水蒸氣蒸餾法
是利用中藥材中的有效成分能隨水蒸汽蒸餾而不被破壞的一種提取方法。 (主要用于芳香水和揮發(fā)油的提取)。該方法的原理為道爾頓原理:相互不溶也不起化學(xué)作用的液體混合物的蒸汽總壓,等于該溫度下各組分的飽和壓之和。(盡管各組分本身的沸點(diǎn)混合液的沸點(diǎn),但當(dāng)分壓總和等于大氣壓時(shí),液體混合物即開始沸騰并被蒸餾出來。)
超臨界流體萃取
超臨界流體萃取SFE是利用超臨界狀態(tài)下的流體為萃取劑,從液體或固體中萃取中藥材中的藥效成分并進(jìn)行分離的方法。該技術(shù)是80年代引入中國。其原理是以一種超臨界流體在臨界溫度和壓力下,從目標(biāo)物中萃取有效成分,當(dāng)恢復(fù)到常壓常溫時(shí),溶解在流體中成分立即以溶于吸收液的液體狀態(tài)與氣態(tài)流體分開。萃取過程一般分為流體壓縮→萃取→ 減壓→分離四個(gè)階段。
中藥提取物是融合現(xiàn)代制藥新技術(shù)的新型中藥產(chǎn)品,它是通過對(duì)凈藥材或炮制品經(jīng)浸出、澄清、過濾、蒸發(fā)等方法提取、純化而制成的供中成藥生產(chǎn)的原料產(chǎn)品,具有廣闊的市場(chǎng)空間,在藥品、食品、保健品、化妝品等諸多領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用,因而帶動(dòng)了一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
主要用于化工、制藥、石油、染料、生化、食品等工業(yè)生產(chǎn)過程中的化學(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。
微波逆流提取機(jī)用于天然中草藥的有效成分和色素等提取,在醫(yī)療、化工、保健食品各行業(yè)有極其廣泛用途。
逆流法是:藥材與溶劑在浸出容器中沿相反方向運(yùn)動(dòng),連續(xù)而充分地進(jìn)行接觸提取的一種萬法。設(shè)備為連續(xù)動(dòng)態(tài)逆流提取機(jī),其提取原理是:利用微波穿透力強(qiáng)的加熱方式,使提取更為快捷方便。連續(xù)逆流提取設(shè)備是動(dòng)態(tài)提取、逆流提取、煎煮提取工藝的結(jié)合,在保留多種傳統(tǒng)工藝優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),創(chuàng)造了這些傳統(tǒng)工藝所無法達(dá)到的諸多優(yōu)點(diǎn):提取速度快、有效成分提取充分、提取收得率高、溶劑耗量少、藥液濃度高、減少了蒸發(fā)濃縮等后續(xù)處理藝、滾筒內(nèi)藥材顆粒移動(dòng)速度可調(diào)節(jié),從而可根據(jù)藥材特點(diǎn)調(diào)節(jié)提取時(shí)間的長短、藥材在溫和的動(dòng)態(tài)環(huán)境下進(jìn)行提取,加熱溫度較低、有效成分破壞較少,使藥液中雜質(zhì)含量少,屬于連續(xù)式生產(chǎn),處理能力大。
萃取設(shè)備是一類用于萃取操作的傳質(zhì)設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)料液所含組分的完善分離。萃取設(shè)備可按結(jié)構(gòu)分為混合澄清器、萃取塔和離心萃取機(jī)。本詞條分別針對(duì)每一類萃取設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)的原理及應(yīng)用介紹。
常用的萃取塔型有:
①轉(zhuǎn)盤塔
在工作段中,等距離安裝一組環(huán)板,把工作段分隔成一系列小室,每室中心有一旋轉(zhuǎn)的圓盤作為攪拌器。這些圓盤安裝在位于塔中心的主軸上,由塔外的機(jī)械裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤塔結(jié)構(gòu)簡單,處理能力大,有相當(dāng)高的分離效能,廣泛應(yīng)用于石油煉制工業(yè)和石油化工中。(見彩圖)
②脈動(dòng)塔
在工作段中裝置成組篩板(無溢流管的)或填料。由脈動(dòng)裝置產(chǎn)生的脈動(dòng)液流,通過管道引入塔底,使全塔液體作往復(fù)脈動(dòng)。脈動(dòng)液流在篩板或填料間作高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生渦流,促使液滴細(xì)碎和均布。脈動(dòng)塔能達(dá)到更高的分離效能,但處理量較小,常用于核燃料及稀有元素工廠。
③振動(dòng)板塔
將篩板連成串,由裝于塔頂上方的機(jī)械裝置帶動(dòng),在垂直方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng),借此攪動(dòng)液流,起著類似于脈動(dòng)塔中的攪拌作用。
萃取塔設(shè)計(jì)主要是確定塔的直徑和工作段高度。先從液體流量除以操作速度,得出塔截面,算出塔徑。然后根據(jù)塔的特性以及物系性質(zhì)和分離要求,確定傳質(zhì)單元高度和傳質(zhì)單元數(shù),后兩者相乘即得塔的工作段高度。也有按當(dāng)量高度與理論級(jí)數(shù)計(jì)算工作段高度的。
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)無需高溫。在40℃-50℃水溫F超聲波強(qiáng)化萃取,無水煮高溫,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。