1、浸出技术与中药制剂,Extractive Preparations,第一节 概述,Extractive Preparation:A preparation composed of the active medicinal constituents or principles obtained from crude drugs by extraction,active componentsadjuvant componentsInactive components,浸出制剂的特点,1 curative effect: combined;2 effect is mild and long-last
2、ing, low toxicity;3 medicines are prescribed according to Traditional Chinese Medical system4 easily precipitated, deteriorated. This exerts influences on the appearance and quality of drugs,一、药材的预处理 (一)药材品质检查: 来源与品种鉴定 有效成分含量测定 含水量测定 (二)药材的粉粹 适当的粒度有利于有效成分的浸出,第二节 浸出操作与设备,二、浸出原理,浸出过程: 1)浸润、渗透阶段 2)解吸、溶
3、解阶段 3)扩散阶段 4)置换浸出阶段传质过程:溶质药材固相溶剂液相,1)浸润、渗透阶段:溶剂进入细胞内,浸出过程,menstruumpolar(water、ethanol) apolar,Compounds extractedSugar, proteinFatty oil、waxy substance,浸出过程,1)浸润、渗透阶段: (溶剂润湿药材,渗入细胞 )表面活性剂,易润湿。脱脂、脱蜡(水)药材先行干燥(非极性溶剂提取),浸出过程,2)解吸、溶解阶段:有效成分从组织中解吸、溶解溶剂不同,溶解成分不同,浸出过程,3)扩散阶段: 细胞内(浓度高、渗透压高) 浓度差、渗透压差(Ficks方程
4、) 溶剂(动态平衡 ),浸出过程,4)置换浸出阶段:用新鲜溶剂、低浓度浸出液置换高浓度浸出液。提高浓度梯度,加快浸出速度,浸出的关键:用新鲜溶剂或低浓度浸出液随时置换药材周围的浸出液以保持溶质的最大浓度梯度,三、影响浸出的因素,1、浸出溶剂:浸出有效成分,无效成分,溶剂的选择,浸出溶剂应达到的要求 常用的浸出溶剂 极性浸出溶剂如水; 半极性浸出溶剂如乙醇、丙酮; 非极性浸出溶剂如乙醚、氯仿、石油醚 提高浸出效果:浸出辅助剂(酸、 碱、表面活性剂 等)混合溶剂,应能最大限度地溶解和浸出有效成分,而尽量避免浸出无效成分或有害物质;,本身无药理作用,不与药材中有效成分发生不应有的化学反应,不影响含量
5、测定;,经济、易得、使用安全等,水:离子水、蒸馏水 最常用,但选择性差,易霉变(生物碱盐、甙、氨基酸、蛋白质、鞣质、树胶 ),乙醇:防腐。 不同浓度乙醇可选择浸出不同有效成分, 90以上:挥发油、树脂、内酯等, 5070%:生物碱、甙类, 用50以下:蒽醌类化合物等。,氯仿、乙醚、石油醚:非极性有机溶剂,脂肪油、挥发油、蜡质、生物碱及某些甙。有效成分的提纯、精制,脱脂或脱蜡。,2、药材粗细药材粗,表面积小,浸出效率低,太细,浸出杂质多。药材的性质、浸出溶剂、浸出方法。 水(膨胀)粗粉,乙醇:中等粉, 含粘性物药材,粗粉; 坚硬药材:细粉,疏松药材:粗粉。,影响浸出的因素,3、浸出时间 浸出时间
6、,浸出量 (扩散平衡) 4、浸出温度:微沸温度,溶解,扩散,浸出 ;热敏感药材,温度。,影响浸出的因素,5、浓度梯度: 浓度梯度,浸出速度。6、操作压力: 组织坚实的药材,压力,润湿 ,浸出7、药材与溶剂的相对运动:渗漉8、新技术的应用:超声波,四、浸出方法,煎煮法浸渍法渗漉法水蒸汽蒸馏法大孔树脂吸附分离技术 (macroporous resin)超临界萃取技术(supercritical fluid extraction),1、煎煮法:,药材加水煮沸,去渣取汁,药材适当粉碎加水浸泡微沸一定时间分离煎煮液,药材煎煮2-3次过滤煎煮液浓缩至规定浓度制成各种制剂,适用范围有效成分溶于水对湿、热稳定
7、杂质多易霉变,2、浸渍法,药材用适当溶剂在常温、温热条件下浸泡,浸渍出有效成分。常温浸渍法(冷浸法),加热浸渍法,多次浸渍法(重浸渍法)。,加盖、搅拌、3-5天、滤过粘性、新鲜及遇水易膨胀、有效成分遇热易分解的药材无须浓缩、时间长、效率差,浸出工艺、设备,单级浸出工艺:溶剂一次加入 ,多级浸出工艺:溶剂分次加入 ,连续逆流浸出工艺:,浸出效率高浸出液浓度高浸出速度快,3、渗漉法(percolation),浓度梯度大,浸出效果好溶剂用量少贵重、含量低的药材慢速浸出:1-3ml/min, 快速浸出:3-5ml/min。,4、回流法(Hot Continuous Extraction (Soxhle
8、t),操作流程:药材粉碎浸泡润湿回流回收溶剂浓缩提取液。挥发性溶剂,乙醇、乙醚、氯仿等反复套用溶剂用有机溶剂提取, 溶剂能循环使用, 耗用量少适用范围:挥发性、不溶于水的.对湿 、 热稳定 , 有效成分溶于有机溶剂的药材适用,5、大孔树脂吸附分离技术是采用特殊的吸附剂,从中药复方煎药中有选择地吸附其中有效成分,去除无效成分的一种提取精制新工艺。该技术广泛用于分离纯化苷类、黄酮类、生物碱类等成分。,6、超临界萃取技术: (Supercritical Fluid, SCF)是利用超临界流体对药材中天然产物具有特殊溶解性来达到分离提纯的技术。SCF对物质的溶解能力与其密度成正比,而密度可通过压力的变
9、化在大范围内变化,从而可有选择地溶解目的成分,而不溶解其他成分,从而达到分离纯化所需成分的目的。,适用于脂溶性 、 分子量小的药物成分的提取 ; 提取温度低 , 能很好的避免热敏性成分的破坏 ; 有提取与蒸馏双重作 用 , 效 率 高 , 杂 质少 ; 流程简单 , 操作方便 ; 节 能 、 不 污 染 环境 ; 能防止药物成分的氧化与分解。,7、超声波提取法,利用超声波的空化作用 、 机械作用 、 热学作用等综合作用来提高物质分子的 运动速度和频率 , 增加溶剂穿透率,进而提高药材有效成分,五、浸出液的蒸发,蒸发:浓度低浸出液加热除去部分溶 剂溶液浓度。,(一)浸出液蒸发的影响因素:,1、液
10、面上蒸汽的浓度: 吹散蒸汽、减压蒸发。2、液体蒸发面的面积:正比3、液体表面上的压力:反比,减压蒸发,(一)浸出液蒸发的影响因素:,4、传热温度差 热源、溶液的温度差20。5、液面结膜:加强搅拌 , 定期除垢以 减少垢层热阻6、传热系数:减少热阻,不凝性气体、污垢层。,(一)浸出液蒸发的影响因素:,7、液体的静压力: 加大液面、沸腾蒸发(降低沸点升高)提高膜层流动以增加溶液沸腾 传热膜系数,(二)浸出液的蒸发方法及设备,(二)浸出液的蒸发方法,1、常压蒸发2、减压蒸发3、薄膜蒸发4、多效蒸发,(二)浸出液的蒸发方法,1、常压蒸发 浓缩速度慢、 时间长, 药物成分容易破坏。 适用于非热敏性而且溶
11、剂又无燃烧性、 无毒性和无经济价值的药液浓缩 , 而对于含热敏性成分的药物溶液则不适用。常压浓缩时应注意搅拌以避免药液表面结膜, 影响蒸发, 并应随时排走所产生的大量水蒸气, 因此在常压浓缩的操作室内经常配备电扇和排风扇,(二)浸出液的蒸发方法,2、减压蒸发 (1)由于压力的降低, 降低了药物溶液的沸点, 能使药物溶液在较低的温度下沸腾, 进而可以减少或避免热敏性药物成分的破坏; 增大传热温度差, 使蒸发效率得以提高; 对热源的要求降低, 可以将低压蒸汽或废气作加热源;(2)通过减压可以排除蒸发时所产生的溶剂蒸汽, 降低冷凝器中二次蒸汽的压力;(3)可以回收乙醇等有机溶剂;(4)药物溶液沸点的
12、降低, 会引起黏度增加, 汽化潜能热增大, 蒸发浓缩所需要的能量增大;常用的设备有减压蒸馏 (可以在浓缩过程中回收乙醇等有机溶剂)、 真空浓缩 (适于水提液的浓缩),(二)浸出液的蒸发方法,3、薄膜蒸发 使液体在蒸发时形成薄膜而进行蒸发的操作。 比减压蒸发更具优越性。 浸出液浓缩速度快, 受热时间短,成分不易被破坏; 能连续操作, 可在常压或减压下进行; 能将溶剂回收重复使用。常用设备: 升膜式蒸发器; 降膜式蒸发器; 刮板式薄膜蒸发器; 离心式薄膜蒸发器,(二)浸出液的蒸发方法,4、多效蒸发节能型蒸发器 。 将前效所产生的二次蒸汽引入后一效作为加热蒸汽 , 最后一效引出的二次蒸汽入冷凝管。一
13、般在真空状态下操作,六、浸出液的干燥,(一)干燥的原理: 传热过程 + 传质过程 同时进行,热空气(热)温差,湿物料(水)分压差0,(二)干燥的方法、设备,1、干燥的方法,(1)常压干燥 (5)沸腾干燥(2)减压干燥 (6)红外线干燥(3)喷雾干燥 (7)微波干燥(4)冷冻干燥 (8)吸湿干燥,(1)常压干燥,(2)减压干燥,在负压条件下进行干燥。温度低,干燥速度快;减少了物料与空气的接触,避免了物料被污染或氧化;产品疏松容易粉碎;挥发性的液体能够回收利用。但是生产力低,不能连续操作,操作过程中物料容易气泡溢出,污染设备和损失物料。适用于热敏性,高温下容易氧化,有毒性及有易燃烧性的物料。,(3
14、)喷雾干燥,(4)冷冻干燥,(5)红外线干燥,红外线干燥又称辐射干燥,是指利用红外线辐射使干燥物料中的水分汽化的干燥方法。红外线是波长为0.721000m的电磁波,通常将波长在5.6m以上的称远红外线,波长在5.6m以下的称近红外线。工业上多用远红外线干燥物料。由于湿物料及水分等在远红外区有很能宽的吸收带,对此区域某些频率的远红外线有很强的吸收作用,故本法具有干燥速度快,干燥质量好,能量利用率高等优点,但红外线易被水蒸气等吸收而受到损失。目前常用于测定片剂颗粒水分。,(7)微波干燥,Microwaves are a form of electromagnetic energy with fre
15、quencies between 300 MHz and 300 GHz, generated by magnetrons under the combined force of an electric and a magnetic field perpendicular to each other .In the pharmaceutical industry the most common frequency used is 2450 MHz.,(8)吸湿干燥,2、干燥的设备,厢式干燥器流化床干燥器喷雾干燥器红外干燥器微波干燥器,第三节 常用浸出制剂,一、汤剂(medicinal brot
16、h)二、中药合剂(mixture)三、酒剂(medicinal liquor)四、酊剂(tincture)五、流浸膏剂(fluid extract)六、浸膏剂(extract)七、煎膏剂(soft extract)八、口服液,一、汤剂(medicinal broth)定义:用水煎煮-去渣取汁制法:煎煮法,药材的处理: 品种要 鉴 别 , 饮 片 需 炮制。煎器的选择: 搪瓷器皿和不锈钢锅多用, 铝、 铁、 铜、 锡等器具都不宜采用。医院多用自动煎药机。水: 水质讲究, 须饮用水 ; 水量适当 ,一 般 药 材 量 的 5 8倍。煎煮方法: 加热方法先武火 , 后文火 ;煎煮次数 , 一般 23
17、次; 煎煮时间依药性而定 , 一般头煎 2025分钟 , 二煎 1520分钟。,二、中药合剂(mixture)定义:多种药材-浸取-浓缩-液体制剂制法:有精加工程序;每服剂量30-60ml,吸收快 , 奏效迅速 ; 免去临用煎药的麻烦 , 应用方便 ; 经浓 缩 工 艺 ,服 用 量 小 ,便 于 携 带 、贮 存 、 服用 ; 成品多加 防 腐 剂 ,质量稳定。根据药材性质 和 应 用 ,选择适宜提取与精制方法。,三、酒剂(vina)定义:蒸馏酒浸提液。60-70%酒精度制法:冷浸法、热浸法、渗漉法等,四、酊剂(tincture)定义:乙醇液浸出物 外、毒、剧药材 100ml浸出物相当于10
18、g 普通药材 100ml浸出物相当于20g制法:稀释法、溶解法、浸渍法、渗漉法,五、流浸膏剂(fluid extract)定义:浸取液,浓缩至1ml流浸膏相当于原药材1g制法:流浸膏剂多采用渗漉法;,六、浸膏剂(extract)定义:浸取液,浓缩,干燥至1ml流浸膏相当于原药材2-5g制法:浸膏剂除了采用渗漉法以外 , 还常采用煎煮法 ,有时也采用回流法或浸渍法,七、煎膏剂(soft extract)定义:浸取液,浓缩,加糖或蜂蜜炼制制法:制备清膏收膏加蜂蜜或糖,八、口服液定义:合剂的单包装制法:适当浸出方法-浓缩-精制-矫味,第四节 提高浸出制剂质量的措施,一、控制药材的质量浸出制剂所用药材
19、质量好坏,会影响浸出制剂的质量与药效。对药材的来源、产地、采收、炮制、所含成分、药材的外形、质地、色、味等特征要加以鉴别。鉴别时,常把传统的经验鉴别与显微、理化鉴别相结合。,二、控制提取过程浸出制剂的制备,要根据浸出制剂的种类,选择适宜的提取方法,使有效成分充分浸出。药材提取时,必须严格控制提取工艺条件的一致性,如溶剂的种类和用量、提取的时间、蒸发浓缩的温度、精制方法与条件等。,三、控制理化指标(一)鉴别有些浸出制剂无含量测定方法,可用无干扰、专属性强、灵敏、快速、简捷的特殊反应进行鉴别,以控制浸出制剂的质量。目前多采用TLC法鉴别。,(二)含量控制 1.化学测定法:凡有效成分为已知,尽量采用含量测定方法控制浸出制剂的质量。 2.生物测定法:生物测定法是利用药物成分在动物体和离体组织上所产生的生理效应,建立浸出制剂含量测定的方法。 3.药材比量法:凡不能化学和生物测定法控制含量的浸出制剂,一般可采用药材比量法。如一定量浸出制剂相当于多少原药材的浸出成分。,Strychnos nux-vomica L.,