第六章中药的浸提分离与纯化课件.pptx

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1、第六章中药的浸提、分离与纯化,1 概述2 中药的浸提3 中药提取液的分离与纯化,1 概述,一、中药成分与疗效,有效成分起主要药效的物质，一般指化学上的单体化合物，能用分子式和结构式表示，并具有一定的理化性质。如某种生物碱、苷、挥发油、有机酸等。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，或有利于有效成分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。如蛋白质、脂肪、淀粉、果胶等。组织物质构成中药细胞或其他的不 溶性物质。如纤维素、栓皮、石细胞等。,尽量浸提出有效成分或有效部位，最低限度地浸出无效甚至有害物质减少服用量增加制剂的稳定性提高疗效,二、中药浸提、纯化

2、、分离的目的,前处理技术单元,根据临床疗效的需要、处方中各组成药物的性质、拟制备的剂型等选择前处理方法；结合生产设备条件、经济技术的合理性等确定最佳工艺。,拟定提取纯化工艺时应注意,2 中药的浸提,浸提采用适当的溶剂和方法使中药所含的有效成分或有效部位浸出的操作。浸提目的：提取中药材中有效成分,一、中药的浸提过程,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；,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。,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

3、；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。,扩散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。,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,二、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

4、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 搅拌更换新溶剂 溶剂循环流动流动溶剂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,新技术的应用强化浸提（提高浸提效率、提高制剂质量，缩短浸提时间）超声波浸提 胶体磨浸提流化浸提电磁场下浸提电磁振动下浸提脉冲浸提,浸提溶剂用于中药浸出的液体。选择要求最大限度溶解和浸出有效成分，最低限度浸出无效成分和有害物质不与有效成分发生化学反应，不影响其稳定性和药效比热小，安全无毒，价廉易得,三、常用浸提溶剂,常用浸提溶剂：1

5、.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 40%50%：延缓酯类、苷类水解，制剂增强稳定性；提取苦味质、蒽醌苷类化合物；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,缺点 具挥发性、易燃性，生产中注意安全保护；具药理作用，价格较贵，以满足浸提目的的适当浓度即可。,3.

6、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,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。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,四、浸提辅助剂,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。

7、,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,煎煮法 浸渍法渗漉法 回流法水蒸汽蒸馏法超临界流体提取法半仿生提取法超声波提取法微波波提取法,五、常用浸提方法与设备,1.煎煮法操作流程,煎煮法用水作溶剂，将

8、中药加热煮沸一定时间以提取其所含成分的一种常用方法。,2.常用设备:不锈钢夹层锅多能提取罐球形煎煮罐,敞口倾斜式不锈钢夹层锅,有盖倾斜式不锈钢夹层锅,多能式中药提取罐示意图,3.应用特点溶剂：水 适用：有效成分溶于水、对湿热较稳定的药材 特点：药材最初大量浸提最常用，价廉缺点：杂质多，易变质，提取液要及时处理。,1.类型：冷浸渍法（常温浸渍法）,浸渍法用定量的溶剂，在一定温度下，将中药浸泡一定的时间以提取所含成分的一种方法。,热浸渍法,重浸渍法（多次浸渍法）,设浸出次数m次，x为药材成分的总浸出量，a为药渣中成分的损失量，n为首次分离出的浸液量，则经m次浸渍后留在药渣中成分的损失量 m之间关系

9、为：,压榨药渣可减少药渣吸附药液、提高浸出效率,2.常用设备浸渍器压榨器,浸渍器示意图,垂直式螺旋压榨机,3.应用特点:静态浸出溶剂：有机溶剂适用于黏性药物、无组织结构中药、新鲜及易于膨胀的中药、价格低廉的芳香性中药；不适用贵重中药、毒性中药及高浓度制剂；耗时长，不宜用水为溶剂。,1.渗漉法的类型与设备:单渗漉法：单个渗漉装置 操作流程,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,渗漉液不断的从下部流出，从而浸出所含成分的一种方法。,技术要求粉碎：粗粉(1-2号筛)润湿:药粉+溶剂(1:1)搅拌均匀,密闭放置规定时间,使药粉充分膨胀后再装筒；装筒:润湿药物少量分次层层压平，注意适

10、宜松紧度；装筒量为筒容积的2/3、留一定的空间存放溶剂；排气:装粉完毕，先打开筒下浸液出口活塞、上部开始添加溶剂使药材间隙的空气从下部排出至浸提液流出时,关闭下口活塞;,浸渍:继续添加溶剂淹没药材表面数厘米,加盖放置12天使溶剂充分渗透、扩散；收集渗漉液:漉速:具体制剂按中国药典规定 渗漉液量：药量的45倍 续漉液浓缩：浓缩液加上初漉液，调节至规定体积。,渗漉罐,重渗漉法:将渗漉液重复用作新药粉的溶剂进行多次渗漉,可提高效率、节约溶剂、渗漉量少。加压渗漉法：充分利用浓度梯度，给渗漉柱加压，降低溶剂通过药粉的阻力，使浸出液较快通过药粉柱，溶剂耗量小。逆流渗漉法：中药与溶剂在浸出容器中沿相反方向运

11、动，连续而充分地进行接触提取。,重渗漉法图解,3.应用特点:动态浸出，溶剂用量少，利用率高溶剂：多有机溶剂，不宜用水为溶剂适用：贵重中药、毒性中药及高浓度制剂；有效成分含量低的中药提取不经滤过处理可直接收集渗漉液 不适用：新鲜及易膨胀中药、无组织结构中药；,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 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,2.应用特点：

12、加热时间长，不适用于受热易被破坏的中药成分的提取。,索氏提取器,圆底烧瓶,循环回流冷浸装置,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,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（

13、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,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

14、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。,超声波提取法利用超声波通过增大溶剂分子的运动速度及穿透力以提取中药成分的方法。1.基本原理利用超声波的机械作用、热效应、空化作用等增强大物质分子运动频率和速度增加溶剂穿透力2.特点 省时节能提取效率高,微波提取法（微波辅助萃取）利用微波强烈的热效应提取中药成分的方法。1.机理微波的热效应2.特点 对极性分子选择性加热，选择性浸出，提高提取物纯度提取时间短，收率高供选溶剂多，用量少节省能源，安全

15、易控，提高生产率,3 中药提取液的分离与纯化,一、分离:将固体液体非均相体系用适当方法 分开的过程。目前常用的分离方法有：沉降分离 离心分离 滤过分离,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：重力,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。,分离力：离心力,特点：分离效率高，可用于含不溶性微粒的粒径

16、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（3000）按分离因数分 高速离心机（=300050000）超高速离心机（50000）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,真空冷冻离心机,2.常用离心机三足式离心机上悬式离心机卧式自动离心机

17、管式超速离心机蝶式离心机真空冷冻离心机离心沉淀机,上悬式离心机,卧式螺旋卸料过滤离心机,管式超速离心机,蝶式离心机,三足式离心机,离心沉淀机,滤过分离法将固-液混悬液通过多孔的介质，使固体微粒被介质截留，液体经介质孔道流出，从而达到固液分离的方法。特点滤过分离目的视有效成分的物态而定 有效成分为可溶性成分取滤液 有效成分为固体沉淀物或结晶取滤渣（滤饼）滤液和滤饼均为有效成分分别收集,1.滤过机制过筛作用料液中大于滤器空隙的微粒全部被截留在滤过介质表面深层滤过作用微粒截留在滤器深层2.影响滤过速度的因素滤渣层两侧的压力差压力差愈大滤速愈快滤器的面积滤过初期滤过速度与滤器面积成正比滤材与滤饼毛细管

18、的半径和长度 滤速与滤材和滤饼毛细管的半径成正比，与毛细管长度成反比料液的黏度滤速与料液黏度成反比,3.滤过方法与设备根据混悬液的性质和具体分离的要求，选择适宜的滤过介质和滤过方法。常压滤过法设备：玻璃漏斗、搪瓷漏斗、金属夹层保温漏斗减压滤过法设备：布氏漏斗、垂熔玻璃滤器,加压滤过法设备：压滤器、板框压滤器,压滤器,板框压滤器,薄膜滤过法利用对组分有选择透过性的薄膜，实现混合物组分分离的一种方法。是目前应用研究较多的一类分离方法。膜分离过程的推动力：膜两侧物质的浓度差、压力差、电位差等，是高效分离过程。膜的分类方法：根据膜的材料：固体膜 液体膜 根据膜体结构：致密膜 多孔膜 根据膜的功能：超滤

19、膜 反渗透膜 渗析膜 根据固体膜的形态：平面膜 管状膜 中空纤维膜 根据截留微粒的粒径:微孔滤膜 超滤膜 反渗透膜,根据被分离药液中粒子或分子的大小和所采用膜的结构，膜分离法可分为微滤和超滤。微孔滤膜分离：截留的粒径范围为0.0310m，用以滤除50nm的细菌和悬浮颗粒。生产中主要用于精滤；热敏性药物的除菌纯化；制备高纯水。超滤膜分离：截留的粒径范围为120，主要滤除5100nm的颗粒。应用广泛。,二、纯化：采用适当的方法和设备除去中药提取液中杂质的操作。目前常用的纯化方法有：水提醇沉淀法 醇提水沉淀法 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,水提醇沉淀法先以水为溶剂

20、提取中药有效成分，再用不同浓度的乙醇沉淀去除提取液中杂质的方法。特点：广泛用于中药水提液的纯化，也可用于制备具有生理活性的多糖和糖蛋白。1.工艺设计依据根据中药水提液中所含成分的性质，采用不同浓度的乙醇处理可保留生物碱盐类、苷类、氨基酸、有机酸盐等有效成分，去除蛋白质、糊化淀粉、黏液质、油脂、脂溶性色素、树脂、树胶、部分糖类等杂质。提取液中含醇量达50%60%可去除淀粉等杂质提取液中含醇量达到75%以上除鞣质、水溶性色素等少数无效成分外，其余大部分杂质均可沉淀而去除。根据工业生产的实际情况,2.操作要点药液的浓缩减压低温浓缩加醇的方式分次醇沉或梯度递增法醇沉醇量的计算冷藏与处理,醇提水沉淀法以

21、适宜浓度的乙醇提取中药的成分，再用水除去提取液中杂质的方法。特点适于提取药效物质为醇溶性或在醇水中均有较好溶解性的中药。可避免淀粉、蛋白质、粘液质的浸出。药效成分在水中难溶或不溶，不可采用此法。,盐析法在含某些高分子物质的溶液中加入大量的无机盐，使其溶解度降低沉淀析出，而与其他物质分离的方法。特点：适用于蛋白质的分离纯化也常用于提高中药蒸馏液中挥发油含量及微量挥发油的分离。1.基本原理：高浓度的盐可降低蛋白质的溶解度并使其沉淀。2.常用盐与浓度表示法：常用盐：硫酸铵、硫酸钠、氯化钠 浓度表示法：摩尔浓度、百分浓度、饱和度,酸碱法针对单体成分的溶解度与酸碱度有关的性质，在溶液中加入适量的酸和碱，

22、调节PH值至一定范围，使单体成分溶解或析出，以达到分离的目的和方法。特点：根据纯化目的确定是否选用该法。,其他方法1.大孔树脂利用大孔树脂多孔结构和选择性吸附功能将中药提取液中的有效成分或有效部位吸附，再经洗脱回收以除去杂质的一种纯化方法。特点：大孔树脂具有多种品种与规格，可选择性地吸附不同成分，应用时要结合药物所含成分的特性，研究确定大孔树脂类型、型号、粒度、柱高与直径比、药液上样量、洗脱剂浓度与用量等工艺参数。,2.澄清剂在中药浸出液中加入一定量的澄清剂，利用它们具有可降解某些高分子杂质，降低药液黏度，或能吸附、包合固体微粒等特性来加速药液中悬浮粒子的沉降，经滤过去除沉淀物而获得澄清药液的

23、方法。,特点：操作简单、生产成本低、保留成分多，主要用于除去药液中粒度较大且有沉降趋势的悬浮颗粒；应用时要结合处方所含成分的特性，注意药液浓度、澄清剂种类、浓度、用量、PH、温度等操作条件的选择与优化。常用的澄清剂有壳聚糖、101果汁澄清剂、ZTC1+1天然澄清剂等。,3.透析利用小分子物质在溶液中可通过半透膜，而大分子不能通过的性质，借以达到分离的方法。特点：用于除去中药提取液中的鞣质、蛋白质、树脂等高分子杂质和纯化某些具有生物活性的植物多糖。,本章复习思考题,1.中药材浸提的原理及影响浸提效果的因素有哪些？2.常用的浸提方法有哪些？各有何特点？3.常用的分离方法有哪些？各有何特点？4.常用

24、的纯化方法有哪些？各有何特点？,9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。23.4.323.4.3Monday,April 3,202310、人的志向通常和他们的能力成正比例。19:04:4019:04:4019:044/3/2023 7:04:40 PM11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。23.4.319:04:4019:04Apr-233-Apr-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。19:04:4019:04:4019:04Monday,April 3,202313、志不

25、立，天下无可成之事。23.4.323.4.319:04:4019:04:40April 3,202314、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London.It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights.If Id gone alone,I couldnt have seen nearly as much,because I wouldnt have known my way about.。2023年4月3日星期一下午7时4分40秒19:04:4023.4.315、会当凌绝顶，一览众山小。2023年4月下午7时4分23.4.319:04April 3,202316、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2023年4月3日星期一7时4分40秒19:04:403 April 202317、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。下午7时4分40秒下午7时4分19:04:4023.4.3,谢谢观看,THE END,