膜提取分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的分離技術(shù)，其分離基本原理是利用化學(xué)成分分子量差異而達(dá)到分離目的．在中藥應(yīng)用方面主要是濾除細(xì)菌、微粒、大分子雜質(zhì)（膠質(zhì)、鞣質(zhì)、蛋白、多糖）等或脫色。該工藝與傳統(tǒng)的醇流工藝比較省去了醇沉工藝中的多道工序，達(dá)到除雜的目的，仍然保持了傳統(tǒng)中藥的煎煮和復(fù)方配伍具有侵膏干燥容易、吸濕性小，添加賦形劑少，節(jié)約大量乙醇和相應(yīng)的回收設(shè)備，縮短生產(chǎn)周期，減少工序及人員，節(jié)約熱能等特點(diǎn)。

主要用于化工、制藥、石油、染料、生化、食品等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)和物料分離、加熱冷卻，液體萃取，氣體吸收等化學(xué)、物理變化過(guò)程。

對(duì)于液體混合物的分離設(shè)備，除可采用蒸餾的方法外，還可采用萃取的方法，即在液體混合物（原料液）中加入一個(gè)與其基本不相混溶的液體作為溶劑，造成第二相，利用原料液中各組分在兩個(gè)液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分離。液-液萃取，亦稱溶劑萃取，簡(jiǎn)稱萃取或抽提。選用的溶劑稱為萃取劑，以S表示；原料液中易溶于S的組分，稱為溶質(zhì)，以A表示；難溶于S的組分稱為原溶劑（或稀釋劑），以B表示。如果萃取過(guò)程中，萃取劑與原料液中的有關(guān)組分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則稱之為物理萃取，反之則稱之為化學(xué)萃取。

該逆流提取：由投料斗、旋轉(zhuǎn)式提取筒、出渣螺旋輸送器等組成。原料經(jīng)粗粉碎、浸潤(rùn)后從投料斗投入，提取筒旋轉(zhuǎn)，同時(shí)固定在提取筒內(nèi)壁上的螺旋帶將物料從機(jī)組前端向后緩慢推進(jìn)，同時(shí)提取溶劑從機(jī)組末端的進(jìn)液管進(jìn)入提取筒內(nèi)，由筒后端穿過(guò)移動(dòng)的物料向前端流動(dòng)，固液兩相物質(zhì)在這種逆向運(yùn)動(dòng)中充分接觸，從而將藥材中有效成分提取出來(lái)。藥渣經(jīng)出渣螺旋輸送器強(qiáng)制推動(dòng)至出渣口而排出，出渣螺旋同時(shí)對(duì)藥渣進(jìn)行擠壓，將藥渣申殘留藥液擠出藥材組織，減少藥渣申殘留藥液含量。

超聲波是指頻率為20千赫～50兆赫左右的機(jī)械波，需要能量載體—介質(zhì)—來(lái)進(jìn)行傳播。超聲波在傳遞過(guò)程中存在著的正負(fù)壓強(qiáng)交變周期，在正相位時(shí)，對(duì)介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓，增加介質(zhì)原來(lái)的密度；負(fù)相位時(shí)，介質(zhì)分子稀疏、離散，介質(zhì)密度減小。也就是說(shuō)，超聲波并不能使樣品內(nèi)的分子產(chǎn)生極化，而是在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，導(dǎo)致溶液內(nèi)氣泡的形成、增長(zhǎng)和爆破壓縮，從而使固體樣品分散，增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積，提高目標(biāo)物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)速率。

超聲波萃取中藥材的性，是基于超聲波的特殊物理性質(zhì)。（1）加速介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。20 KHz聲波頻率的超聲波的連續(xù)介質(zhì)（例如水）中傳播時(shí)，根據(jù)惠更斯波動(dòng)原理，在其傳播的波陣面上將引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)（包括藥材重要效成分的質(zhì)點(diǎn)）的運(yùn)動(dòng)，使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)獲行的加速度和動(dòng)能。質(zhì)點(diǎn)的加速度經(jīng)計(jì)算一般可達(dá)重力加速度的二千倍以上。由于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質(zhì)點(diǎn)上而使之獲得的加速度和動(dòng)能，迅速逸出藥材基體而游離于水中。 （2）空化作用。超聲波在液體介質(zhì)中傳播產(chǎn)生特殊的“空化效應(yīng)”，“空化效應(yīng)”不斷產(chǎn)生無(wú)數(shù)內(nèi)部壓力達(dá)到上千個(gè)大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產(chǎn)生微觀上的強(qiáng)大沖擊波作用在中藥材上，使其中藥材成分物質(zhì)被“轟擊”逸出，并使得藥材基體被不斷剝蝕，其中不屬于植物結(jié)構(gòu)的藥效成分不斷被分離出來(lái)。加速植物有效成份的浸出提取。 （3）超聲波的振動(dòng)勻化（Sonication）使樣品介質(zhì)內(nèi)各點(diǎn)受到的作用一致，使整個(gè)樣品萃取更均勻。 綜上所述，中藥材中的藥效物質(zhì)在超聲波場(chǎng)作用下不但作為介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)獲得自身的加速度和動(dòng)能，而且通過(guò)“空化效應(yīng)”獲得強(qiáng)大的外力沖擊，所以能率并充分分離出來(lái)。

適用于中藥材有效成份的萃取，是中藥制藥改變傳統(tǒng)的水煮醇沉萃取方法的新方法、新工藝。與水煮、醇沉工藝相比，超聲波萃取具有如下特點(diǎn)：

（1）無(wú)需高溫。在40℃－50℃水溫F超聲波強(qiáng)化萃取，無(wú)水煮高溫，不破壞中藥材中某些具有熱不穩(wěn)定，易水解或氧化特性的藥效成份。超聲波能促使植物細(xì)胞地破壁，提高中藥的療效。（2）常壓萃取，安全性好，操作簡(jiǎn)單易行，維護(hù)保養(yǎng)方便。 （3）萃取。超聲波強(qiáng)化萃取20～40分鐘即可獲佳提取率，萃取時(shí)間僅為水煮、醇沉法的三分之一或更少。萃取充分，萃取量是傳統(tǒng)方法的二倍以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超聲波在65～70oC工作效率非常高。而溫度在65oC度內(nèi)中草藥植物的有效成份基本沒(méi)有受到破壞。加入超聲波后（在65度條件下），植物有效成份提取時(shí)間約40分鐘。而蒸煮法的蒸煮時(shí) 間往往需要兩到三小時(shí)，是超聲波提取時(shí)間的3倍以上時(shí)間。（4）具有廣譜性。適用性廣，絕大多數(shù)的中藥材各類成份均可超聲萃取。（5）超聲波萃取對(duì)溶劑和目標(biāo)萃取物的性質(zhì)（如極性）關(guān)系不大。因此，可供選擇的萃取溶劑種類多、目標(biāo)萃取物范圍廣泛。（6）減少能耗。由于超聲萃取無(wú)需加熱或加熱溫度低，萃取時(shí)間短，因此大大降低能耗。 （7）藥材原料處理量大，成倍或數(shù)倍提高，且雜質(zhì)少，有效成分易于分離、凈化。 （8）萃取工藝成本低，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。