第一章固液萃取.ppt

第一章 固液萃取 萃取在制药化工生产中有着广泛的应用。例如，中药有效成分的提取，沸点相近或相对挥发度相近的液体混合物的分离，恒沸混合物的分离，热敏性组分的分离等。 固液提取是利用有机或无机溶剂将固体原料中的可溶性组分溶解，使其进入液相，再将不溶性固体与溶液分开的单元操作，其实质是溶质由固相传递至液相的传质过程。目前，固液提取在制药生产中有着广泛的应用，如中草药有效成分的提取，滤饼或固体物的洗涤等。 固体原料(药材)中的可溶性组分称为溶质,不溶性组分称为载体。用于溶解溶质的溶剂称为提取剂或浸取剂,提取后所得的液体称为提取液或浸取液,提取后的载体和残余的少量溶液称为残渣。 提取产物是制剂成型的粗制品，也称为提取物。由提取物制成各种剂型的后期过程各有不同，有按一定质量标准加工制成煎膏剂、酒剂、酊剂、浸膏、流浸膏等剂型；有通过浓缩干燥制成一定规格的半成品，以便制成片剂、冲剂等剂型；有通过适当加工、制成软膏、栓剂等其它剂型；也有需要精制加工，纯化有效成分，制成注射剂等剂型。 提取时首先要使固体原料与提取剂充分混合，并保持良好的液固相接触状态。经一定时间的提取后，将提取液与残渣分离开来。最后将溶质从提取液中分离出来，并对提取剂进行回收处理。 中药复方提取：从古至今，中药复方一直占重要地位，在中医临床实践中基本上都是使用复方，以其综合成分，作为整体而起作用。例如四逆汤是由附子、肉桂、干姜、甘草组成。附子含乌头碱毒性极大，但经煎煮，一方面由于水解可降低毒性，而另一方面甘草中的甘草酸与乌头碱可形成复盐，在体内逐渐分解而起作用。实验证明四逆汤的LD50只有单味附子的1/4，许多复方药，如补中益气汤、麻杏石甘汤、大黄牡丹汤、补阳还五汤等，都是以其整体发挥作用的。 值得注意的是：中药中同时存在多种复杂的混合物，各成分之间的相互影响，有时会产生增溶现象，即增大欲提取成分的溶解度。如油脂类杂质可使不溶于石油醚的香豆素溶解，含麻黄的方剂中如有葛根则麻黄碱的含量将增加。 如含生物碱的中药与甘草配伍，生物碱与甘草酸产生沉淀，生物碱就可能提取不出来。黄连等中的小檗(bo)碱与黄芩苷产生沉淀，生物碱与金银花中的绿原酸发生沉淀，大黄鞣质与栀(zhi)子、茵陈之间也有沉淀产生。上述现象提示我们在中药的复方提取过程中应该考虑是采用分提工艺，还是采用合提工艺。 四、天然产物有效成分的提取过程及机理 1.提取过程的阶段划分 植物性药材的提取过程一般可分为润湿、渗透、溶解、扩散等几个阶段。 在湿润和溶解过程中，固体内形成的浓溶液中的溶质将向固体表面扩散，并通过扩散边界层扩散至溶液主体中。一般情况下，溶质由固体表面传递至溶液主体的传质阻力远小于溶质在固体内部的扩散阻力。 △C2、△C1—分别为提取开始和终了时固相与液相主体中有效成分的浓度差，kmol?m-3。 水：水具有极性大、溶解范围广、价廉等特点，是最常用的提取剂。水可提取药材中的生物碱盐类、甙、苦味质、有机酸盐、甙质、蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类(果胶、粘液质、菊糖、淀粉等)、以及酶和少量的挥发油等。但由于水的选择性较差，因而提取液中常含有大量的无效成分，从而给制剂带来一定的困难。此外，部分有效成分(如某些甙类等)在水中会发生水解。 提取剂的选择应以拟提取的主要有效成分及其性质作为主要依据。首先应根据过去的用药经验，选择常用、安全、廉价的溶剂(如水)作为提取剂。一般生物碱、苷、黄酮等在水中的溶解度不大，宜用乙醇提取，但若该制剂以前作医院药剂或临床应用时一直用水煎疗效好，质量检查时鉴别项和含量项均符合要求，提取时应尽量考虑选择水或稀醇作为提取剂。 由于水具有价廉、无毒、提取范围广等特点，故水是目前提取中草药有交成分使用最多的溶剂。对某些适应性较差的成分可通过调节pH、值、添加辅助剂或应用特殊技术(如超声提取、微波提取、超临界提取等)，以改善提取效果。 其次可考虑使用不同浓度的乙醇或其他有机溶剂提取，提取物中有效成分多、杂质少，在实际操作中多使用不同浓度的乙醇。但95%乙醇作溶剂的可行性较差，因为高浓度的乙醇对药材的润湿性能差、难于循环使用、挥发性强、损失大、易燃烧、安全性差，此外高浓度的乙醇的生产可行性和可操作性均较差。如提取松萝酸用苯作溶剂时提取物纯度及收率均高，但苯有毒，易燃，需特殊厂房、设备和特别劳保方可投产，一般中成药厂皆无此条件。 最后还要考虑到成本核算。用有机溶剂提取中药有效成分，不仅溶剂本身价格昂贵，而且所需特殊生产条件的设备费及设备折旧费均很高，劳保费开支也较大，因而不利于生产操作。同时，有机溶剂不太符合中医药的传统用药习惯，临床的安全性