制药工程技术概论(第三版)
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3.3.2 浸提

(1)溶剂 浸提过程中影响比较大的一个因素是溶剂。溶剂的选择恰当与否,直接关系到提取效率。工业生产中常用的溶剂有水、乙醇、丙酮、二氯甲烷等。

水:是工业生产中常用溶剂之一,用水为溶剂,价廉易得,极性大且溶解范围广。药材中的大分子物质如树胶、黏液质、蛋白质、淀粉、生物碱盐、皂苷等都能溶于水。其缺点是对溶解成分的选择性差,浸出液中杂质较多,给后续处理和制剂带来麻烦。此外,由于一些新鲜药材中含有酶,会导致一些有效成分(如苷类)的水解。

乙醇:工业生产中非常用,价格也比较便宜。它溶解范围广,可以溶解一些水溶性的成分(如生物碱盐、苷、糖等),又能溶解一些脂溶性的成分(如香豆素、挥发油等)。能以任意比与水混溶,所以常与水混合配制成不同比例的醇水混合溶液来进行浸提。

丙酮:其极性比乙醇要小,是一种良好的脱脂溶剂,它也能以任意比与水混溶,具有防腐作用,但是沸点低,易燃烧和挥发,具有一定毒性,应用相对较少。

二氯甲烷:属于非极性,在水中微溶具有防腐作用,密度比水重。几种溶剂性质比较见表3-1。

表3-1 常用溶剂的性质比较

了解以上一些常用溶剂的性质后,生产中根据生产目的和工艺进行选用。总的原则是:成本要低,安全性要好,不与有效成分反应,浸提效率要高,选择性好,对后续操作影响小。如果使用单一溶剂的效果不理想,可以采用混合溶剂。

(2)浸提的方法 中药和天然药物提取的传统方法有浸渍法(常温浸渍法、温浸法、煎煮法)、渗滤法、回流法等。我国古代医药典籍中就有用水煎煮、酒浸渍提取药材的记载。近20年来,科技人员对传统浸提方法工艺参数进行了较为系统的考查,建立了目前公认的参数确定方法。即以指标成分的浸出率为指标,通过正交设计、均匀设计、比较法等优选浸提工艺条件,确定参数。

①煎煮法 是用水为溶剂,将药材加热煮沸一定的时间,以提取其所含成分的一种常用方法。是传统汤剂的常用制备方法,也是制备一部分中药丸剂、冲剂、片剂、注射剂或提取某些有效成分的基本方法之一。适用于有效成分能溶于水,且对热较稳定的药材。由于煎煮法能提取较多的成分,符合中医传统用药习惯,故对于有效成分尚未清楚的中药或方剂进行剂型改进时,通常采取煎煮法粗提。但用水煎煮,浸提液中除有效成分外,往往水溶性杂质较多,尚有少量脂溶性成分,给后续操作带来不利;煎出液易霉败变质。根据煎煮法加压与否,可分为常压煎煮法和加压煎煮法。常压煎煮法适用于一般性药材的煎煮,加压煎煮适用于药物成分在高温下不易被破坏,或在常压下不易煎透的药材。工业生产中常用蒸汽进行加压煎煮。

②浸渍法 是简便而最常用的一种提取方法。根据提取温度的不同,可以分为冷浸法、温浸法等,最常用的应属冷浸法,该法在室温下进行,又称常温浸渍法。药酒、酊剂的制备常用此法,若将浸提液过滤浓缩,可进一步制备流浸膏、浸膏、片剂、冲剂等。此法适用于黏性药物、无组织结构的药材、新鲜及易于膨胀的药材、价格低廉的芳香性药材;不适于贵重药材、毒性药材及高浓度的制剂。因为溶剂的用量大,且呈静止状态,溶剂的利用率较低,有效成分浸出不完全,难以直接制得高浓度的制剂。另外,浸渍法所需时间较长,不宜用水为溶剂,通常用不同浓度的乙醇,故浸渍过程应密闭,防止溶剂的挥发损失。

③渗滤法 是将药材粗粉置于渗滤器内,溶剂连续地从渗滤器的上部加入,渗滤液不断地从下部流出,从而浸出药材中有效成分的一种方法。渗滤时,溶剂渗入药材的细胞中溶解大量的可溶性成分后,浓度增高,密度增大而向下移动,上层的溶剂置换其位置,造成良好的浓度差,溶剂相对药粉属于流动浸出,溶剂的利用率高,有效成分浸出较完全,提取效果优于浸渍法。故适用于贵重药材、毒性药材及高浓度制剂;也可用于有效成分含量较低的药材的提取。但对新鲜且易膨胀的药材、无组织结构的药材如大蒜、鲜橙皮等,既不易粉碎,也易与浸出溶剂形成糊状,无法使溶剂透过药材,故不宜选用此法。渗滤法不经滤过处理可直接收集渗滤液。因渗滤过程所需时间较长,不宜用水为溶剂,通常用不同浓度的乙醇,需防止溶剂的挥发损失。

④回流法 是用乙醇等易挥发的有机溶剂进行加热提取有效成分,挥发性溶剂形成蒸气后又被冷凝,重复流回浸出器中浸提药材,这样周而复始,直至有效成分提取完全。由于溶剂能循环使用,故较渗滤法的溶剂耗用量少,提取效率高。此法技术要求高,能耗高;采用高温操作,引起热敏性从而使有效成分的大量分解,不适用于受热易破坏的药材成分的浸出。工业生产中此方法使用较少。

⑤水蒸气蒸馏法 用于提取具有挥发性能随水蒸气蒸馏而不被破坏,不与水发生反应,不溶或难溶于水的成分的提取。因为这类成分,在100℃时有一定蒸气压,当水沸腾时,该类成分一并随水蒸气带出,达到提取的目的。此法适合于一些芳香性、有效成分具有挥发性的药材。由于水的沸点是100℃,温度比较高,不适合于有效成分容易氧化或分解的药材。

总体来说,这些传统提取方法普遍存在着有效成分提取率不高、杂质清除率低、生产周期长、能耗高、溶剂用量大等缺点,用这些方法处理后的产品往往难以克服传统中成药“粗、大、黑”的缺点,疗效也难以有效提高。