目的。并且超临界流体的密度随着密闭体系压力的增加而增加，极性增大，利用程序升压可将不同极性的成分进行分部提取。化学性质稳定，对设备没有腐蚀性，不与萃取物发生反应；临界温度应接近常温或操作温度，不宜太高或太低；操作温度应低于被萃取溶质的分解变质温度；临界压力低，以节省动力费用；对被萃取物的选择性高（容易得到纯产品）；纯度高，溶解性能好，以减少溶剂循还用量；货源充足，价格便宜，如果用于食品和医药工业，还应考虑选择无毒的气体。超临界流体的选择原则流体名称分子式临界压力(bar)临界温度(℃)临界密度(g/cm3)二氧化碳CO272.931.20.433水H2O217.6374.20.332氨NH3112.5132.40.235乙烷C2H648.132.20.203氧化二氮N2O71.736.50.450常用的超临界流体CO2是最常用超临界流体a)临界温度低，萃取可以在室温附近的温和条件下进行，对易挥发组分或生理活性物质极少破坏，适合于天然活性成分的提取。b)临界压力适中，操作条件易于达到，c)安全无毒，尤其适合制药、食品工业，且萃取分离一次完成，无溶剂残留。d)具有化学惰性不可燃，操作安全，价廉易得。

超临界CO2的溶解能力超临界状态下，CO2对不同溶质的溶解能力差别很大，一般说来有以下规律：

(1)亲脂性、低沸点成分可在低压萃取（104kPa），如挥发油、烃、酯等。

(2)化合物的极性集团愈多，就愈难萃取。

(3)化合物的分子量愈高，愈难萃取。夹带剂大大增加被分离组分在气相中的溶解度，加入与溶质起特定作用的辅助剂，可使溶质的分离因子大大提高。增加溶质溶解度对温度、压力的敏感程度，使被萃取组分在操作压力不变的情况下，适当提高温度就可使其溶解度大大降低。辅助溶剂可用作反应物。能改变溶剂的临界参数。

超临界流体萃取的工艺流程一般是由萃取（CO2溶解溶质）和分离（CO2和溶质的分离）2步组成。

它包括高压泵及流体系统、萃取池系统和收集系统三个部分

3.超临界流体提取的基本流程4、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SFE装置（七）酶法利用酶反应所具有高度专一性的特点，选择相应的酶，将细胞壁的组成成分（纤维素、半纤维素和果胶质）水解或者降解，破坏细胞壁，使成分溶出技术关键：酶的种类和用量酶解的温度酸碱度酶解时间酶解工艺：粒度、浸泡时间、酶加入时间、搅拌速度（八）超声波提取法基本原理：机械作用热学作用空化作用特点：省时节能效率高第三节分离与精制一、分离固-液分离:将固体-液体非均相体系用适当方法分开的过程范围：浸提液的精制、药物重结晶注射剂的除菌分类：沉降分离法、离心分离法和滤过分离法。一、沉降分离法

沉降分离法：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。特点：分离不够完全利于进一步分离操作不宜于料液中固体物含量少、粒子细而轻者二、离心分离法（一）概述利用混合液密度差来分离料液，动力为离心力范围：含不溶性微粒的粒径很小或粘度很大的滤浆需将两种密度不同且不相混溶的液体混合物分开（二）离心机的分类1、按分离因数a的大小分类

式中,M：固体粒子的质量；

r：离心机的半径（m）；

n：离心机的转速（转/分）

C：离心力分类α适用常速离心机＜3000易分离的混悬滤浆，物料脱水高速离心机3000～50000细粒子，粘度大的滤浆及乳浊液的分离超高速离心机α＞50000微生物学、抗生素发酵液、动物生化制品等的固－液两相的分离2、按离心操作性质分类

分类实例适用滤过式三足式离心机上悬式离心机悬浮液中固体和液体的分离沉降式沉淀离心机注意管内装料重量对称，偏重则损坏设备分离式管式高速离心机蝶式离心机注意管内装料重量对称，偏重则损坏设备123三足离心机上悬式离心机真空冷冻离心机三、滤过分离法滤过分离：将固-液混悬液通过多孔的介质，使固体粒子被介质截留，液体经介质孔道流出

（一）滤过机理过筛作用：料液中大于滤器孔隙的微粒全部被截留在滤过介质的表面深层滤过：微粒截留在滤器的深层滤过介质固体表面存在范德华力滤器上有静电吸引或吸附作用滤器具有不规则的多孔性结构，孔隙错综迂回，数量多滤渣形成“架桥现象”

（二）滤过速度与影响因素将滤渣层中的间隙假定为均匀的毛细管聚束,液体的流动遵守Poiseuille公式P为加于滤渣层的压力,t为滤过时间，r为滤渣层毛细管的半径、l为长度，η为料液的粘度，影响滤过速度因素①滤渣层两侧的压力差②在滤过的初期，滤过速度与滤器的面积成正比。③滤速与滤材或滤饼毛细管半径成正比④滤速与毛细管长度成反比，沉积的滤渣层愈厚，则滤速愈慢⑤滤速与料液粘度成反比（三）常用的助滤剂品种：滤纸浆、硅藻土、滑石粉、活性炭机制：降低阻力，减小粘度用法：在滤材上铺一层助滤剂将助滤剂混入待滤液中，搅拌均匀不利影响活性炭对黄酮、生物碱及挥发油等成分有吸附性滑石粉能吸附挥发油等成分常用量为0.2%～2%（四）滤过方法与设备1、常压滤过

常用玻璃三角漏斗、搪瓷漏斗、金属夹层保温漏斗常用滤纸或脱脂棉作滤过介质。

2、减压滤过滤器：布氏漏斗、垂熔玻璃滤器范围：非粘稠性料液和含不可压缩性滤渣的滤浆的滤过注射剂生产：作滤除活性炭。垂熔玻璃滤器：注射剂，口服液剂、滴眼液的滤过。

3、加压滤过

（1）压滤器

（2）板框压滤机适用于粘度较低，含渣较少的液体作密闭滤过4、薄膜滤过利用对组分有选择透过性的薄膜，实现混合物的组分分离推动力：浓度差、压力差、分压差和电位差特点：能耗低，操作方便，不产生二次污染可避免组分受热变质或混入杂质（1）膜的分类方法材料：固体膜液体膜来源：天然膜合成膜:无机材料膜有机高分子膜膜体结构：致密膜多孔膜微孔膜大孔膜膜的功能：

超滤膜反渗透膜渗析膜气体渗透膜离子交换膜固体膜：平面膜管状膜中空纤维膜截留微粒的粒径：微孔滤过超滤反渗透（2）微孔滤膜microfiltrationMF

1）截留粒径范围：0.03～10μm2）适用范围：滤除细菌和细小的悬浮颗粒精滤水针剂及大输液的滤过热敏性药物的除菌净化制备高纯水液体中微粒含量的分析和无菌空气的净化3）特点孔径比较均匀，滤过精度高度准确孔隙率高，滤速快滤膜质地薄，对料液的滤过阻力小，滤速快，且吸附少滤过时无介质脱落，对药液不污染易堵塞，故料液必须先经预滤处理。4）种类

纤维素酯类：适用于水溶液、空气、油类、酒类除去微粒和细菌。含氟材料类：用于滤过蒸气及各种腐蚀性液体。聚酰胺类：其具亲水性能．较耐碱而不耐酸聚砜类：具良好的化学稳定性和热稳定性，耐