中藥現(xiàn)代提取新技術（課堂PPT）

1、1中藥現(xiàn)代提取新技術中藥現(xiàn)代提取新技術2一一 超臨界流體萃取超臨界流體萃取流體是液體和氣體的總稱流體是液體和氣體的總稱, ,因兩者都富有因兩者都富有流動性流動性, ,又有相似的運動規(guī)律又有相似的運動規(guī)律, ,故合稱流體。故合稱流體。超臨界流體是指物質處于其超臨界流體是指物質處于其臨界溫度臨界溫度和和臨臨界壓強界壓強以上而形成的一種特殊狀態(tài)的流體。以上而形成的一種特殊狀態(tài)的流體。3超臨界流體萃取的定義：超臨界流體萃取的定義： 超臨界流體萃取（超臨界流體萃取（SFE）是一種以超臨界是一種以超臨界流體代替常規(guī)有機溶劑對中藥有效成分進流體代替常規(guī)有機溶劑對中藥有效成分進行提取分離的新型技術。行提取分離

2、的新型技術。42 2、超臨界萃取的萃取劑、超臨界萃取的萃取劑 非極性（二氧化碳等）非極性（二氧化碳等） 萃取劑萃取劑 極極 性（甲性（甲 醇等）醇等）最常用的是最常用的是二氧化碳，二氧化碳，為什么選用二氧化碳？為什么選用二氧化碳？ 臨界溫度（臨界溫度（31.1）溫和的臨界條件溫和的臨界條件無毒無毒 臨界壓力（臨界壓力（7.38MPa）阻燃阻燃價廉易得價廉易得超臨界超臨界CO2溶解能力強溶解能力強 適用于化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)適用于化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)5二、超臨界二、超臨界COCO2 2流體萃取流體萃取1、超臨界、超臨界CO2的溶解性能的溶解性能2、使用夾帶劑的超臨界、使用夾帶劑的超臨界CO2

3、萃取萃?。?）夾帶劑的定義）夾帶劑的定義（2）夾帶劑的影響）夾帶劑的影響增加被分離組分在超臨界流體中的溶解度，增加被分離組分在超臨界流體中的溶解度，降低萃取過程的操作壓力；降低萃取過程的操作壓力；通過選擇適當?shù)膴A帶劑，可使溶質的選擇性通過選擇適當?shù)膴A帶劑，可使溶質的選擇性大大提高；大大提高；考慮三個方面的選擇原則考慮三個方面的選擇原則6三、超臨界三、超臨界COCO2 2操作工藝參數(shù)及其優(yōu)選操作工藝參數(shù)及其優(yōu)選1 1、工藝參數(shù)對提取效果的影響、工藝參數(shù)對提取效果的影響 萃取過程萃取過程（1 1）壓力）壓力 解析過程解析過程7 溶質溶質（2 2）溫度）溫度 溶劑溶劑（3 3）CO2流量流量（4）萃

4、取時間）萃取時間萃取時間越長，萃取率越高。萃取時間越長，萃取率越高。（5）藥材粉碎度）藥材粉碎度藥材粉碎越細，萃取速度越快。藥材粉碎越細，萃取速度越快。2 2、工藝參數(shù)的優(yōu)選、工藝參數(shù)的優(yōu)選8壓縮機壓縮機 萃取釜萃取釜 熱交換器熱交換器二氧化碳循環(huán)泵二氧化碳循環(huán)泵 9( (六六) )、超臨界流體萃取在中藥提取中的應、超臨界流體萃取在中藥提取中的應用用優(yōu)點：優(yōu)點：溶劑可循環(huán)作用，且能實現(xiàn)無溶劑溶劑可循環(huán)作用，且能實現(xiàn)無溶劑殘留；殘留；特別適合于提取熱敏性物質；特別適合于提取熱敏性物質；選擇性好；選擇性好；萃取效率高，速度快；萃取效率高，速度快；操作參數(shù)易于控制；操作參數(shù)易于控制；10缺點：缺點：

5、E萃取范圍較窄；萃取范圍較窄；E設備要求高；設備要求高；E基礎研究需深入；基礎研究需深入；E復方形式藥物尚待研究。復方形式藥物尚待研究。11二氧化碳超臨界流體萃取技術的應用二氧化碳超臨界流體萃取技術的應用超臨界超臨界CO2萃取技術在國內天然藥物研制中的萃取技術在國內天然藥物研制中的應用應用超臨界超臨界CO2萃取技術在食品方面的應用萃取技術在食品方面的應用超臨界超臨界CO2萃取技術在醫(yī)藥保健品方面的應用萃取技術在醫(yī)藥保健品方面的應用超臨界超臨界CO2萃取技術在天然香精香料的提取的萃取技術在天然香精香料的提取的應用應用超臨界超臨界CO2萃取技術在化工方面的應用萃取技術在化工方面的應用 12超臨界C

6、O2萃取技術的展望超臨界二氧化碳流體作為一種新型的溶劑超臨界二氧化碳流體作為一種新型的溶劑或介質或介質,由于自身的眾多優(yōu)點而倍受青睞由于自身的眾多優(yōu)點而倍受青睞,隨著對其研究工作的深入隨著對其研究工作的深入,特別是有關基礎特別是有關基礎數(shù)據(jù)的逐步完善和工程技術難題的克服數(shù)據(jù)的逐步完善和工程技術難題的克服,超超臨界二氧化碳流體萃取和超臨界二氧化碳臨界二氧化碳流體萃取和超臨界二氧化碳流體中的化學反應必將獲得新的發(fā)展。流體中的化學反應必將獲得新的發(fā)展。 13二二 超聲提取技術超聲提取技術一、定義一、定義 超聲波是指頻率為超聲波是指頻率為2020千赫千赫5050兆赫的兆赫的電磁波電磁波, ,它是一種機

7、械波它是一種機械波, ,需要能量載需要能量載體體( (介質介質) )來進行傳播。來進行傳播。14微激波二、超聲提取技術二、超聲提取技術原理原理( (空化效應空化效應) )介質內部溶解的微氣泡在超聲波的作用下增大，介質內部溶解的微氣泡在超聲波的作用下增大，形成共振腔，然后瞬間閉合，即超聲波的空化效形成共振腔，然后瞬間閉合，即超聲波的空化效應。應。超聲波增大形成植物細胞破裂瞬間閉合15組織細胞變形植物蛋白變性生物分子解聚二、超聲提取技術二、超聲提取技術原理原理( (機械效應機械效應) )超聲波在介質中的傳播可以使介質質點在其超聲波在介質中的傳播可以使介質質點在其傳播空間內產生振動，從而強化介質的擴

8、散、傳播空間內產生振動，從而強化介質的擴散、傳質，即超聲波的機械效應。傳質，即超聲波的機械效應。輻射壓強分子摩擦16成分溶出介質及藥材組織二、超聲提取技術二、超聲提取技術原理原理( (熱效應熱效應) )超聲波在傳播過程中，聲能不斷被介質所吸收，超聲波在傳播過程中，聲能不斷被介質所吸收，并全部或大部分轉化成熱能，導致介質本身和藥并全部或大部分轉化成熱能，導致介質本身和藥材組織溫度升高，促使有效成分的溶解，這就是材組織溫度升高，促使有效成分的溶解，這就是超聲波的熱效應。超聲波的熱效應。聲能熱能介質吸收溫度升高溫度升高17三、影響超聲提取效果的因素三、影響超聲提取效果的因素1 1、超聲波的頻率；、超

9、聲波的頻率； 不同藥材的不同指標成分有其適宜的提取頻率，應針對具體不同藥材的不同指標成分有其適宜的提取頻率，應針對具體藥材品種進行篩選。藥材品種進行篩選。2 2、超聲波的強度；、超聲波的強度；3 3、超聲時間；、超聲時間； 一般為一般為10-100min10-100min以內即可得到較好的提取效果以內即可得到較好的提取效果4 4、超聲溫度；、超聲溫度；5 5、藥材組織結構。、藥材組織結構。18改。四、超聲提取技術改。四、超聲提取技術優(yōu)點優(yōu)點提取過程不需要加熱提取過程不需要加熱提取過程為物理過程提取過程為物理過程溶劑用量少溶劑用量少提取物有效成分含量高提取物有效成分含量高適用于熱敏物質適用于熱敏

10、物質節(jié)省能源節(jié)省能源不影響有效成分的生理活性不影響有效成分的生理活性有效成分的提取率高有效成分的提取率高利于精制利于精制19第三節(jié)第三節(jié) 微波提取技術微波提取技術一、定義一、定義 微波是一種頻率在微波是一種頻率在300MHZ300MHZ至至300GHZ300GHZ之間之間的電磁波。的電磁波。 微波輔助提取又稱微波輔助提取又稱微波提取微波提取，是微波和，是微波和傳統(tǒng)的溶劑提取法相結合后形成的一種傳統(tǒng)的溶劑提取法相結合后形成的一種新的提取方法。新的提取方法。20 由于微波具有很強的穿透力，可以在反應由于微波具有很強的穿透力，可以在反應物內外部分同時均勻、迅速地加熱，用以物內外部分同時均勻、迅速地加

11、熱，用以提取天然植物有效成分，具有簡便提取天然植物有效成分，具有簡便 、快、快速、高效、加熱均勻的優(yōu)點。速、高效、加熱均勻的優(yōu)點。 傳統(tǒng)加熱法的熱傳遞公式為：熱源傳統(tǒng)加熱法的熱傳遞公式為：熱源器皿器皿樣品，因而能量傳遞效率受到了制約。樣品，因而能量傳遞效率受到了制約。21 微波加熱則是能直接作用于被加熱物質，微波加熱則是能直接作用于被加熱物質，其模式為：熱源其模式為：熱源樣品器皿。樣品器皿?？諝饧叭菘諝饧叭萜鲗ξ⒉ɑ旧喜晃蘸头瓷?，從根本器對微波基本上不吸收和反射，從根本上保證了能量的快速傳導和充分利用。上保證了能量的快速傳導和充分利用。22二、微波的特性二、微波的特性1 1、似光性、似光性

12、2 2、反射性和透射性、反射性和透射性3 3、熱特性、熱特性4 4、非熱特性（生物效應）、非熱特性（生物效應）23三、微波提取的原理三、微波提取的原理 微波透過對微波透明的溶劑，到達植物物料內部維微波透過對微波透明的溶劑，到達植物物料內部維管束和腺細胞內，細胞內溫度突然升高，連續(xù)的高管束和腺細胞內，細胞內溫度突然升高，連續(xù)的高溫使其內部壓力超過細胞空間膨脹的能力，從而導溫使其內部壓力超過細胞空間膨脹的能力，從而導致細胞破裂；細胞內的物質自由流出，傳遞到周圍致細胞破裂；細胞內的物質自由流出，傳遞到周圍被溶解。微波可選擇性加熱不同極性分子和不同分被溶解。微波可選擇性加熱不同極性分子和不同分子的極性

13、部分，從而使其從中分離，進入到介電常子的極性部分，從而使其從中分離，進入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對較差的溶劑中，從而有數(shù)較小、微波吸收能力相對較差的溶劑中，從而有效成分被提取。效成分被提取。24四、影響微波提取效果的因素四、影響微波提取效果的因素1、萃取劑的選擇、萃取劑的選擇2、輻射時間、輻射時間3、物料的含水量、物料的含水量4、微波功率的影響、微波功率的影響5、藥材的性質、藥材的性質6、固液比、固液比25五、微波萃取設備五、微波萃取設備26微波萃取的展望微波萃取的展望一、進一步探討微波萃取一、進一步探討微波萃取機理機理 鑒于基體物質和萃取物質的復雜性，在萃鑒于基體物質和萃取物質的復雜性

14、，在萃取機理方面還有大量工作需要做，因為搞清取機理方面還有大量工作需要做，因為搞清機理將進一步促進微波在天然產物萃取中的機理將進一步促進微波在天然產物萃取中的應用。應用。27二、將微波萃取的二、將微波萃取的實驗室研究實驗室研究擴大為擴大為產業(yè)化產業(yè)化研究研究近幾年，有用于中試生產的微波提取設備問世，主近幾年，有用于中試生產的微波提取設備問世，主要分兩類：要分兩類：一為一為微波提取罐微波提取罐；另一類為；另一類為連續(xù)微波萃取設備連續(xù)微波萃取設備。我。我們相信，一旦這些設備應用于大生產，必將對傳統(tǒng)們相信，一旦這些設備應用于大生產，必將對傳統(tǒng)中藥制藥業(yè)帶來巨大的革命。中藥制藥業(yè)帶來巨大的革命。28四

15、四 生物酶解技術生物酶解技術一、酶法提取及精制的原理一、酶法提取及精制的原理1、酶法提取的原理、酶法提取的原理 大部分中藥的大部分中藥的細胞壁細胞壁是由是由纖維素纖維素構成，植構成，植物的有效成分往往包裹在細胞內，纖維素物的有效成分往往包裹在細胞內，纖維素則是則是-D-葡萄糖葡萄糖以以1,4-D-葡萄糖苷鍵葡萄糖苷鍵連連接，用接，用纖維素酶解纖維素酶解可破壞可破壞-D-葡萄糖苷鍵，葡萄糖苷鍵，進而有利于進而有利于有效苷元有效苷元的提取。的提取。292、酶法精制的原理、酶法精制的原理 中藥制劑中的中藥制劑中的雜質雜質大多為大多為淀粉、果膠、蛋淀粉、果膠、蛋白質等，白質等，可選用相應的酶予以分解，

16、針對可選用相應的酶予以分解，針對根中含有的根中含有的脂溶性、難溶于水或不溶于水脂溶性、難溶于水或不溶于水的成分的成分多的特性，通過加入淀粉部分水解多的特性，通過加入淀粉部分水解產物及葡萄糖苷酶或轉糖苷酶，可使脂溶產物及葡萄糖苷酶或轉糖苷酶，可使脂溶性或難溶與水或不溶于水的有效成分轉移性或難溶與水或不溶于水的有效成分轉移到到水溶性苷糖水溶性苷糖中。中。 酶反應酶反應較溫和較溫和地將植物組織分解，地將植物組織分解，可可較大幅度提高效率。較大幅度提高效率。30二、常用酶的酶解機理二、常用酶的酶解機理1、纖維素酶（、纖維素酶（作用及適用條件）作用及適用條件）2、半纖維素酶（、半纖維素酶（作用）作用）3

17、、果膠酶（、果膠酶（作用及適用條件）作用及適用條件）31三、影響酶法提取效果的因素三、影響酶法提取效果的因素酶的種類酶的種類酶解溫度酶解溫度酸堿度酸堿度降解時間降解時間其他影響因素其他影響因素32四、酶解技術的特點四、酶解技術的特點 酶可在較溫和的條件下將植物組織及提取分解大分子成分，較大幅度提高藥物成分，改善中藥生產過程中的濾過和純化難度，提高產品的純度和制劑的質量。33五、酶解技術的不足五、酶解技術的不足由于酶的種類、酶解溫度、酸堿度等對酶的催化能由于酶的種類、酶解溫度、酸堿度等對酶的催化能力影響較大，因此，針對具體藥物，研究力影響較大，因此，針對具體藥物，研究酶反應的酶反應的最佳條件最佳

18、條件非常重要，另外，酶提取對非常重要，另外，酶提取對復方有效成分復方有效成分療效影響療效影響及及酶殘留酶殘留問題等尚需進一步深入研究。問題等尚需進一步深入研究。34五五 半仿生提取法半仿生提取法一、半仿生提取法的概念及特點一、半仿生提取法的概念及特點 從從生物藥劑學生物藥劑學的角度，將的角度，將整體藥物研究法與分子整體藥物研究法與分子藥物研究法相結合，模擬口服給藥后經胃腸道藥物研究法相結合，模擬口服給藥后經胃腸道轉運的環(huán)境，轉運的環(huán)境，為經消化道給藥的中藥制劑設計為經消化道給藥的中藥制劑設計的一種新的提取工藝。的一種新的提取工藝。 因提取條件不可能與人完全相同，所以稱為因提取條件不可能與人完全

19、相同，所以稱為“半仿生提取半仿生提取”35半仿生提取法半仿生提取法- -特點特點E提取過程符合中醫(yī)配伍和臨床用藥的特點提取過程符合中醫(yī)配伍和臨床用藥的特點和口服藥物在胃腸道運轉吸收的特點；和口服藥物在胃腸道運轉吸收的特點；E在具體工藝選擇上，既考慮活性混合成分在具體工藝選擇上，既考慮活性混合成分又以單體成分作指標，這樣不僅能充分發(fā)又以單體成分作指標，這樣不僅能充分發(fā)揮混合物的綜合作用，還能利用單體成分揮混合物的綜合作用，還能利用單體成分控制中藥制劑的質量；控制中藥制劑的質量；E有效成分損失少，成份低，生產周期短。有效成分損失少，成份低，生產周期短。36二、半仿生提取法的基本研究模式二、半仿生提

20、取法的基本研究模式1、具體操作、具體操作 將提取液的酸堿度加以生理模仿，分別將提取液的酸堿度加以生理模仿，分別用近似胃和腸道的酸堿水溶液煮煎用近似胃和腸道的酸堿水溶液煮煎23次。先將藥粉以一定的次。先將藥粉以一定的pH值的酸水提取，值的酸水提取，再用一定的再用一定的pH值的堿水提取，提取液分值的堿水提取，提取液分別濾過、濃縮、制劑。別濾過、濃縮、制劑。372、研究模式、研究模式方劑用方劑用SBE法提取條件的優(yōu)選；法提取條件的優(yōu)選；方劑用方劑用SBE法提取藥材組合方式的優(yōu)選；法提取藥材組合方式的優(yōu)選；方劑指紋圖譜方劑指紋圖譜-模式識別研究；模式識別研究；方劑方劑SBE提取液醇沉濃度的優(yōu)選；提取液

21、醇沉濃度的優(yōu)選；方劑方劑4種方法提取液的成分、藥效、毒性的種方法提取液的成分、藥效、毒性的比較；比較；方劑不同方法提取液的藥代動力學研究方劑不同方法提取液的藥代動力學研究根據(jù)上述根據(jù)上述16項各項研究資料，綜合分析，項各項研究資料，綜合分析，作出科學評價，指出該方劑是否以作出科學評價，指出該方劑是否以SBE法提法提取為佳。取為佳。38三、半仿生提取法在中藥提取中的應用三、半仿生提取法在中藥提取中的應用半仿生提取法一般只適合水溶性大的極半仿生提取法一般只適合水溶性大的極性有效成分的提取。性有效成分的提取。SBE法能體現(xiàn)中醫(yī)臨床用藥的綜合作用法能體現(xiàn)中醫(yī)臨床用藥的綜合作用特點，符合口服給藥經胃腸道

22、轉運吸收特點，符合口服給藥經胃腸道轉運吸收的原理。的原理。目前仍采用高溫煎煮法，長時間高溫會目前仍采用高溫煎煮法，長時間高溫會影響許多有效成分活性成分，降低藥效。影響許多有效成分活性成分，降低藥效。3940超臨界CO2萃取技術在國內天然藥物研制中的應用目前，國內外采用目前，國內外采用CO2超臨界萃取技術可利超臨界萃取技術可利用的資源有：紫杉、黃芪、人參葉、大麻、用的資源有：紫杉、黃芪、人參葉、大麻、香獐、青蒿草、銀杏葉、川貝草、桉葉、玫香獐、青蒿草、銀杏葉、川貝草、桉葉、玫瑰花、樟樹葉、茉莉花、花椒、八角、桂花、瑰花、樟樹葉、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、生

23、姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麥、玉米、米糠、魚、煙草、茶葉、沙棘、小麥、玉米、米糠、魚、煙草、茶葉、煤、廢油等。煤、廢油等。41超臨界CO2萃取技術在食品方面的應用目前已經可以用超臨界二氧化碳從葵花籽、目前已經可以用超臨界二氧化碳從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、可可豆中提取油紅花籽、花生、小麥胚芽、可可豆中提取油脂，這種方法比傳統(tǒng)的壓榨法的回收率高，脂，這種方法比傳統(tǒng)的壓榨法的回收率高，而且不存在溶劑法的溶劑分離問題而且不存在溶劑法的溶劑分離問題42超臨界CO2萃取技術在醫(yī)藥保健品方面的應用在抗生素藥品生產中，傳統(tǒng)方法常使用丙酮、在抗生素藥品生產中，傳統(tǒng)方法常使用丙酮、甲醇等有機溶劑，但要將溶劑完全除去，又甲醇等有機溶劑，但要將溶劑完全除去，又不是要