第二章-药品质量标准与药典课件.ppt

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Practice,GSP),是控制药品流通环节有可能发生质量问题的因素，从而防止质量事故发生的一整套管理程序，现行的,GSP,是,2000,年,4,月由国家药监局发布，,2000,年,7,月,1,日起实施，是国家药监局发布的一部在推行上具有强制性的行政规章。是我国第一部纳入法律范畴的,GSP,。,（,5,）,中药材生产质量管理规范,(Good Agriculturing Practice,GAP),是中药种植（养殖）的标准化，应遵循,GAP,原则，,GAP,是,1998,年由欧盟最先提出的，是对药材种植生产全过程的控制标准和程序规范，主要解决原料的集中、质量的均一和稳定性，,GAP,只是一个大原则，具体每味药材需有各自的,SOP,（操作规程），满足符合,GAP,标准的药材的种植是中药生产的第一车间。,我国制定药品质量标准的指导思想：,中药标准立足于特色，西药标准立足于赶超。,我国现行药品质量标准,1.,中华人民共和国药典，简称中国药典,2.,中华人民共和国卫生部药品标准，简称部,颁标准,自,2001,年,12,月,1,日起施行的,中华人民共和国药品管理法,中第三十二条规定“药品必须符合国家药品标准”。明确取消了地方药品标准。从,2001,年,12,月,1,日起至,2002,年11,月,30,日，国家药品监督管理局对,药品管理法,修订前按照当时实行的地方药品标准批准生产的药品品种，逐个进行审查，经审查，对符合,中华人民共和国药品管理法,有关规定的，纳入国家药品标准，可以继续生产；对不符合规定的，立即停止该品种的生产并撤销其批准文号。,药品法,第十二条,药品生产企业必须对其生产的药品进行质量检验；不符合国家药品标准或者不按照省、自治区、直辖市人民政府药品监督管理部门制定的中药饮片炮制的，不得出厂,。,一、药典知识,一、中国药典基本知识,（一）,中国药典的历史沿革,建国以来，先后出版了七版药典，,1953,、,1963,、,1977,、,1985,、,1990,、,1995,、,2000,、,2005,及,2010,年版药典，现行使用的是中国药典（,2010,年版）。其英文名称是,Chinese Pharmacopiea,，缩写为,ChP,（,2010,）。,药典是国家关于药品标准的法典，是国家管理药品生产与质量的依据，和其他法令一样具有约束力。,中国药典（,20,10年版）分为一、二、三部。,2010,年版,中国药典,分为三部出版，一部为中药，二部为化学药，三部为生物制品。,2010,年版,中国药典,收载品种,4600,余种，其中新增,1300,余种，基本覆盖国家基本药物目录品种和国家医疗保险目录品种。,在药品安全性方面，除在附录中加强安全性检查总体要求外，在品种正文标准中也大幅度增加或完善安全性检查项目，进一步提高对,高风险品种,的标准要求，进一步加强对,重金属,或,有害元素,、,杂质,、,残留溶剂,等的控制，并规定眼用制剂按无菌制剂要求，明确用于烧伤或严重创伤的外用剂型均按无菌要求。新版药典的附录和凡例等通用性、基础性技术规定与要求，对药典以外的所有上市药品都有直接的作用和影响力。,在有效性和质量可控性方面，除新增和修订相关的检查方法和指导原则外，在品种正文标准中增加或完善有效性检查项目，大幅度增加了符合中药特点的专属性鉴别，含量测定采用了专属性更强的检查方法，增加溶出度、含量均匀度等检查项目。,2010,年版,中国药典,重点药品标准的系统性提高工作，对高风险药品尤为重视。对药典一部收载的中药注射剂品种全部增加了,重金属,和,有害元素,限度标准,;,此外对于其他注射剂品种的标准也不同程度地增加了对产品安全性、有效性及质量可控性等方面的质控要求，这些措施对于解决,注射剂,、特别是中药注射剂的安全性问题必将起到积极的作用。,二、中药标准整体水平全面提升,（,一）中药收载品种数量大幅度提高,新版药典收载中药材、中药饮片、中成药和中药提取物标准大幅提升，一举改变和扭转长期以来收载品种少、基础差，尤其是中药饮片缺乏标准的局面。在中药资源保护及其相关标准技术创新得到跨越式发展。,（二）中药品种分别增加和完善了安全性质控指标,一是在中药附录中加强安全性检查总体要求。如在附录制剂通则中，口服酊剂增订,甲醇,限量检查，橡胶膏剂首次提出不得检出,致病菌,检查要求等,;,在附录检测方法中，新增,二氧化硫,残留量测定法、,黄曲霉毒素,测定法、渗透压摩尔浓度测定法、,异常毒性,检查法、降压物质检查法、过敏反应检查法、溶血与凝聚检查法等。,二是在中药正文标准中增加或完善安全性检查项目。如对易霉变的桃仁、杏仁等新增,黄曲霉素,检测，方法和限度与国际一致,;,在正文标准中全面禁用,苯,作为溶剂,;,对工艺中使用有机溶剂的均检查,有机溶剂,残留,;,对川乌、草乌、马钱子等,剧毒性,饮片，采用高效液相色谱法（,HPLC,）,等更先进、更精确的方法加以限量检查。,三是在,重金属,和,有害元素,控制方面，新版药典采用电感耦合等离子体质谱（,ICP-MS,）,测定中药中砷、汞、铅、镉、铜的含量,;,对一部所有中药注射剂及枸杞子、山楂、人参、党参等用药时间长、儿童常用的品种均增加了重金属和有害元素限度标准。,（三）解决了中药饮片标准的问题,2010,年版,中国药典,的一个主要特点就是，大幅增加了中药饮片标准的收载数量，初步解决了长期困扰中药饮片产业发展的国家标准较少、地方炮制规范不统一等问题。对于提高中药饮片质量，保证中医临床用药的安全有效，推动中药饮片产业健康发展，将起到积极的作用。,（四）大幅增加符合中药特点的专属性鉴定,一是中药标准中不再使用颜色或沉淀的化学反应和光谱鉴别方法。,二是标准中大幅增加,横切面,或,粉末,显微鉴别。,2005,年版药典共收载显微鉴别,620,项,;2010,年版仅新增显微鉴别就达,633,项，所有的药材和饮片及含生药粉的中成药基本都增加了专属性很强的横切面或粉末显微鉴别。,三是标准中大量使用专属性较强的薄层色谱（,TLC,）,鉴别技术。,2005,年版药典共收载薄层色谱鉴别,1507,项,;2010,年版药典仅新增薄层色谱鉴别就达,2494,项，除矿物药外均有专属性强的薄层鉴别方法。,三、现代分析技术广泛应用,一是扩大了对成熟新技术方法的收载。如附录中新增离子色谱法、核磁共振波谱法、拉曼光谱法指导原则等。中药品种中采用了,液相色谱,/,质谱联用,、,DNA,分子鉴定,、,薄层,-,生物自显影技术,等方法，以提高分析灵敏度和专属性，解决常规分析方法无法解决的问题。新增药品微生物检验替代方法验证指导原则、微生物限度检查法应用指导原则、药品微生物实验室规范指导原则等，以缩小附录在微生物方面与国外药典的差距。,二是进一步扩大了对新技术的应用,除在附录中扩大收载成熟的新技术方法外，品种正文中进一步扩大了对新技术的应用。药典一部根据中医药理论和中药成分复杂的特点，建立能反映中药整体特性的方法，将反映中药内在质量整体变化情况的色谱指纹图谱技术应用到药品标准中，以保证质量的稳定均一。,中国药典英文版,临床用药需知,各年的增补本,药典注释,操作标准：中华人民共和国医药行业标准,药品检验操作规程,（二）中国药典的基本结构和内容,药典的内容一般分为凡例、正文、附录和索引四部分。,凡例,（,General Notices,）,把一些与标准有关的、共性的、需要明确的问题，以及采用的计量单 位、符号与专门术语等，用条文加以规定，以避免在全书中重复说明。,2.,正文,（,Monographys,）,是药典的主要内容，为所收载药品或制,剂的质量标准。,3.,附录,（,Appendix,）,附录部分记载了制剂通则、生物制品通则、一般杂质检查方法、一般鉴别试验、有关物理常数测定法、试剂配制法以及色谱法、光谱法等内容。,4.,索引,（,Index,）,中文索引（汉语拼音索引）和英文名称,索引。,三、中国药典采用的计量单位、符号与专业术语,（一）计量单位和符号,长 度：米,m;分米 dm；厘米 cm；毫米,mm；,微米,um；纳 米 nm；,体 积：升,L；毫升 mL；微升 uL；,质 量：千克,kg；克 g；毫克 mg；微克 ug；纳,克,ng；,压 力：兆帕,MPa；千帕kPa；帕Pa,；,动力黏度：帕秒,Pa,s；,运动黏度：平方毫米每秒,mm,2,/s,波 数：负一次方厘米,cm,-1,密 度：千克每立方米,kg/m,3,；,克每立方厘米,g/cm,3,；,放射性活度：吉贝可,GBg；兆贝可 MBg；千贝克,kBg；贝克 Bg,（二）专业术语,1,、溶解度：溶解度是药品的一种物理性质，是指药品在溶剂中的溶解能力。药典中的溶解度是指在各品种项下选用的溶剂中的溶解性能。,药品的近似溶解度以下列各词表示：,极易溶解：系指溶质能在（,1g,或,1ml,）溶剂不到,1ml,中溶解。,易溶：系指溶质能在（,1g,或,1ml,）溶剂,1ml,不到,10ml,中溶解。,溶解,:,系指溶质能在（,1g,或,1ml,）溶剂,10ml,不到,30ml,中溶解。,略溶：系指溶质能在（,1g,或,1ml,）溶剂,30ml,不到,100ml,中溶解。,微溶：系指溶质能在（,1g,或,1ml,）溶剂,100ml,不到,1000ml,中溶解。,极微溶解：系指溶质能在（,1g,或,1ml,）溶剂,1000ml,不到,10000ml,中溶解。,几乎不荣或不溶：系指溶质能在（,1g,或,1ml,）溶剂,10000ml,中不完全溶解。,实验方法：除另有规定外，称取研成细粉的供试品或量取液体供试液，置于,25,2,一定容量的溶剂中，每隔,5min,强力振摇,30s,；观察,30min,内的溶解情况，如看不见溶质颗粒或液滴时，即为完全溶解。,2,、温度,水浴温度出另有规定外，均指,98-100,热水 系指,70-80,微温或温水,40-50,室温,10-30,冷水,2-10,冰浴,0,放冷 指放冷至室温,3,、百分比用,“,”,符号表示，系指重量的比例；但溶液的百分比，除另有规定外，系指溶液,100ml,中含有溶质若干克；乙醇的百分比，系指在,20,时容量的比例。,此外，根据需要可采用下列符号：,(g/g),表示溶液,100g,中含有溶质若干克；,(ml/ml),表示溶液,100ml,中含有溶质若干毫升；,(ml/g),表示溶液,100g,中含有溶质若干毫升；,(g/ml),表示溶液,100ml,中含有溶质若干克。,4,、液体的滴，系在,20,时，以,1.0ml,水为,20,滴进行换算。,5,、溶液后记录的,“,(110),”,等符号，系指固体溶质,1.0g,或液体溶质,1.0ml,加溶剂 使成,10ml的溶液；未指明用何种溶剂时，均系指水溶液；两种或两种以上液体的混合物，品名间用半字线,“,”,隔开，其后括号内所示的,“,：,”,符号，系指各液体混合时的容量 比例。,四、标准品、对照品及选用原则,标准品,:,系指用于生物检定，抗生素或化 学药品中含量或效价测定的标准物质，按效价单位（或,g,）计，以国际标准品进行标定。,对照品：系指在用于检测时，除另有规定外，均按干品（或无水物）进行计算后使用的标准物质。,选用原则,标准品与对照品（不包括色谱用的内标物质）均由国家药品监督管理部门指定的单位制备、标定和供应，标准品与对照品的建立或变更其原有的活性或成分和含量，应与原标准品、对照品或国际标准品进行对比，并经过协同标定和一定的工作程序进行技术审定，标准品与对照品均应附有使用说明书、质量要求（包括水分等）、使用效期和装量等。,五、取样量的有关要求,1,、取样的准确度、精密度,试验中的供试品与试液等,“,称量,”,或,“,量取,”,的量均用数字表示，其精确度可根据数值的有效数字位数来确定。如称取,“,0.1g,”,，系指称取量可为,0.06,0.14g,，称取,“,2g,”,系指称取量应准确至所取重量可为,1.5,2.5g,，称取,“,2.0g,”,，系指称取量可为,1.95,2.05g,，称取,“,2.00g,”,系指称取量可为,1.995,2.005g,。用量具；取用量为,“,约,”若干时，系指取量不得超过规定量的,10%,。,规定精密称定时，系指称取量应准确至所称取量的,1/1000,；规定称定时，应准确至称取量的,1/100,；规定精密量取时，系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精密度的要求；规定,“,量取,”,时，可用量筒或按量取体积的有效数字为数选。,恒重,除另有规定外，系指供试品连续两次干燥或炽灼后的重量差异在,0.3mg以下的重量。干燥至恒重的第二次及以后各次称重均应在规定条件下继续干燥1小时后进行；炽灼至恒重的第二次称重应在继续炽灼30分钟后进行。,“,按干燥品（或无水物，或无溶剂）计算,”,除另有规定外，应取未经干燥（或未去水，或未去溶剂的供试品进行试验，并将计算中的取用量按检查 项下测得的干燥失重（或水分，或溶剂）扣除。,试验中的,“,空白试验,”,系指在不加供试品或以等量溶剂替代供试液的情况下，按同法操作所得的结果；含量测定中的,“,并将滴定的结果用空白试验校正,”,，系指按供 试品所耗滴定液的量（,ml）与空白试验中所耗滴定液量（ml）之差进行计算。,试验时的温度,未注明者，系指在室温下进行；温度高低对试验结果有显著影响 者，除另有规定外，应以,252为准。,六、试药、试液、指示剂,1、试验用的试药,除另有规定外，均应根据附录试药项下的规定，选用不同等级并符合国家标准或国务院有关行政主管部门规定的试剂标准。试液、缓冲液指示 剂与指示液及滴定液等均应符合附录的规定或按照附录的规定制备。,2、试验用水,除另有规定外，均系指纯化水。酸碱度检查所用的水，均系指新沸并放冷至室温的水。,3、乙醇,未指明浓度时均系指,95%（ml/ml）的乙醇。,4、溶液的澄清度检查,除以水为溶剂可不标明外，对用酸、碱或有机溶剂将原料药制成一定浓度的溶液作澄清度检查时，其标题均应标明何种溶液的澄清度。,5、酸碱性试验,如未指明用何种指示剂，均系指石蕊试纸。,七、检验方法和限度,1,、本版药典收载的药材及制剂，均应按规定的方法进行检验，如采用其他方法，应将该方法与规定的方法做比较试验，根据试验结果掌握使用，但在仲裁时仍以本版药典规定的方法为准。,2,、药品的含量（,%,），除另有注明者外均按重量计。如规定上限为,100,以上时，系指用本版药典规定的分析方法测定时可能达到的数值，它为药典规定的限度允许偏差，并非真实含量；如未规定上限时，系指不超过,101.0,。制剂中规定的含量限度范围，是根据该药味含量的多少、测定方法、生产过程和贮 存期间可能产生的偏差或变化而制定的，生产中应按标示量,100,投料。,3,、标准中规定的各种纯度和限度数值以及制剂的重（装）量差异，系包括上 限和下限两个数值本身及中间数值，规定的这些数值不论是百分数还是绝对数字，其最后一位数字都是有效位。试验结果在运算过程中，可比规定的有效数字多保留一位数，而后根据有效数字的修约规定进舍至规定有效位。,1,、美国药典,The United States Pharmacopoeia,，缩写,USP,，目前为,32,版，即,USP,（,32,）,美国国家处方集,The National Formulary,，缩写,NF,，目前为,27,版，即,NF,（,27,）,二、几种常用外国药典简介,以上二者合并为一册，缩写为,USP（32）,NF（27）,2002年起每年一版，,USP（25）,NF（20）,为亚洲版专版药典首版,。,3,日本药局方,缩写,JP,，目前为,2005,年，,15,版，即,JP,（,15,）,2,英国药典,British Pharmacopoeia,，缩写,BP,，目前为,2005,年版，即,BP,（,22,）,4欧洲药典,European Pharmacopoeia，缩写Ph.Eup，目前为第五版，2005年增补本。欧洲药典对其成员国，与本国药典具有同样约束力，并且互为补充。,5国际药典,The International Pharmacopoeia，缩写Ph.Int，,目前为第三版，由世界卫生组织（,WHO）,颁布,。,二、药品检验工作基本程序,药品检验工作基本程序,取样,鉴别,含量测定,检查,提取,纯化,样品制备,记录,报告,一、,药品检验工作基本程序,（一）取样（,Sample,）,要考虑取样的科学性、真实性与代表性1.,基本原则 均匀、合理,2.,特殊装置 如固体原料药用取样探子取样,1.,抽取样品法：,当药品经包装为箱或袋时，且数量较大，可随机从大批样品中取出部分箱或袋，随机取出一定样品。,2.,圆锥四分法：,将样品堆积成正圆锥形，将圆锥上部压平，然后从圆锥上部十字状垂直向下切开，分成四份，取对角的两等份混匀，直至得到最后样品量,3.,分层取样法,：吸管从容器中分层取样，然后将样品混匀,（,二）鉴别（,Identifcation）,判断已知药物及其制剂的真伪；采用一组（二个或几个）试验项目全面评价一个药物。,1.,性状（,Description,）,性状项下记述药品的外观、臭、味和一般的稳定性情况，溶解度以及物理常数等。,（,1,）外观、臭、味和稳定性；,（,2,）溶解度；,（,3,）物理常数 物理常数包括相对密度、馏程、熔点、凝点、比旋度、折光率、黏度、吸收系数、碘值、皂化值和酸值等；测定结果不仅对药品具有鉴别意义，也反映药品的纯度，是评价药品质量的主要指标之一。构成法定药品质量标准，测定方法收载于药典附录。,2,.,显微鉴别,(1),化学鉴别法,例：苯甲酸,鉴别,取本品约,0.2g，加4%氢氧化钠溶液15ml，振摇，滤过，滤液中加三氯化铁试液2滴，即生成赭色沉淀。,（,2）光谱鉴别,3,.,理化鉴别,（,3,）色谱鉴别,TLC,法,应用最多（,R,f,、颜色、荧光）,GC,法,适用于含挥发性成分的药物,HPLC,法,常与含量测定同时进行,（,三）检查,1、,按制剂通则有关要求进行检查。,2、杂质检查。,（,四）含量测定,判断一个药物的质量是否符合要求，必须全面考虑鉴别、检查与含量测定三者的检验结果。,二、记录及报告,必须有检验人员、复核人员及部门负责人签名或盖章，必要时由检验单位盖章。,（一）原始记录,完整、真实、具体、清晰,1.,供试品情况（名称、批号、规格、数量、来源、外观、包装等）；,2.,日期（取样、检验、报告等）；,3.,检验情况（依据、项目、操作步骤、数据、计算结果、结论等）；,4.,若需涂改，只可划线，重写后要签名；,涂改方式：划两条细线，在右上角写正确数字并签名,例,9.6543,-8.1270,1.5272,张杰,例,0.1031,2,例,消耗,22.31ml,张杰,05,张杰,3,5.,记录完成后，需复核。复核后的记录，属内容和计算错误的，由复核人负责；属检验操作错误的，由检验人负责。,品名 包装规格,批号 厂牌来源,数量 取样日期,取样数量 报告日期,检验依据,检验记录,结论,复核人 检验人,（二）检验报告书,完整、简洁，结论明确。除无操作步骤外其,它内容同原始记录。,1.,全面检验均符合质量标准。如：,（三）结论,本品为,“,维生素,C,”,，符合中国药典（,200,5年版）的规定。,三、计量仪器认证要求,（,1,）经计量检定合格；,2,）具有正常工作所需的环境条件；,（,3,）具有称职的保存、维护、使用人员；,（,4,）具有完善的管理制度。,第四节 分析样品的制备,一、取样,二、样品的制备,供试品制备的原则：,最大限度地保留被测定成分，除去干扰物质，将被测定成分浓缩至分析方法最小检测限所需浓度。,对于同一成分在不同的剂型中所采用的提取、分离、净化方法可能完全不同，例如欲对制剂中马钱子成分士的宁生物碱进行分析，当马钱子存在于剂中，样品应先蒸去乙醇，再根据生物碱的性质特点，选择提取、分离方法；如存在于蜜丸中，则应考虑大量蜂蜜的存在对提取分离的影响，所以首先要加硅藻土作为稀释剂，与蜜丸研匀，干燥。,（一）提取,1,、溶剂提取法,选用适当的溶剂将中药制剂中的被测成分溶出的方法称溶剂提取法。溶剂的选择应遵循,“,相似相溶,”,原则。,常用提取方法：溶剂提取法又可分为冷提取、热提取和物理提取法。,萃取法,适用于液体制剂的处理方法，此法简便、快速，据所用萃取溶剂不同，萃取的效率高低取决于所选用的溶剂，溶质在有机相和水相的分配比越大，萃取效果越好。,冷浸法,本法适用于固体样品的提取，方法简便。将样品粉碎后精密称取一定量置具塞容器内加入溶剂，浸泡一定时间。整个浸提过程是指溶媒溶解、分散其有效成分而变成浸出液的全部过程。冷浸法的优点是适宜遇热不稳定成分的提取，且提取的杂质少，样品纯净。,回流提取法,本法是以有机溶剂作溶媒，用回流装置，加热回流提取，提取至一定时间后，滤出提取液，经处理后制成供试品溶液。本法主要用于固体制剂的提取，对热不稳定或具有挥发性的组分不宜用回流提取法提取。,连续回流提取法,连续回流提取法使用索氏提取器连续进行提取，操作简便，节省溶剂，提取效率高，遇热易破坏的成分不宜用此法。,索氏提取器,1,冷凝管,2,溶剂蒸气上升管,3,虹吸管,4,装有药粉的滤纸袋,5,溶剂,6,水浴,超声提取法,超声波提取法是将样品置适当的容器中，加入提取溶剂，放入超声振荡器中提取。超声提取能使样品粉末更好地分散于溶剂中，提高提取效率和提取速度。本法特点是提取效率高，操作简便。,超临界流体萃取,(Superitical Fluid,Extraction，以下简称SFE),是一项发展很快、应用很广的实用性新技术。传统的提取物质中有效成份的方法，如水蒸汽蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等，其工艺复杂、产品纯度不高，而且易残留有害物质。超临界流体萃取是利用流体在超临界状态时具有密度大、粘度小、扩散系数大等优良的传质特性而成功开发的。它具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低等优点。,什么是超临界,：,任何一种物质都存在三种相态,-,气相、液相、固相。三相呈平衡态共存的点叫三相点。液、气两相呈平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。超临界流体,SCF),是指在临界温度（,Tc,）和临界压力,(Pv),以上的流体。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。,超临界萃取的原理,超临界流体萃取分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，超临界流体具有很好的流动性和渗透性，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以在超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。,相,密度,(g/ml),扩散系数,(cm2/s),粘度,(g/cm.s),气体,(G),10-3,10-1,10-4,超临界流,(SCF),0.3,0.9,10-3,10-4,10-4,10-3,液体,(L),1,10-5,10-2,这种流体,(SCF)兼有气液两重性的特点，它既有与气体相当的高渗透能力和低的粘度，又兼有与液体相近的密度和对许多物质优良的溶解能力。,超临界流体（）的选取,溶质在某溶剂中的溶解度与溶剂的密度呈正相关，,SCF,也与此类似。因此，通过改变压力和温度，改变,SCF,的密度，便能溶解许多不同类型的物质，达到选择性地提取各种类型化合物的目的。可作为,SCF,的物质很多，如二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、甲醇、氨和水等。其中二氧化碳因其临界温度低（,c,31.3),接近室温；临界压力小,(,v,7.15MPa),，扩散系数为液体的,100,倍，因而具有惊人的溶解能力。且无色、无味、无毒、不易燃、化学惰性、低膨胀性、价廉、易制得高纯气体等特点，现在应用最为广泛。,二氧化碳超临界萃取的溶解作用,在超临界状态下，CO,2,对不同溶质的溶解能力有以下规律：,亲脂性、低沸点成分可在,104KPa以下萃取，如挥发油、烃、酯、内酯、醚、环氧化合物等,。,化合物的分子量愈大，愈难萃取。分子量在,200400范围内的组分容易萃取，高分子量 物质(如蛋白质、树胶和蜡等)则很难萃取。,化合物的极性基团,(如-OH、-COOH等)愈多，则愈难萃取。如糖、氨基酸的萃取压力则要4104KPa以上；,超临界,CO,2,萃取的特点,1,、可以在接近室温,(35-40),及,CO,2,气体笼罩下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸点，低挥发、易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。,2,、由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留溶媒，同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染，,100%,的纯天然，符合当今,“,绿色环保,”,、,“,回归自然,”,的高品位追求。,3,、控制工艺参数可以分离得到不同的产物，可用来萃取多种产品，而且原料中的重金属、无机物、尘土等都不会被,CO,2,溶解带出。,4、蒸馏和萃取合二为一，可以同时完成蒸馏和萃取两个过程，尤其适用于分离难分离的物质，如有机混合物、同系物的分离精制等。,5、能耗少；热水、冷水全都是闭路循环，无 废水、废渣排放。CO,2,也是闭路循环，仅在排料时带出少许，不会污染环境。由于能耗少、用人少、物料消耗少，所以运行费用非常低。,因此，,CO,2,特别适合天然产物有效成分的提取。对于天然物料的萃取，其产品真正称得上是,100%纯天然的,“,绿色产品,”,。,影响超临界萃取的主要因素,1,、密度：溶剂强度与,SCF,的密度有关。温度一定时，密度,(,压力,),增加，可使溶剂强度增加，溶质的溶解度增加。,2,、夹带剂：适用于,SFE,的大多数溶剂是极性小的溶剂，这有利于选择性的提取，但限制了其对极性较大溶质的应用。因此可在这些,SCF,中加入少量夹带剂（如乙醇等）以改变溶剂的极性。加一定夹带剂的,SFE-CO2,可以创造一般溶剂达不到的萃取条件，大幅度提高收率。,3,、粒度：溶质从样品颗粒中的扩散，可用,Fick,第二定律加以描述。粒子的大小可影响萃取的收率。一般来说，粒度小有利于,SFE-CO2,萃取。,4,、流体体积：提取物的分子结构与所需的,SCF,的体积有关。增大流体的体积能提高回收率。,超临界萃取技术的应用及前景展望,1,、食品工业：植物动物油脂的提取及脱色等。,2、医药、化妆品：鱼油中的高级脂肪酸(EPA、DHA等）的提取；药效成分(生物碱、甙等)的提取化妆品原料(美肤效果剂、表面活性剂等)的提取。,3、化学工业：石油残渣油的脱沥；原油的回收、润滑油的再生；烃的分离、煤液化油的提取；含有难分解物质的废液的处理；用超临界流体色谱仪进行分析和分离。,4、医药工业：SFE-CO2技术在生物活性物质和天然药物提取中的应用，超临界流体技术在手性药物合成中的应用，超临界流体技术在药剂学中的应用，超临界流体技术在药物分析中的应用。,目前，有关超临界流体技术的基础理论研究正在加强，大规模的工业化还有一定的困难，但从这项技术的应用可以看出超临界萃取技术在未来具有极其广阔的发展前景,。,2,、升华法,某些固体化学成分具有较高的蒸气压，受热时不经熔融就可直接气化，气体遇冷又凝固为原来的固体化合物，此过程称为升华。,中药中某些成分具有升华的性质，可利用升华的方法直接从中药中提取出来。如樟木中的樟脑，是世界上最早应用升华法制取的有效成分。茶叶中的咖啡碱加热到,178,就能升华而不被分解。此外，游离羟基蒽醌类成分、小分子游离香豆素类成分及某些有机酸和酚类成分等，也具有升华的性质，可用升华法提取。,升华法虽简单易行，但药材炭化后，往往产生挥发性的焦油状物，粘附在升华物上，不易精制除去，并且升华不完全，产率低，有时还伴有分解现象，因此较少采用。,3,、蒸馏法,是将提取液加热沸腾，使溶剂气化并冷凝为液体而回收，达到提取液浓缩的目的。,蒸馏方法的选择可随提取液的沸点和性质而定，为了避免仪器受热不均匀而炸裂破损，或引起成分的分解破坏，在常压和减压蒸馏时，应采用热浴间接加热。常用的热浴有水浴、油浴和砂浴。,二、水蒸气蒸馏法,基本原理是根据分压定律（,P,总,=P,水,+PA,），系统中总蒸气压等于各组份蒸气压之和。当总蒸气压与外界大气压相等时，溶液开始沸腾。从公式可以看出，其沸点低于任何一组份的沸点。,本法适用于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶于水的成分提取。,分 子 蒸 馏 技 术,MOLECULAR DISTILLATION TECHNOLOG,分子蒸馏技术,是现代工业生产的一项重要分离技术,分子与分子之间存在着相互作用力。当两分子离得较远时，分子之间的吸引力是主要的。但当两分子相互接近到一定距离之后，分子之间的作用力就会改变为斥力，并且随着其接近程度而迅速增加。当接近到一定程度时，由于斥力的作用，两分子发生斥离。这种由于接近而至斥离的过程就是分子的碰撞过程。,分子碰撞,一、分子运动理论分子运动平均自由程,分子运动平均自由程,平均自由程的数字表达式可写为：,平均自由程,运动分子所处空间的压强；,运动分子的环境温度；,波尔兹曼常数,分子运动自由程,一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程。,根据分子运动理论，液体分子受热从液面逸出，不同种类的分子，其平均自由程不同；,液体混合物为达到分离的目的，首先进行加热，能量足够的分子逸出液面。轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，若在离液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一冷凝面，使得轻分子落在冷凝面上被冷凝，从而破坏了轻分子的动态平衡，使得轻分子继续不断逸出。而重分子因达不到冷凝面，很快趋于动态平衡。这样就将混合物分离了。,分子蒸馏的原理,对于许多物料而言，至今基本上仍未有可供实际应用的数学公式能对分子蒸馏中的变量参数进行准确的描述。但在包括生产线在内的相关设计模型范围内，由经验从各种规格蒸发器模型中获得的蒸馏条件，可以安全地推广到从实验室用的到生产线上用的分子蒸馏装置中，尽管没有一个完整的理论。,膜 形 成,Nasselt,对降膜、无机械运动的,“,垂直,”,装置中的膜形成，描述如下：,m,名义膜厚米,物料动力粘度米,2,秒,-1,g,重力加速度米,秒,-2,Re,雷诺数，无因次,Re,400,时，该方程成立,表面载荷米,3,秒,-1,米,-1,物料的动力粘度米,2,秒,-1,假设一个层（无扰动）流，其名义膜厚：,对机械式刮膜来说，文献中所见到的所有膜厚,都是由经验公式确定的，它们介于,0.05,0.5mm,之间。,表面载荷（取决于蒸发器的长度,）,物料黏度,刮片元件施加于膜上的力,主要参数,停留时间和热分解,名义停留时间,直接影响因素,加热面长度,物料黏度,表面载荷,要求的产量,Hickman,和,Embree,对分解几率给出如下公式,：,Z,pt,Z,分解几率,P,工作压力（与工作温度成正比）,t,停留时间秒,物料在分子蒸馏中的,分解几率,和,停留时间,比其它类型的蒸发器低了数量级,。,分解几率（对物料的热破坏）,对分子蒸馏而言，在实际中可以发现：,如果阻止蒸汽流进入内部冷凝器中的不凝性气体,被抽走，那么在介于10,-1,10,-3,mbar之间的工作压力,下，分子蒸馏器能获得300kg/,h的生产能力。,对许多物料来说，该范围内的生产能力使分子蒸,馏在经济上十分诱人！,蒸发速度,数学公式仅仅适用于具有自由流动膜的,“,纯,”,分子蒸馏推广的,Lang muir,knudsen,方程为：,蒸发速度,Kg/m,2,h,分子量,蒸汽压,mbar,蒸馏温度,k,残余气体的压力愈低，,值愈接近,值得说明的是，分子蒸馏的压力为,10,-3,托级，系指,残余空气的压力，绝非,被蒸馏空间的压力。因蒸馏物质的蒸汽压是根据液面温度而定的，它完全可能比残余压力大很多，直到约托（即两者相差近千倍）。,内部冷凝器，流阻小，极限真空高,分,子,蒸,馏,装,置,分子蒸馏与其它蒸馏方法相比其突出优点,在于：,a.,操作温度低,b.,物料受热时间短,（这两点对于高沸点和热敏物料尤为重要）,c.,工业化生产能力,分子蒸馏的缺点：,1,生产能力方面,2,设备投资方面,主要区别在于物料形成薄膜的方法不同,。,现在国内、外的工业化装置以转子刮膜式为主。,分子蒸馏模式,离心薄膜式,转子刮膜式,转子刮膜式分子蒸馏器,石油化工方面,塑料工业方面,食品工业方面,医药方面,香料工业方面,应用概况,1.,酸性氯化物,2.,氨基酸酯,3.,葡萄糖衍生物,4.,吲哚,5.,萜酯,6.,天然和合成维生素,7.,互叶白千层油,8.,辣椒碱,9.,大蒜素的精制,10.,川芎,11.,当归,姜油,中草药有效成分的提纯,制药,中试型设备：,MD-S150,净化方法,1、液,-液萃取法,可采用适当的溶剂利用萃取法原理将被测成分或杂质提取出来使被测成分与杂质分离,。,2,、色谱法,色谱法是中药分析中常用的样品净化方法，包括柱色谱法、薄层色谱法和纸色谱法，其中以,柱色谱法,常用。,萃取,EXTRACTION,萃取：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。,基本概念,萃取剂：流体（液体，超临界流体）,液体：液液萃取,有机溶剂萃取,双水相萃取,反胶团萃取,液膜萃取,固体：液固萃取（浸取）,目标物,萃取相（轻相）,萃余相（重相）,操作的一般过程,萃取,洗涤,反萃取,分配定律,分配定律,(,distribution law,),在恒温恒压下，溶质在互不相溶的两相中达到分配平衡