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提取基础知识

热度 1已有 2539 次阅读2012-3-28 15:41 | 基础知识

提取基础知识

浸提及药材所含成份

浸提：是指利用适当的溶媒和方法，从原料药中将可溶性有效成分浸出的过程。是一种固液萃取的方法,既用液体将固体混合物中的有效成分萃取出来。

中药材所含成分很复杂，可分为：

1、有效成份：指起主要药效的物质，如生物碱、甙、挥发油。

2、辅助成份：指本身没有特殊的疗效，但能增强或缓和有效成分作用的物质。

3、无效成分：指本身无效或有害的成分，它们往往影响溶媒的浸出效能，制剂的稳定性，外观以及药效。

4、组织物：是指构成药材细胞或其它不溶性物质，如纤维素、石细胞、栓皮等。

以上各种成分的分类是相对的，是根据中药所表现出的某种效果而言的，如中药注射剂中的鞣质，是引起沉淀，产生头痛的主要原因，作为杂质应当除去，但在中药五倍子中，鞣质是收敛止血的主要成分，所以在提取过程中，选用的浸提方法是否合理，会影响到有效成分的最大程度提取和杂质和有效成分一起提取后给分离纯化带来困难。

浸出原理

一、浸出过程：是溶媒进入药材细胞组织、溶解或分散其有效成分，而变出浸出液的全部过程。

植物性药材的浸出原理——浸出过程分为以下几个阶段：

①浸润、渗透阶段

药材经干燥后，组织内水分被蒸发，细胞逐渐萎缩，浸出溶媒加入药材中去，首先附着于药材表面，使之湿润，然后通过毛细管和细胞间隙渗入细胞内，这种湿润作用对浸出有极大影响，如药材不能被浸出溶媒湿润，浸出也就无法进行。

②解吸、溶解阶段

由于细胞中各种成分间有一定亲和力，所以溶解前必须克服这种亲和力，才能使各种成分转入溶媒中，这种作用称解吸作用，浸提溶媒通过毛细管和细胞间隙进入细胞组织后与经解吸的各种成分接触，使成分转入溶媒中，这是溶解阶段。

③扩散、置换阶段

当溶媒在细胞中溶解大量可溶性物质后，细胞内溶液浓度显著提高，使细胞内外出现浓度差和渗透压差，由于浓度差的关系，细胞内高浓度的溶液可不断向低浓度方向扩散，而溶媒为稀溶液，由于渗透压的作用，又不断进入细胞内，以平衡其渗透压，这是扩散阶段，它是浸提的动力。

以上阶段，往往是交叉进行的，一般说药材的有效成分要浸出完全均需经过这几个阶段。

二、影响浸提的主要原因

1、药材粉碎度的影响

如以水的溶媒、药材易膨胀，浸出时药材可粉碎粗一些，或者切成薄片和小段，以乙醇为溶媒、乙醇对药材膨胀小，可粉成粗粉，坚硬的药材用较薄的片，疏松的药材用粗粉甚至可以不粉碎。

2、浸出时间的影响

一般浸出量与浸出时间成正比，但经一定时间后，扩散达到平衡时，时间即不再起作用。而且时间过长会增加成品杂质。

3、浸出温度的影响

升高温升能使组织软化，增加物质的溶解度和扩散速度，有利于浸出，但升高温度也会使某些有效成分受到破坏而失效，同时升高温度，无效成分、辅助成分的浸出量也往往增大，这不仅增加成品杂质，而且放冷后，出现沉淀。

4、浓度差的影响

在浸出过程中应设法保持较高浓度差，以加速浸出。

5、浸出溶媒的影响

药材成分很复杂，如浸出溶媒选用不当，就不能将有效成分浸出完全。

所以在浸出时引根据所有提取的有效物质和容易引入的杂质，结合产品质量和经济效益个方面的内容控制，在最大程度的浸出有效成分的同时，也要考虑到引入杂质不能过多，以免给后面的分离纯化带来难度，影响产品质量。

溶媒、溶剂

浸提过程中，浸提溶媒的选用对浸提效果有显著影响，浸提溶媒应对有效成分有较大的溶解度，而对无效成分少溶或不溶。

一、溶媒。常见的溶媒有以下几种：

1、水

优点：为常用的浸出溶媒之一，水作为溶媒经济易得，极性大而溶解范围广，药材中的生物碱类、甙类，有机酸盐、鞣质、蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类以及酶和少量挥发油都能被水浸出，为极性深媒。

缺点：浸出范围广，选择性差，容易浸出大量无效成分，给制剂带来困难，且也能引起一些有效成分（如某些甙类）的水解，或促进某些化学度化，用水做的浸出制剂，如不加适当处理和妥善保管，常导致变质、失效。

2、乙醇

优点：用乙醇提取可减少药材中粘液质、淀粉、蛋白质等杂质的浸出，故对含有这类杂质较多的药材较为适宜，其溶解性能自于极性与非极性溶煤之间，既能溶解水溶性的某些成分，又能溶解非极性溶媒所溶解的一些成分。

缺点：具有药理作用，价格贵，易燃，故使用时以能浸出有效成分，满足制备目的为度，不宜用过高浓度的乙醇。

3、丙酮：是一种脱脂溶煤，常用于新鲜的动物药材的脱水或脱脂，但丙酮易挥发和燃烧，且有一定毒性，不宜作为溶媒保留在药剂中。

4、脂肪油：浸出范围不广，且粘度较大。

5、乙醚：为非极性溶媒，大部分溶解于水的有效成分，在乙醚中均不溶解，乙醚具有强烈的药理作用，极易燃烧，价格昂贵，一般仅用于有效成分的提纯、精制。

6、氯仿：非极性溶媒。

二、浸提辅助剂

辅助剂是指特加于溶媒中，用于增加浸出效能，增加浸出成分的溶解度，增加制品的稳定性以及除去某些杂质的物质。

常用的浸提辅助剂有酸、碱。

1、酸：酸的目的主要是促进生物碱的浸出，适当的pH值对许多生物碱也有稳定作用，且能沉淀部分杂质。

2、碱：能除去很多杂质，如鞣质、树脂等。

浸出方法

药材经粉碎后，可选择适宜的浸出溶媒，用适当的方法进行浸出，常用的浸出方法有：

1、煎煮法：

是指药材加水煮沸，取其煎出液的一种简易浸出方法，它是最早使用的浸出方法，至今仍是制备浸出制剂的常用方法之一。

操作方法：

取规定量的药材，切碎，置适宜煎煮器中，加冷水使药材浸没、浸泡适宜时间后，加热至沸，保持微沸至规定时间，滤过，滤液保存，药渣再依法浸出数次，至煎出液无色澄清为止，收集各次煎出液，制出合乎要求的制剂，即可。

为了保证浸出效果，在操作上应注意以下几点：

①浸泡药材：

药材煎煮前应加冷水浸泡一段时间，以利有效成分的浸出，浸泡时应用冷水，如一开始就用热水浸泡或煎煮，则药材表面的蛋白质受热凝固，妨碍水渗入药材细胞内部，影响有效成分的煎出，不用冷水浸泡的煎出液抑菌力弱，用冷水浸泡90分钟的煎出液抑菌力强，但某些含甙类药材，需用热水浸泡，因为甙类遇冷水易水解。

②水的选择：

水的质量对煎出液有一定影响，最好采用经过净化和软化的饮用水。

③煎煮器具：

多采用多能提取罐。它的整个提取过程是在密闭的可循环系统内完成，可进行单温常压提取，也可用高温高压，或低温低压提取，还可进行挥发油的分离。

④煎煮时间：

煎煮时间对煎出液质量也有影响，时间过短，达不到浸出目的，过长挥发性成分损失过大，煎出液中杂质也增多，怎样确定时间长短，应根据投料量多少和药材性质有关，一般比较坚实及成分不易煎出的药材，可适当地延长煎煮时间，含挥发性成分和质地脆弱而有效成分易于煎出的药材，则可适当减少煎煮时间。

⑤煎煮次数：

一般根据药材性质和煎煮设备而定。

⑥入药顺序：

几种药材合并煎煮时，应根据药材的性质适当处理，如需先煎后下等。

应用范围：凡有效成分能溶于水，且不被水和热破坏的药材，均可采用煎煮法浸出。

2、浸渍法：

操作过程：取适当粉碎的药材，置有盖容器内，加入规定量溶媒，密闭，搅拌或振摇，浸渍规定时间使有效成分浸出，倾取上清液，滤过，合并滤液，即得。

应用范围：有利于粘性药材的浸出，如含有树脂、胶质、淀粉等药材，若用渗漉法易堵塞，采用浸渍法比较方便。

3、渗漉法：是在已经溶剂充分湿润的药材粗粉中，不断添加溶剂，使其渗过药粉，从下端出口流出浸出液的浸出方法，它的优点是在浸出过程中能始终保持良好的浓度差，加速药材中可溶性物质的溶解与扩散，与浸渍法相比，浸出较为完全。

4、回流法：

系指溶媒在浸出过程中受热汽化，经冷凝器冷凝复液后再流入药材中，并如此反复进行，直至一次浸出完成，以减少溶媒的消耗，提高浸出效率的一种浸出方法，此法一般用于以有机溶剂为溶媒在加热过程中浸出药材。

5、蒸馏法

系将药材经加热蒸馏使内含挥发性成分汽化，再经冷却复凝为液体的方法，其原理是利用不同物质具有不同沸点的性质而达到提取的目的，该法适用于含挥发性成分的药材。必须指出，由于药材内含成分复杂，药材蒸馏后的残液，也可能还存在有效成分，因此，它的取舍应根据处方、工艺决定。

蒸发和蒸馏

1、蒸发是指溶液受热汽化作用情况下从溶液中除去溶媒，而达到浓缩过程。

根据加热程度可分为沸腾蒸发与自然蒸发两种。

沸腾蒸发时，溶媒在沸腾条件下汽化。

自然蒸发是溶媒在低于沸点情况下汽化。

2、影响蒸发的因素

①需要一定的温度差：

要使蒸发速度加快，则要求加热温度与液体温度有一定的温度差（即加热的温度要绝对高于液体的温度），从而使溶媒分子获得足够的热能而不断变化。

②药液蒸发面积：

面积越大、蒸发越快。

③搅拌：

液体的汽化程度在液面总是最大，故液面浓度最高，粘度也增大，使液面产生结膜现象，结膜后，不利于传热及蒸发，必须搅拌，使蒸汽散发，以加快蒸发速度。

④蒸汽浓度：

蒸汽浓度大，分子不易逸出，蒸发速度慢，反之则快，故在浓缩时采用通风设备及时排除液面的蒸汽，以加速蒸发的进行。

3、根据蒸发时的压力不同,可分为常压蒸发和减压蒸发

常压蒸发：是液体在一个大气压下的蒸发。

适用范围：被蒸发液体中的有效成分是耐热的，而溶媒又无燃烧性、无毒、无害、无经济价值者，均可用此法。

减压蒸发：又称真空蒸发，是指在密闭容器内，通过抽真空以降低其内部的压力，使液体沸腾，温度降低的蒸发操作，它具有温度低、速度快，可防止某些易于受热分解失效的成分破坏。

4、蒸馏（酒精回收）

利用加热蒸发的方法使液体混合物挥发出蒸汽，并收集蒸汽以达到使液体中易挥发成分和难挥发成分分离的目的。

精馏:利用混合物中各组分的挥发度的差异,通过加热使其部分汽化而产生气、液两相，借助回流技术，使气、液两相在精馏塔内进行多次部分汽化和部分冷凝，以使混合物达到比较完全的分离。

酒精回收是一个精馏的过程，低浓度的酒精（含乙醇XA）首先在加热器被加热进入蒸发釜内蒸发，蒸发后的酒精因存在状态不同分气相（酒精蒸汽，含乙醇XB）和液相（未蒸发的液体酒精,含乙醇XB1），由于乙醇相对易挥发，所以气相里乙醇的含量相对较高，既XB﹥XA﹥XB1。同样的道理，如果再次对气相进行降温使其部分冷却凝结为液相，然后再加热使蒸发，蒸发后的气相里乙醇的含量XC必然大于XB，重复以上蒸发、冷凝、再蒸发、再冷凝的过程，气相里乙醇的含量将会越来越高，直至接近于100%，从而有效的将易挥发成分和难挥发成分进行分离。

在酒精回收过程中，除第一次蒸发以外，是借助酒精回收塔中的填料（网状或多孔结构）对酒精进行多次的蒸发、冷凝的循环过程，塔身越高，填料层数越大，则酒精蒸发、冷凝的循环过程越多，最后收得的酒精也就浓度越高。所以塔身高度和填料层数及填料的种类和质量是影响酒精最终回收浓度的关键因素。

分离纯化

一、常用的分离方法

1、沉降分离法：把药液静置一段时间，使渣子析出沉淀，抽上清液使固液分离。

⑴水提醇沉法（水醇法）

中药水提浓缩液经过加乙醇使达到不同含醇量，低分子有效成分仍溶于稀醇溶液中，而高分子杂质析出沉淀固液分离后，使水提液得以精制，此操作法为水提醇沉法。

操作过程：分2次进行醇沉

注意事项：

①药液浓缩：若药液过稀，将需用大量的乙醇造成浪费，若过浓，醇沉时会出现大量沉淀,易包裹有效成分，造成损失。

②药液冷却：若向过热的浓缩液中加乙醇，会出现乙醇受热，挥发损失。

③醇沉浓度：一般使含醇量达50~60%，可除去淀粉等杂质，口服液为提高澄明度含醇量达60~70%，需要注意的是，随着醇沉浓度的升高，在除去杂质的同时，有效成分也易被沉淀更多的包裹而损失，一般先用回收醇（80%左右），再用95%乙醇。一次为80-82%,二次为90%。

④慢加快搅：应快速搅动药液，缓缓加入乙醇，以避免局部醇液浓度过大，造成有效成分被包裹损失。