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中文摘要 (3)
英文摘要 (4)
1 引言 (5)
1.1 课题背景与研究意义 (5)
1.2 国内外研究现状 (7)
1.3 课题主要研究内容 (9)
2 当归多糖提取分离工艺与纯化实验研究 (10)
2.1 原料与试剂 (10)
2.2 仪器与设备 (10)
2.3 实验方法 (10)
2.3.1 当归预处理 (10)
2.3.2 当归多糖含量测定 (10)
2.3.3 提取实验单因素设计 (11)
2.3.4 正交实验设计 (13)
2.4 结果与分析 (13)
2.4.1 标准曲线绘制 (13)
2.4.2 单因素试验分析 (14)
2.4.3 正交实验结果分析 (23)
2.4.4 最佳工艺放大实验 (25)
2.5 当归多糖膜分离与纯化 (25)
2.5.1 当归多糖初步纯化 (25)
2.5.2 当归多糖的微滤 (25)
2.5.3 当归多糖膜分离 (25)
3 工厂设计 (27)
3.1 物料恒算 (27)
3.1.1 当归原料物料恒算 (27)
3.1.2 乙醇物料恒算 (27)
3.1.3 水物料恒算 (27)
3.1.4 酶恒算 (27)
3.2 热量恒算 (28)
3.3 设备选型与计算 (28)
3.3.1 粉碎机械设备选型 (28)
3.3.2 水提罐设计 (28)
3.3.3 微滤设备选型 (29)
3.3.4 膜分离设备选型 (29)
3.3.5 真空干燥设备选型 (29)
3.3.6 包装设备选型 (29)
3.3.7 其他辅助设备选型 (29)
3.4 多功能提取罐设计与计算 (30)
3.4.1 基本参数设计 (30)
3.4.2 总体设计 (30)
3.4.3 结构设计与计算 (30)
3.5 技术经济分析 (32)
3.5.1 全厂总投资 (32)
3.5.2 成本核算 (33)
3.5.3 毛利润核算 (34)
3.5.4 其他费用核算 (35)
3.5.5 年利润恒算 (35)
结论 (36)
谢辞 (36)
参考文献 (37)
当归多糖提取分离工艺研究与车间设计
摘要:本文当归多糖提取率为考察指标，通过单因素试验和正交试验研究优化了当归多糖酶解水提法的提取工艺条件，结果表明：浸提时间150min，纤维素酶与果胶酶的比例2︰4，加酶总量0.3(g/10g当归)，酶解温度45℃，料液比1︰10，浸提温度80℃，浸提1次，在此条件下当归多糖提取率达到9.67%，放大试验证明该工艺稳定可行。采用微滤和超滤膜分离法对当归多糖进行分离纯化，得到分子量大于100KD的当归多糖，纯度达到89.5%。
在实验研究的基础上，对年产300吨当归多糖提取物的生产车间进行了初步设计，技术经济分析结果显示该项目需要总投资3440万元，每年销售额可达5400万元，利润1060万元，创税432万元。
关键词：当归多糖提取率，酶解水提，正交试验，膜分离，车间设计
Abstract：In this experiment, with Angelica polysaccharide rate for index,single factor experiments and orthogonal experiments optimize Angelica polysaccharide
enzymes mentioned process .The optimum parameters of extraction is
extraction time 150min,the rate of Cellulose enzyme and pectic enzyme 2︰
4,enzyme dosage 0.3g/10g Angelica, Enzyme treatment temperature of
45℃ , extraction temperature 80℃,liquid ratio 1︰10,extracted 1 time.nder
these conditions, the yield is 9.67%.Amplifying test show that the process is
stable and suitable for industrial production. Also, the different molecular
weight cutoff membrane Separation and purification Angelica
Polysaccharides is been studied. Experiment shows: Molecules larger than
100KD’s Angelica polysaccharide are high purity, reach to 89.5%.
Plant design shows that：the technics are advancd，equipments are steady，
the layout is reasonable. economic analyse shows that：this project needs
33.4 million yuan investment。The total sale will be 54million yuan per
year.The margin and tax will contribute 14.92million yuan1per year.
Key Words:Angelica polysaccharides yield，Enzymatic Extraction，orthogonal experiments，Membrane Separation，Purity
1 引言
1.1 课题研究背景及意义
多糖又称多聚糖(Polysaccharide)，是由lO个以上单糖通过糖苷键连接而成的聚糖，其分子量一般为数万甚至达数百万。作为来自高等植物、动物细胞膜和微生物细胞壁中的天然高分子化合物，是构成生命的四大基本物质之一。
多糖不但是动植物的主要结构支持物质(如甲壳动物中的几丁质，植物中的纤维素)，而且也是生物体主要能量来源(如淀粉、糖原)。同时多糖也是工业上重要多聚体的原料来源，如食品工业上不可缺少的卡拉胶、黄原胶等。随着分子生物学及细胞生物学的发展，糖的其它诸多生物功能不断被认识，糖不仅可以以多糖或游离寡糖的形式直接参与生命过程，而且可以作为糖复合物，如糖蛋白、蛋白聚糖及糖脂等参与许多重要的生命活动。糖蛋白、蛋白聚糖及糖脂都是细胞膜的重要组成成分，其结构中的糖链作为生命活动过程中主要的生物信息携带者和传递者调节着细胞的生长、发育、分化、代谢、受体作用、分子识别和免疫反应等现象和过程。许多糖复合物分子中的寡糖链是其发挥生物功能所必需的，同时寡糖链还决定着某些分子的组装、转运、消化失活及分类储藏等。此外，糖复合物还与许多疾病，如癌症、细菌和病毒感染等疾病有着密切的关系。总之，对糖的生物学研究已经表明：一切主要的生命活动过程都有糖的参与[1-4]。
植物多糖以其天然活性物质，来源广泛，毒副作用小而受到研究者的青睐。我国多糖资源丰富，尤其是来自中草原的植物多糖具有很的开发潜力。当归是一种最常用的临床中药，当归多糖作为当归中的重要组成部分，其药理学价值近年来得到了深入的研究，主要表现在促进血小板聚集、免疫促进作用、抗肿瘤作用和抗放射损伤作用等几个方面。
对免疫系统的影响当归多糖对机体的免疫器官有明显的作用。商澎[5]等在研究多糖AP2O 组分对小鼠移植肿瘤的抑制作用时发现给药组的脾脏质量明显大于对照组,胸腺质量均明显小于对照组。当归多糖对淋巴细胞有较强的活性作用,可促进小鼠体内外脾淋巴细胞的增殖,激活淋巴细胞的增殖作用。当归多糖对机体免疫功能的机理,与其对免疫器官以及淋巴细胞和细胞介质的作用有关。当归多糖可使荷瘤小鼠的巨噬细胞数目及吞噬能力及脾细胞的NK活性显著增加,从而提高主动免疫治疗效
应。当归多糖能促进小鼠淋巴细胞增殖,提高IL - 2 和血清抗体的水平。当归多糖对小鼠体内体外IFR2γ有一定的诱生和激活作用, IFN2γ主要功能为抗病毒、抗细胞增殖和免疫调节,其免疫调节作用较强,这与多糖的免疫促进作用有关。
对血液系统的作用对造血系统的影响:当归多糖能增加外周血细胞、白细胞、血红蛋白及骨髓有核细胞数,这种作用特别是在外周血细胞减少和骨髓受到抑制时
尤为明显。实验研究表明【6】当归多糖对正常或贫血的髓系造血祖细胞增殖分化有明显的促进作用。这种作用与其激活BFU2E、CFU2E 增殖与巨噬细胞的激活有关。洪艳等实验研究表明,当归多糖对放射性损伤小鼠红细胞C3b 受体花环率和外周血白细胞、血小板数有明显的增加作用,显著提高放射损伤小鼠的造血功能。对凝血和血小板聚集的影响:杨铁虹等用红外比浊法测定血小板聚集率,凝血酶原时间( PT) ,凝血酶时间(TT) ,活化部分凝血活酶时(APTT) ,断尾法测出血时间,玻片法测凝血酶时间,结果表明,当归多糖能显著延长凝血时间,显著升高5分血小板聚集率。此研究发现,当归在凝血方面表现出双向性调节作用,其抗凝血作用主要是影响内源性凝血系统,显著延长APTT ,对外源性凝血系统影响较弱,并能促进血小板聚集,这可能是它止血的作用途径。
抗肿瘤作用当归多糖抗肿瘤作用研究已取得较大的进展, Haruki Yamada [7]等以L1210 细胞系、KG21 细胞系、U937 细胞系和K562 细胞系群形成的影响和睦抗癌活性实验表明, 当归多糖对L1210、KG21、U937 细胞系均有明显的抑制作用; 当归多糖组分AP2O 可显著减轻肉瘤S180 模型小鼠的瘤重量,可显著减轻艾氏腹水癌小
鼠模型的瘤重量,提高生命延长率。
抗放射损伤作用实验表明[8]将小鼠分为正常对照组(C) 、照射对照组(B) 、照射+ 当归多糖组(A) ,检测三组刀豆蛋白(ConA) 诱导的T 细胞增殖和IL22 及血清抗体产生能力,结果表明,预先给予当归多糖的受照组(A) T 淋巴细胞增殖和IL - 2 及血清抗体水平显著高于照射对照组,可见当归多糖对放射性损伤造成的免疫功能下
降有一定的预防作用。
其他药理作用实验研究发现[9]当归多糖在适合剂量下可影响小鼠肝脏中的NO 含量,通过影响肝中iNoS、CNoS、BaX、Bcl22 的表达来阻断脂多糖和卡介苗诱发的肝细胞损伤,从而起到保护肝脏的作用。
中医中药同陶瓷，京剧，武术，丝绸，书法等都是我国的国粹。“十五”期间，国家加大对“发展现代医药和我国传统医药”项目的投资与重视，《中共中央国务
院关于卫生改革与发展的决定》和《中共中央关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》等文件的出台，标志着国家已确定要以高新技术改造传统中药产业为导向，调整产业结构，优化生产要素，规范市场行为，加快中药产业现代化步伐，不断提高中药产业对人民健康和社会主义现代化建设的贡献。自08年3月起，科技部先后启动了“当归中药资源利用关键技术及产业化研究”等项目的研究。在国家与社会的重视下，我国中药产业正迎来一个全新的局面。当归作为最常用的临床中药，自古就有“十方九归”和“药王”之誉，已有两千多年的临床药用史。产于甘肃岷县的当归(岷归)是当归中的佳品，是中国药典收载的正品当归。
在我国，当归资源丰富，仅甘肃定西地区岷归（产于甘肃岷县的当归）的栽培面积已达20万亩，年产量4万吨。但是由于缺少深加工技术，多数岷归以原药材或初级加工品走向市场，技术含量低，经济效益极低。而从当归中提取当归多糖可以提升当归中药产品的科技含量，提高经济效益，使当地的资源优势转化为经济优势，促进经济的发展。因此研究当归原料深加工以及产业化设计具有重大的经济效益和社会效益。
1.2 国内外研究现状
目前对当归多糖的提取方法主要有3种即：传统的水提法，微波辅助萃取法，超声波辅助萃取法[10]。
水提法即将当归与介质水一起混合，将温度恒定在70—90℃之间，在一定的时间段内进行提取。水液提取当归多糖符合“水煎中药“的传统习惯，此方法操作简单，过程容易控制，而且能避免多糖降解，有助于提高多糖纯度，但是水提法不能保证多糖提取完全，采用不同性质溶剂（稀酸，稀碱，稀盐）作为提取介质的研究也已展开。
微波辅助萃取法是近年来新兴的多糖提取方法。其主要原理是[11]：微波的热效应使细胞壁破裂和细胞中膜失去活性，细胞质中的多糖很容易突破细胞膜和细胞壁的障碍被萃取出来，在微波2450赫兹变频电场的作用下，极性分子取向随电场方向改变而变化，从而导致分子旋转，摆动或振动，加大物料分子间相互碰撞的概率，使分子在极短的时间内达到活化的状态，比传统的加热方式均匀，高效，从而加速被萃取的成分向萃取剂界面的扩散。
超声波辅助萃取法同微波辅助萃取一样也是近年来新兴的提取方法。但它的作用原理与微波有所区别[12]：超声波振动能产生并传递强大的能量，大能量的超声波在液体里产生空化作用，加速植物中有效成分进入溶剂。除空话作用外，超声波有很多次级作用，如机械运动，乳化作用，扩散，击碎以及化学效应等。在这些次级作用的协同下，加大当归中多糖与溶剂的混合，促进提取的进行。
按不同方法提取得到的当归多糖只是粗多糖，不同分子量的多糖免疫活性差异很大，因而需要对当归多糖进行分级分离，以达到纯化的目的。可按分子大小和形状分级（如分级沉淀，超滤，凝胶柱色谱等），也可按分子所带电荷密度进行不同的分级（电泳，离子交换色谱等）。目前较为成熟的分级分离方法主要有超滤法，季铵盐沉淀法等[13]。
超滤法同反渗透（RO）、纳滤（NF）、微滤（MF）等膜分离过程相似，超滤（UF）是以压力为驱动力，利用机械筛分的原理选择性地从溶液中分离出大粒子溶质的分离过程。在压力作用下，料液中直径远小于超滤膜孔径的物质分子由高压料液侧透过超滤膜到达低压侧，得到超滤液或称为透过液；而直径大于超滤膜孔径的物质分子将被膜表面截留或返回至料液主体成为浓缩液；如果物质分子直径与超滤膜孔径相差不多，则可能被机械截留或吸附于膜表面，也有可能进入膜层内部阻塞膜孔；一旦由于浓差极化在膜表面形成被截留物质分子的滤饼层且滤饼层的孔隙率很小时，一些直径小于超滤膜孔径的物质分子也将被截留，此时实际起分离作用的是物质分子形成的滤饼层。膜分离技术是对传统化学分离方法的一次革命，国际上公认其为21世纪最有发展前途的一项重大生产技术。利用不同截留量的超滤膜来对当归多糖进行分离纯化无需使用外加有机溶剂，也不需加热，能根据所需的不同分子量范围去除杂质，得到纯度较高的多糖。
季铵盐沉淀法季铵盐的阳离子可与酸性多糖形成季铵络合物，此络合物在低离子强度的水溶液中不溶解而产生沉淀。若提高多糖液pH值或加入硼砂缓冲液，也可使中性多糖沉淀分离。常用季铵盐有十六烷基三甲基季铵盐的溴化物及其氢氧化物和十六烷基吡啶。商澎等向总多糖液中加人等体积8％十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，沉淀用NaC1溶液溶解，加人4倍体积预冷的95％乙醇，收集白色沉淀得到酸性多糖，含有较高的糖醛酸。CTAB处理后的上清为无色清液，加人1％ H，BO，(pH 6．O)，沉淀用NaOH溶液调pH为11．0，得到乳黄色果冻状沉淀，再用乙酸调pH为7．0后，用NaC1溶液溶解，最后用冷乙醇沉淀，离心收集沉淀第二组分。第二组分提取
后的上清液用乙酸调pH为4．4，加乙醇4 cI=静置过夜，便得到中性多糖。应用此法制得的多糖组分仍为多糖混合物，需要经过进一步的柱层析方可得到单一多糖组分。
通过上文的阐述，可以得知：当前当归多糖的主流提取方法仍是水法提取，并辅以其他新技术以提升提取效果。采用膜分离纯化当归多糖效果显著并且操作方便，是今后当归多糖纯化的主流发展方向。
1.3 课题的主要研究内容
选择当归为研究对象，分析确立影响当归多糖提取效果的主要因素；以当归多糖的提取率为考察指标，研究各因素在提取过程中的变化趋势，在单因素试验的基础上设计相应的正交试验，优化当归多糖提取工艺条件。将以最佳提取工艺提取得到的当归粗多糖经脱蛋白除杂后，采用用超滤膜分离的方法对当归多糖进行纯化，同时测定所得当归多糖的纯度。在实验所得的数据基础上，进行年产300吨当归多糖生产车间的初步设计，主要设计内容包括：物料衡算，能量衡算，主要设备选型与设计，技术经济分析，绘制带控制点的生产工艺流程图,设备布置图和提取罐部件图。
2 当归多糖提取分离工艺与纯化的实验研究
2.1 原料与试剂
当归(产于甘肃岷县)；葡萄糖(AR)；苯酚(重蒸馏；AR)；纤维素酶(食品级，市售)；果胶酶(食品级，市售)；无水乙醇(AR)；其他试剂均为分析纯。
2.2 仪器与设备
分析天平；紫外分光光度计(UV-1600)；恒温水浴锅(HH)；烘箱(DGF30/23-Ⅲ)；膜分离设备；容量瓶及其它玻璃仪器等。
2.3 试验方法
2.3.1 当归的预处理
由于当归取根部入药，其中含有大量色素，脂肪酸等脂溶性成分以及单糖，低聚糖等无活性成分，对后续分离影响很大，故需进行预处理。常用的预处理试剂有甲醇，乙醇和石油醚等。本试验选用95%的乙醇进行脱脂去杂。具体实验步骤为：称取500g当归，粉碎过筛，加入95%的乙醇1500ml，浸泡24h，纱布过滤，滤渣置通风处晾干，备用[14,15]。
2.3.2 多糖含量的测定
2.3.2.1 测定原理[16]本试验采用苯酚—浓硫酸法测定当归多糖含量。其原理是：当归多糖在浓硫酸作用下水解，脱水生成糖醛类化合物，此类化合物与酚类缩合成有色化合物。苯酚—浓硫酸法生成的为橙黄色溶液，溶液颜色深浅视多糖浓度高低而定，在490nm波长下特殊吸收。
2.3.2.2 葡萄糖标准曲线的绘制精确称取干燥至恒重的葡萄糖100mg，加纯水至1000ml配制成0.1mg/ml的葡萄糖溶液，精确吸取0.1mg/ml的葡萄糖溶液0.0ml，0.2ml，0.4ml，0.6ml，0.8ml，1.0ml，1.2ml，1.4ml分别置于25ml比色管中，加纯水至终体积为2.0ml，分别加入5%的苯酚1ml，摇匀后迅速加入5ml浓硫酸，混匀，400水浴放置20min，于490nm波长处测定其吸光度。以490nm处吸光度为横坐标X,葡萄糖
浓度坐标为Y,绘制标准曲线。
2.3.2.3 当归多糖含量的测定吸取当归多糖提取液适量，按绘制标准曲线的方法测其吸光度。根据标准曲线得出样品中粗多糖含量，从而计算出当归多糖质量= C ×V×D，式中：：C为测得的葡萄糖质量（ug/ml），D为样品溶液的稀释倍数，V为
测定液体积，并且，C=(A
490-0.0095)/0.0123, A
490
为样品在490nm下的吸光度A。
2.3.2.4 当归多糖提取率的计算当归多糖相对提取率（%）=(提取物中当归多糖质量/10g当归原料)× 100%。
2.3.3 提取工艺单因素试验设计
2.3.3.1 当归多糖提取单因素试验设计[17]根据提取工艺的理论分析，拟选定：料液比，浸提温度，浸提时间，浸提次数以及纤维素酶与果胶酶组成比例和复合酶占底物百分比六个单因素作为影响提取效果的主要因素，对以上六个单因素进行考察，在考察某一因素时，其余因素注意保持不变，再根据单因素试验的结果设计合适的正交试验。
表2.1 单因素提取试验各因素水平表
编号 1 2 3 4 5
料液比
（g/ml）
1:8 1:10 1:12 1:14 1:16 提取次数 1 2 3 4 5
酶处理温度
（℃）
40 45 50 55 60
提取时间
（min）
60 90 120 150 180
提取温度
（℃）
60 70 80 90 100
复合酶组成1:5 2:4 3:3 4:2 5:1
加酶量（g）0.06 0.12 0.18 0.24 0.30
2.3.3.2 不同料液比对当归多糖提取率的影响精确称取预处理过的当归粉末5份，每份各10.0g，分别加入80ml，100ml，120ml，140ml和160ml的水，再向各份中都加入0.06g复合酶，复合酶由纤维素酶和果胶酶组成，其酶活分别为：纤维素酶酶活：5万u/g，果胶酶酶活为：10万u/g。比例为纤维素酶：果胶酶2:4，酶处理时间为60min，之后升温至90 ℃，使生物酶失活，80 ℃下回流浸提120min，浸提次数2
次，每个水平重复3次平行实验。收集提取液，采用苯酚—浓硫酸法测定其吸光度并计算多糖提取率，比较不同料液比下提取效果并确定合适的料液比。
2.3.3.3 不同酶处理温度对当归多糖提取率的影响精确称取预处理后的当归
粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中都加入0.06g复合酶，其比例纤维素酶︰果胶酶为2:4，分别于40 ℃，45 ℃，50 ℃，55 ℃，60 ℃下处理60min，之后升温至90 ℃，使生物酶失活，80 ℃下浸提回流120min，浸提次数2次，每个水平重复3次平行实验。收集提取液，采用苯酚—浓硫酸法测定其吸光度并计算多糖提取率，比较不同浸提温度下提取效果并确定合适的浸提温度。
2.3.3.4 不同浸提时间对当归多糖提取率的影响精确称取预处理的当归粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中都加入0.06g复合酶，其比例为纤维素酶：果胶酶2:4，酶处理时间为60min，之后升温至90 ℃，使生物酶失活，分别于80 ℃下浸提回流60min，90min，120min，150min，180min，浸提次数2次，每个水平重复3次平行实验。收集提取液，采用苯酚—浓硫酸法测定其吸光度并计算多糖提取率，比较不同浸提时间下提取效果并确定合适的浸提时间。
2.3.3.5 不同浸提次数对当归多糖提取率的影响精确称取预处理的当归粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中都加入0.06g复合酶，其比例为纤维素酶：果胶酶2:4，酶处理时间为60min，之后升温至90 ℃，使生物酶失活，于80 ℃下浸提120min，浸提次数分别为1次，2次，3次，4次，5次，每个水平重复3次平行实验。收集提取液，采用苯酚—浓硫酸法测定其吸光度并计算多糖提取率，比较不同浸提次数下提取效果并确定合适的浸提次数。
2.3.3.6 复合酶不同配比对当归多糖提取率的影响精确称取经预处理的当归
粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中加入0.06g复合酶，各份中纤维素酶：果胶酶的比例1:5,2:4,3:3,4:2,5:1，酶处理时间为60min，之后升温至90 ℃，使生物酶失活，于80 ℃下浸提120min，浸提次数为2次，每个水平重复3次平行实验。收集提取液，采用苯酚—浓硫酸法测定其吸光度并计算多糖提取率，比较不同酶比下的提取效果并确定合适的酶比。
2.3.3.7 不同加酶量对当归多糖提取率的影响精确称取经预处理后的当归粉
末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中加入0.06g，0.12g，0.18g，0.24g，0.30g复合酶，其比例为纤维素酶︰果胶酶2:4，酶处理时间为60min，之后升温至90 ℃，使生物酶失活，于80 ℃下浸提120min，浸提次数为2次，每个水平重复
3次平行实验。收集提取液，测定其吸光度并计算多糖提取率，比较不同加酶量条件下的提取效果并确定合适的加酶量。
2.3.3.8 不同提取温度对当归多糖提取率的影响精确称取预处理的当归粉末5份，每份各10.0g，都加入100ml的水，再向各份中加入0.06g复合酶，其比例为纤维素酶：果胶酶2:4，酶处理时间为60min，之后升温至90 ℃，使生物酶失活，分别于60 ℃，70 ℃，80 ℃，90 ℃，100 ℃下浸提120min，浸提次数为2次，每个水平重复3次平行实验。收集提取液，测定其吸光度并计算多糖提取率，比较不同提取温度下的提取效果并确定合适的加酶量。
2.3.4正交试验设计
根据单因素实验结果，选取合适的因素个数与水平进行正交试验。
2.4 结果与分析
2.4.1 标准曲线的绘制
以490nm处吸光度A为横坐标X，葡萄糖浓度C(μg/ml)为纵坐标Y，进行线性回归。
图2.1 葡萄糖标准曲线
y = 76.826x + 8.1083，R2 = 0.9959；可以看出标准曲线的线性关系良好。
2.4.2 单因素试验分析
2.4.2.1 不同料液比对当归多糖提取率的影响
表2.2 不同料液比对当归多糖提取率的影响
料水比1:08 1:10 1:12 1:14 1:16
当归多糖提取率（%）7.1 7.5 7.3 7.3 7.6 7.3 7.4 7.6 7.4 7.4 7.2 7.2 7.4 7.4 7.5
平均值（%）7.2 7.37 7.42 7.48 7.5
图2.2 不同料液比对当归多糖提取率的影响
由上图可见，当归多糖的提取率随着料液比的增加而逐渐增加，当料液比达到1:10后当归多糖得率随水量增加提高不明显，这可能是因为当归多糖水溶液自身粘度不是很高，在料水比超过1:10后得率不随料水比变化而显著变化。
采用Excel数据分析中的单因素方差分析选项对所得数据进行方差分析，分析结果见下表。
表2.3 不同料液比对当归多糖提取率的影响的单因素方差分析差异源SS df Ms F P-Value F Crit
组间0.164 4 0．041 2.928571 0.076589 3.47805 可见料水比对当归多糖得率影响不是很显著，在1:10的比例已经能达到较理想的
得率，再增大料水比对提升不明显，结合成本考虑，选定水体料水比为1:10。
2.4.2.2 不同酶解温度对当归多糖得率影响
表2.4 不同酶解温度对当归多糖提取率的影响
酶解温度
（℃）
40 45 50 55 60
当归多糖提取率（%）6.9 7 7 6.8 6.7
7 7.2 7.1 6.7 6.8 7 7 6.9 7 6.9
平均值（%）7 7.1 7 6.8 6.77
图2.3不同酶解温度对当归多糖提取率的影响
可见，温度对当归多糖的得率有显著影响。在40℃至45℃间当归多糖得率有显著上升，在50℃之后得率有所下降。其原因可能是：纤维素酶和果胶酶的最适加热温度分别是45℃和50℃，随着温度的升高，逐渐偏离酶的最适温度，使酶活性降低。温度对当归多糖水提的影响有两个方面，一方面随着温度的上升，活化分子数增多，分子间相互碰撞产生化学反应的概率大大增高，酶促反应速度加快，反应在图上即当归多糖得率增大，另一方面，随着温度的持续上升，超过了复合酶的最适温度，
酶蛋白逐渐变形失活，又导致当归多糖得率走低。
对上图中所得数据进行Excel中的单因素方差分析，所得结果如下表。
表2.5 酶解温度方差分析结果
差异源SS df Ms F P-Value F Crit 组间0.153333 4 0.038333 3.194444 0.062056 3.47805 可见酶促反应的温度对当归多糖提取率影响不是十分显著，可以不将其列入正
交试验中考察的因素中，根据单因素试验结果选定酶处理温度为45℃。
2.4.2.3 不同浸提时间对当归多糖提取率的影响
表2.6 不同浸提时间对当归多糖提取率的影响
浸提时间
（min）
60 90 120 150 180
当归多糖提取率（%）4.8 5.8 6.9 7.6 6.4
5.3
6.2
7.1 7.3 6.5 5.1 6.1 7 7.6 6.7
平均值 5.1 6 7 7.5 6.5
图2.4不同提取时间对当归多糖提取率的影响
由图可见，当归多糖提取率随着浸提时间的延长逐渐增加，时间超过150min时，
当归多糖提取率开始下降。这可能是因为浸提时间过长，引起了多糖的结构变化，如：其中的五碳环或六碳环断裂等。
使用Excel数据分析中的单因素方差分析对图5的数据进行分析，所得结果如下表。
表2.7 浸提时间对当归多糖提取率的影响
差异源SS Df Ms F P-Value F Crit 组间9.673333 4 2.4183333 65.15455 3.78E－07 3.47805 可见，浸提时间对当归多糖提取率影响显著，应将其列入正交试验所考察的单因
素的因素中去。
2.4.2.4 浸提次数的不同对当归多糖提取率的影响
表2.8 浸提次数的不同对当归多糖提取率的影响
浸提次数 1 2 3 4 5
当归多糖提取率（%）7.2 7.4 7.2 7.2 7.2 6.8 7.5 7.4 7.4 7.1
7 7.2 7.2 7 7
平均值7 7.3 7.2 7.1 7
图2.5不同浸提次数对当归多糖的影响
由上图可见，在以120min为每次提取时间的前提下，提取次数的改变不能使当
归多糖的得率产生巨大变化，随着浸提次数的增多，当归多糖的得率有一定的下降。这也可能是因为提取次数增多，当归多糖浸提时间过长，致使多糖的化学结构发生变化，如碳环断裂等。
使用Excel数据分析中的单因素方差分析对实验结果进行单因素方差分析，所得结果如下表。
表2.9 不同浸提次数对当归多糖提取率的影响
差异源SS df Ms F P-Value F Crit 组间0.244 4 0.061 2.407895 0.118422 3.47805 由上表可见，提取次数对当归多糖提取率影响不显著，且在工业生产上，增加提取次数，相当于增长了生产周期，加大了消耗，降低了经济效益，故选取提取次
数为1次。
2.4.2.5 复合酶的不同组成对当归多糖提取率的影响
表2.10 复合酶的不同组成对当归多糖提取率的影响
复合酶酶比
（纤维：果
胶）
1:5 2:4 3:3 4:2 5:1
当归多糖提取率（%）6.9 7.5 7.2 7.1 7.3
7.1 7.3 7 6.9 7 6.9 7.1 7.3 6.8 7
平均值7 7.3 7.2 7 7.1
图2.6复合酶不同组成对当归多糖得率的影响
可见，复合酶的组成不同，当归多糖得率有所不同。这可能是因为：纤维素酶和果胶酶分别作用的是不同的底物，纤维素酶主要作用对象是细胞壁中的纤维素，而果胶酶作用对象是果胶。而在当归细胞细胞壁中其纤维素与果胶的比例不是相同。
对所得实验数据采用单因素方差分析，所得结果见下表。
表2.11 复合酶的不同组成对当归多糖提取率的影响
差异源SS df Ms F P-Value F Crit 组间0.269333 4 0.067333 2.589744 0.101327 3.47805
可见，不同酶比虽然对当归多糖提取率有所影响，但是其效果并不显著，因此这里直接选用单因素试验中的最佳组成，即纤维素酶︰果胶酶为2:4时作为提取所用
复合酶的组成。
2.4.2.6 不同加酶量对当归多糖得率的影响
表2.12不同加酶量对当归多糖提取率的影响
加酶量（/10g
当归原料）
0.06 0.12 0.18 0.24 0.30
提取率（%）5.6 6.8 7.8 8.2 7.6 5.7 6.7 7.2 8.4 7.4 5.7 7.1 7.5 8.5 8
平均值 5.7 7 7.5 8.3 7.8
图2.7加酶量与当归多糖提取率的关系
由上图可见，当归多糖的提取率随着加酶量的加大开始逐渐加大，当加酶量达到总量的2.4%时，出现顶峰，之后逐渐降低。这说明当复合酶的总量达到底物浓度的2.4%时酶量已经足够，已经与底物充分作用，若再加入酶，将会产生抑制作用。将所得结果进行单因素方差分析。
表2.14不同加酶量对当归多糖提取率的影响
差异源SS df Ms F P-Value F Crit 组间13.35067 4 3.337667 58.21512 6.86E－07 3.47805
中药提取车间设计-精品资料 本文档格式为WORD,感谢你的阅读。 摘要：介绍了中药提取车间的工艺流程、主要设备选型及车间布置。 关键词：中药提取、设备选型、车间布局 TB21 A 1.前言 中药提取是从原料药材中分离有效成分的单元操作。尽管近年来国内在中药提取生产中推出了一些所谓新工艺、新设备，如超临界流体提取、超声场强化提取、微波提取等，但时下的主流仍是多能提取罐提取、渗漉等一类间歇式传统提取工艺。本文以某中药厂的提取车间为例，探讨多能提取罐水提工艺的中药提取车间的设计。 2.中药提取车间工艺流程 提取车间工艺流程图 3.主要设备选型 中药提取设备均为标准设备（定型设备），故中药提取车间设计时，只要对设备进行选型设计即可。 提取车间年药材处理量为：150吨/年；生产天数为：300天；批次：2批/天，每天3班。则每批药材处理量为：150吨/年÷300天÷2批/天=0.25吨/批。 （1）多功能提取罐 每批药材处理量为250kg，按照工艺要求中药材和水的比例1:10，则加水量为250kg×10=2500kg≈2.5m3；多功能提取罐充装系数取0.85，则2.5m3÷0.85≈2.9m3。故配置1台3.0m3多功能提取罐（每批药材处理间隔时间为12h，故多功
能提取罐只需考虑处理一批药材的量即可）。每台3.0m3多功能提取罐投料量为250kg即可满足生产要求。 （2）提取液储罐 提取过程加水煎煮两次，每次加大约10倍纯化水量（~2.5m3）。第一次投料、加水和加温到100℃时间约1.5小时，提取时间约2小时，出液时间约0.5小时；第二次加水和加温到100℃时间约1.0小时，提取时间约1小时，出液时间约0.5小时，清理药渣时间为0.5小时。则一批药材处理时间约为4+3小时左右，一批药材可收集提取液~2.5m3×2。两次提取液收集时间间隔4小时，在收集第二次提取液时，第一次提取液已经浓缩处理完毕，故提取液储罐只要考虑储存一次提取液的量（~2.5m3）。提取液储罐充装系数取0.9，则 2.5m3÷0.9≈2.8m3，则配置1台 3.0m3提取液储罐即可满足生产要求。 提取液通过离心泵输送至提取液储罐，配置1台 10m3/h防爆离心泵（水提液在后期有用到95%的酒精进行醇沉处理，故本车间为甲类防爆车间）。 （3）单效真空浓缩器 每次需要处理的提取液为~2.5m3（~2500kg），单效真空浓缩器浓缩比为1:5~1:4；浓缩比取1:4，则单效真空浓缩器浓缩过程中蒸发的水分约为1875kg，需要在第二次提取液出液前将第一次提取液浓缩完成，每次物料处理时间按为2小时计算。 则1875kg÷2 h=937.5kg/h，即每小时需要处理 937.5kg的提取液。则配置1台1000型（蒸发量： 1000kg/h）单效真空浓缩器即可满足生产要求。 （4）浓缩液贮罐 一批提取液约2.5m3×2（提取过程加水煎煮两次）经浓缩后得到的浓缩液约为1.25m3（单效真空浓缩器浓缩比为1:5~1:4；浓缩比取1:4）左右。浓缩液贮罐充装系数取0.9，
1.多糖的提取方法 生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类。多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位，决定在提取之前是否做预处理。动物多糖和微生物多糖多有脂质包围，一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂，释放多糖。植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类，在提取前，应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理，目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。1．1溶剂法 1．1．1水提醇沉法 水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法。多糖是极性大分子化合物，提取时应选择 水、醇等极性强的溶剂。用水作溶剂来提取多糖时，可以用热水浸煮提取，也可以用冷水浸提渗滤，然后将提取液浓缩后，在浓缩液中加乙醇，使其最终体积分数达到70 %左右，利用多糖不溶于乙醇的性质，使多糖从提取液中沉淀出来，室温静置 5 h，多糖的质量分数和得率均较高。影响多糖提取率的因素有：水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。 水提醇沉法提取多糖不需特殊设备，生产工艺成本低，安全，适合工业化大生产，是一种可取的提取方法。但由于水的极性大，容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来，从而使提取液存放时腐败变质，为后续的分离带来困难，且该法提取比较耗时，提取率也不高。 1．1．2酸提法 为了提高多糖的提取率，在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH 值下难以溶解，可用乙酸或盐酸使提取液成酸性，再加乙醇使多糖沉淀析出，也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。 由于H＋的存在抑制了酸性杂质的溶出，稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高，但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂，且酸会对容器造成腐蚀，除弱酸外，一般不宜采用。因此酸提法也存在一定的不足之处。 1．1．3碱提法 多糖在碱性溶液中稳定，碱有利于酸性多糖的浸出，可提高多糖的收率，缩短提取时间，但提取液中含有其它杂质，使粘度过大，过滤困难，且浸提液有较浓的碱味，溶液颜色呈黄色，这样会影响成品的风味和色泽。 1．1．4超临界流体萃取法 超临界流体萃取技术是近年来发展起来的一种新的提取分离技术。超临界流 体是指物质处于临界温度和临界压力以上时的状态，这种流体兼有液体和气体的特点，密度大，粘稠度小，有极高的溶解，渗透到提取材料的基质中，发挥非常有效的萃取功能。而且这种溶解能力随着压力的升高而增大，提取结束后，再通过减压将其释放出来，具有保持有效成分的活性和无溶剂残留等优点。由于CO2的超临界条件（TC＝304．6 ℃，Tp＝7．38 MPa）容易达到，常用于超临界萃取的溶剂，在压力为8～40 MPa 时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物，在加入改性剂后则可溶解极性化物。 该法的缺点是设备复杂，运行成本高，提取范围有限。 1．2酶解法 1．2．1单一酶解法 单一酶解法指的是使用一种酶来提取多糖，从而提高提取率的生物技术。其中经常使 用的酶有蛋白酶、纤维素酶等。蛋白酶对植物细胞中游离的蛋白质具有分解作用，使其结构变得松散；蛋白酶还会使糖蛋白和蛋白聚糖中游离的蛋白质水解，降低它们对原料的结合力，有利于多糖的浸出。
江西科技师范大学药学院课程设计说明书 专业：制药工程 班级：制药工程1班 姓名：杨德志 学号： 指导教师：程丹 设计时间：2014年9月1日—— 9月26日
目录 一．设计任务书 (1) 二．工艺概述 (2) 2.1前言 (2) 2.2工艺简介 (2) 2.2.1中药的前处理工艺 (2) 2.2.2中药提取工艺的选择 (3) 2.3工艺流程 (3) 2.3.1中药的提取流程框图 (3) 2.3.2工艺流程说明 (4) 2.4生产制度 (4) 三．物料衡算 (5) 3.1前处理车间的物料衡算 (5) 3.2提取车间的物料衡算 (5) 3.2.1提取工段的物料衡算 (6) 3.2.2中药浓缩工段物料衡算 (6) 3.2.3醇沉一步的物料衡算 (7) 3.2.4喷雾干燥步的物料衡算 (7) 3.3物料衡算总结 (8) 四．能量衡算 (9) 4.1中药提取工段能量衡算 (9) 4.1.1 Q的计算 (10) 2
W的计算 (11) 蒸 W的计算 (11) c 4.2中药浓缩工段能量衡算 (11) 4.2.1进料比的计算 (12) 4.2.2浓缩加热蒸汽用量 D的计算 (13) 蒸 4.2.3浓缩冷凝水用量 M的计算 (14) c 4.3回收乙醇的热量衡算 (14) 4.4能量衡算总结 (15) 五．主要设备选型及说明 (17) 5.1主要生产设备及型号 (17) 5.2主要设备一览表 (20) 5.3辅助设备说明 (21) 六．三废处理 (22) 6.1废水的处理 (22) 6.2废气的处理 (22) 6.3废渣的处理和利用 (22) 七．车间平面布置和管道设计说明 (24) 7.1车间组成 (24) 7.2中药提取车间的布置 (24) 7.3设备与管道的布置 (25) 八．附图 (26) 九．参考资料 (27)
植物多糖及其提取方法 1 前言 多糖是自然界和生物体中广泛存在的物质，它是生物体内除蛋白质和核酸以外的又一类重要的信息分子。它具有多种生物活性，与生物机能的维持密切相关，与蛋白质、脂类形成的糖蛋白、脂多糖在细胞的识别、分泌以及在蛋白质的加工、转移方面起着不容忽视的作用。近年来，植物、海洋生物及菌类等来源的多糖已作为有生物活性的天然产物中的一个重要类型出现，各种多糖所具有的抗肿瘤、免疫、抗凝血、降血糖和抗病毒活性已相继被发现。我国对多糖研究始于20世纪70年代，植物多糖由于它们独特的功能和低毒性，作为新药发展的方向具有广阔的应用前景，越来越多的研究人员将目光投向植物多糖。 2 植物多糖的结构 植物多糖是由许多相同或不同的单糖以a或p一糖苷键所组成的化合物，普遍存在于自然界植物体中，包括淀粉、纤维素、多聚糖、果胶等。多糖有复杂的四级结构，一级结构指糖基的组成、排列顺序、相邻糖基的连接方式、异头碳构型及糖链有无分支、分支的位置与长短等；二级结构指多糖主链以氢键为主要次级键而形成的有规则构象；三、四级结构是指以二级结构为基础，糖单位之间的非共价相互作用，导致二级结构在有序地空间产生规则构象。植物多糖的
主链与支链形成了特殊的构型一凹形槽。凹形槽是一级结构与构象的体现。凹形槽的支链与活性关系为：支链度越大，凹形槽越多，生物活性越大。近年来，人们对多糖的结构和活性的研究不断深入，进一步阐明了多糖作用机制与结构的关系，其多样性的生理活性更加受到重视。 3 植物多糖的功能 多糖与蛋白质一样，具有生物大分子的复杂结构，具有一定的生理和生物学活性，概括起来多糖的生物活性包括：免疫调节性、抗肿瘤活性、降血糖活性、降血脂活性、抗病毒活性、抗衰老活性(抗氧化活性)、抗疲劳、抗突变活性，除此之外，还具有其他生物活性，包括抗凝血、抗炎、抗菌、抗惊厥、镇静、止喘及降血压等作用。 (1)免疫调节功能。由于现代医学、细胞生物学及分子生物学快速发展，人们对免疫系统的认识越来越深入。免疫系统紊乱，会导致人体衰老和多种疾病的发生。植物多糖是一种免疫调节剂。多糖对肌体的免疫调节作用，包括激活巨噬细胞，激活网状内皮系统，激活T和B细胞，激活补体，进干扰素的生成，促进白细胞介素的生成，诱生肿瘤坏死因子等。 2)抗肿瘤活性植物多糖主要是通过增强机体的免疫功能来达到杀伤肿瘤细胞的目的，许多高等植物中都含有抗肿瘤活性的多糖，如芦荟多糖、香菇多糖提取物、人参多糖具有
江西科技师范大学药学院 课程设计说明书 专业：制药工程 班级：制药工程1班 姓名：杨德志 学号： 20113428 指导教师：程丹 设计时间：2014年9月1日—— 9月26日
目录 一．设计任务书 (1) 二．工艺概述 (2) 2.1前言 (2) 2.2工艺简介 (2) 2.2.1中药的前处理工艺 (2) 2.2.2中药提取工艺的选择 (3) 2.3工艺流程 (3) 2.3.1中药的提取流程框图 (3) 2.3.2工艺流程说明 (4) 2.4生产制度 (4) 三．物料衡算 (5) 3.1前处理车间的物料衡算 (5) 3.2提取车间的物料衡算 (5) 3.2.1提取工段的物料衡算 (6) 3.2.2中药浓缩工段物料衡算 (6) 3.2.3醇沉一步的物料衡算 (7) 3.2.4喷雾干燥步的物料衡算 (7) 3.3物料衡算总结 (8) 四．能量衡算 (9) 4.1中药提取工段能量衡算 (9) 4.1.1 Q的计算 (10) 2
4.1.2提取加热蒸汽用量 W的计算 (11) 蒸 4.1.3提取冷凝水用量 W的计算 (11) c 4.2中药浓缩工段能量衡算 (11) 4.2.1进料比的计算 (12) 4.2.2浓缩加热蒸汽用量 D的计算 (13) 蒸 4.2.3浓缩冷凝水用量 M的计算 (14) c 4.3回收乙醇的热量衡算 (14) 4.4能量衡算总结 (15) 五．主要设备选型及说明 (17) 5.1主要生产设备及型号 (17) 5.2主要设备一览表 (20) 5.3辅助设备说明 (21) 六．三废处理 (22) 6.1废水的处理 (22) 6.2废气的处理 (22) 6.3废渣的处理和利用 (22) 七．车间平面布置和管道设计说明 (24) 7.1车间组成 (24) 7.2中药提取车间的布置 (24) 7.3设备与管道的布置 (25) 八．附图 (26) 九．参考资料 (27)
第一部分：野生灵芝菌种的分离、扶壮、保藏和培养 前言 采集吉林长白山野生灵芝，经过菌种分离，鉴定为GANODERMA（英文名称）多孔菌科真菌赤芝Ganoderma lucidum(Leyss.ex Fr.) Karst．的菌种。经过纯化扶壮培养，成为一支优良的灵芝菌种，为灵芝菌丝体发酵培养和灵芝多糖的提取奠定了基础。 实验室流程：（百级净化超净工作台)菌种分离菌种接种（恒温培养箱）菌种培养扶壮（恒温恒湿冷藏柜）优良菌种保藏（百级净化超净工作台)菌种分离菌种接种（摇床）发酵菌种摇瓶培养（用于接种菌种罐） 第二部分：灵芝菌丝体液体发酵培养 前言 液体发酵培养不同于灵芝子实体栽培，周期短，产量高，无污染，灵芝多糖含量高，节省木材和耕地。是一种灵芝多糖理想的工厂化现代科技生产方式。经过摇瓶培养的灵芝菌种接种于种子罐，待生长良好，在接种于扩大的发酵罐中，通过通气恒温培养，长成成年灵芝菌丝体，生长完全后，进行离心分离喷雾干燥，就得到相当于灵芝子实体的灵芝菌丝体粉，多糖含量达到15%左右。进一步提取加工得到高含量的灵芝多糖。 灵芝菌丝体发酵工艺流程:（配料罐）培养液的配制（菌种罐）菌种的发酵培养 （发酵罐）灵芝菌丝体发酵培养（离心机）灵芝菌丝体固液分离（浓缩液配制罐)灵芝菌丝体配制成浓缩液（喷雾干燥塔）浓缩液喷雾干燥，得到灵芝菌丝体粉 第三部分：灵芝菌丝体多糖的提取分离 前言 灵芝菌丝体粉，是大部分不溶解于水，食用以后象灵芝子实体一样，只有少部分成分被吸收，通过现代提取手段，将灵芝菌丝体经过提取罐的水提取，经过真空浓缩，在经过醇沉工艺，加工成可以全部被人体吸收，灵芝多糖含量提高到30-40%灵芝菌丝体提取物。极大的提高了功效，减少了服用量。 灵芝多糖提取工艺流程：(提取罐）灵芝菌丝体粉水提取（外循环真空浓缩罐）提取液真空浓缩（醇沉罐）浓缩液乙醇沉淀多糖（离心机）沉淀多糖分离 (浓缩液储罐）沉淀物配制成多糖浓缩液（喷雾干燥塔）灵芝多糖喷雾干燥 （粉碎机）灵芝多糖粉碎到100目（混合机）灵芝多糖粉批量混合（真空包装机）食品塑袋真空包装。灵芝多糖原料成品
多糖分离纯化的基本原则和方法 多聚糖(polysaccharide)，简称多糖，常由一百个以上甚至几千个单糖基通过糖苷键连接而成的，其性质已大不同于单糖，如甜味和强的还原性已经消失，广泛存在于动物细胞膜和植物、微生物的细胞壁中，是构成生命的四大基本物质之一，与生命功能的维持密切相关。近年来，大量研究表明多糖除了有增强免疫功能、抗肿瘤作用、抗氧化、抗衰老、消化系统保护作用的生物学效应外，还有抗菌、抗病毒、降血糖、降血脂、抗辐射、抗凝血等作用。 1、基本原则 在不破坏多糖活性的前提下进行多糖的分离纯化。尽量不引入新的杂质，或引入的新杂志易于除去，如小分子盐类可经过透析作用除去，铵根离子可通过加热挥发除去等[1]。 2、分离纯化方法 多糖的生物活性倍受关注，但不少多糖的提取方法和工艺尚未成熟，基于效率、成本多方面的考虑，各种方法的开发、比较、分析是研究工作的焦点之一。目前多糖提取方法主要有溶剂提取法、酸提法、碱提法、酶解法、超滤法、超声法、微波法、超临界流体萃取法。首先要根据多糖的存在形式及提取部位不同，决定在提取之前是否做预处理：提取时需注意对一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类，在用水提取前，应先加入甲醇或l：l的乙醇乙醚混合溶液或石油醚进行脱脂，而对含色素较高的根、茎、叶、果实类，需进行脱色处理。 2.1多糖的提取与分离方法 由于各类多糖的性质及来源不同，所以提取方法也各有所异，主要归纳为以下几类： 第一类难溶于水，可溶于稀碱液的主要是胶类，如木聚糖及半乳糖等。原料粉碎后用0.5mol/L NaOH水溶液提取，提取液经中和及浓缩等步骤，最后加入乙醇，即得粗糖沉淀物。 第二类易溶于温水，难溶于冷水的多糖，可用70~80℃热水提取，提取液用氯仿：正丁醇（4:1）混合除去蛋白质，经透析、浓缩后再加入乙醇即得粗多糖产物[2]。 第三类粘多糖的提取。在组织中，粘多糖与蛋白质以共价键结合，故提取
设计题目：年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺设计 目录 制药工程专业课程设计任务书（第七组） (3) 设计题目一：年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺设计 (3) 设计内容和要求： (3) 设计成果： (3) １工艺概述 (4) 1.1 前言 (4) 1.2 工艺简述 (5) 1.2.1槐花米的前处理工艺 (5) 1.2.2槐花米的提取工艺的选择 (5) 1.3 工艺流程 (8) 1.3.1槐花米的提取的流程框图： (8) 1.3.2工艺流程说明 (8) 1.4设计思想： (9) 2 操作时间和批次的确定生产制度 (11) 生产制度 (11) 3 物料衡算 (12) 3.1 前处理车间物料衡算 (12) 3.2 提取车间物料衡算 (12) 3.2.1芦丁粗提取的物料衡算 (12) 3.2.2芦丁精制的物料衡算 (14) 4 能量衡算 (16) 4.1碱溶罐能量衡算 (16) 4.2酸沉罐能量衡算 (18) 5 主要设备选型及说明 (19) 5.1 前处理车间设备选型 (19) 5.1.1挑选设备 (19) 5.1.2清洗设备 (19) 5.1.3干燥设备 (20) 5.1.4粉碎筛分设备 (21) 5.2 中药提取车间设备选型 (23) 5.2.1碱溶罐 (23) 5.2.2过滤设备 (25) 5.2.2.1碱溶后过滤设备 (25) 5.2.2.2酸沉后过滤设备 (26) 5.2.3酸沉罐 (27) 5.2.4聚酰胺树脂 (28) 5.2.4.1聚酰胺树脂简介 (28) 5.2.4.2层析机理 (29) 5.2.4.3洗脱机理 (29)
5.2.4.5树脂使用方法 (30) 5.2.5球形浓缩罐 (31) 5.2.5JH系列酒精回收塔 (32) 5.3泵 (33) 5.3.1碱溶泵（CPN型无堵塞碱泵） (33) 5.3.2酸沉泵（FB型耐腐蚀泵） (34) 5.3.3CD-300高品质真空泵 (35) 5.4储罐 (35) 5.5工艺主要设备一览表 (36) 6 主要管材及管径的选择 (38) 6.1 管材的选择 (38) 6.2 主要管径的计算 (38) 6.2.1蒸汽出口管径的计算 (38) 6.2.2提取罐夹套进蒸汽管径的计算 (38) 6.2.3提取罐夹套出蒸汽管径的计算 (39) 6.2.4饱和石灰水进料总管 (39) 6.2.5水输入总管 (39) 6.2.6碱溶罐进出料口管径 (39) 6.2.7盐酸进料口管径 (39) 6.2.8酸沉罐进料口管径 (40) 7 芦丁纯度检验 (41) 7.1方法: (41) 7.2仪器与试剂： (41) 7.3操作步骤： (41) 8 三废处理 (43) 8.1 废水的处理 (43) 8.1.1基本流程简介 (43) 8.1.2具体流程 (44) 8.2 废渣的处理 (45) 8.2.1药渣的处理 (45) 8.2.2药渣生物发酵工艺 (46) 8.2.3焚烧 (46) 8.3 废气的处理 (46) 9 投资估算与经济效益分析 (47) 9.1投资估算 (47) 9.1.1工程费用 (47) 9.1.2专项费用 (47) 9.1.3预备费用 (48) 9.1.4其他费用 (48) 9.2经济效益分析 (48) 9.2.1总成本和其他各项成本的计算 (48) 9.2.2 利润 (48) 9.3年处理500吨槐花米的中药提取车间工艺经济分析 (49)
一、植物多糖的提取 1 溶剂提取法 1．1 水提法 水对植物组织的穿透力强，提取效率高，在生产上使用安全、经济。用水作溶剂来提取多糖时，可以用热水浸煮提取，也可以用冷水浸提。一般植物多糖提取采用热水浸提法，该法所得多糖提取液可直接或离心除去小溶物；或者利用多糖不溶于高浓度乙醇的性质，沉淀提纯多糖；但由于不同性质或不同相对分子质量的多糖沉淀所需乙醇浓度不同，它也可以用于样品中不同多糖组分的分级分离；还可按多糖不同性质在粗分阶段利用混合溶剂提取法对植物中不同的多糖进行分离；其中，以乙醇沉淀最为普遍。但以根茎为主的植物体,细胞壁多糖含量高,热水直接提取率不高。此时为破坏细胞壁,增加多糖的溶出，有两种处理方法:一为酶解,二为弱碱溶解。 1．2酸碱提法 有些多糖适合用稀酸提取，并且能得到更高的提取率。但酸提法只在一些特定的植物多糖提取中占有优势，目前报道的并不多。而且即使有优势，在操作上还应严格控制酸度，因为酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂。 有些多糖在碱液中有更高的提取率，尤其是提取含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。采用的稀碱多位为0．1mol／L氢氧化钠、氢氧化钾，为防止多糖降解，常通以氮气或加入硼氢化钠或硼氢化钾。同样，碱提优势也是因多糖类的不同而异。与
酸提类似，碱提中碱的浓度也应得到有效控制，因为有些多糖在碱性较强时会水解。另外，稀酸、稀碱提取液应迅速中和或迅速透析，浓缩与醇析而获得多糖沉淀。
1．4 生物酶提取法 酶技术是近年来广泛应用到有效成份提取中的一项生物技术，在多糖的提取过程中，使用酶可降低提取条件，在比较温和的条件中分解植物组织，加速多糖的释放或提取。此外，使用酶还可分解提取液中淀粉、果胶、蛋白质等的产物，常用的酶有蛋白酶，纤维素酶，果胶酶等。 1．5 超声提取法 超声波是一种高频率的机械波，其主要原理是利用超声波产生的“空化作用”对细胞膜的破坏，有利用植物有效成分的释放，而且超声波能形成强大的冲击波或高速射流，有效地减小、消除与水相之间的阻滞层，加大了传质效率，有助于溶质的扩散。另外，超声波的热效应使水温基本在57℃，对原料有水浴作用。超声波提取与传统的提取方法相比，有提取效率高、时间短、耗能低等优点。超声提取的影响因素有：超声时间、超声频率（一般低频中提取效率高，但也有例外）、料液比和温度等。 1．6 微波提取 微波是频率介于300MHz和300GHz之间的非电离电磁波，微波提取的原理是微射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部，由于溶剂及细胞液吸收微波能细胞内部温度升高，压力增大，当压力超过细胞壁的承受能力时，细胞壁破裂，位于细胞内部的有效成份从细胞中释放出来，传递转移到溶剂周围被溶剂溶解。微波技术应用于植物细胞破壁，有效地提高了收率。具有穿透力强、选择性高、加
中药提取车间URS 1.目的：建立本URS，为中药提取车间厂房设计和验收提供依据。 2.综述： 背景：根据新版GMP要求和公司规划，须异地技改一个中药提取车间，该车间将位于双流航空港，用于中药的提取生产。车间包括中药材的前处理(包括拣选、洗药、切药、干燥和粉碎)、投料、提取、浓缩、乙醇回收精馏贮存、浸膏的冷藏、干燥、粉碎及混合等工序。 本URS中用户仅提出基本设计和建设的技术要求，并未涵盖和限制承办方具有更高的设计与建设标准和更加完善的功能、更完善的配置和性能、更高水平的控制系统。投标方应在满足本URS的前提下提供本公司能够达到的更高的工作质量及其相关服务。 中药提取车间按照中药的提取工艺设计。该车间的设计和建设，除应达到2010版GMP对中药提取生产线的要求外，还应能满足有关设计、安全、环保等规程、规范和强制性标准要求，特别是涉及到使用乙醇的区域房间必须为防暴墙，所有的设备、电器均需要防爆型，如提取间，乙醇的配制、储罐、精馏、回收区域，醇沉等都需要设计为防暴墙。 拟生产品种：复方青蒿安乃近片浸膏、板兰根咀嚼片浸膏、产妇安胶囊浸膏、口炎清胶囊浸膏、强力宁胶囊浸膏、风痛安胶囊浸膏、轻舒颗粒浸膏、三七止血片浸膏和银柴颗粒浸膏。 工艺流程：按工艺分为水提、水提醇沉、乙醇回流提取和挥发油提取。 具体设计到的品种按工艺分为水提工艺的品种：轻舒颗粒浸膏、复方青蒿安乃近片浸膏、风痛安胶囊浸膏、三七止血片浸膏。 挥发油提取工艺的品种：银柴颗粒浸膏（先收取挥发油后再用水提取）。 水提醇沉工艺的品种：产妇安胶囊浸膏、口炎清胶囊浸膏、三七叶总皂苷、板兰根咀嚼片浸膏。 乙醇回流提取工艺的品种：强力宁胶囊浸膏。
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年处理2000吨板蓝根药材提取车间工艺设计 摘要 板蓝根是我国一味传统中药，是大青叶、菘蓝等的干燥茎、根，始载于《神农本草经》，在我国有着悠久的临床治疗历史。板蓝根中可提取出多种化学成份，如:靛蓝、靛玉红、氨基酸、有机酸等有效物质，能够有效防治流行性乙型肝炎、急慢性肝炎、流行性腮腺炎、骨髓炎等病症，在抗菌、抗病毒、抗免疫系统疾病方面也有着很好疗效。 板蓝根颗粒剂因为其方便有效特点应用较广，本文将结合国家GMP 车间设计相关规定，设计板蓝根提取车间。主要对板蓝根颗粒剂的前处理和提取工艺进行讨论优化：前处理的工艺选择，水提醇沉与醇提水沉的优缺点，用正交试验法优化选出板蓝根提取的最佳工艺，设计提取车间工艺流程。按照设计任务书给出数据进行物料衡算与热量衡算，计算车间的生产处理能力，根据计算结果进行设备选型，使满足车间生产要求。最后进行车间平面布置，车间将按照传统四层设计。车间的辅助设施设计也要符合国家规定，三废排出、安全防护等方面也会根据车间特点进行相应布局。 关键词板蓝根；提取；浓缩；车间设计
中药提取车间设计的几点体会 中药提取是中成药生产过程中很重要的一环,它直接影响成品制剂的产量和质量。提取车间的设计除了应当满足现代药品生产的需要外,还应考虑中药所具有的特殊性。提取车间设计的优劣,对整个中药制药厂的生产至关重要。本文从植物药材的提取生产工艺及提取车间特点出发浅谈对中药提取车间设计的几点体会。 1正确的设计构思及规划在提取车间设计前,首先应确定其在厂区总平面中的位置。在总体布局上,应将提取车间原料进口靠近前处理车间,浸膏和半成品出口靠近制剂车间,出渣间门前应留有货流通道,中药提取车间的设计,要根据其投资的多少,来进行综合考虑。设计程序依次为:设计准备、厂区总平面设计、生产工艺的选择与方框流程图的确定、物料衡算、能量计算、生产工艺流程设计、设备设计与选型、设备平面与立面布置设计、非工艺设计、设计说明书编制、概(预)算书编制等[1]。由于许多中药提取是多品种、小批量的生产,而且缺乏提取实验研究报告以及物料、工艺参数,在设计方面存在着许多困难。在当前条件下可以参照以上设计程序,根据中药提取生产的许多共同点及国产提取设备的特点,做能适应当前生产的较粗放设计。中药提取生产包括中药的提取,提取液的分离、纯化、浓缩、干燥等工艺过程,向外散发水、酒精等溶媒蒸汽,影响周围环境,因此,在总图设计时将其尽可能布置在制剂车间的下风向。并且车间有大量的药材运进,又有大量的药渣运出,故将其尽量靠近厂区物流出入口,最好专门设置药渣的运出口。 2提取车间的总体布置提取车间布置要满足GMP规范要求,车间人流物流应满足总图对人流物流的要求,还要满足消防、环保、职业安全卫生的要求,同时要尽量减轻劳动强度。 车间布置应遵循一般工业厂房的布置原则,还要处理好以下问题: (1)提取车间一般有醇提和醇沉,应考虑车间的防爆;(2)提取车间产热产湿岗位较多,应考虑车间排热排湿;(3)提取车间运输量较大,应考虑减轻劳动强度;(4)浓缩液的后处理工艺。由
板蓝根颗粒剂提取车间 设计说明书 专业制药工程 班级制药101 姓名梁楠 学号３100８2203９指导教师刘广钧 二零一三年七月
第一部分设计任务 某药厂拟建年产2.5亿袋（１０g/袋，合２500吨/年）板蓝根颗粒剂的提取车间，年工作日３00天，三班生产,日有效工作时间2０小时。 第二部分生产工艺选择及流程设计 一、板蓝根的前处理 将板蓝根净选除杂、清洗、润药。处理过的板蓝根切厚片后干燥,再经紫外消毒后去提取区域提取。 二、板蓝根的水提和浓缩 取前处理合格的板蓝根,至多能在提取罐中加饮用水煎煮二次,第一次加药材6倍量饮用水煎煮2小时,第二次加药材4倍量饮用水煎煮１小时,合并煎液，过120目筛。 将滤液用外循环浓缩器(真空度０.06—0.07Mpa，温度７0℃－-80℃)浓缩至药液相对密度为１.２0(５0℃)备用。 三、板蓝根的醇沉和粗品浸膏的收集 将浓缩液加工业乙醇使醇含量达60%,离心,除去蛋白质,回收乙醇,并浓缩药液至适量。取上清液经减压浓缩罐（真空度０．06Ｍpa左右，温度8０℃以下）回收乙醇直至药液相对密度为1.26—１.２8（70℃－-80℃）。 浸膏在浸膏收集车(净化级别为三十万级)中装入密封的容积内。若２4小时不能转入下道工序则需要入库贮存，冷库贮存时间不得超过5天。 四、工艺方框流程图
图2：板蓝根水提方框工艺流程图 图３：板蓝根醇沉方框工艺流程图五、工艺流程图 见附图（1)。
第三部分 物料衡算和能量衡算 一、物料衡算 由于板蓝根产地不同,提取工艺不同，最后板蓝根多糖的得率也不同。经查阅文献,板蓝根的得率在２0％~3０%之间。为了方便计算,假设该工艺条件下，板蓝根多糖的得率为25%。 采用水提醇沉法进行工艺设计，板蓝根年生产量2５00吨,则年投入药材量(忽略前处理过程药材损失)为10000吨。年工作日为3０0天，每天三班倒（3批／天），有效工作时间为20小时,则可得出如下数据: 每天投入药材量：10000/30033.3333W ==吨; 每批投入药材量：'/311.1111W W ==吨； 每批有效工作时间: 6.6667h =小时。 （一）水提工段 由于板蓝根至多能在提取罐中加饮用水煎煮二次，因此此工艺采取煎煮两次的方法，第一次加药材6倍量饮用水煎煮2小时,第二次加药材4倍量饮用水煎煮1小时。假设每批有效工作时间内第一次煎煮可操作三次,第二次煎煮可操作六次，则有: 第一次煎煮每次操作投药量:'1/3 3.7037W W ==吨； 第一次煎煮每次操作加水量：11622.2222S W ==吨。 假设第一次煎煮的提取率为2５%,且忽略药渣带走的水分，则第一次煎煮完成后, 每批药材可得药液量:'1125%369.4444L W S =?+=吨； 每批药材可得药渣量:'175%14.8148Z W =?=吨。 由以上数据可知,第二次煎煮的投料和出料数据如下： 第二次煎煮每次操作投药量：21/6 2.4691W Z ==吨; 第二次煎煮每次操作加水量：2249.8765S W ==吨。 假设第二次煎煮的提取率为５%,且忽略药渣带走的水分，则第二次煎煮完成后， 每批药材可得药液量:2125%659.9997L Z S =?+=吨; 每批药材可得药渣量:2195%14.0741Z Z =?=吨。(废渣） 则经过水提工段后，每批药材产生的总的药液量为:12129.4441L L L =+=吨,假设所提成分在药液中的体积可忽略不计，则 总的药液体积为:312(36)/=125.9256m V S S ρ=+水； 此时药液密度为:=/ 1.0279L V ρρ=药水。 药液过120目筛后可至浓缩工段浓缩。 （二）浓缩工段(外循环浓缩器浓缩) 每批处理药液量3125.9256m ,则要求浓缩设备的总生产能力为318.8889m /h 。由于要求浓缩后药液相对密度为 1.２５,则需蒸去3111.8496m ,浓缩液的体积为314.076m ，质量为17.５9５吨。 （三）醇沉工段 每批处理药液量为314.076m ,则需加工业乙醇321.114m 使乙醇含量为60% ,且醇沉设
1、多糖的提取方法 生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类。多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位,决定在提取之前就是否做预处理。动物多糖与微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂,释放多糖。植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。 1.1溶剂法 1.1.1水提醇沉法 水提醇沉法就是提取多糖最常用的一种方法。多糖就是极性大分子化合物,提取时应选择 水、醇等极性强的溶剂。用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到70 %左右,利用多糖不溶于乙醇的性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置 5 h,多糖的质量分数与得率均较高。影响多糖提取率的因素有:水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。 水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,就是一种可取的提取方法。但由于水的极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续的分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。 1.1.2酸提法 为了提高多糖的提取率,在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH 值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。 由于H＋的存在抑制了酸性杂质的溶出,稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用。因此酸提法也存在一定的不足之处。 1.1.3碱提法 多糖在碱性溶液中稳定, 碱有利于酸性多糖的浸出,可提高多糖的收率,缩短提取时间,但提取液中含有其它杂质,使粘度过大,过滤困难,且浸提液有较浓的碱味,溶液颜色呈黄色,这样会影响成品的风味与色泽。 1.1.4超临界流体萃取法 超临界流体萃取技术就是近年来发展起来的一种新的提取分离技术。超临界流 体就是指物质处于临界温度与临界压力以上时的状态,这种流体兼有液体与气体的特点,密度大,粘稠度小,有极高的溶解,渗透到提取材料的基质中,发挥非常有效的萃取功能。而且这种溶解能力随着压力的升高而增大,提取结束后,再通过减压将其释放出来,具有保持有效成分的活性与无溶剂残留等优点。由于CO2的超临界条件(TC＝304.6 ℃,Tp＝7.38 MPa)容易达到,常用于超临界萃取的溶剂,在压力为8～40 MPa 时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物,在加入改性剂后则可溶解极性化物。 该法的缺点就是设备复杂,运行成本高,提取范围有限。 1.2酶解法 1.2.1单一酶解法 单一酶解法指的就是使用一种酶来提取多糖,从而提高提取率的生物技术。其中经常使用的酶有蛋白酶、纤维素酶等。蛋白酶对植物细胞中游离的蛋白质具有分解作用,使其结构变得松散;蛋白酶还会使糖蛋白与蛋白聚糖中游离的蛋白质水解,降低它们对原料的结合力,
１.多糖得提取方法 生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类、多糖得提取首先要根据多糖得存在形式及提取部位,决定在提取之前就是否做预处理、动物多糖与微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚得混合液进行回流脱脂,释放多糖。植物多糖提取时需注意一些含脂较高得根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性得有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖得提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。 １.１溶剂法 １.1.1水提醇沉法 水提醇沉法就是提取多糖最常用得一种方法。多糖就是极性大分子化合物,提取时应选择 水、醇等极性强得溶剂。用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到７０％左右,利用多糖不溶于乙醇得性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置5h,多糖得质量分数与得率均较高。影响多糖提取率得因素有:水得用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。 水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,就是一种可取得提取方法。但由于水得极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性得成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续得分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。 １、1.2酸提法 为了提高多糖得提取率,在水提醇沉法得基础上发展了酸提取法。如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团得多糖在较低pH 值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。 由于H＋得存在抑制了酸性杂质得溶出,稀酸提取法提取得到得多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键得断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用、因此酸提法也存在一定得不足之处。 1.1、３碱提法 多糖在碱性溶液中稳定, 碱有利于酸性多糖得浸出,可提高多糖得收率,缩短提取时间,但提取液中含有其它杂质,使粘度过大,过滤困难,且浸提液有较浓得碱味,溶液颜色呈黄色,这样会影响成品得风味与色泽、 1、1、4超临界流体萃取法 超临界流体萃取技术就是近年来发展起来得一种新得提取分离技术、超临界流 体就是指物质处于临界温度与临界压力以上时得状态,这种流体兼有液体与气体得特点,密度大,粘稠度小,有极高得溶解,渗透到提取材料得基质中,发挥非常有效得萃取功能。而且这种溶解能力随着压力得升高而增大,提取结束后,再通过减压将其释放出来,具有保持有效成分得活性与无溶剂残留等优点、由于CＯ2得超临界条件(ＴC=3０4.６℃,Tp＝7.3８MPa)容易达到,常用于超临界萃取得溶剂,在压力为8~40MＰa 时得超临界ＣO2足以溶解任何非极性、中极性化合物,在加入改性剂后则可溶解极性化物、 该法得缺点就是设备复杂,运行成本高,提取范围有限、 1、2酶解法 １.2.1单一酶解法 单一酶解法指得就是使用一种酶来提取多糖,从而提高提取率得生物技术。其中经常使
1溶剂提取法1.1水提法 水对植物组织的穿透力强，提取效率高，在生产上使用安全、经济。用水作溶剂来提取多糖时，可以用热水浸煮提取，也可以用冷水浸提。一般植物多糖提取采用热水浸提法，该法所得多糖提取液可直接或离心除去小溶物；或者利用多糖不溶于高浓度乙醇的性质，沉淀提纯多糖；但由于不同性质或不同相对分子质量的多糖沉淀所需乙醇浓度不同，它也可以用于样品中不同多糖组分的分级分离；还可按多糖不同性质在粗分阶段利用混合溶剂提取法对植物中不同的多糖进行分离；其中，以乙醇沉淀最为普遍。但以根茎为主的植物体，细胞壁多糖含量高，热水直接提取率不高。此时为破坏细胞壁，增加多糖的溶出，有两种处理方法：一为酶解,二为弱碱溶解。 1. 2酸碱提法 有些多糖适合用稀酸提取，并且能得到更高的提取率。但酸提法只在一些特定的植物多糖提取中占有优势，目前报道的并不多。而且即使有优势，在操作上还应严格控制酸度，因为酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂。 有些多糖在碱液中有更高的提取率，尤其是提取含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。采用的稀碱多位为0. 1mol/L氢氧化钠、氢氧化钾，为防止多糖降解，常通以氮气或加入硼氢化钠或硼氢化钾。同样，碱提优势也是因多糖类的不同而异。与酸提类似，碱提中碱的浓度也应得到有效控制，因为有些多糖在碱性较强时会水解。另外，稀酸、稀碱提取液应迅速中和或迅速透析，浓缩与醇析而获得多糖沉淀。 1. 4生物酶提取法 酶技术是近年来广泛应用到有效成份提取中的一项生物技术，在多糖的提取过程中，使用酶可降低提取条件，在比较温和的条件中分解植物组织，加速多糖的释放或提取。此外，使用酶还可分解提取液中淀粉、果胶、蛋白质等的产物，常用的酶有蛋白酶，纤维素酶，果胶酶等。 1. 5超声提取法 超声波是一种高频率的机械波，其主要原理是利用超声波产生的“空化作用”对细胞膜的破坏，有利用植物有效成分的释放，而且超声波能形成强大的冲击波或高速射流，有效地减小、消除与水相之间的阻滞层，加大了传质效率，有助于溶质的扩散。另外，超声波的热效应使水温基本在57C，对原料有水浴作用。超声波提取与传统的提取方法相比，有提取效率高、时间短、耗能低等优点。超声
中药提取是中成药生产过程中很重要的一环,它直接影响成品制剂的产量和质量。提取车间的设计除了应当满足现代药品生产的需要外,还应考虑中药所具有的特殊性。提取车间设计的优劣,对整个中药制药厂的生产至关重要。本文从植物药材的提取生产工艺及提取车间特点出发浅谈对中药提取车间设计的几点体会。 在提取车间设计前,首先应确定其在厂区总平面中的位置。在总体布局上,应将提取车间原料进口靠近前处理车间,浸膏和半成品出口靠近制剂车间,出渣间门前应留有货流通道,中药提取车间的设计,要根据其投资的多少,来进行综合考虑。设计程序依次为:设计准备、厂区总平面设计、生产工艺的选择与方框流程图的确定、物料衡算、能量计算、生产工艺流程设计、设备设计与选型、设备平面与立面布置设计、非工艺设计、设计说明书编制、概(预)算书编制等[1]。 由于许多中药提取是多品种、小批量的生产,而且缺乏提取实验研究报告以及物料、工艺参数,在设计方面存在着许多困难。在当前条件下可以参照以上设计程序,根据中药提取生产的许多共同点及国产提取设备的特点,做能适应当前生产的较粗放设计。中药提取生产包括中药的提取,提取液的分离、纯化、浓缩、干燥等工艺过程,向外散发水、酒精等溶媒蒸汽,影响周围环境,因此,在总图设计时将其尽可能布置在制剂车间的下风向。并且车间有大量的药材运进,又有大量的药渣运出,故将其尽量靠近厂区物流出入口,最 好专门设置药渣的运出口 提取车间布置要满足GMP规范要求,车间人流物流应满足总图对人流物流的要求,还要满足消防、环保、职业安全卫生的要求,同时要尽量减轻劳动强度。车间布置应遵循一般工业厂房的布置原则,还要处理好以下问题: (1)提取车间一般有醇提和醇沉,应考虑车间的防爆; (2)提取车间产热产湿岗位较多,应考虑车间排热排湿; (3)提取车间运输量较大,应考虑减轻劳动强度; (4)浓缩液的后处理工艺。
GMP车间设计 GMP ——Good Manufacturing Practices for Drug " :指从负责指导药品生产质量控制的人员和生产操作者的素质,到生产厂房,设施,建筑,设备,仓储,生产过程,质量管理,工艺卫生,包装材料与标签,直至成品的贮存与销售 的一整套保证药品质量的管理体系. GMP的基本点是为了要保证药品质量,必须做到防止生产中药品的混批,混杂污染和交叉污染,以确保药品的 质量. GMP基本内容涉及到人员,厂房,设备,卫生条件,起始原料,生产操作,包装和贴签,质量控制系统,自我检查,销售记表,用户意见和不良反应报告等方面.在硬件方面要有符合要求的环境,厂房,设备;在软件方面要有可靠的生 产工艺,严格的管理制度,完善的验证系统. 1 、车间GMP设计 车间设计任务中的车间布置设计是关键,要求以工艺为主导,并在其他专业如总图,土建,设备,安装,电力,暖风, 外管等密切配合下完成车间工艺布置: (1)生产区应有足够的平面和空间,要有足够的地方合理安放设备和材料,防止不同药品的中间体之间发生混 杂,防止由其他药品或其他物质带来的交叉污染. ①存放待检原料,半成品的面积;②中间体化验室面积;③设备清洗面积;④清洁工具间面积; ⑤原辅料的加工,处理面积; ⑥存放待处理的不合格时原材料,半成品的面积,以免错误投产. (2)有相应措施来保证不同操作不在同一区域同时进行; (3)相互联系的洁净级别不同的房间之间要有防污染措施; (4)在布置上要有与洁净级别相适应的净化设施与房间; (5)原辅料,半成品和成品以及包装材料的存贮区域应明显,待验品,合格品和不合格品应有足够区域存放并严 格分开,存放区与生产区的距离要尽量缩短; (6)全车间的人流,物流应简单,合理,避免人流,物流混杂; (7)不同生产工序的生产区最好按工序先后次序合理连接; (8)应有足够宽的过道,结合处注以标志以防混药; (9)应有无菌服装(特别是生产或分装青霉素类药物) 的洗涤,干燥室,并符合相应的空气洁净度要求; (10)应有设备及容器具洗涤区. 在满足工艺条件的前提下,有洁净级别要求的房间按下列要求布置: ①洁净级别高的洁净室(区)宜布置在人员最少到达的地方,并宜靠近空调机房; ②不同洁净度等级的洁净室(区)宜按洁净度等级的高低由里及外布置; ③空气洁净度等级相同的洁净室(区)宜相对集中; ④不同空气洁净度等级房间之间人员及物料的出入应有防止污染措施,如设置更衣间,缓冲间,传递窗等; ⑤洁净室(区)的净化空气如何循环使用,应采取有效措施避免污染和交叉污染. 洁净室(区)内安装的水池,地漏不得对药品产生污染;100级洁净室(区)内不得设置地漏,操作人员不应裸手操作,当不可避免时,手部应及时消毒;10000级洁净室(区)使用的传输设备不得穿越较低级别区域;100 000级以上区域的洁净工作服应在洁净室(区)内洗涤,干燥,整理,必要时应按要求灭菌. 质量部门的设计要求: ①检验室,中药标本室,留样观察室以及其他各类实验室应与药品生产区分开; ②生物检定室,微生物检定室,放射性同位素检定室应分别设置; ③有特殊要求的仪器应设专门仪器室; ④对精密仪器室,需恒温的样品留样室需设置恒温恒湿装置. 2、原料药生产车间GMP设计