医学专题一制药分离工程固液萃取.ppt

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1、概述中药的成分(chngfn)中药的提取药材提取过程与机理常用提取剂和辅助剂常用提取方法工艺参数常见提取设备四川理工学院四川理工学院 第二章第二章 固液萃取固液萃取(cuq)(cuq)制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程第一页，共八十页。了解固液萃取的基本概念，过程了解固液萃取的基本概念，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(fngf)(fngf)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

2、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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程本章本章(bn zhn)(bn zhn)学习目的：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：萃取：利用利用混混合物中各组分在某合物中各组分在某溶剂中的溶解度差溶剂中的溶解度差异来分离混合物的异来分离混合物的一种单元一种单元(dnyun)操作操作制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程概概 述述四川理工学院四川理工学院固液萃取：用溶剂分离固体混合物的用溶剂分离固体混合物的萃取操作萃取操作(cozu)，常用于中药成分的提取。，常用于中药成分的提取。液液萃取：用溶剂分离液体混合物的萃取

3、操用溶剂分离液体混合物的萃取操作，常用于中药提取液的粗分，合成反应物的提取，生作，常用于中药提取液的粗分，合成反应物的提取，生物发酵液的提取等。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(cuq)(cuq)：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程概概 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，使其进入液相，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再将不溶性固体与溶

4、液分开(fn ki)(fn ki)的单元操作。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，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。滤饼或固体物的洗涤等。第四页，共八十页。专属名词专属名词(mng c)(mng c)：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程概概 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。载体载体(zit(zit)：固体原料中的不可溶性组分。：固体原料中的不可溶性组分。提取剂（浸取剂

5、）：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。提取提取(tq)(tq)过程：过程：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程概概 述述提取(tq)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(ji gng)(ji gng)：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程概概 述述按一定质量标准浓缩加工制成煎膏剂、酒剂、酊剂按

6、一定质量标准浓缩加工制成煎膏剂、酒剂、酊剂(dngj)(dngj)、浸膏、流、浸膏、流浸膏等剂型。浸膏等剂型。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。型。加入适当辅料，加工制成软膏、栓剂等其它剂型。加入适当辅料，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。几种几种(j zhn)(j zhn)剂型：剂型：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程概概 述述酊酊剂剂药药物用物用规规定定浓浓度的乙醇浸出或溶解度的

7、乙醇浸出或溶解(rngji)(rngji)而制成的澄而制成的澄清清液体液体制制剂剂，亦可用流浸膏稀，亦可用流浸膏稀释释制成。供口服或外用。制成。供口服或外用。酒酒剂剂药药材用蒸材用蒸馏馏酒浸提而制成的澄酒浸提而制成的澄清清液体制液体制剂剂。煎膏煎膏剂剂药药材用水煎煮、去渣材用水煎煮、去渣浓缩浓缩后，加后，加炼炼蜜或糖而制成的半蜜或糖而制成的半流体制流体制剂剂。浸膏浸膏剂剂用煎煮法或渗漉法制用煎煮法或渗漉法制备备，全部煎煮液或渗漉液，全部煎煮液或渗漉液应应低低温浓缩温浓缩至稠膏至稠膏状状，加稀，加稀释剂释剂或或继续浓缩继续浓缩至至规规定的量。定的量。第八页，共八十页。中药材的成分比较复杂，单味药

8、如此，中药复方就更是如中药材的成分比较复杂，单味药如此，中药复方就更是如此。在制药分离过程中我们所关注的是具有此。在制药分离过程中我们所关注的是具有(jyu)(jyu)生物活性的药物成分，那么按照中药所含成分的生物活性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、辅助成分、无效成分和组织物。可分为有效成分、辅助成分、无效成分和组织物。中药中药(zhngyo)(zhngyo)成分成分四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程第九页，共八十页。有效成分：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。有效成分指有药理活性、能产

9、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。如果尚未提纯（或纯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）成单体则称为化）成单体则称为有效部位有效部位(bwi)(bwi)，应能反映一定的活性指标。，应能反映一定的活性指标。辅助成分：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。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，发挥其强心作用。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。无效成分：无效成分：指本身

10、无效甚至有害的物质。如脂肪、淀粉、蛋白质等，往往影响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。提取效果、制剂的稳定性、外观和药效等。组织物：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。指构成药材细胞或其他不溶性物质。如纤维素、栓皮等。中药中药(zhngyo)(zhngyo)成分成分四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程第十页，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分离除去，但应注意，所谓无效成分只是相对组织物应

11、尽量分离除去，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；在大黄大黄(dihung)(dihung)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。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分离中除去，但在有药材中的蛋白类成分多作为无效成分在分离中除去，但在有些药物中却是主要有效成分，如天花粉蛋白。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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程中药中药(zhngyo)(zhngyo)成分成分第十

12、一页，共八十页。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程中药中药(zhngyo)(zhngyo)的提的提取取单体成分单体成分(chng fn)(chng fn)的提取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。单体成分单体成分(chng fn)(chng fn)的提取：的提取：某些药材的有效成分具有明确的临床疗效某些药材的有效成分具有明确的临床疗效(lioxio)(lioxio)，化学结构、理化性，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，可以进行单一成分的提取

13、、分离、精制。如齐墩果酸、豆腐果苷、以进行单一成分的提取、分离、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、黄藤素等可纯化制成注射液。单体成分制剂具有药物成秋碱、黄藤素等可纯化制成注射液。单体成分制剂具有药物成分明确，有利于稳定性与安全性等优点，但是有些药物纯化后分明确，有利于稳定性与安全性等优点，但是有些药物纯化后不如单味药的有效部分提取物疗效不如单味药的有效部分提取物疗效(lioxio)(lioxio)好。好。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程中药的提取中药的

14、提取第十三页，共八十页。单味药的提取单味药的提取(tq)(tq)：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,但从中医临床实践但从中医临床实践的疗效要明显优于单体化合物的作用的疗效要明显优于单体化合物的作用,制备的成本制备的成本(chngbn)(chngbn)也较低。单也较低。单味药提取是中药制剂加工的一项重要提取方法味药提取是中药制剂加工的一项重要提取方法,不仅适用于单方不仅适用于单方成药的制剂成药的制剂(如五味子、刺五加、益母草等如五味子、刺五加、益母草等),),而且适用于复方成药而且适用于复方成药制剂的生产。制剂的生产。四川理工学

15、院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程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(tq)(tq)：例如例如,制备银黄制备银黄(yn hun(yn hun)片和银黄片和银黄(yn hun(yn hun)注射液注射液,可以先分别制备金银可以先分别制备金银花和黄芩的单味提取物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,混合后配料压片或制备注射液。特别是注射液的制备混合后配料压片或制备注射液。特别是注射液的制备,为了防止复为了防止复方提取中形成沉淀方提取中形成沉淀,大多数复方的注射剂都需在前期制备过

16、程中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。等还可供调剂用。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程中药的提取中药的提取第十五页，共八十页。复方复方(ffng)(ffng)的提取：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中药复方从古至今在我国医药史上一直占重要地位(dwi)(dwi)，在，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。而起作用。例如四逆汤是由附子

17、、肉桂、干姜、甘草组成。附子含乌头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。实验证明四逆汤的起作用。实验证明四逆汤的LD50LD50只有单味附子的只有单味附子的1/41/4，许多复方药，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。其整体发挥作用的。

18、四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程中药的提取中药的提取第十六页，共八十页。中药中药(zhngyo)(zhngyo)提取的特点：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，有时会产生增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。溶现象，即增大欲提取成分的溶解度。如油脂类杂质如油脂类杂质(zzh)(zzh)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。黄碱的含量将增加。中药成分间存在的这种助溶、增溶作用中

19、药成分间存在的这种助溶、增溶作用可部分解释可部分解释为在中药中含有某些可降低溶液表面活性的物质，如皂苷、树胶、蛋白质等，为在中药中含有某些可降低溶液表面活性的物质，如皂苷、树胶、蛋白质等，这些表面活性物质的浓度较高时，就会在溶液中聚合成这些表面活性物质的浓度较高时，就会在溶液中聚合成“胶团胶团”，而原来在水，而原来在水中不溶解或部分溶解难的物质分子可以钻进胶团的内部，分布在胶团的中中不溶解或部分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。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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程中药的提取中

20、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的一个重要(zhngyo)(zhngyo)因素。但有时各成分之间又可能相互作用生因素。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好或提取率下降。这一问题在复方研究中更为突出。效果不好或提取率下降。这一问题在复方研究中更为突

21、出。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程中药中药(zhngyo)(zhngyo)的提的提取取第十八页，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原酸发生沉淀，大黄鞣质与栀子、茵陈之间也有沉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。上述现象提示我们淀产生。上述现象提示我们(w(w men)men)在中药的复方提取过程中

22、应该考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。虑是采用分提工艺，还是采用合提工艺。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程中药中药(zhngyo)(zhngyo)的提的提取取第十九页，共八十页。药材药材(yoci)(yoci)制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程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小得多，故提取时有效成分需透过(tu u)细胞膜，而无效成分则应留在细胞膜，而无效成分则应留在细胞内。细胞内。动物性药材：有效成分一

23、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。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。提取提取(tq)(tq)过程：过程：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与机过程与机理理浸润渗透溶解扩散第二十一页，共八十页。浸润浸润(jnrn)(jnrn)与渗透阶段：与渗透阶

24、段：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与与机理机理 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。药材经干燥后，内部水含有多种可溶性物质和不溶性物质。药材经干燥后，内部水分大部分被蒸发分大部分被蒸发,故细胞萎缩。当药材被粉碎时故细胞萎缩。当药材被粉碎时,一部分细胞可能发生破裂，一部分细胞可能发生破裂，其中所含的成分可直接提取。而大部分细胞在粉碎后仍保持完整状态，其中所含的成分可直接提取。而大部分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当与提取剂接触

25、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。渗透至细胞组织内。第二十二页，共八十页。浸润浸润(jnrn)(jnrn)与渗透阶段：与渗透阶段：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与与机理机理 提取剂能否润湿药材表面，并渗透进入到细胞组织中，取决于提取剂对物质的润提取剂能否润湿药材表面，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，非极性提取剂不易从含有大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

26、成分，极性提取剂不易从富含油脂的药材中提取出有效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醚或苯进行脱脂，然后再用适宜的提取剂提取成分。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。第二十三页，共八十页。溶解溶解(rngji)(rngji)阶段：阶段：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与与机理机理 提取剂进入细胞组织后，与药材中的各种成分相接触，并使其中的可溶性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

27、入到提取剂中，该过程称为溶解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应过程。药材的种类不同，其溶解机理有很大差异。一般情况下，水溶解的反应过程。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液，乙醇提取液含胶质能溶解晶体和胶质，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，而亲脂性提取液则不含胶质。较少，而亲脂性提取液则不含胶质。第二十四页，共八十页。扩散扩散(kusn)(kusn)阶段：阶段：四川理

28、工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与机过程与机理理 提取剂溶解有效成分后，形成的浓溶液具有较高的渗透压，从而形成扩散点，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，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这正是提取过程的推动力力。在固体外表面与溶液主体之间存在一层很薄的溶液膜，其中的溶质。在固体外表面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，该膜常称为存在浓度梯度，该膜常称为扩散边界层扩散边界层。第二十五页，共八十页。渗渗 透

29、透 压压四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与机过程与机理理 (a)渗透渗透(shntu)(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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与与机理机理 提取过程中存在着提取剂由溶液主体传递至固体表面，再由固体表面传提取过程中存在着提取剂由溶液主体传递至固体表面，再由固体表面传递至固体内部的扩散递至固体内部的扩散(kusn)过程，该过程的速率较快，一般不会成为提取过程，该过程的速率较快，一般不会成为提取过程

30、的速率控制步骤。过程的速率控制步骤。另外还存在固体内形成的浓溶液中的溶质将向固体表面扩散，并通过扩另外还存在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的扩散过程。一般情况下，溶质由固体表面传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。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。第二十七页，共八十页。提取提取(tq)(tq)速率方程：速率方程：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与机过程与机理理 NN单位时间内传递至溶液

31、主体的溶质的量，单位时间内传递至溶液主体的溶质的量，kmolskmols-1-1；KK总传质系数，总传质系数，m m s s-1-1；SS接触表面积，接触表面积，m m2 2；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 m-3-3第二十八页，共八十页。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与机过程与机理理 C2、C1分别为提取开始和终了时固相与液相分别为提取开始和终了时固相与液相主体主体(zht)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p1

32、1)第二十九页，共八十页。总传质总传质(chun zh)(chun zh)系数系数 K K：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与与机理机理 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，由以下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：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：表示药材颗粒内部有效成分的传递速率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：表示在药材细胞内有效：表示在药材细胞内有效成分的传递速率成分的传递速率 对流扩散系数对

33、流扩散系数D对对：表示在流动的萃取剂中有效成分的：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过实验测得。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。第三十页，共八十页。提取平衡状态提取平衡状态(zhungti)(zhungti)下提取量的计算：下提取量的计算：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与与机理机理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

34、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达到提取平衡达到提取平衡时时，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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与过程与机理机理=S s设设：=G+1g则则：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，提取量若若进进行第二次浸取，加入等量行第二次浸取，加入等量（S）的新溶的新溶剂剂，根据，根据(gnj)(gnj)物料平衡可得：物料平衡可得：g S2+s2=g2

35、s2=G (+1)2g2则则：第三十二页，共八十页。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与过程与机理机理以此以此类类推，当推，当进进行行n次浸取次浸取(jn q(jn q)后，剩余在后，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，加入的溶剂量也相对于平衡状态下的多级错流萃取，假定各级进料量相同，加入的溶剂量也相等且为新鲜溶剂，则上式也可适用。等且为新鲜溶剂，则上式也可适用。第三十三页，共八十页。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程

36、工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与与机理机理例题例题(lt)(lt)：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，倍，求有效成分的总提取量是多少？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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与机过程与机理理解：解：=G (+1)3g3=500.3 (2+1)3=0.5

37、6kg=S s=3-1 1=2则总则总提取提取(tq(tq)量量为为：15-0.56=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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与机过程与机理理提取平衡提取平衡(pnghng)(pnghng)状态下提取率的计算：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

38、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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)过程与机过程与机理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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与与机理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

39、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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与机理与机理例题例题(lt)(lt)：求上题中总提取率是多少？若每次提取后都对药渣进行压榨处理，使其求上题中总提取率是多少？若每次提取后都对药渣进行压榨处理，使其中溶剂含量将为中溶剂含量将为0.5倍药材量，则总提取率为多少？若药材中无效成分倍药材量，则总提取率为多少？若药材中无效成分的含量为的含量为20%，则不压榨时提取，则不压榨时提取3次后无效成分的提取量为多少？若不压榨次后无效成分的提取量为多少？若不压榨提取提取5次，总

40、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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取过程提取过程(guchng)(guchng)与机理与机理解：解：（1）药药材材(yoci)对对溶溶剂剂的吸收量的吸收量为为1，则总则总溶溶剂剂量量 M=3/1=3Mn-1MnE=33-133=0.963（2）药药材材对对溶溶剂剂的吸收量的吸收量为为0.5，则总则总溶溶剂剂量量 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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程

41、提取提取(tq)(tq)过程与机过程与机理理解：解：（3）药药材材(yoci)中无效成分的提取量中无效成分的提取量为为：50 0.2 0.963=9.63kg（4）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。常用常用(chn yn)(chn yn)提取剂：提取剂：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)剂和辅助剂和辅助剂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

42、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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)剂和辅助剂和辅助剂剂水：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、蛋白水可提取药

43、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、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，部分有效成分有效成分(如某些甙类等如某些甙类等)在水中会发生在水中会发生(fshng)(fshng)水解。水解。第四十三页，共八十页。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取

44、(tq)(tq)剂和辅剂和辅助剂助剂乙醇：乙醇：乙醇的溶解性介于极性与非极性溶剂之间。多采用乙醇的溶解性介于极性与非极性溶剂之间。多采用(ciyng)(ciyng)乙醇与水的混合液作为提取剂，可从药材中选择性地提取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。研究表明，含量大于某些有效成分。研究表明，含量大于9090的乙醇适用于提取药材的乙醇适用于提取药材中的挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等成分；含量为中的挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等成分；含量为50507070的乙的乙醇适用于提取生物碱、甙类等成分；含量小于醇适用于提取生物碱、甙类等成分；含量小于5050的乙醇适用于提取苦的

45、乙醇适用于提取苦味质、蒽醌类化合物。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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)剂和辅助剂和辅助剂剂氯仿：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易燃烧仿具有防腐作用且不易燃烧(rnsho)，但有强烈的药理作用，故一，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。般仅用于有效成分的提纯和精制。第四十五页，共八

46、十页。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)剂和辅助剂和辅助剂剂乙醚：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。乙醚溶解的选择性较强，可溶解药材中的树脂、游离生物碱、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、脂肪、挥发油以及某些甙类等成分，但对大部分溶解于水的成分几乎脂肪、挥发油以及某些甙类等成分，但对大部分溶解于水的成分几乎不溶。乙醚具有强烈的生理不溶。乙醚具有强烈的生理(shngl)作用，且极易燃烧，故一般仅用作用，且极易燃烧，故一般仅用于有效成分的

47、提纯和精制。于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分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)剂和辅助剂和辅助剂剂石油醚：石油醚：石油醚是一种非极性提取剂，其溶解的选择性较强，可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，少数溶解药材中的脂肪油、蜡等成分，少数(shosh)(shosh)生物碱亦能被石油醚溶解，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，石油醚常用作脱脂剂。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。第四十七页，共八十页。常用常用(chn yn)

48、(chn yn)提取辅助剂：提取辅助剂：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)剂和辅助剂和辅助剂剂凡加入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凡加入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：提取生物碱时加入适量的酸，由于酸能与生物碱形成可溶性的生物碱盐，因而加入适量的酸，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提取；又如：提取甘草制剂时加入氨溶液则有利有利于生物碱的提取；又如：提取甘草制剂时加入氨溶液则有利

49、于甘草酸的提取等。于甘草酸的提取等。第四十八页，共八十页。四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)工程工程提取提取(tq)(tq)剂和辅助剂和辅助剂剂盐酸、硫酸、冰醋酸、酒石酸盐酸、硫酸、冰醋酸、酒石酸等均是常用的酸类提取辅等均是常用的酸类提取辅助剂；助剂；氨水、碳酸钠、碳酸钙氨水、碳酸钠、碳酸钙等均是常用的碱类提取辅助等均是常用的碱类提取辅助剂；此外，许多剂；此外，许多(xdu)(xdu)表面活性剂也常用作提取辅助剂。表面活性剂也常用作提取辅助剂。第四十九页，共八十页。提取提取(tq)(tq)剂的选择：剂的选择：四川理工学院四川理工学院制药分离制药分离(fnl)(fnl)

50、工程工程提取提取(tq)(tq)剂和辅助剂和辅助剂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。在实际的生产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，使要提取的成分过程中，根据要提取物质的不同性质选取不同的溶剂，使要提取的成分达到最高含量。提取剂可分为亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。一些达到最高含量。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