第四章 浸提、分離、濃縮與干燥
一、浸出過程與影響因素
(一)浸出過程
1.浸潤與滲透 溶劑與藥材接觸,首先附著于藥材表面使之潤濕。固體藥材的潤濕性常以接觸角θ來表示,當θ=0°時為完全潤濕;90°>θ>0°,時為可潤濕;180°>θ> 90°時為不潤濕,大多數情況下,藥材能被水和低濃度乙醇等極性較強的溶劑潤濕。由于液體靜壓力和毛細管的作用,溶劑進入藥材空隙和裂縫中,使干皺細胞膨脹,恢復通透性,溶劑更進一步地滲透人細胞內部。
2.解吸與溶解 浸提溶劑通過毛細管和細胞間隙進入細胞組織后,成分能否被溶解,取決于成分結構和溶劑性質,根據“相似相溶”規律,水能溶解極性大的生物堿鹽、黃酮苷、皂苷等,也能溶出高分子膠體。由于增溶和助溶作用,還可溶出某些極性小的物質。高濃度乙醇能溶出少量極性小的苷元、香豆素和萜類等,也能溶出蠟、油脂等脂性雜質。溶劑中加入適量的酸、堿、表面活性劑,可增加有效成分的溶解。
3.擴散 濃度差是滲透或擴散的推動力。
(二)影響浸提的因素
(1)藥材粒度;(2)藥材成分;(3)藥材浸潤;(4)浸提溫度;(5)浸提時間;(6)濃度梯度;(7)溶劑用量;(8)溶劑pH;(9)浸提壓力;(10)新技術應用。
二、常用的浸提溶劑與浸提輔助劑
(一)常用的浸提溶劑
1.水 極性溶劑,經濟易得,溶解范圍較廣。生物堿鹽類、苷類、多糖、氨基酸、微量元素、酶等有效成分,以及鞣質、蛋白質、樹膠、果膠、粘液質、色素、淀粉等,都能被水浸出。其缺點是浸出選擇性差。
2.乙醇 半極性溶劑,可溶解水溶性的某些成分,如生物堿及其鹽類、苷類、糖等;也能溶解樹脂、揮發油、內酯、芳烴類化合物等成分。乙醇能與水以任意比例混溶。90%乙醇適于浸提揮發油、樹脂、葉綠素等;70%~90%乙醇適于浸提香豆素、內酯、一些苷元等;50%~70%乙醇適于浸提生物堿、苷類等;50%以下的乙醇也可浸提一些極性較大的黃酮類、生物堿及其鹽類等;乙醇含量達40%時,能延緩酯類、苷類等成分的水解,增加制劑的穩定性;20%以上乙醇具有防腐作用。
3.其他溶劑:
、俾确隆⒁颐、苯、石油醚等非極性溶劑,可用于揮發油、親脂性物質的浸提,或用于浸提液脫脂,或在純化精制時應用;
、诒膳c水任意混溶,常用于新鮮動物藥材的脫脂或脫水。
(二)浸提輔助劑——酸、堿
三、常用浸提方法的特點和適用范圍
例題:[108-109]
A.煎煮法
B.浸漬法
C.滲漉法
D.水蒸氣蒸餾法
E.超臨界流體提取法
108.貴重藥材、毒劇藥材及高濃度制劑藥材的提取應采用
答案:C
109.黏性藥材及無組織結構藥材的浸提應采用
答案:B
(一)煎煮法
適用于有效成分能溶于水,且對濕、熱較穩定的藥材。該法以水作溶劑價廉易得,浸提成分廣,還可殺死微生物。但浸出雜質較多,給精制帶來不便,且煎出液易霉敗變質。
常用設備:敞口傾斜式夾層鍋、圓柱形不銹鋼罐、多能提取罐等。
(二)浸漬法
適用于粘性藥材、無組織結構的藥材、新鮮及易于膨脹的藥材、價格低廉的芳香性藥材的浸提。不適用于貴重藥材、毒性藥材及高濃度的制劑。
1.冷浸漬法:在室溫下進行的浸漬操作。其一般操作過程是:取藥材粗顆粒,置有蓋容器中,加入定量的溶劑(白酒或乙醇),密閉,在室溫下浸漬3~5日或至規定時間,經常振搖或攪拌,濾過,壓榨藥渣,將壓榨液與濾液合并,靜置24h后,濾過,即得浸漬液。此法可直接制得藥酒和酊劑。若將浸漬液濃縮,可進一步制備流浸膏等。
2.熱浸漬法:其操作過程是:將藥材粗顆粒置有加熱裝置的罐中,加定量的溶劑,水浴或蒸汽加熱達40℃~60℃,或煮沸后自然冷卻進行浸漬,以縮短浸漬時間,余同冷浸漬法操作。浸出液冷卻后有沉淀析出,應分離除去;ā⑷~、全草類藥材,多采用煮沸后保溫80℃左右溫浸提取。
3.重浸漬法:即多次浸漬法,此法可減少藥渣吸附浸出液所致的藥物成分的損失。其操作過程是:將全部浸提溶劑分為幾份,先用其第一份浸漬后,藥渣再用第二份溶劑浸漬,如此重復2~3次,最后將各份浸漬液合并即得。
常用設備:圓柱形不銹鋼罐、搪瓷罐等。
(三)滲漉法
滲漉法屬于動態浸出,適用于貴重藥材、毒性藥材及高濃度制劑;也可用于有效成分含量較低的藥材的提取。但對新鮮及易膨脹的藥材、無組織結構的藥材不宜選用。滲漉溶劑,常用不同濃度的乙醇或白酒。
1.單滲漉法 系指用一個滲漉筒的常壓滲漉方法。其一般操作過程是:粉碎--潤濕--裝筒--排氣--浸漬--滲漉。一般每1kg藥材,慢漉每分鐘流出1~3ml漉液,快漉3~5ml。
2.重滲漉法
常用設備:玻璃鋼、不銹鋼等滲漉筒。
(四)回流法
回流法系指用乙醇等易揮發的有機溶劑提取藥材成分,不適用于受熱易破壞的藥材成分。
常用設備:多能提取罐、循環回流冷浸裝置(俗稱索氏提取罐)。
(五)水蒸氣蒸餾法
基本原理是根據道爾頓分壓定律:互不相溶,且不起化學反應的液體混合物的蒸汽總壓,等于該溫度下各組分飽和蒸汽壓(分壓)之和。因此,盡管各組分本身的沸點高于混合液的沸點,但當分壓總和等于大氣壓時,液體混合物即開始沸騰并被蒸餾出來。若在常壓下進行水蒸氣蒸餾,其蒸餾溫度低于100℃。
常用設備:多能提取罐、揮發油提取罐。
(六)超臨界流體提取法(X型題)
超臨界流體提取法系指利用超臨界流體提取藥物有效成分的方法。
優點:①提取速度快,效率高;
②適于熱敏性、易氧化的有效成分的提取;
、酃に嚭唵,該法適于提取親脂性、相對分子量低的物質;
④無溶媒污染。
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