中藥提取工藝解讀課件

第二節(jié)中藥提取工藝技術、流程選擇及生產(chǎn)設備

一、中藥提取工藝技術

根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、溶劑種類、藥材性質(zhì)及所制的劑型可采用不同的浸出方法。按藥材在設備內(nèi)加入方式可分為間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式。按藥材在設備內(nèi)處理方式的不同，藥材浸出在藥廠常稱為提取、浸漬(對靜態(tài)浸出)、煎煮(水提熱回流)等。第二節(jié)中藥提取工藝技術、流程選擇及生產(chǎn)設備一、中藥工藝流程方框簡圖投料提取分離濃縮干燥包裝三十萬級出渣提取：水提、醇提；動態(tài)、靜態(tài)提?。欢嗄芴崛?、索氏提取等。分離：篩網(wǎng)分離；離心分離；膜分離等。濃縮：三效濃縮；球形真空濃縮；蒸發(fā)濃縮；膜濃縮等。干燥：噴霧干燥；真空干燥；烘干；凍干等。常用的浸出方法歸納如下。醇沉蒸餾工藝流程方框簡圖投料提取分離濃縮干燥包裝三十萬級出渣提?。核?1)煎煮法以水作為浸出溶劑的水煎煮法是最常用的方法。煎煮法適用于有效成分溶于水，且對濕、熱均較穩(wěn)定的藥材。此法簡單易行，能煎出大部分有效成分，除作為湯劑外，也作為進一步加工制成各種劑型的半成品。缺點：煎出液中雜質(zhì)較多，容易變霉、腐敗，一些不耐熱及揮發(fā)性成分在煎煮過程中易被破壞或揮發(fā)而損失。藥渣依法煎出2～3次。以酒精為浸出溶劑時，應采用回流提取法進行。(1)煎煮法

該流程可進行水提，也可進行醇提。一般投料與水為1:10。由于非有效成分的浸出，熱回流提取液澄明度較差，一般用于固體口服制劑或外用藥。提取罐冷凝器冷卻器油水分離器濾渣器多能提取流程如圖所示。該流程可進行水提，也可進行醇提。提取罐(2)浸漬法是指處理的藥材于提取器中加適量溶劑，用一定溫度和時間進行浸提，使有效成分浸出并使固、液分離的方法。按提取溫度不同可分為常溫浸漬法和溫浸法。①常溫浸漬法傳統(tǒng)上多用于藥酒和酊劑的提取，其澄明度具有持久的穩(wěn)定性。②溫浸法指在沸點以下的加熱浸漬法，是一種簡便的強化提取方法，一般利用夾套或蛇管進行加熱。藥酒浸漬時間較長，其常溫浸漬多在14d以上；但熱浸漬(40～60℃)的時間一般為3～7d。為了減少藥渣吸液所引起的成分損失，可采用多次浸漬法。(2)浸漬法是指處理的藥材于提取器中加適量溶劑，用一定溫度浸漬法適宜于帶黏性的、無組織結(jié)構(gòu)的、新鮮及易于膨脹的藥材的浸取，尤其適用于有效成分遇熱易揮發(fā)或易破壞的藥材。缺點：操作時間長，溶劑用量較大，且往往浸出效率差而不易完全浸出。故不適用于貴重藥材和有效成分含量低的藥材浸取。浸漬法適宜于帶黏性的、無組織結(jié)構(gòu)的、新鮮及易于膨脹的藥材的浸動態(tài)提取如圖所示

動態(tài)提取屬于液固分散接觸式，將粗顆粒（粒徑2～3mm左右）與以1:10比例的熱水投入提取罐中，在攪拌下進行動態(tài)提取。升溫時間較短，液固接觸良好，縮短提取時間。一般對藥材提取一次，由于提取得比較完全，且藥渣中含液量很少，對有效成分的浸出率相當于3次左右的重浸漬。1.熱水器；2.動態(tài)提取罐；

3.冷凝器；4.受料槽動態(tài)提取如圖所示動態(tài)提取屬于液固分散接觸式，將粗(3)滲漉法指適度粉碎的藥材于滲漉器中，由上部連續(xù)加入的溶劑滲過藥材層后從底部流出滲漉液而提取有效成分的方法。滲漉時，溶劑滲入藥材的細胞中溶解大量的可溶性物質(zhì)之后，濃度增高，相對密度增大而向下移動，上層用浸出溶劑或較稀浸液置換其位置，造成良好的細胞壁內(nèi)外的濃度差，使擴散較好地自然進行。故滲漉法屬于動態(tài)提取法，提取效率高于浸漬法。滲漉法對藥材的粒度及工藝條件的要求比較高、操作不當可影響滲漉效率，甚至影響正常操作。(3)滲漉法指適度粉碎的藥材于滲漉器中，由上部連續(xù)加入的溶一般滲漉液流出速度以1000g藥材計算。慢速浸出以1～3ml/min為宜?？焖俳龆酁?～5ml/min。滲漉過程中需隨時補充溶劑，溶劑的用量一般為1:(4～8)(藥材粉末：浸出溶劑)。強化措施：如振動式滲漉罐或在罐側(cè)加超聲裝置(罐體用支腳支撐于罐周的彈簧上，罐的下部固定有振動器)，或用罐組逆流滲漉法加強固液兩相之間的相對運動，而改善滲漉效果，該法是利用液柱靜壓，使溶媒自底部向上流，由上口流出滲漉液的方法。此外還有重滲漉法和加壓滲漉法。一般滲漉液流出速度以1000g藥材計算。滲漉流程如圖所示

將浸潤的藥材和乙醇加入提取罐，浸漬一定時間后按一定流量放出滲漉液，同時使罐中乙醇保持一定液位。按規(guī)定量乙醇加完，滲漉結(jié)束。常溫下操作，所得浸出液澄明度好，但周期長。為縮短滲漉時間，常采用溫浸法，提取溫度控制在40～50℃，罐上部需設冷凝器回流，但藥液澄明度和醇耗不及常溫滲漉。用于循環(huán)浸出時，周期短，所得浸出液澄明度好，滲漉液濃度高。計量罐提取罐緩沖罐滲漉流程如圖所示將浸潤的藥材和乙醇加入提取罐，浸漬一定時間(4)回流法指加熱提取時溶劑被蒸發(fā)，冷凝后又流回提取器，如此反復直至完成提取的方法。溶劑可循環(huán)使用，適用于易揮發(fā)(低沸點)溶劑的提取。連續(xù)循環(huán)回流冷浸法是在溶劑蒸發(fā)后，經(jīng)冷凝流入貯液罐，再由閥流入提取器進行冷浸。

(5)水蒸氣蒸餾法

該法適用于具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，難溶或不溶于水的化學成分的提取和分離，如揮發(fā)油的提取。(4)回流法指加熱提取時溶劑被蒸發(fā)，冷凝后又流回提取器，索氏提取流程在熱回流基礎上增加一提取液濃縮罐，提取液不斷進入濃縮罐進行濃縮，其蒸汽經(jīng)冷凝器再返回提取罐。優(yōu)點是藥材不斷與新鮮溶劑接觸，從而加快浸出速率和提高了浸出率。但藥材和浸出液受熱時間很長，使得非有效成分浸出增加，浸出液澄明度較差，也不適于熱敏性藥材的浸出。提取罐冷凝器濃縮罐索氏提取流程在熱回流基礎上增加一提取液濃縮罐，提取液不斷進入(6)超臨界流體萃取法超臨界流體(SF)是指某種氣(或液)體或氣(或液)體混合物在操作壓力和溫度均高于臨界點時，其密度接近液體，而其擴散系數(shù)和粘度均接近氣體，其性質(zhì)介于氣體和液體之間的流體，SFE技術就是利用超臨界流體作為溶劑，從固體或液體中萃取出某些有效組分，并進行分離的技術?？晒┳鞒R界流體的氣體如二氧化碳、乙烯、氨、氧化亞氮、一氯三氟甲烷、二氯二氟甲烷等。二氧化碳化學惰性，無毒性，不易爆，臨界壓力不高(7.374MPa)，臨界溫度接近室溫(31.05℃)，價廉易得，因而通常使用二氧化碳作為超臨界萃取劑。

(6)超臨界流體萃取法超臨界流體(SF)是指某種氣(或液

超臨界流體萃取工藝裝備示意圖1.CO2鋼瓶；2.冷凝器；3.高壓泵；4.換熱器；5.萃取器；6.減壓閥；7.收集器；8.干氣計量器；9.水?。?0.壓力調(diào)節(jié)器超臨界流體萃取工藝裝備示意圖影響超臨界流體萃取的主要因素*萃取壓力的影響

萃取溫度一定下，壓力增加，流體的密度增大，溶質(zhì)的溶解度增加。對于不同物質(zhì)，其萃取壓力有很大的不同。例如：對于碳氫化合物和酯等弱極性物質(zhì)，萃取可在較低壓力下進行，一般壓力為7～10MPa；對于含有—OH、—COOH基等強極性基團物質(zhì)，萃取壓力要求高一些；對于強極性的配糖體及氨基酸類物質(zhì)，萃取壓力一般要求50MPa以上才能萃取出來。影響超臨界流體萃取的主要因素*萃取壓力的影響*萃取溫度的影響

在一定壓力下，升高溫度被萃取物的揮發(fā)性增加，增加了被萃取物在SF氣相中的濃度，從而使萃取數(shù)量增大；但另一方面，溫度升高，SF密度降低，其溶解能力相應下降，會導致萃取數(shù)量的減少。因此，溫度的影響要綜合這兩個因素加以考慮。*萃取物顆粒大小將物料粉碎到適宜粒度，增加物料與SF的接觸面積，可使萃取速度顯著提高。但過細的粉粒不僅會嚴重堵塞篩孔，造成磨擦發(fā)熱，會使生物活性物質(zhì)損失，而且亦造成萃取器出口過濾網(wǎng)的堵塞。*萃取溫度的影響在一定壓力下，升高溫度被萃取物的*二氧化碳的流量

當流量增加時，增大萃取過程的傳質(zhì)推動力，加大了傳質(zhì)系數(shù)，傳質(zhì)速度加快，提高了超臨界CO2流體的萃取能力，但是流量加大，會導致萃取器內(nèi)CO2流速增加，使CO2與被萃取物接觸時間減少，不利于萃取能力的提高。

*夾帶劑的選擇

適用于SFE的SF大多是弱極性溶劑，不利于對較大極性溶質(zhì)的萃取應用。CO2雖無極性，但因具有偶極鍵，故能與一些有極性的分子相互作用并將其溶解，但對極性較大的成分，則可在SF中加入少量添加劑，即夾帶劑，以改變?nèi)軇┑臉O性。如羅漢果中的羅漢果甙V，用CO2—SFE在40～50°C、20～40MPa條件下就不能萃取出來，加入夾帶劑乙醇，在40°C、30MPa條件下即可萃取出來。

*二氧化碳的流量超臨界流體萃取優(yōu)點

①借助于調(diào)節(jié)流體的溫度和壓力來控制流體密度進而改善萃取能力。②溶劑回收簡單方便，節(jié)省能源。③可較快達到相平衡。④適合于熱敏性組分的提取。

缺點：

CO2—SFE較適合親脂性，分子量較小的物質(zhì)萃?。籗FE設備屬高壓設備，設備一次性投資較大。

超臨界流體萃取優(yōu)點①借助于調(diào)節(jié)流體的溫度和壓力來控制流

超臨界流體提取過程基本上是由提取和分離兩部分組成，其工藝流程有三種。①變壓法(等溫法)②變溫法(等壓法)③吸附法，該法在分離槽中只放置吸附提取物的吸附劑，不被吸附的氣體壓縮后供循環(huán)使用。變壓法和變溫法適用于提取相中的溶質(zhì)為需要的有效成分的場合。吸附法則適用于提取質(zhì)為需除去的雜質(zhì)，提取槽中留下的提余物為需要的有效成分的場合。超臨界流體提取過程基本上是由提取和分離兩部分組成(7)離子交換與大孔樹脂吸附

通過離子交換與大孔樹脂(簡稱大孔樹脂)的吸附選擇性，從其他提取方法提得的稀溶液中濃集分離有效成分的純化提取方法一般離子交換樹脂中空隙較小，小于5nm，吸附性不大。而大孔樹脂網(wǎng)狀孔的孔徑較大，一般為幾十至幾千納米，因而具有較大的吸附表面積和吸附性。(7)離子交換與大孔樹脂吸附通過離子交換與大點擊進入下一節(jié)點擊進入下一節(jié)第二節(jié)中藥提取工藝技術、流程選擇及生產(chǎn)設備

一、中藥提取工藝技術

根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、溶劑種類、藥材性質(zhì)及所制的劑型可采用不同的浸出方法。按藥材在設備內(nèi)加入方式可分為間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式。按藥材在設備內(nèi)處理方式的不同，藥材浸出在藥廠常稱為提取、浸漬(對靜態(tài)浸出)、煎煮(水提熱回流)等。第二節(jié)中藥提取工藝技術、流程選擇及生產(chǎn)設備一、中藥工藝流程方框簡圖投料提取分離濃縮干燥包裝三十萬級出渣提?。核帷⒋继?；動態(tài)、靜態(tài)提取；多能提取、索氏提取等。分離：篩網(wǎng)分離；離心分離；膜分離等。濃縮：三效濃縮；球形真空濃縮；蒸發(fā)濃縮；膜濃縮等。干燥：噴霧干燥；真空干燥；烘干；凍干等。常用的浸出方法歸納如下。醇沉蒸餾工藝流程方框簡圖投料提取分離濃縮干燥包裝三十萬級出渣提?。核?1)煎煮法以水作為浸出溶劑的水煎煮法是最常用的方法。煎煮法適用于有效成分溶于水，且對濕、熱均較穩(wěn)定的藥材。此法簡單易行，能煎出大部分有效成分，除作為湯劑外，也作為進一步加工制成各種劑型的半成品。缺點：煎出液中雜質(zhì)較多，容易變霉、腐敗，一些不耐熱及揮發(fā)性成分在煎煮過程中易被破壞或揮發(fā)而損失。藥渣依法煎出2～3次。以酒精為浸出溶劑時，應采用回流提取法進行。(1)煎煮法

該流程可進行水提，也可進行醇提。一般投料與水為1:10。由于非有效成分的浸出，熱回流提取液澄明度較差，一般用于固體口服制劑或外用藥。提取罐冷凝器冷卻器油水分離器濾渣器多能提取流程如圖所示。該流程可進行水提，也可進行醇提。提取罐(2)浸漬法是指處理的藥材于提取器中加適量溶劑，用一定溫度和時間進行浸提，使有效成分浸出并使固、液分離的方法。按提取溫度不同可分為常溫浸漬法和溫浸法。①常溫浸漬法傳統(tǒng)上多用于藥酒和酊劑的提取，其澄明度具有持久的穩(wěn)定性。②溫浸法指在沸點以下的加熱浸漬法，是一種簡便的強化提取方法，一般利用夾套或蛇管進行加熱。藥酒浸漬時間較長，其常溫浸漬多在14d以上；但熱浸漬(40～60℃)的時間一般為3～7d。為了減少藥渣吸液所引起的成分損失，可采用多次浸漬法。(2)浸漬法是指處理的藥材于提取器中加適量溶劑，用一定溫度浸漬法適宜于帶黏性的、無組織結(jié)構(gòu)的、新鮮及易于膨脹的藥材的浸取，尤其適用于有效成分遇熱易揮發(fā)或易破壞的藥材。缺點：操作時間長，溶劑用量較大，且往往浸出效率差而不易完全浸出。故不適用于貴重藥材和有效成分含量低的藥材浸取。浸漬法適宜于帶黏性的、無組織結(jié)構(gòu)的、新鮮及易于膨脹的藥材的浸動態(tài)提取如圖所示

動態(tài)提取屬于液固分散接觸式，將粗顆粒（粒徑2～3mm左右）與以1:10比例的熱水投入提取罐中，在攪拌下進行動態(tài)提取。升溫時間較短，液固接觸良好，縮短提取時間。一般對藥材提取一次，由于提取得比較完全，且藥渣中含液量很少，對有效成分的浸出率相當于3次左右的重浸漬。1.熱水器；2.動態(tài)提取罐；

3.冷凝器；4.受料槽動態(tài)提取如圖所示動態(tài)提取屬于液固分散接觸式，將粗(3)滲漉法指適度粉碎的藥材于滲漉器中，由上部連續(xù)加入的溶劑滲過藥材層后從底部流出滲漉液而提取有效成分的方法。滲漉時，溶劑滲入藥材的細胞中溶解大量的可溶性物質(zhì)之后，濃度增高，相對密度增大而向下移動，上層用浸出溶劑或較稀浸液置換其位置，造成良好的細胞壁內(nèi)外的濃度差，使擴散較好地自然進行。故滲漉法屬于動態(tài)提取法，提取效率高于浸漬法。滲漉法對藥材的粒度及工藝條件的要求比較高、操作不當可影響滲漉效率，甚至影響正常操作。(3)滲漉法指適度粉碎的藥材于滲漉器中，由上部連續(xù)加入的溶一般滲漉液流出速度以1000g藥材計算。慢速浸出以1～3ml/min為宜?？焖俳龆酁?～5ml/min。滲漉過程中需隨時補充溶劑，溶劑的用量一般為1:(4～8)(藥材粉末：浸出溶劑)。強化措施：如振動式滲漉罐或在罐側(cè)加超聲裝置(罐體用支腳支撐于罐周的彈簧上，罐的下部固定有振動器)，或用罐組逆流滲漉法加強固液兩相之間的相對運動，而改善滲漉效果，該法是利用液柱靜壓，使溶媒自底部向上流，由上口流出滲漉液的方法。此外還有重滲漉法和加壓滲漉法。一般滲漉液流出速度以1000g藥材計算。滲漉流程如圖所示

將浸潤的藥材和乙醇加入提取罐，浸漬一定時間后按一定流量放出滲漉液，同時使罐中乙醇保持一定液位。按規(guī)定量乙醇加完，滲漉結(jié)束。常溫下操作，所得浸出液澄明度好，但周期長。為縮短滲漉時間，常采用溫浸法，提取溫度控制在40～50℃，罐上部需設冷凝器回流，但藥液澄明度和醇耗不及常溫滲漉。用于循環(huán)浸出時，周期短，所得浸出液澄明度好，滲漉液濃度高。計量罐提取罐緩沖罐滲漉流程如圖所示將浸潤的藥材和乙醇加入提取罐，浸漬一定時間(4)回流法指加熱提取時溶劑被蒸發(fā)，冷凝后又流回提取器，如此反復直至完成提取的方法。溶劑可循環(huán)使用，適用于易揮發(fā)(低沸點)溶劑的提取。連續(xù)循環(huán)回流冷浸法是在溶劑蒸發(fā)后，經(jīng)冷凝流入貯液罐，再由閥流入提取器進行冷浸。

(5)水蒸氣蒸餾法

該法適用于具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，難溶或不溶于水的化學成分的提取和分離，如揮發(fā)油的提取。(4)回流法指加熱提取時溶劑被蒸發(fā)，冷凝后又流回提取器，索氏提取流程在熱回流基礎上增加一提取液濃縮罐，提取液不斷進入濃縮罐進行濃縮，其蒸汽經(jīng)冷凝器再返回提取罐。優(yōu)點是藥材不斷與新鮮溶劑接觸，從而加快浸出速率和提高了浸出率。但藥材和浸出液受熱時間很長，使得非有效成分浸出增加，浸出液澄明度較差，也不適于熱敏性藥材的浸出。提取罐冷凝器濃縮罐索氏提取流程在熱回流基礎上增加一提取液濃縮罐，提取液不斷進入(6)超臨界流體萃取法超臨界流體(SF)是指某種氣(或液)體或氣(或液)體混合物在操作壓力和溫度均高于臨界點時，其密度接近液體，而其擴散系數(shù)和粘度均接近氣體，其性質(zhì)介于氣體和液體之間的流體，SFE技術就是利用超臨界流體作為溶劑，從固體或液體中萃取出某些有效組分，并進行分離的技術?？晒┳鞒R界流體的氣體如二氧化碳、乙烯、氨、氧化亞氮、一氯三氟甲烷、二氯二氟甲烷等。二氧化碳化學惰性，無毒性，不易爆，臨界壓力不高(7.374MPa)，臨界溫度接近室溫(31.05℃)，價廉易得，因而通常使用二氧化碳作為超臨界萃取劑。

(6)超臨界流體萃取法超臨界流體(SF)是指某種氣(或液

超臨界流體萃取工藝裝備示意圖1.CO2鋼瓶；2.冷凝器；3.高壓泵；4.換熱器；5.萃取器；6.減壓閥；7.收集器；8.干氣計量器；9.水??；10.壓力調(diào)節(jié)器超臨界流體萃取工藝裝備示意圖影響超臨界流體萃取的主要因素*萃取壓力的影響

萃取溫度一定下，壓力增加，流體的密度增大，溶質(zhì)的溶解度增加。對于不同物質(zhì)，其萃取壓力有很大的不同。例如：對于碳氫化合物和酯等弱極性物質(zhì)，萃取可在較低壓力下進行，一般壓力為7～10MPa；對于含有—OH、—COOH基等強極性基團物質(zhì)，萃取壓力要求高一些；對于強極性的配糖體及氨基酸類物質(zhì)，萃取壓力一般要求50MPa以上才能萃取出來。影響超臨界流體萃取的主要因素*萃取壓力的影響*萃取溫度的影響

在一定壓力下，升高溫度被萃取物的揮發(fā)性增加，增加了被萃取物在SF氣相中的濃度，從而使萃取數(shù)量增大；但另一方面，溫度升高，SF密度降低，其溶解能力相應下降，會導致萃取數(shù)量的減少。因此，溫度的影響要綜合這兩個因素加以考慮。*萃取物顆粒大小將物料粉碎到適宜粒度，增加物料與SF的接觸面積，可使萃取速度顯著提高。但過細的粉粒不僅會嚴重堵塞篩孔，造成磨擦發(fā)熱，會使生物活性物質(zhì)損失，而且亦造成萃取器出口過濾網(wǎng)的堵塞。*萃取溫度的影響在一定壓力下，升高溫度被萃取物的*二氧化碳的流量

當流量增加時，增大萃取過程的傳質(zhì)推動力，加大了傳質(zhì)系數(shù)，傳質(zhì)速度加快，提高了超臨界CO2流體的萃取能力，但是流量加大，會導致萃取器內(nèi)CO2流