中药制剂新技术及应用

前处理的新技术、新工艺
超微粉碎技术 超声提取技术 超临界流体萃取技术 分子蒸馏技术 大孔树脂吸附技术 膜分离技术 喷雾干燥技术 冷冻干燥技术
五、大孔树脂吸附技术——概念
大孔性树脂的特性
大孔吸附树脂是一种不含交 换基团的, 具有大孔结构的高 分子吸附剂。具有多孔性的巨 大网状结构。
D301
第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
前处理的新技术、新工艺
超微粉碎技术 超声提取技术 超临界流体萃取技术 分子蒸馏技术 大孔树脂吸附技术 膜分离技术 喷雾干燥技术 冷冻干燥技术
第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
二、超声提取技术——概念
{ 超声提取是利用超声波(频率>20KHz)具有的机 械效应、空化效应及热效应，通过增大介质分 子的运动速度，增大介质的穿透力以提取中药 有效成分的技术。
七、喷雾干燥技术——工艺参数
1.物料密度 2.进风温度 3.出风温度 4.工作压力 5.喷雾速度
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八、冷冻干燥技术——概念
冷冻干燥(freeze-drying)，简称冻干。 是指将被干燥物料冷冻成固体，在低温减压条 件下利用水的升华达到去水的目的。
四、分子蒸馏技术——原理
从统计学观点来看，在环境压 力和温度相同的条件下，小分子的平 均自由程大，大分子的平均自由程 小。当λm(大分子) <d冷凝面-蒸发面<λm(小分 子) 时，小分子可被冷凝收集，从而实 现混合物料的分离。
四、分子蒸馏技术——原理
度分 极子 为蒸 敏馏 感技 的术 成特 分别
{ 超滤膜特点：
z 截留分子量在1000-1000000之间的可 溶性分子
z 通常用于蛋白质、细菌等大分子物质的去除 和浓缩
z 生化、医药产品的分级
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六、膜分离技术——超滤的一般工艺流程
中药 水提，粗滤 滤液 浓缩 浓缩液
预处理：高速离心、微滤、调pH值、热处理冷藏等
二、超声提取技术——原理(空化效应)
{ 介质内部溶解的微气泡在超声波的作用下增大， 形成共振腔，然后瞬间闭合，即超声波的空化效 应。
超声波
微微气气泡泡 增大
共共振振腔腔
瞬间闭合 微激波
形成
植物细胞
破裂
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二、超声提取技术——原理(热效应)
{ 超声波在传播过程中，声能不断被介质所吸收， 并全部或大部分转化成热能，导致介质本身和药 材组织温度升高，促使有效成分的溶解，这就是 超声波的热效应。
中药制药新技术及其应用
南京中医药大学药学院 程建明
中药制药新技术及其应用
新技术
新新剂剂型型
中中药药 现现代代化化
新新辅辅料料
新设备
中药制药前处理新技术
超微粉碎技术 超声提取技术 超临界流体萃取技术 分子蒸馏技术 大孔树脂吸附技术 膜分离技术 喷雾干燥技术 冷冻干燥技术
第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
一、超微粉碎技术——概述
{超微粉碎技术是指用特殊器械将中药粉碎成超细 粉末的技术。
{超微粉碎--5-10μm。可以低温。
{普通粉碎--75-2000μm（10目-200目）。
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一、超微粉碎技术——概述
{ 不同药材有不同的低温脆 性范围 z 羚羊角 最佳低温粉碎 温度为-70℃～-60℃ z 杏仁 最佳低温粉碎 温度为-160℃～-150℃ z 熟 地 最佳低温粉碎 温度为-105℃～-95℃
介质 吸收
声能
热能
导导 致致
介质及 药材组织
促促 使使
成成分分 溶溶出出
温度升高
超 声
波
传 播
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二、超声提取技术——优点
提取过程不需要加热
适用于热敏物质 节省能源
提取过程为物理过程
不影响有效成分的生理活性 有效成分的提取率高
提取物有效成分含量高
利于精制
汽 冰 水
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八、冷冻干燥技术——原理
{ 在三相点以下的压 力和温度下，水由 冰直接变为水蒸 气——升华。
{ 根据升华的原理， 通过控制适当的温 度及压力，使冰不 断变为水蒸气并抽 走，达到干燥的目 的。
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第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
一、超微粉碎技术——概述
第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
一、超微粉碎技术——优缺点
优 点:
a.可粉碎在常温下难以粉碎的药材 b.防止芳香性、挥发性药材有效成分的损失 c.改善物料流动性 ，便于制剂 d.提高生物利用度
缺点： 能耗大，生产成本高
适 合 于 对 温
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四、分子蒸馏技术——设备
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四、分子蒸馏技术——优缺点
局限优性点：：
单纯的蒸分馏离温，度不低具备提取功能 进样物可料有及选分择离性后地的蒸组出分目必的须产为物低极性液态 初期投工入艺较简大单，，生不产需能要力使有用限溶剂
五、大孔树脂吸附技术——原理
{ 吸附性原理
z 吸附力是范德华力或氢键作用的结果
{ 筛选性原理
z 树脂为多孔性结构，具有分子筛的作用
大孔吸附树脂利用其对不同成分的选择性吸附和 筛选作用，通过选用适宜的吸附和解吸条件借以 分离、提纯某一或某一类有机化合物。
树脂→预处理→上样→吸附→洗脱→收集洗脱液→回收、浓缩→干 燥→成品
四、分子蒸馏技术--概念
分子蒸馏(Molecular Distillation, MD)，是一种利用不同物质分子的平均自由 程的差别，在高真空度下进行分离精制的连 续蒸馏过程。
自？由自程由：程一个分子与其他分子相邻两次碰撞
之间所走过的路程。 平均自由程(λm)：某时间间隔内的自由程平均值。
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六、膜分离技术——设备
前处理的新技术、新工艺
超微粉碎技术 超声提取技术 超临界流体萃取技术 分子蒸馏技术 大孔树脂吸附技术 膜分离技术 喷雾干燥技术 冷冻干燥技术
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七、喷雾干燥技术——概念
喷雾干燥--流化技术用于液态物料干燥 的方法。它是将液态物料浓缩至适宜的 密度后，使雾化成细小雾滴，与一定流 速的热气流进行热交换，使水分迅速蒸 发，物料干燥成粉末状或颗粒状的方 法。
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二、超声提取技术——设备
前处理的新技术、新工艺
超微粉碎技术 超声提取技术 超临界流体萃取技术 分子蒸馏技术 大孔树脂吸附技术 膜分离技术 喷雾干燥技术 冷冻干燥技术
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三、超临界流体萃取技术——概念
物质处于其临界温度(TC)和临界压力(TP) 以上的单一相态，即超过气、液两相临界温
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一、超微粉碎技术——设备
JB系列超微粉碎振动磨
气流粉碎机
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气流粉碎--原理
JB系列超微粉碎振动磨
压缩空气高速喷射入 粉碎腔，在多股高压 气流的交汇点处物料 被反复碰撞、磨擦、 剪切而粉碎，粉碎后 的物料在风机抽力作 用下随上升气流运动 至分级区，在高速旋 转的分级涡轮产生的 强大离心力作用下， 使粗细物料分离，符 合粒度要求的细颗粒 通过分级轮进入旋风 分离器和除尘器收 集，粗颗粒下降至粉 碎区继续粉碎。
三、超临界流体萃取技术—工艺参数
z 压力 z 温度 z CO2流量 z 萃取时间 z 夹带剂
Supercritical fluid extraction
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三、超临界流体萃取技术——优势
{ 萃取效率高，无溶剂残留 { 萃取过程温度接近室温，尤其适用于热
生物化工等)
z 反渗透膜(双蒸水的制备等)
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六、膜分离技术——原理
六、膜分离技术——原理
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六、膜分离技术——原理（浓缩）
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六、膜分离技术——超滤
度和临界压力时的非气、非液流体
超临界流体
超临界流体萃取技术
在一定温度条件下，应用超临界流 体作为萃取溶剂，利用程序升压对
不同成分进行分步萃取的技术。
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三、超临界流体萃取技术——原理
A-Tp线 气固平衡升华曲线
B-Tp线 液固平衡熔融曲线
Tp-Cp线 气液平衡蒸气压曲线
六、膜分离技术——纳滤
{ 截留孔径约为1nm { 常用于有机物溶液中脱出一价无机盐和水 { 常用于分子量在100以上有机物质的浓缩
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六、膜分离技术——反渗透
{ 除了水分子可以透过膜外，其他分子及离 子都被膜截留
{ 通常用于纯水的制备，如饮用纯净水等 { 是离子交换的最佳替代技术
Tp
三相点
Cp
临界点
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三、超临界流体萃取技术——原理
超临界流体兼具 气体和液体的优 点，其密度接近 于液体，溶解能 力较强，而黏度 与气体相近，扩 散系数远大于一 般的液体，有利 于传质。
三、超临界流体萃取技术——设备
第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
敏、光敏、湿敏物质及芳香性物质 { 可进行高选择性的提取，省去了分离步骤 { 萃取操作提取完全，有利于中药资源的充
分利用
前处理的新技术、新工艺
超微粉碎技术 超声提取技术 超临界流体萃取技术 分子蒸馏技术 大孔树脂吸附技术 膜分离技术 喷雾干燥技术 冷冻干燥技术
第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
六、膜分离技术——概念
{ 膜分离技术：利用膜的选择性、分离特征， 达到浓缩、澄清、分级、纯化、富集等目 的。
z 微孔滤膜(空气过滤、无菌过滤、预过滤等) z 超滤膜(中药注射液、精制中药提取液等) z 纳滤膜(工业流体的分离纯化，如食品、制药、水处理、
药液
树
脂
水
柱
洗脱剂
储 罐
泵
再生剂
检测器/过程控制器
分段收集
五、大孔树脂吸附技术——特点
{ 优点
应用范围广 分离性能优良 溶剂用量少 可重复使用
水煎煮-30% 水煎醇沉-15% 大孔树脂5%
前处理的新技术、新工艺
超微粉碎技术 超声提取技术 超临界流体萃取技术 分子蒸馏技术 大孔树脂吸附技术 膜分离技术 喷雾干燥技术 冷冻干燥技术
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二、超声提取技术——原理(机械效应)
{ 超声波在介质中的传播可以使介质质点在 其传播空间内产生振动，从而强化介质的 扩散、传质，即超声波的机械效应。
超超声声波波 辐射压强
传传播播 分子摩擦
组织细胞变形 植物蛋白变性
生物分子解聚
第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
超滤
澄清药液 超滤膜、工 超滤液
浓缩
艺条件优选
配液…
干燥 成型
液体制剂 固体制剂
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六、膜分离技术——微滤
{ 微滤膜特点：
z 截留孔径在0.1μm以上的物质 z 通常作为超滤、纳滤、反渗透的预过滤 z 价格便宜
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八、冷冻干燥技术——特点
{ 适用于热不稳定性、受热易被破坏的药物 { 适用于生物制品及中药粉针剂的制备 { 保持原来的生物活性 { 含水量低，便于长期贮存 { 设备复杂，耗能高，周期长，成本高
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第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
八、冷冻干燥技术——设备
{制冷系统 {真空系统 {加热系统 {控制系统
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七、喷雾干燥技术——特点
优 点: 干燥时间短； 干燥温度低，特别适用于热敏性物料； 产品质量好，含水量<5%。
缺点： 热效率低，设备清洗较麻烦。
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七、喷雾干燥技术——原理
第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺