广州中医药大学考研内部资料之浸提分离

第四章第四章浸提、分离第一节药材成分与疗效的关系本节所述中药材主要是植物性药材。其化学成分十分复杂，有时一种药材有多种疗效，其有效成分可以有一种或多种。例如鸦片中的吗啡具有镇痛作用，罂粟碱有解痉作用，可待因有止咳作用。因此，对中药制剂的提取精制，首先应从传统用药的经验出发．结合现代化学成分、药理等方面的研究资料，综合考虑浸提时所用的溶剂、方法和设备，并以临床效果作为主要依据。药材成分概括说来可以分为一、有效成分有效成分是起主要药效的物质，—般单体化合物，能用分子式和结构式表达，并具有一定的理化性质，如某种生物碱、苷、挥发油、有机酸等。一种中药往往含多种有效成分，而一种有效成分又有多方面的药理作用，其作用机制十分复杂。中药复方的综合作用研究更为复杂。二．辅助成分系指本身无特殊疗效，但能增强或缓和有效成分作用的物质，或有利于有效成分的浸出或增强制剂稳定性。如大黄中的鞣质能缓和大黄的泻下作用，副作用小；葛根淀粉可使麻黄碱游离，增加溶解度；三．无效成分系指无生物活性，不起药效的物质。有的甚至会影响浸出效能与制剂的稳定、外观和药效等。如蛋白质、脂肪、树脂、淀粉、粘液质、果胶等。四、组织物质系指—些构成药材细胞的或其他不溶性物质，如纤维素、栓皮、石细胞等。在浸提工艺中，应尽量浸提出有效部位或有效成分，而最低限度地浸出无效甚至有害的物质。但注意“有效”和“无效”成分的相对界限。某些过去认为是无效成分，现在发现其新的生物活性。中药复方临床疗效往往体现在复方配伍的综合作用和整体效应，故在拟定提取工艺时，要根据临床疗效的需要、处方各药的性质、拟定的剂型．并结合生产设备条件、经济技术的合理性等，选择和确定最佳提取工艺，使有效部位或有效成分及辅助成分尽可能多地浸提出来，而使无效成分及组织物尽可能不被浸出。

第二节浸提原理与影响因素

浸出过程：系指溶媒进入药材组织细胞溶解其有效成分后变成浸出液的全部过程。植物药材的大部分生物活性成分存在于细胞液中。对破碎的细胞来说，其所含成分可被溶出、胶溶或洗脱出来，完好细胞内的成分则需经过由药材固相转移到溶剂液相中的传质过程——扩散。一．浸出原理1．浸润与渗透阶段浸出溶剂首先需附着于药材粉粒表面，使之润湿。润湿与溶剂和药材极性有关。药材中常有很多带极性基团物质，如蛋白质、果胶类、纤维素等，易被水和醇等极件较强的溶剂润湿。润湿后的药材，由于液体静压力和毛细管的作用，溶剂渗进药材细胞组织内，使干皱细胞膨胀，恢复通透性，溶剂更进—步渗透人细胞内部。如果润湿遇到困难，溶剂就很难向细胞内渗透，如要从含脂肪油较多的中药材中浸出水溶性成分，应先脱脂。而用氯仿等非极性溶剂浸提脂溶性成分时，药材须先进行干燥。溶剂中加入适量表面活性剂有助于溶剂润湿药材。还应排出毛细管内空气。2．解吸与溶解阶段溶剂进入细胞后，可溶性成分逐渐溶解，胶性物质由于胶溶作用，转入溶液中或膨胀生成凝胶。由于药材中有些成分对其他成分有较强的吸附作用(亲合力)，不能直接溶解，需解除吸附作用，才能使其溶解，所以，浸提时需选用具解吸作用副溶剂，如水、乙醇等，必要时，可于溶剂中加入适量的酸、碱、甘油、表面活性剂以助解吸，增加有效成分的溶解作用。石油醚中加入少量乙醇或甲醇，可促使其渗过组织的亲水层，而将脂性成分溶解浸出。已经解吸的成分转入溶剂中，这就是溶解阶段。遵循“相似者相溶”的规律。3．浸出成分扩散阶段当浸出溶剂溶解大量药物成分后，细胞内浓度增高，细胞内外出现浓度差和渗透压差。细胞外侧纯溶剂或稀溶液不断向内渗透．细胞内高浓度的液体可不断地向周围低浓度方向扩散，至内外浓度相等，扩散终止。浓度差是渗透或扩散的推动力。物质的扩散速率可借用Fick’s第一扩散公式来说明；ds=-DF(dc/dx)dt式中，dt为扩散时间，ds为在dt时间内物质(溶质)扩散量，F为扩散面，代表药材的粒度及表面状态，dc／dt为浓度梯度，D为扩散系数，负号表示扩散趋向平衡时浓度降低。扩散系数D值随药材而变化，与浸出溶剂的性质亦有关。可由实验按下式求得：D=RT1R=8.314J.mol-1.K-1(1.987Cal.mol-1.K-1)N6πrη式中．R为摩尔气体常数，T为绝对温度，N为阿伏加德罗常数，r为溶质分子半径，η为粘度。从一式可知，扩散速率(ds／dt)与F即药材表面积、扩散过程中的浓度梯度和温度(T)成正比；与扩散物质(溶质)分子半径(r)和液体的粘度(η)成反比。但在浸出实践中，F值、dt依据实际情况适当掌握。D值随药材而变化。故最重要的是保持最大的浓度梯度。如果没有浓度梯度，其他的因素，如D值、F值、t值都将失去作用因此，随时更换药材周围的浓浸出液，创造最大的浓度梯度是浸出方法和浸出设备设计的关键。总之，小药材的浸提是个复杂的制剂工艺过程，其中包括润湿、渗透、解吸、溶解、扩散等几个相互联系的阶段。

二.影响浸出的因素1．药材粒度理论上，药材粉碎得愈细，与溶剂的接触面愈大，扩散速度愈快，浸出效果愈好。但不宜粉碎得过细,因为1）细的粉末吸附作用增加，使扩散速度减慢。细度与溶剂和药材性质而有关。如用水，药材易膨胀，宜粉碎得粗些；若用乙醇,药材的膨胀小，可粉碎成粗末(通过一号筛或二号筛).2）以洗涤浸取为主。若过细，细胞内大量不溶物及高分子物等进入浸出液中，浸出杂质增加，粘度增大，混悬物增加，滤过困难，产品浑浊3）过细给操作困难，如渗漉法浸提时．粉末间隙太小，溶剂流动阻力增大．易造塞，浸取困难。2．浸提温度一般温度升高，扩散速度愈快。因为1）增加可溶性成分的溶解和扩散速度。2）杀死微生物。有利于稳定性。但是：1）使药材中某些不耐热成分或挥发性成分分解、变质或挥发散失。2）高温浸提液中无效杂质增多，冷后出现沉淀或浑浊。因此要适当控制温度。3．浓度梯度浓度梯度是指药材组织内的浓溶液与其外部溶液的浓度差。是扩散作用的主要动力。扩散是浸取效果好坏的主要因素。增加浓度梯度能增加扩散速度与扩散物量。方法：1）不断搅拌。2）经常更换新鲜溶剂。3）强制浸出液循环流动4）采用渗漉法。4．浸出成分由扩散系数D得知其与分子半径成反比，分子小的成分先溶解扩散，所以，小分子成分主要含在最初部分的浸出液内。大分子成分后期逐渐增多。而药材的有效成分多属于小分子物质，故多含于最初部分的浸出液中。但有效成分扩散的先决条件还在于其溶解度的大小，易溶性物质即使分子大，也能先浸出来，5．浸提时间理论上，浸提时间与浸提量成正比。即时间愈长，扩散值愈大，愈有利于浸提。但当扩散达到平衡后，时间即不起作用。长时间的浸取：大量杂质溶出；一些有效成分分解；水作为溶剂时，易霉变。6．溶剂PH溶剂的pH与浸提效果有密切关系。调整溶剂的pH，利于某些有效成分的提取，如用酸性溶剂提取生物碱，用碱性溶别提取皂苷等，7．浸提压力提高压力加速润湿渗透过程，使药材组织内更快地充满溶剂，使开始发生溶质扩散过程所需的时间缩短。还可使部分细胞壁破裂，亦有利于浸出成分的扩散。但当组织内已充满溶剂之后．加大压力对扩散速度则没有影响。对组织松软的药材，容易润湿的药材，不显著。8．新技术的应用如利用超声波，胶体磨浸提，超临界流体萃取、流化浸提、电磁场下浸提、电磁振动下浸提、脉冲浸提等强化浸提方法等。第三节浸出溶剂浸提溶剂:用于药材浸出的液体称浸提溶剂。重要性：与有效成分的充分浸出、制剂的有效性、安全性、稳定性及经济效益密切相关。要求：最大限度地溶解和浸出有效成分，最低限度地浸出无效成分和有害物质；不与有效成分发生化学变化，办不影响其稳定性与药效；比热小，安全无毒，价廉易得。真正符合上述要求的溶剂是很少的。1．浸出溶剂1）．水经济易得，极性大．溶解范围广。能浸出药材中的生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类(果胶、粘被质、菊糖、淀粉等)，以及酶和少量的挥发油。缺点：浸出范围广，选择性差，浸出大量无效成分，给制剂带来困难．易于霉变、不易贮存等。一些有效成分(如某些苷类)的水解等化学变化。2）．乙醇乙醇为半极性溶剂，溶解性能界于极性与非极性溶剂之间。可以溶解水溶性与非极性物质。乙醇能与水以任意比例混溶，常利用其不同浓度有选择性地浸提有效成分，浓度愈高．脂溶性成分溶解度愈大，并可利用水醇法除杂。90％以上醇可浸提挥发油、树脂、叶绿素等；50％—70%，适于生物碱、苷等；50％以下浸提苦味质、蒽醌苷，40％时，能延缓水解，增加制剂的稳定性；20％以上具防腐作用。、乙醇具挥发性、易燃性，应注意安全防护。具有药理作用，价较高。3）．乙醚乙醚是非极性溶剂，可与乙醇及其他有机溶剂任意混溶。选择性较强，能溶解树脂、游离生物碱、脂肪、挥发油、某些苷类。大部分水溶性成分在乙醚中均不溶解。但有强烈药理作用，沸点34.5，极易燃烧，价格昂贵．仅用于提纯精制4）．氯仿氯仿是非极性溶剂，在水中微溶．与乙醇、乙醚任意混溶。能溶解生物碱、苷类、挥发油、树脂等。有防腐作用。但易燃烧，有强烈的药理作用，肝损伤。应尽量除去，价昂。5）．丙酮丙酮是一种良好的脱脂溶剂。并与水任意混溶，也是脱水剂。常用于新鲜动物药材的脱水或脱脂．防腐作用。具挥发性和易燃性，且有一定的毒性，应除去。6）．石油醚石油醚办为非极性溶剂，能溶解脂肪油、蜡等，用作药材