制药分离工程固液萃取.pptx

了解固液萃取的根本概念，过程了解固液萃取的根本概念，过程 熟悉中药成分对提取的影响及中药提取的特点熟悉中药成分对提取的影响及中药提取的特点 掌握药材提取过程与机理掌握药材提取过程与机理 熟悉常用的提取剂和提取方法熟悉常用的提取剂和提取方法 掌握提取过程中工艺参数的影响掌握提取过程中工艺参数的影响 掌握常用提取设备的特点和操作原理掌握常用提取设备的特点和操作原理四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?本章学习目的：本章学习目的：第二章第二章 固液萃取固液萃取第二页，共八十页。萃取：利用萃取：利用混合物中各混合物中各组分在某溶组分在某溶剂中的溶解剂中的溶解度差异来别度差异来别离混合物的离混合物的一种单元操一种单元操作作?制药别离工程制药别离工程?概概 述述四川理工学院四川理工学院固液萃取：用溶剂别离固体混合物的萃取操作，常用于中药成分的提取。液液萃取：用溶剂别离液体混合物的萃取操作，常用于中药提取液的粗分，合成反响物的提取，生物发酵液的提取等。其它技术：超声波浸取、微波浸取、超超声波浸取、微波浸取、超临界流体萃取、反胶团萃取、双水相萃取等。临界流体萃取、反胶团萃取、双水相萃取等。第三页，共八十页。固液萃取：固液萃取：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?概概 述述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。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。其实质是溶质由固相传递至液相的传质过程。其在制药工业中有着广泛应用，如中草药有效成分的提取，滤饼或固体其在制药工业中有着广泛应用，如中草药有效成分的提取，滤饼或固体物的洗涤等。物的洗涤等。第四页，共八十页。专属名词：专属名词：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?概概 述述溶质：固体原料药材中的可溶性组分。溶质：固体原料药材中的可溶性组分。载体：固体原料中的不可溶性组分。载体：固体原料中的不可溶性组分。提取剂浸取剂：用于溶解溶质的溶剂。提取剂浸取剂：用于溶解溶质的溶剂。提取液浸取液：提取后所获得的液体。提取液浸取液：提取后所获得的液体。残渣：提取后剩余的载体。残渣：提取后剩余的载体。第五页，共八十页。提取过程：提取过程：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?概概 述述提取剂固体原料充分混合并保持良好的固液接触状态提取液残渣溶质提取剂回收第六页，共八十页。提取液再加工：提取液再加工：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?概概 述述按一定质量标准浓缩加工制成煎膏剂、酒剂、酊剂、浸膏、流浸膏等剂按一定质量标准浓缩加工制成煎膏剂、酒剂、酊剂、浸膏、流浸膏等剂型。型。通过浓缩枯燥制成一定规格的半成品，以便制成片剂、冲剂等剂型。通过浓缩枯燥制成一定规格的半成品，以便制成片剂、冲剂等剂型。参加适当辅料，加工制成软膏、栓剂等其它剂型。参加适当辅料，加工制成软膏、栓剂等其它剂型。精制加工，纯化有效成分，制成注射剂等剂型。精制加工，纯化有效成分，制成注射剂等剂型。第七页，共八十页。几种剂型：几种剂型：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?概概 述述酊酊剂药物用物用规定定浓度的乙醇浸出或溶解而制成的澄清液体制度的乙醇浸出或溶解而制成的澄清液体制剂，亦可用流浸膏稀亦可用流浸膏稀释制成。供口服或外用。制成。供口服或外用。酒酒剂药材用蒸材用蒸馏酒浸提而制成的澄清液体制酒浸提而制成的澄清液体制剂。煎膏煎膏剂药材用水煎煮、去渣材用水煎煮、去渣浓缩后，加后，加炼蜜或糖而制成蜜或糖而制成的半流体制的半流体制剂。浸膏浸膏剂用煎煮法或渗漉法制用煎煮法或渗漉法制备，全部煎煮液或渗漉液，全部煎煮液或渗漉液应低温低温浓缩至稠膏状，加稀至稠膏状，加稀释剂或或继续浓缩至至规定的量。定的量。第八页，共八十页。中药材的成分比较复杂，单味药如此，中药复方就更是如此。中药材的成分比较复杂，单味药如此，中药复方就更是如此。在制药别离过程中我们所关注的是具有生物活性的药物成分，在制药别离过程中我们所关注的是具有生物活性的药物成分，那么按照中药所含成分的生物活性可分为有效成分、辅助成那么按照中药所含成分的生物活性可分为有效成分、辅助成分、无效成分和组织物。分、无效成分和组织物。中药成分中药成分四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?第九页，共八十页。有效成分：指有药理活性、能产生药效的物质。如黄酮、生物碱、苷类、挥发有效成分：指有药理活性、能产生药效的物质。如黄酮、生物碱、苷类、挥发油等。有效成分一般有一定的分子式或结构式和理化常数，又称为有效单体。油等。有效成分一般有一定的分子式或结构式和理化常数，又称为有效单体。如果尚未提纯或纯化成单体那么称为有效部位，应能反映一定的活性指如果尚未提纯或纯化成单体那么称为有效部位，应能反映一定的活性指标。标。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，发挥其强质。如洋地黄中的皂苷可帮助洋地黄苷溶解或促进其吸收，发挥其强心作用。心作用。无效成分：指本身无效甚至有害的物质。如脂肪、淀粉、蛋白质等，往往无效成分：指本身无效甚至有害的物质。如脂肪、淀粉、蛋白质等，往往影响提取效果、制剂的稳定性、外观和药效等。影响提取效果、制剂的稳定性、外观和药效等。组织物：指构成药材细胞或其他不溶性物质。如纤维素、栓皮等。组织物：指构成药材细胞或其他不溶性物质。如纤维素、栓皮等。中药成分中药成分四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?第十页，共八十页。药材的有效成分和辅助成分是提取的主要对象，无效成分和药材的有效成分和辅助成分是提取的主要对象，无效成分和组织物应尽量别离除去，但应注意，所谓无效成分只是相对组织物应尽量别离除去，但应注意，所谓无效成分只是相对概念。如鞣质在没食子酸或五倍子中是收敛的有效成分；在概念。如鞣质在没食子酸或五倍子中是收敛的有效成分；在大黄泻下而起止泻作用的辅助成分；而在注射剂中多为无效大黄泻下而起止泻作用的辅助成分；而在注射剂中多为无效成分。药材中的蛋白类成分多作为无效成分在别离中除去，成分。药材中的蛋白类成分多作为无效成分在别离中除去，但在有些药物中却是主要有效成分，如天花粉蛋白。但在有些药物中却是主要有效成分，如天花粉蛋白。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?中药成分中药成分第十一页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?中药的提取中药的提取单体成分的提取单体成分的提取单味药的提取单味药的提取复方的提取复方的提取第十二页，共八十页。单体成分的提取：单体成分的提取：某些药材的有效成分具有明确的临床疗效，化学结构、理化性质、药理、某些药材的有效成分具有明确的临床疗效，化学结构、理化性质、药理、毒性均已明确，含量可观，提取技术经济合理，可以进行单一成分毒性均已明确，含量可观，提取技术经济合理，可以进行单一成分的提取、别离、精制。如齐墩果酸、豆腐果苷、黄连素、石吊兰素的提取、别离、精制。如齐墩果酸、豆腐果苷、黄连素、石吊兰素等，都可纯化制成片剂。又如天花粉、一叶秋碱、黄藤素等可纯化等，都可纯化制成片剂。又如天花粉、一叶秋碱、黄藤素等可纯化制成注射液。单体成分制剂具有药物成清楚确，有利于稳定性与平制成注射液。单体成分制剂具有药物成清楚确，有利于稳定性与平安性等优点，但是有些药物纯化后不如单味药的有效局部提取物疗安性等优点，但是有些药物纯化后不如单味药的有效局部提取物疗效好。效好。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?中药的提取中药的提取第十三页，共八十页。单味药的提取：单味药的提取：单味药提取物的化学成分单味药提取物的化学成分,大多数尚不清楚大多数尚不清楚,或不完全清楚或不完全清楚,但从中医临床实践的但从中医临床实践的疗效要明显优于单体化合物的作用疗效要明显优于单体化合物的作用,制备的本钱也较低。单味药提取是制备的本钱也较低。单味药提取是中药制剂加工的一项重要提取方法中药制剂加工的一项重要提取方法,不仅适用于单方成药的制剂不仅适用于单方成药的制剂(如五味如五味子、刺五加、益母草等子、刺五加、益母草等),而且适用于复方成药制剂的生产。而且适用于复方成药制剂的生产。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?中药的提取中药的提取第十四页，共八十页。单味药的提取：单味药的提取：例如例如,制备银黄片和银黄注射液制备银黄片和银黄注射液,可以先分别制备金银花和黄芩的单味提取物可以先分别制备金银花和黄芩的单味提取物,前者以绿原酸前者以绿原酸,后者以黄芩苷含量进行质量控制后者以黄芩苷含量进行质量控制,混合后配料压片混合后配料压片或制备注射液。特别是注射液的制备或制备注射液。特别是注射液的制备,为了防止复方提取中形成沉淀为了防止复方提取中形成沉淀,大多数复方的注射剂都需在前期制备过程中进行单味药提取。大多数复方的注射剂都需在前期制备过程中进行单味药提取。其它如甘草浸膏、大黄流浸膏、远志流浸膏等还可供调剂用。其它如甘草浸膏、大黄流浸膏、远志流浸膏等还可供调剂用。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?中药的提取中药的提取第十五页，共八十页。复方的提取：复方的提取：中药复方从古至今在我国医药史上一直占重要地位，在中医临床实中药复方从古至今在我国医药史上一直占重要地位，在中医临床实践中根本上都是使用复方，以其综合成分作为整体而起作用。践中根本上都是使用复方，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只有单只有单味附子的味附子的1/4，许多复方药，如四物汤、补中益气汤、麻杏石甘汤、大黄牡，许多复方药，如四物汤、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。丹汤、补阳还五汤等，都是以其整体发挥作用的。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?中药的提取中药的提取第十六页，共八十页。中药提取的特点：中药提取的特点：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。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那么麻黄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那么麻黄碱的含量将增加。中药成分间存在的这种助溶、增溶作用可局部解释为在碱的含量将增加。中药成分间存在的这种助溶、增溶作用可局部解释为在中药中含有某些可降低溶液外表活性的物质，如皂苷、树胶、蛋白质等，中药中含有某些可降低溶液外表活性的物质，如皂苷、树胶、蛋白质等，这些外表活性物质的浓度较高时，就会在溶液中聚合成这些外表活性物质的浓度较高时，就会在溶液中聚合成“胶团，而原来胶团，而原来在水中不溶解或局部溶解难的物质分子可以钻进胶团的内部，分布在胶团在水中不溶解或局部溶解难的物质分子可以钻进胶团的内部，分布在胶团的中心或夹缝中，结果使溶解度显著地增高。的中心或夹缝中，结果使溶解度显著地增高。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?中药的提取中药的提取第十七页，共八十页。此外，中药汤剂属于此外，中药汤剂属于胶体溶液胶体溶液，由许多难溶物质的分子组成的微粒混悬于，由许多难溶物质的分子组成的微粒混悬于介质中成为溶胶或粗分散体系，也是使物质在溶液中含量增加介质中成为溶胶或粗分散体系，也是使物质在溶液中含量增加的一个重要因素。但有时各成分之间又可能相互作用生成难溶的一个重要因素。但有时各成分之间又可能相互作用生成难溶性化合物，从而改变欲提取成分的溶解性能而导致提取效果不性化合物，从而改变欲提取成分的溶解性能而导致提取效果不好或提取率下降。这一问题在复方研究中更为突出。好或提取率下降。这一问题在复方研究中更为突出。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?中药的提取中药的提取第十八页，共八十页。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。黄连等中药中的小檗碱可与黄芩苷产生沉淀，生物碱与金银花中的绿来。黄连等中药中的小檗碱可与黄芩苷产生沉淀，生物碱与金银花中的绿原酸发生沉淀，大黄鞣质与栀子、茵陈之间也有沉淀产生。上述现象提示原酸发生沉淀，大黄鞣质与栀子、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。艺。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?中药的提取中药的提取第十九页，共八十页。药材药材?制药别离工程制药别离工程?四川理工学院四川理工学院植物性药材：有效成分的分子量一般比无效成分的分子量要小得多，故提取时有效成分需透过细胞膜，而无效成分那么应留在细胞内。动物性药材：有效成分一般为蛋白质、激素和酶等大分子物有效成分一般为蛋白质、激素和酶等大分子物质，因分子量较大，故难以透过细胞膜，所以提取时应首先破坏其细胞膜。质，因分子量较大，故难以透过细胞膜，所以提取时应首先破坏其细胞膜。矿物性药材：无细胞结构，其有效成分可直接溶解或无细胞结构，其有效成分可直接溶解或分散于提取剂中。分散于提取剂中。提取过程与机理提取过程与机理第二十页，共八十页。提取过程：提取过程：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理浸润渗透溶解扩散第二十一页，共八十页。浸润与渗透阶段：浸润与渗透阶段：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理 新药材的细胞中新药材的细胞中,含有多种可溶性物质和不溶性物质。药材经枯燥后，内部水分大含有多种可溶性物质和不溶性物质。药材经枯燥后，内部水分大局部被蒸发局部被蒸发,故细胞萎缩。当药材被粉碎时故细胞萎缩。当药材被粉碎时,一局部细胞可能发生破裂，其中所含的一局部细胞可能发生破裂，其中所含的成分可直接提取。而大局部细胞在粉碎后仍保持完整状态，当与提取剂接触时被提成分可直接提取。而大局部细胞在粉碎后仍保持完整状态，当与提取剂接触时被提取剂所润湿，同时提取剂通过毛细管和细胞间隙渗透至细胞组织内。取剂所润湿，同时提取剂通过毛细管和细胞间隙渗透至细胞组织内。第二十二页，共八十页。浸润与渗透阶段：浸润与渗透阶段：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理 提取剂能否润湿药材外表，并渗透进入到细胞组织中，取决于提取剂提取剂能否润湿药材外表，并渗透进入到细胞组织中，取决于提取剂对物质的润湿性以及该物质与提取剂间的界面张力。一般情况下，非极对物质的润湿性以及该物质与提取剂间的界面张力。一般情况下，非极性提取剂不易从含有大量水分的药材中提取出有效成分，极性提取剂不性提取剂不易从含有大量水分的药材中提取出有效成分，极性提取剂不易从富含油脂的药材中提取出有效成分。对于含油脂的药材可先用石油易从富含油脂的药材中提取出有效成分。对于含油脂的药材可先用石油醚或苯进行脱脂，然后再用适宜的提取剂提取。醚或苯进行脱脂，然后再用适宜的提取剂提取。第二十三页，共八十页。溶解阶段：溶解阶段：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理 提取剂进入细胞组织后，与药材中的各种成分相接触，并使其中提取剂进入细胞组织后，与药材中的各种成分相接触，并使其中的可溶性成分转入到提取剂中，该过程称为溶解。的可溶性成分转入到提取剂中，该过程称为溶解。药物成分溶解于提取剂的过程可能是物理溶解过程，也可能是使药物成分溶解于提取剂的过程可能是物理溶解过程，也可能是使药物成分溶解的反响过程。药材的种类不同，其溶解机理有很大差异。药物成分溶解的反响过程。药材的种类不同，其溶解机理有很大差异。一般情况下，水能溶解晶体和胶质，故其提取液多含胶体物质而呈胶体一般情况下，水能溶解晶体和胶质，故其提取液多含胶体物质而呈胶体液，乙醇提取液含胶质较少，而亲脂性提取液那么不含胶质。液，乙醇提取液含胶质较少，而亲脂性提取液那么不含胶质。第二十四页，共八十页。扩散阶段：扩散阶段：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理 提取剂溶解有效成分后，形成的浓溶液具有较高的渗透压，从而形成扩提取剂溶解有效成分后，形成的浓溶液具有较高的渗透压，从而形成扩散点，其溶解的成分将不停地向周围扩散以平衡其渗透压，这正是提取过散点，其溶解的成分将不停地向周围扩散以平衡其渗透压，这正是提取过程的推动力。在固体外外表与溶液主体之间存在一层很薄的溶液膜，其中程的推动力。在固体外外表与溶液主体之间存在一层很薄的溶液膜，其中的溶质存在浓度梯度，该膜常称为扩散边界层。的溶质存在浓度梯度，该膜常称为扩散边界层。第二十五页，共八十页。渗渗 透透 压压四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理 (a)渗透渗透 (b)渗透平衡渗透平衡 (c)反渗透反渗透第二十六页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理 提取过程中存在着提取剂由溶液主体传递至固体外表，再由固体外表传提取过程中存在着提取剂由溶液主体传递至固体外表，再由固体外表传递至固体内部的扩散过程，该过程的速率较快，一般不会成为提取过程的递至固体内部的扩散过程，该过程的速率较快，一般不会成为提取过程的速率控制步骤。速率控制步骤。另外还存在固体内形成的浓溶液中的溶质将向固体外表扩散，并通过扩散边界层另外还存在固体内形成的浓溶液中的溶质将向固体外表扩散，并通过扩散边界层扩散至溶液主体中的扩散过程。一般情况下，溶质由固体外表传递至溶液主体的传扩散至溶液主体中的扩散过程。一般情况下，溶质由固体外表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。质阻力远小于溶质在固体内部的扩散阻力。第二十七页，共八十页。提取速率方程：提取速率方程：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理 NN单位时间内传递至溶液主体的溶质的量，单位时间内传递至溶液主体的溶质的量，kmols-1kmols-1；KK总传质系数，总传质系数，m m s-1s-1；SS接触外表积，接触外表积，m2m2；CmCm固相与液相主体中有效成分的对数平均浓度差，固相与液相主体中有效成分的对数平均浓度差，kmolkmol m-3m-3第二十八页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理 C2、C1分别为提取开始和终了时固相与液相主体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，中有效成分的浓度差，kmol m-3。(教材教材p11)第二十九页，共八十页。总传质系数总传质系数 K K：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理 总传质系数与药材及提取剂的性质以及溶液的流动状态等因素有关，总传质系数与药材及提取剂的性质以及溶液的流动状态等因素有关，由以下扩散系数组成：由以下扩散系数组成：内扩散系数内扩散系数D内内：表示药材颗粒内部有效成分的传递速率表示药材颗粒内部有效成分的传递速率 自由扩散系数自由扩散系数D自自：表：表示在药材细胞内有效成分的传递速率示在药材细胞内有效成分的传递速率 对流扩散系数对流扩散系数D对对：表示在流动的萃：表示在流动的萃取剂中有效成分的传递速率其值可根据经验选取或在小试设备中通取剂中有效成分的传递速率其值可根据经验选取或在小试设备中通过实验测得。过实验测得。第三十页，共八十页。提取平衡状态下提取量的计算：提取平衡状态下提取量的计算：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理G G 药材中含有的待提取物质，药材中含有的待提取物质，kgkg；S S 提取平衡后放出的溶剂量，提取平衡后放出的溶剂量，kgkg；g g 提取后药材中残留的待提取物质，提取后药材中残留的待提取物质，kgkg；s s 提取后剩余在药材中的溶剂量，提取后剩余在药材中的溶剂量，kgkgG S+s=g s到达提取平衡到达提取平衡时时，对对待提取物待提取物进进行物料衡算可得：行物料衡算可得：第三十一页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理=S s设设：=G+1g那么：那么：对于一定量的提取剂，对于一定量的提取剂，则则g g ，提取量，提取量假假设进设进行第二次浸取，参加等量行第二次浸取，参加等量S S的新溶的新溶剂剂，根据物料平衡可得：，根据物料平衡可得：g S2+s2=g2s2=G (+1)2g2那么：那么：第三十二页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理以此以此类类推，当推，当进进行行n次浸取后，剩余在次浸取后，剩余在药药材中的待提取物的量材中的待提取物的量为为：=G (+1)ngn对于平衡状态下的多级错流萃取，假定各级进料量相同，参加的溶剂量对于平衡状态下的多级错流萃取，假定各级进料量相同，参加的溶剂量也相等且为新鲜溶剂，那么上式也可适用。也相等且为新鲜溶剂，那么上式也可适用。第三十三页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理例题：例题：现有现有50kg药材，其中有效成分的含量为药材，其中有效成分的含量为30%，药材对提取剂的吸收量与其，药材对提取剂的吸收量与其自身重量相同，对该药材提取自身重量相同，对该药材提取3次，每次使用的提取剂总量为药材量的次，每次使用的提取剂总量为药材量的3倍，求有效成分的总提取量是多少？倍，求有效成分的总提取量是多少？第三十四页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理解：解：=G (+1)3g3=500.3 (2+1)3=0.56kg=S s=3-1 1=2那么那么总总提取量提取量为为：15-0.56=14.44kg15-0.56=14.44kg第三十五页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理提取平衡状态下提取率的计算：提取平衡状态下提取率的计算：提取效果可以用提取率提取效果可以用提取率 E 来表示，来表示，E代表提取后提取液中含有代表提取后提取液中含有的溶的溶质质量与原料中溶量与原料中溶质总质总量的比量的比值值。设设提取后提取后药药材中剩余的溶材中剩余的溶剂剂量量为为1，提取加入的提取加入的总总溶溶剂剂量量为为M，则则在提取平衡条件下在提取平衡条件下单单次提次提取率取率为为：=M-1ME1第三十六页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理重复提取重复提取时时，第二次的提取率，第二次的提取率 E2 为为：=E2E1（1-E1）=M-1M2提取两次后，提取两次后，总总的提取率的提取率 E 为为：=M2-1M2E=E1+E2第三十七页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理以此以此类类推，提取推，提取n n次后，次后，总总的提取率的提取率 E 为为：Mn-1MnE=第三十八页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理例题：例题：求上题中总提取率是多少？假设每次提取后都对药渣进行压榨处理，使求上题中总提取率是多少？假设每次提取后都对药渣进行压榨处理，使其中溶剂含量将为其中溶剂含量将为0.5倍药材量，那么总提取率为多少？假设药材中无效成倍药材量，那么总提取率为多少？假设药材中无效成分的含量为分的含量为20%，那么不压榨时提取，那么不压榨时提取3次后无效成分的提取量为多少？假设次后无效成分的提取量为多少？假设不压榨提取不压榨提取5次，总提取率和无效成分的提取量又分别是多少？次，总提取率和无效成分的提取量又分别是多少？第三十九页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理解：解：1药药材材对对溶溶剂剂的吸收量的吸收量为为1，那么，那么总总溶溶剂剂量量 M=3/1=3Mn-1MnE=33-133=0.9632药药材材对对溶溶剂剂的吸收量的吸收量为为0.5，那么，那么总总溶溶剂剂量量 M=3/0.5=6Mn-1MnE=63-163=0.995第四十页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取过程与机理提取过程与机理解：解：3药药材中无效成分的提取量材中无效成分的提取量为为：50 0.2 0.963=9.63kg4不不压压榨提取榨提取5次的次的总总提取率提取率为为：Mn-1MnE=35-135=0.996此此时药时药材中无效成分的提取量材中无效成分的提取量为为：50 0.2 0.996=9.96kg第四十一页，共八十页。常用提取剂：常用提取剂：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂适宜的提取剂应对药物中的有效成分有较大的溶解度，而对无效成分适宜的提取剂应对药物中的有效成分有较大的溶解度，而对无效成分应少溶或不溶。此外，提取剂还应无毒、价廉，且易于回收。常用的应少溶或不溶。此外，提取剂还应无毒、价廉，且易于回收。常用的提取剂有水、乙醇、丙酮、氯仿、乙醚、石油醚等。提取剂有水、乙醇、丙酮、氯仿、乙醚、石油醚等。第四十二页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂水：水具有极性大、溶解范围广、价廉等水：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、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、多糖类甙质、蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类(果胶、粘液质、菊糖、淀粉等果胶、粘液质、菊糖、淀粉等)、以及酶、以及酶和少量的挥发油等。但由于水的选择性较和少量的挥发油等。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，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，局部从而给制剂带来一定的困难。此外，局部有效成分有效成分(如某些甙类等如某些甙类等)在水中会发生水在水中会发生水解。解。第四十三页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂乙醇：乙醇的溶解性介于极性与非极性溶剂乙醇：乙醇的溶解性介于极性与非极性溶剂之间。多采用乙醇与水的混合液作为提取剂，之间。多采用乙醇与水的混合液作为提取剂，可从药材中选择性地提取某些有效成分。研可从药材中选择性地提取某些有效成分。研究说明，含量大于究说明，含量大于9090的乙醇适用于提取药的乙醇适用于提取药材中的挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等成材中的挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等成分；含量为分；含量为50705070的乙醇适用于提取生物的乙醇适用于提取生物碱、甙类等成分；含量小于碱、甙类等成分；含量小于5050的乙醇适用的乙醇适用于提取苦味质、蒽醌类化合物。于提取苦味质、蒽醌类化合物。第四十四页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂氯仿：氯仿：氯仿是一种非极性提取剂，能溶解药材中的生物碱、甙类、挥发氯仿是一种非极性提取剂，能溶解药材中的生物碱、甙类、挥发油和树脂等成分，但不能溶解蛋白质、鞣质等成分。氯仿具有防腐作用且不油和树脂等成分，但不能溶解蛋白质、鞣质等成分。氯仿具有防腐作用且不易燃烧，但有强烈的药理作用，故一般仅用于有效成分的提纯和精制。易燃烧，但有强烈的药理作用，故一般仅用于有效成分的提纯和精制。第四十五页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂乙醚：乙醚是一种非极性有机提取剂，可与乙醚：乙醚是一种非极性有机提取剂，可与乙醇等有机溶剂任意混溶。乙醚溶解的选择乙醇等有机溶剂任意混溶。乙醚溶解的选择性较强，可溶解药材中的树脂、游离生物碱、性较强，可溶解药材中的树脂、游离生物碱、脂肪、挥发油以及某些甙类等成分，但对大脂肪、挥发油以及某些甙类等成分，但对大局部溶解于水的成分几乎不溶。乙醚具有强局部溶解于水的成分几乎不溶。乙醚具有强烈的生理作用，且极易燃烧，故一般仅用于烈的生理作用，且极易燃烧，故一般仅用于有效成分的提纯和精制。有效成分的提纯和精制。第四十六页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂石油醚：石油醚：石油醚是一种非极性提取剂，其溶解的选择性较强，石油醚是一种非极性提取剂，其溶解的选择性较强，可溶解药材中的脂肪油、蜡等成分，少数生物碱亦能被石油醚溶解，可溶解药材中的脂肪油、蜡等成分，少数生物碱亦能被石油醚溶解，但对药材中的其他成分几乎不溶。在制药生产中，石油醚常用作脱脂但对药材中的其他成分几乎不溶。在制药生产中，石油醚常用作脱脂剂。剂。第四十七页，共八十页。常用提取辅助剂：常用提取辅助剂：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂凡参加提取剂中能增加有效成分的溶解度及制品的稳定性或能除去或凡参加提取剂中能增加有效成分的溶解度及制品的稳定性或能除去或减少某些杂质的试剂称为提取辅助剂。例如：提取生物碱时参加适量减少某些杂质的试剂称为提取辅助剂。例如：提取生物碱时参加适量的酸，由于酸能与生物碱形成可溶性的生物碱盐，因而有利于生物碱的酸，由于酸能与生物碱形成可溶性的生物碱盐，因而有利于生物碱的提取；又如：提取甘草制剂时参加氨溶液那么有利于甘草酸的提取的提取；又如：提取甘草制剂时参加氨溶液那么有利于甘草酸的提取等。等。第四十八页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂盐酸、硫酸、冰醋酸、酒石酸等均是常用盐酸、硫酸、冰醋酸、酒石酸等均是常用的酸类提取辅助剂；氨水、碳酸钠、碳酸的酸类提取辅助剂；氨水、碳酸钠、碳酸钙等均是常用的碱类提取辅助剂；此外，钙等均是常用的碱类提取辅助剂；此外，许多外表活性剂也常用作提取辅助剂。许多外表活性剂也常用作提取辅助剂。第四十九页，共八十页。提取剂的选择：提取剂的选择：四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂中药成分在溶剂中的溶解度直接关系到提取效果的好坏。在实际的生中药成分在溶剂中的溶解度直接关系到提取效果的好坏。在实际的生产过程中，根据要提取物质的不同性质选取不同的溶剂，使要提取的产过程中，根据要提取物质的不同性质选取不同的溶剂，使要提取的成分到达最高含量。提取剂可分为亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。成分到达最高含量。提取剂可分为亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。一些常见溶剂的亲水性的强弱顺序：水一些常见溶剂的亲水性的强弱顺序：水 甲醇甲醇 乙醇乙醇 丙酮丙酮 乙酸乙酯乙酸乙酯 乙醚乙醚 氯仿氯仿 苯苯 石油醚。石油醚。第五十页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂 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。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、平安、廉价的溶剂首先应根据过去的用药经验，选择常用、平安、廉价的溶剂(如水如水)作作为提取剂。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，但假设该制剂以前作医院药剂或临床应用时一直用水煎疗效好，提取，但假设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。稀醇作为提取剂。第五十一页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂 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pHpH值、添加辅助剂或应用特殊技术值、添加辅助剂或应用特殊技术(如超声提取、微波提取、超临界提取如超声提取、微波提取、超临界提取等等)，以改善提取效果。，以改善提取效果。第五十二页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂 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。但分多、杂质少，在实际操作中多使用不同浓度的乙醇。但95%95%乙醇作溶剂的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、平安性差，此外高浓度的乙醇的生产可行性和发性强、损失大、易燃烧、平安性差，此外高浓度的乙醇的生产可行性和可操作性均较差。除水和醇外，其它提取剂也有少量应用，如提取松萝酸可操作性均较差。除水和醇外，其它提取剂也有少量应用，如提取松萝酸用苯作溶剂时提取物纯度及收率均较高，但苯有毒，易燃，需特殊厂房、用苯作溶剂时提取物纯度及收率均较高，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。设备和特别劳保方可投产，一般中成药厂皆无此条件。第五十三页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?提取剂和辅助剂提取剂和辅助剂 最后还要考虑到本钱核算。用有机溶剂提取中药有效成分，不仅溶剂最后还要考虑到本钱核算。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，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，临床的平安性较差。医药的传统用药习惯，临床的平安性较差。第五十四页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?常用提取方法常用提取方法浸渍法浸渍法煎煮法煎煮法渗漉法渗漉法水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法第五十五页，共八十页。四川理工学院四川理工学院?制药别离工程制药别离工程?浸渍法一般在常温下进行。操作时，先将粉碎后的药材参加提取器，然后参浸渍法一般在常温下进行。操作时，先将粉碎后的药材参加提取器，然后参加适量的提取剂，在搅拌或振摇的条件下，浸渍一定的时间，使药材中的有效加适量的提取剂，在搅拌或振摇的条件下，浸渍一定的时间，使药材中的有效成分转移至提取剂中。收集上清液并滤去残渣即得提取液。成分转移至提取剂中。收集上清液并滤去残渣即得提取液。浸渍法适用于粘性药物以及无组织结构、新鲜且易膨胀药材的提取，所浸渍法适用于粘性药物以及无组织结构、新鲜且易膨胀药材的提取，所得产品在不低于浸渍温度的条件下能保持较好的澄明度。缺点是提取效率得产品在不低于浸