中药药剂学 第06章浸提、分离、精制、浓缩与干燥

中药药剂学浸提、分离、精制、浓缩与干燥章节重点知识点总结，考研党备考秘密武器！学生党期末必备宝典！欢迎点赞收藏！

浸提、分离、精制、浓缩与干燥

• 概念
  • 药材成分
    • 有效成分：起主要药效的化学成分，指有明确分子式和结构式的单体化合物
    • 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，指有利于有效成分的浸出或增强制剂稳定性的物质
    • 无效成分：本身无药效，但对浸提效果、制剂质量、稳定性、外观产生影响的成分
    • 中药制剂提取物
      • 总提取物
      • 有效部位
        • 有效成分含量占提取物50%以上
      • 有效成分
  • 浸提、分离、精制、浓缩与干燥的目的
    • 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
    • 减小服用量
    • 增加制剂的稳定性
    • 提高疗效
• 浸提
  • 含义：采用适当的溶剂和方法浸出中药材所含有效成分或有效部位的操作
  • 过程
    • 浸润与渗透
      • 取决于溶剂与药材表面物质之间的亲和性
        • 药材与溶剂之间的亲和力＞溶剂分子间的内聚力——润湿
        • 药材与溶剂之间的亲和力＜溶剂分子间的内聚力——不润湿
      • 便于药材润湿的方法
        • 选择合适的溶剂
        • 在溶剂中加入适量表面活性剂
        • 脱脂
        • 加压提取
        • 强力搅拌
    • 解吸与溶解
      • 解吸：首先要解除药材成分之间或成分与细胞壁之间的相互吸附作用
      • 溶解：有效成分以分子、离子、胶体粒子等形式分散于溶剂中
      • 影响因素：相似相溶原理
      • 加快方法
        • 选择适合的溶剂
        • 加入酸、碱、甘油及表面活性剂
          • 浸提辅助剂
        • 加热
    • 扩散
      • 浓度差是渗透或扩散的动力，是影响浸提的主要因素
      • 在生产中，最重要的是保持最大的浓度梯度
      • 物质的扩散速率——Fick's第一扩散公式
        • 扩散量与扩散系数、扩散面积、浓度梯度、扩散时间成正比
  • 影响因素
    • 药材粒度
      • 粒度越小，渗透与扩散越快
      • 粉碎过细不利于浸提
        • 过细粉末吸附作用增强，扩散速度受到影响
        • 粉碎过细，大量细胞破裂，存在大量高分子物质，使药材外部溶液黏度增大，浸出杂质增加
        • 粉碎过细，浸提操作不便
      • 将药材粉碎成细粉不利于提高浸出效率
    • 药材成分
      • 小分子成分先溶解扩散，主要在最初部分的浸出液中
      • 易溶性成分，即使分子再大，也能先浸提
    • 浸提温度
      • 温度升高，效果较好
      • 不耐热与挥发性成分散失，无效杂质较多
    • 浸提时间
      • 过短，浸提不完全
      • 过长，杂质溶出，有效成分分解
    • 浸提压力
      • 提高压力，加速溶剂对药材的浸润与渗透
      • 当药材组织内充满溶剂时，加大压力对扩散速度无影响
      • 不适用组织松软的药材，容易浸润的药材
    • 浓度梯度
      • 影响浸提最主要的因素
      • 越大，浸提效果越好
      • 保持较大浓度梯度方法
        • 不断搅拌
        • 更换新溶剂
        • 强制浸出液循环流动
        • 流动溶剂渗漉法
    • 溶剂ph
      • 适当ph值有助于药材中弱酸、弱碱性有效成分的解吸与溶解
  • 常用溶剂
    • 水
      • 经济易得、极性大、溶解范围广
      • 针对性及选择性差、易浸出大量无效成分、引起一些有效成分水解（易霉变）
    • 乙醇
      • 调节乙醇浓度，选择性浸提药材中有效成分
      • 易挥发、易燃、生产中注意防护
    • 其他
      • 乙醚
      • 氯仿
      • 石油醚
      • 丙酮：与水任意比例混溶，常用于新鲜动植物药材的脱脂或脱水
  • 浸提辅助剂
    • 不必分次加入到溶剂中
    • 酸
      • 作用
        • 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，便于有机溶剂浸提
        • 除去酸不溶性杂质
      • 常用：硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸、枸橼酸
      • 用量不宜过多，过量的酸会引起水解或其他不良反应
      • 可将酸一次加入最初的少量浸提溶剂中，以发挥酸的最好效能
    • 碱
      • 作用
        • 增加偏酸性有效成分的溶解度
        • 促进碱性成分的游离
        • 除去在碱性条件下不溶性杂质
        • 中和药材中有机酸酸性
      • 常用：氨水、碳酸钙、碳酸钠
    • 表面活性剂：促进药材表面的润湿性，利于某些药材成分的浸提
    • 甘油
      • 鞣质的良好溶剂，可以稳定鞣质
      • 黏性过大，不单独用作浸出溶剂，常与水或水与乙醇混合使用
  • 浸提方法
    • 煎煮法
      • 适用于有效成分能溶于水，对湿、热稳定的药材
      • 设备：一般提取器（夹层锅）、多功能提取罐、球形煎煮罐（多用于驴皮煎煮）
    • 浸渍法
      • 溶剂：不宜用水做溶剂；常用乙醇或白酒，密闭
      • 适用于黏性药物、无组织结构的药材、新鲜及易于膨胀的药材、芳香药材
      • 不适用于贵重、毒性药材及高浓度的制剂
      • 分类
        • 冷浸渍法：（常温浸渍法）直接制得酒剂、酊剂
        • 热浸渍法：40-60℃，缩短时间；浸出液冷却后有沉淀析出，需除去
        • 重浸渍法：（多次浸渍法）降低浸出成分的损失，但是不能直接得到高浓度制剂
    • 渗漉法
      • 溶剂：不宜用水做溶剂，用乙醇或白酒，注意防止溶剂挥发损失
      • 溶剂利用率高，有效成分浸出完全，提取效率高
      • 适用于贵重、毒性药材及高浓度制剂、有效成分含量低的药材，可直接制备高浓度制剂
      • 不适用于新鲜的及易膨胀、无组织结构的药材（如乳香、没药）
      • 分类
        • 单渗漉法
          • 粉碎：中粗粉
          • 润湿
            • 先润湿后装筒，避免药材在筒内膨胀造成装筒过紧
            • 加药材一倍量溶剂搅拌
            • 按药材质地情况润湿15min-6h
          • 装筒
            • 膨胀性大——圆锥形；膨胀性小——圆柱形
            • 每次投药后压平
            • 装量是容积的2/3
          • 排除气泡：先打开渗漉液出口，再添加溶剂；溶剂始终浸没药粉表面
          • 浸渍：加盖放置24-48h
          • 收集渗滤液
            • 100g药材速度，1-3ml/min
            • 大生产渗漉速度，每小时渗漉体积相当于渗漉容器被利用体积的1/48-1/24
            • 制备流浸膏，收集药物85%的初漉液另器保存
        • 重渗漉法
    • 浸渍法：静态浸提 渗漉法：动态浸提
    • 回流法
      • 溶剂：乙醇等挥发性有机溶剂
      • 类型
        • 回流热浸法：溶剂用量多
        • 回流冷浸法：溶剂用量较回流热浸法、渗漉法少，浸提更完全
      • 回流连续加热，浸提液受热时间较长，不适用于受热易被破坏的药物
    • 水蒸气蒸馏法
      • 适用于挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、与水不发生反应、难溶或不溶于水的化学成分的浸提
      • 基本原理：道尔顿原理。混合液的总压＞任一蒸汽分压；混合液沸点＜任一组分沸点；分压与分子量乘积大者馏出多。
      • 分类
        • 共水蒸馏法（直接加热法）
        • 通水蒸气蒸馏法
        • 水上蒸馏法
    • 超临界流体萃取法（SFE）
      • 具有气体的高黏度和液体的高密度
      • 一般用超临界CO2
      • 优点
        • 避免高温破坏
        • 无溶剂残留
        • 萃取、分离二合一，节能降耗
      • 适用于亲脂性、小分子物质的萃取
        • 适用于提取挥发油和脂溶性成分 √
    • 酶法
      • 特点
        • 专一性、可降解性、高效性
        • 反应条件温和
        • 能够减少化学品的使用及残留
      • 适用于淀粉、果胶、蛋白质
    • 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来提取中药有效成分
      • 省时、节能、提取效率高
    • 微波提取法
      • 利用微波对中药与适当的溶剂混合物进行辐照处理，从而在短时间内提取重要有效成分的一种提取方法
      • 特点
        • 使物质选择性溶出
        • 降低提取时间，提高提取速度
        • 可供选择溶剂多，减少溶剂用量
        • 应用大生产，安全可靠，无污染
• 干燥
  • 基本理论
    • 原理：干燥过程得以进行的必要条件是，被干燥物料表面所产生的水蒸气分压大于干燥介质中的水蒸气分压
    • 物料的干燥是传热与传质同时进行的过程
    • 所含水的性质
      • 结晶水：化学结合水，风化除去
      • 结合水：存在于细小毛细管中或渗透到物料细胞中的水分，难以去除
      • 非结合水：存在于物料表面，粗大毛细管、孔隙中的水分，易于去除
      • 平衡水分：物料中的水分与空气处于动态平衡状态，此时物料中所含的水分称为该空气状态下的平衡水分
      • 自由水分：全部非结合水和部分结合水
      • 总水分=自由水+平衡水 干燥只能除外自由水，不能除去平衡水
    • 干燥速率和干燥速率曲线
      • 干燥速率取决于内部扩散和表面汽化速率
      • 等速阶段
        • 干燥速率取决于物料表面汽化速率
        • 物料含湿量＞临界含湿量
      • 降速阶段
        • 干燥速率近似与物料湿含量成正比，取决于内部扩散
        • 物料含湿量＜临界含湿量
  • 影响因素
    • 被干燥物料的性质
      • 结晶状、颗粒状、堆积薄者干燥速率快
    • 干燥介质的温度、湿度与流速
      • 温度：适当提高温度，干燥越快
      • 湿度：相对湿度越低，干燥速率越大
        • 吸湿剂（生石灰、硅胶）吸除水蒸气
        • 排风、鼓风装置更新空间气流
      • 流速：越大，干燥速率越快
    • 干燥速度与干燥方法
      • 静态干燥法：温度只能逐渐升高，易假干
      • 动态干燥法：增加物料的暴露面积，提高干燥速率
    • 压力
      • 减压加快干燥
  • 干燥方法与设备
    • 烘干法
      • 烘箱与烘房
      • 适用于热稳定性物料
      • 静态干燥，速度慢
    • 减压干燥法（真空干燥）
      • 干燥温度低，速度快
      • 减少物料与空气的接触，避免污染与氧化变质
      • 产品海绵状，蓬松，易于粉碎
      • 适用于热敏性，高温下易氧化的物料
    • 喷雾干燥法
      • 动态干燥，瞬间干燥
      • 适合液态物质（浸出液）、热敏性物料的干燥
      • 制品质地松脆，溶解性能好
      • 保持原来的色香味
      • 制品粗细度和含水量可调控
      • 可制得180目以上的极细粉，含水量≤5%
    • 沸腾干燥法
      • 适用于湿粒性物料的干燥（片剂、颗粒剂、水丸）
      • 干燥速度快
      • 产品质量好
      • 热能消耗大，清扫设备麻烦
    • 冷冻干燥法（升华干燥法）
      • 适用于极不耐热物品的干燥，如天花粉针、淀粉止血海绵、血浆、血清、抗生素等生物制品
      • 制品质地多孔疏松，易于溶解
      • 含水量低，一般为1%~3%，有利于药品长期贮存
    • 微波干燥法
      • 穿透力强，干燥速度快，产品质量好
      • 有杀虫和灭菌的作用
      • 适用于对热稳定的药物
    • 红外线干燥法
    • 其他方法
      • 鼓式干燥法
        • 适用于浓缩药液及粘稠液体的干燥
      • 吸湿干燥法
        • 干燥剂：硅胶、氧化钙、无水氯化钙、五氧化二磷、浓硫酸
      • 带式干燥法
• 浓缩
  • 蒸发浓缩
    • 影响浓缩效率的因素
      • 传热温度差↑
        • 提高加热蒸汽的压力
        • 降低冷凝器中二次蒸汽的压力
      • 传热系数K
        • 提高K值是提高蒸发器效率的主要因素
        • 增大K的主要途径是减少各部分的热阻
    • 方法
      • 常压蒸发
        • 适用于非热敏性药物、无燃烧性及无毒害溶剂
        • 特点：浓缩速度慢、时间长、药物成分易破坏
        • 设备：敞口倾倒式夹层蒸发锅
      • 减压蒸发
        • 密闭容器中抽真空降低内部压力，使料液沸点降低而进行蒸发
        • 特点
          • 防止或减少热敏性成分物质的分解
          • 增大传热温度差，加快蒸发速度
          • 不断排出溶剂蒸汽，有利于蒸发进行
          • 比常压蒸发消耗的蒸汽量多
      • 薄膜蒸发
        • 药液在流经加热面时形成薄膜，增加汽化表面积进行蒸发
        • 特点
          • 浓缩速度快，受热时间短
          • 不受料液静压和过热的影响，成分不易破坏
          • 可在常压或减压下连续操作
          • 溶剂可回收重复利用
        • 设备
          • 升膜式
          • 降膜式
          • 刮板式
          • 离心式
          • 都适用于热敏性药物，但离心式可用于高热敏性物料
      • 多效蒸发
        • 两个或多个减压蒸发器并联形成的浓缩设备
        • 节能型蒸发器，节省能源，提高蒸发效率
        • 类型
          • 顺流式
          • 逆流式
          • 平流式
          • 错流式
  • 反渗透法
  • 超滤法
• 分离与精制
  • 分离
    • 沉降分离法
      • 重力
      • 适用于溶液中固体微粒多而质重的粗分离
    • 离心分离法
      • 离心机的离心力
      • 适用
        • 含水量较高，含不溶性微粒的粒径很小或黏度大的滤浆
        • 固体与液体密度相差不大
        • 密度不同且不相溶的混合液
        • 滤过困难或发生乳化的料液
      • 离心机
        • 分离因数α＜3000——常速离心机
          • 用于混悬滤浆的分离
        • α=3000~5000——高速离心机
          • 用于黏度大的滤浆的分离
        • α＞5000——超高速离心机
    • 滤过分离法
      • 机理
        • 过筛作用
        • 深层滤过
      • 影响滤过速度因素
        • 压力差：压力差越大，滤速越快
        • 滤器面积：刚开始，速度与面积成正比
        • 毛细管半径：越大，速度越快
        • 毛细管长度：越长，速度越慢
        • 料液黏度：越大，速度越慢
      • 助滤剂：活性炭、滑石粉、硅藻土、滤纸浆
      • 滤过方法
        • 常压滤过
          • 玻璃漏斗、唐瓷漏斗、金属夹层保温漏斗
          • 滤过介质——滤纸、脱脂棉
        • 减压滤过
          • 布氏漏斗：注射液的粗滤
          • 垂熔玻璃滤器（包括垂溶漏斗、滤球、砂滤棒）：注射液、口服液、滴眼液的精滤
        • 加压滤过
          • 压滤器
          • 板框压滤机
        • 薄膜滤过
          • 可滤除细菌和细小的悬浮颗粒，用于注射液的精滤
          • 热敏性药物的除菌
          • 制备高纯水
          • 空气的除菌净化
  • 精制
    • 水提醇沉法
      • 保留生物碱盐类、苷类、氨基酸、有机酸等有效成分 除去蛋白质，糊化淀粉、黏液质、油脂、脂溶性色素、树脂、树胶、部分糖类杂质
      • 操作方法：水提→浓缩→醇沉→冷藏静置→除去沉淀→回收乙醇→澄清液体
        • 浓缩：浓缩后加乙醇，减少乙醇用量。浓缩时采用减压低温
        • 药液温度：室温或室温以下
        • 加醇方式：多次醇沉，慢加快搅，有助于除去杂质和减少有效成分的损失
        • 冷藏与处理：醇沉后于5℃~10℃下静置12~24h
    • 醇提水沉法
      • 适用于提取物质为醇溶性
      • 避免大量淀粉、蛋白质、黏液质等高分子杂质的浸出
      • 除去树脂、油脂、色素
      • 若有效成分不溶或难溶与水则不可采用
    • 酸碱法
      • 针对单体成分
    • 大孔树脂吸附法
      • 利用有机物与其吸附性的不同及化合物分子量大小等特点，通过改变吸附条件，选择性吸附浸出液中有效成分、去除无效成分
      • 优点
        • 高度富集有效成分
        • 减少杂质
        • 降低产品吸潮性
        • 有效去除重金属
        • 安全性好
        • 再生简单
    • 盐析法
      • 在高分子物质溶液中加入大量无机盐，使其溶解度降低沉淀析出
      • 应用
        • 蛋白质的分离纯化
          • 使蛋白质沉淀的机理
            • 使蛋白质表面的电荷被中和
            • 使蛋白质胶体的水化层脱水
          • 规律
            • 盐的离子强度越大，蛋白质的溶解度越小，越易析出
            • 溶液的ph值距蛋白质的等电点越近，蛋白质沉淀所需的中性盐浓度越小
            • 蛋白质浓度越高，所需盐的饱和度越低。但蛋白质的共沉作用越强
        • 提取挥发油
          • 在中药的浸泡水中或蒸馏液中加入一定量的氯化钠，然后蒸馏，可加速挥发油的馏出，提高馏出液（或重蒸馏液）中挥发油的浓度
          • 在重蒸馏液中加入一定量的氯化钠，使油水更好地分层，以便分离
      • 盐的饱和度
        • 该盐的饱和溶液的体积占混合后溶液总体积的百分数
    • 澄清剂法（絮凝沉降法）
      • 适用于壳聚糖（带正电）
      • 101果汁澄清剂可用于除去中药提取液中蛋白质、鞣质、色素及果胶等大分子不稳定杂质
    • 透析法
      • 除去提取液中的鞣质、蛋白质、树脂等高分子杂质；多糖的纯化
    • 超滤法
    • 萃取法