第六章萃取与离子交换..ppt

制药设备及技术 本章学习目标 第六章 萃取与离子交换设备 萃取：在任何一种溶剂中，不同物质具有不同的溶解度，利用各物质在选定溶剂溶解度的不同以达到分离组分的方法称为萃取。其中选定的溶剂为萃取剂。若用以分离固体混合物组分的操作为固-液萃取，又称提取、浸取；用萃取剂分离液体混合物中组分操作为液-液萃取，又称萃取。 离子交换技术是根据物质的酸碱性、极性和分子大小的差异实现混合物分离的技术。 第六章 萃取与离子交换设备 萃取法的优点： ①传质速度快、生产周期短，便于连续操作、容易实现自动控制； ②分离效率高、生产能力大等一系列优点，所以应用相当普遍； ③能量消耗较少，设备投资费用不高； ④采用多级萃取可使产品达到较高纯度，便于下一步处理，减少以后工序的设备和操作费用。 第一节 固液萃取 一、固液萃取过程 天然药物中所含的成分十分复杂，概括起来可分为： 有效成分：指具有生物活性且能起到防治疾病作用的单体化合物，如生物碱、蒽醌类、黄酮类化合物等物质； 有效部位：含有一种主要有效成分或一组结构相近的有效成分的提取分离部分，如人参总皂苷、银杏总黄酮等； 辅助成分：指本身没有特殊疗效，但能增强或缓和有效成分作用的物质，如洋地黄中的皂苷可帮助洋地黄苷溶解或促进其吸收； 无效成分：是指本身无效甚至有害的成分，它们往往影响溶剂提取的效率、制剂的稳定性、外观及药效； 天然药物的提取多数情况是为了得到或分离出有效组分，浸取天然药物中活性组分基本遵循“相似相溶”原理，本章只介绍植物药、动物药、矿物药的提取过程 。 第一节 固液萃取 （一）矿物性药材的提取过程 矿物性药材的成分相对比较单一，无细胞结构，大多以无机盐或离子形式存在，所以其有效成分可用溶剂直接溶解或使其分散悬浮于溶剂中。 （二）动物性药材的提取过程 动物性药材的有效成分绝大部分是蛋白质、激素、酶等，并都是以大分子形式存在于细胞中，不易提取完全，故应尽量地使细胞膜破坏。在提取前，原料应尽可能地粉碎，可使用电动绞肉机将肉类绞碎，绞得越细越好。若将此类原料先冻结成块，再进行绞轧，这样即易于粉碎，又可使细胞膜破裂。常用的溶剂有稀酸、盐溶液、乙醇、丙酮、醋酸、乙醚、甘油等。 第一节 固液萃取 （三）植物性药材的提取过程 1、浸润、渗透阶段 湿润作用对浸出有较大影响，若药材不能被浸出溶剂湿润，则浸出溶剂无法渗入细胞，无法实现提取。浸出溶剂能否湿润药材，与溶剂和药材的性质及两者间的界面情况所决定，其中表面张力占主导地位。 毛细管被溶剂所充满的时间与毛细管的半径、毛细管的长度及毛细管的内压力等有关。 措施：通过对植物药材的减压或对溶剂加压，以及对药材进行适当的粉碎，破坏部分的细胞壁，提高提取的速度和效率。 第一节 固液萃取 2、溶解、解吸附阶段 因细胞中的各种成分间有一定的亲和力，所以在溶解之前必须要克服这种亲和力，才能使各种成分能够转入到溶剂中，被称为解吸作用。溶剂渗入细胞后即逐渐溶解可溶性成分，溶剂种类不同，溶解的成分不同。 在提取有效成分时，应选用具有较好解吸作用的溶剂，如乙醇。 第一节 固液萃取 二、浸出方法 （一）溶剂提取法 1、煎煮法 将天然药物粗粉加水加热煮沸提取的操作，一般重复操作2～3次。 2、浸渍法 是指处理的药材于提取器中加适量溶剂（常用水和乙醇），用一定温度和时间进行浸渍，反复几次，合并浸渍液的一种操作。 3、渗漉法 将药材粗粉置渗漉器中，由上部连续添加溶剂渗过药材层后从底部流出渗漉液而提取有效成分。 4、回流提取法 有机溶剂为提取溶剂，在回流装置中加热进行 5、连续回流提取法 是对回流提取法的发展，具有操作简便，溶剂消耗量小的优点。 6、超声提取法 其基本原理是利用超声波的空化作用，破坏植物药材细胞，使溶剂易于渗入细胞内。 第一节 固液萃取 （二）水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法是一种利用某些挥发性成分与水或水蒸气共同加热，能随水蒸气一并流出，经冷凝后分取获得的提取方法。其基本原理遵循道尔顿分压定律，即水和与水互不相溶的液体成分共存时，整个体系的总蒸汽压等于各组分分蒸汽压之和。虽然各组分自身的沸点高于混合液的沸点，当总蒸汽压等于外界大气压时，混合液开始沸腾并被蒸馏出来。该法工艺简单、操作方便、实用性强，不需复杂设备。主要用于含有挥发性成分天然药物的提取。 第一节 固液萃取 （三）超临界流体萃取法（SFE） SFE技术就是利用超临界流体作为溶剂，从固体或液体中萃取出某些有效组分，并进行分离的技术。其基本操作流程见图6-1。 第一节 固液萃取 超临界流体(supercritical fluid，SF)是指某种气(或液)体或气(或液)体混合物在操作压力和温度均高于临界点时，其密度接近液体，而其扩散系数和粘度均接近气体，其性质介于气体和液体之间的流体，