第四章 浸提、分离、浓缩与干燥
一、浸出过程与影响因素
(一)浸出过程
1.浸润与渗透 溶剂与药材接触,首先附着于药材表面使之润湿。固体药材的润湿性常以接触角θ来表示,当θ=0°时为完全润湿;90°>θ>0°,时为可润湿;180°>θ> 90°时为不润湿,大多数情况下,药材能被水和低浓度乙醇等极性较强的溶剂润湿。由于液体静压力和毛细管的作用,溶剂进入药材空隙和裂缝中,使干皱细胞膨胀,恢复通透性,溶剂更进一步地渗透人细胞内部。
2.解吸与溶解 浸提溶剂通过毛细管和细胞间隙进入细胞组织后,成分能否被溶解,取决于成分结构和溶剂性质,根据“相似相溶”规律,水能溶解极性大的生物碱盐、黄酮苷、皂苷等,也能溶出高分子胶体。由于增溶和助溶作用,还可溶出某些极性小的物质。高浓度乙醇能溶出少量极性小的苷元、香豆素和萜类等,也能溶出蜡、油脂等脂性杂质。溶剂中加入适量的酸、碱、表面活性剂,可增加有效成分的溶解。
3.扩散 浓度差是渗透或扩散的推动力。
(二)影响浸提的因素
(1)药材粒度;(2)药材成分;(3)药材浸润;(4)浸提温度;(5)浸提时间;(6)浓度梯度;(7)溶剂用量;(8)溶剂pH;(9)浸提压力;(10)新技术应用。
二、常用的浸提溶剂与浸提辅助剂
(一)常用的浸提溶剂
1.水 极性溶剂,经济易得,溶解范围较广。生物碱盐类、苷类、多糖、氨基酸、微量元素、酶等有效成分,以及鞣质、蛋白质、树胶、果胶、粘液质、色素、淀粉等,都能被水浸出。其缺点是浸出选择性差。
2.乙醇 半极性溶剂,可溶解水溶性的某些成分,如生物碱及其盐类、苷类、糖等;也能溶解树脂、挥发油、内酯、芳烃类化合物等成分。乙醇能与水以任意比例混溶。90%乙醇适于浸提挥发油、树脂、叶绿素等;70%~90%乙醇适于浸提香豆素、内酯、一些苷元等;50%~70%乙醇适于浸提生物碱、苷类等;50%以下的乙醇也可浸提一些极性较大的黄酮类、生物碱及其盐类等;乙醇含量达40%时,能延缓酯类、苷类等成分的水解,增加制剂的稳定性;20%以上乙醇具有防腐作用。
3.其他溶剂:
①氯仿、乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂,可用于挥发油、亲脂性物质的浸提,或用于浸提液脱脂,或在纯化精制时应用;
②丙酮可与水任意混溶,常用于新鲜动物药材的脱脂或脱水。
(二)浸提辅助剂——酸、碱
三、常用浸提方法的特点和适用范围
例题:[108-109]
A.煎煮法
B.浸渍法
C.渗漉法
D.水蒸气蒸馏法
E.超临界流体提取法
108.贵重药材、毒剧药材及高浓度制剂药材的提取应采用
答案:C
109.黏性药材及无组织结构药材的浸提应采用
答案:B
(一)煎煮法
适用于有效成分能溶于水,且对湿、热较稳定的药材。该法以水作溶剂价廉易得,浸提成分广,还可杀死微生物。但浸出杂质较多,给精制带来不便,且煎出液易霉败变质。
常用设备:敞口倾斜式夹层锅、圆柱形不锈钢罐、多能提取罐等。
(二)浸渍法
适用于粘性药材、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的浸提。不适用于贵重药材、毒性药材及高浓度的制剂。
1.冷浸渍法:在室温下进行的浸渍操作。其一般操作过程是:取药材粗颗粒,置有盖容器中,加入定量的溶剂(白酒或乙醇),密闭,在室温下浸渍3~5日或至规定时间,经常振摇或搅拌,滤过,压榨药渣,将压榨液与滤液合并,静置24h后,滤过,即得浸渍液。此法可直接制得药酒和酊剂。若将浸渍液浓缩,可进一步制备流浸膏等。
2.热浸渍法:其操作过程是:将药材粗颗粒置有加热装置的罐中,加定量的溶剂,水浴或蒸汽加热达40℃~60℃,或煮沸后自然冷却进行浸渍,以缩短浸渍时间,余同冷浸渍法操作。浸出液冷却后有沉淀析出,应分离除去。花、叶、全草类药材,多采用煮沸后保温80℃左右温浸提取。
3.重浸渍法:即多次浸渍法,此法可减少药渣吸附浸出液所致的药物成分的损失。其操作过程是:将全部浸提溶剂分为几份,先用其第一份浸渍后,药渣再用第二份溶剂浸渍,如此重复2~3次,最后将各份浸渍液合并即得。
常用设备:圆柱形不锈钢罐、搪瓷罐等。
(三)渗漉法
渗漉法属于动态浸出,适用于贵重药材、毒性药材及高浓度制剂;也可用于有效成分含量较低的药材的提取。但对新鲜及易膨胀的药材、无组织结构的药材不宜选用。渗漉溶剂,常用不同浓度的乙醇或白酒。
1.单渗漉法 系指用一个渗漉筒的常压渗漉方法。其一般操作过程是:粉碎--润湿--装筒--排气--浸渍--渗漉。一般每1kg药材,慢漉每分钟流出1~3ml漉液,快漉3~5ml。
2.重渗漉法
常用设备:玻璃钢、不锈钢等渗漉筒。
(四)回流法
回流法系指用乙醇等易挥发的有机溶剂提取药材成分,不适用于受热易破坏的药材成分。
常用设备:多能提取罐、循环回流冷浸装置(俗称索氏提取罐)。
(五)水蒸气蒸馏法
基本原理是根据道尔顿分压定律:互不相溶,且不起化学反应的液体混合物的蒸汽总压,等于该温度下各组分饱和蒸汽压(分压)之和。因此,尽管各组分本身的沸点高于混合液的沸点,但当分压总和等于大气压时,液体混合物即开始沸腾并被蒸馏出来。若在常压下进行水蒸气蒸馏,其蒸馏温度低于100℃。
常用设备:多能提取罐、挥发油提取罐。
(六)超临界流体提取法(X型题)
超临界流体提取法系指利用超临界流体提取药物有效成分的方法。
优点:①提取速度快,效率高;
②适于热敏性、易氧化的有效成分的提取;
③工艺简单,该法适于提取亲脂性、相对分子量低的物质;
④无溶媒污染。
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