第6章 中药的浸提、分离与纯化

优良的溶剂应具备以下条件： ①最大限度地溶解和浸出有效成分,最低限度 地浸出无效成分和有害物质；
②不与有效成分发生化学变化,亦不影响其稳 定性和药效；
③比热小,安全无毒,价廉易得。
1、水 ：首选，是传统中医药中最常用浸提 溶剂。
优点：水经济易得、极性大、溶解范围广。 缺点：浸出范围广,选择性差,容易浸出大量 无效成分,给制剂带来困难,如难于滤过、制 剂色泽不佳、易于霉变、不易贮存等。而且 也能引起一些有效成分的水解（有些苷类成 分）。另外沸点较高，浓缩困难。
些有效成分的溶解性。
（三）浸出成分扩散阶段：当浸出溶剂溶解大量 药物成分后，细胞内液体浓度显著增高，使细胞 内外出现浓度差和渗透压差。所以，细胞外侧纯 溶剂或稀溶液向细胞内渗透，细胞内高浓度的液 体可不断地向周围低浓度方向扩散，至内外浓度 相等，渗透压平衡时，扩散终止。
因此，浓度差是渗透或扩散的推动力。
5、浓度梯度：浓度梯度，浸出速度，浸出 效果。
浓度梯度是指中药组织内的浓溶液与其外 部溶液的浓度差。它是扩散作用的主要动力。 浸提过程中,若能始终保持较大的浓度梯度,将 大大加速中药内成分的浸出。 常用的增大浓度梯度的方法有： ①不断搅拌,如强制浸出液循环流动； ②更换新鲜溶剂,如用流动溶剂渗漉法。
②但温度也不宜太高。浸提温度高能使中药中 某些不耐热成分或挥发性成分分解、变质或挥 发散失。 此外,高温浸提液中,往往无效杂质较 多,放冷后会因溶解度降低和胶体变化而出现沉 淀或浑浊,影响制剂质量和稳定性。 因此浸提过程温度要适当。
4、浸提时间：时间适当即可。 浸提时间过短,将会造成中药成分浸出不 完全。但当扩散达到平衡（即：有效成分的 dc/dx = 0）后,时间即不起作用。此外,长时 间的浸提往往导致大量杂质溶出,某些有效成 分分解。若以水作为溶剂时,长期浸泡则易霉 变,影响浸提液的质量。
8、新技术的应用：新技术的不断推广,不仅可 加快浸提过程,提高浸提效果,而且有助于提高 制剂质量。如利用超声波来加快浸提颠茄叶中 的生物碱，使原来渗漉法需48小时缩短至3小时 。另外，超临界流体萃取、流化浸提、电磁场 下浸提、电磁振动下浸提、脉冲浸提等也得到 了较好的效果。
三、常用浸提溶剂：用于中药浸出的液体称浸 提溶剂。
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常用溶剂的分类： ①强极性溶剂：水 ②亲水性有机溶剂：能与水任意混溶（甲醇、 乙醇、丙酮）其水溶液极性随浓度而变化，低 浓度极性大，高浓度极性小。 ③亲脂性有机溶剂：不与水任意混溶，可分层 （正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷 、环己烷、石油醚) 常用溶剂的极性大小顺序： 石油醚（环己烷）＜四氯化碳＜苯＜二氯甲烷 ＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜乙 醇（甲醇）＜水
第六章 中药的浸提、分离与纯化
本章重点：
1、掌握中药浸提的过程及其影响因素；常用的浸提 方法与选用；各种分离方法的特点与选用；常用纯 化方法的原理与选用。 2、熟悉中药浸提、分离、纯化的目的,常用设备的 构造、性能与使用保养。 3、了解中药浸提常用溶剂和浸提辅助剂；中药成分 与疗效的关系。
第一节
概
2、中药成分：主要影响解吸、溶解与扩散阶 段。分子小、溶解度大有利于浸提，以后者影 响显著。易溶性物质的分子即使大，也能先浸 出来。例如,在用稀乙醇浸出马钱子时,较大分 子的马钱子碱比士的宁（少两个—0CH3基)先进 入最初部分的浸液中。
3、浸提温度：温度高有利于浸提。
①促进药物成分的扩散,提高浸出效果。
②要从含脂肪油较多的中药中浸出水溶性成分 ，应先进行脱脂处理提高药材的润湿性； ③用乙醚、石油醚、氯仿等非极性溶剂浸提脂 溶性成分时,中药须先进行干燥（脱水）。
④溶剂中加入表面活性剂以降低界面张力，也 可提高药材的润湿性，是提高浸出效果的有效 方法之一。
2、渗透：润湿后的药材，由于液体静压力和 毛细管的作用，溶剂进入药材空隙和裂缝中， 渗透进细胞组织内，使干皱细胞膨胀，恢复通 透性，溶剂更进一步渗透入细胞内部。
3、其他：亲脂性有机溶剂，如乙醚、氯仿、石 油醚等。 优点：对化合物溶解选择性较强。水溶性杂质少 、多应用于纯化、精制。 缺点：大多挥发性大、易燃烧，毒性也较大。 且价格昂贵，对提取设备要求高，在中药生产中 很少用于提取，使用这类溶剂，最终产品必须进 行溶剂残留量的限度测定。
浸出成分：多用于挥发油、游离生物碱等亲脂性 物质。
中药成分
浸 出
浸出温度
浸出压力
浸出时间
浓度梯度
1、中药粒度：主要影响渗透与扩散两个阶段。
中药粒度小有利于渗透和扩散：
①在渗透阶段,粒度小溶剂易于渗入中药颗粒内部。 ②在扩散阶段,由于粒度小扩散面大、扩散距离较短 ,有利于药物成分扩散。 但是药材粒度太小也不利浸提。
①过细的粉末对药液和成分的吸附量增加，造成有 效成分的损失。②药材粉碎过细，破裂的组织细胞 多，浸出的杂质多。③药材粉碎过细给某些浸提操 作带来困难，例如渗漉时易堵塞等。因此，浸提时 宜用薄片或粗粉（通过一号筛或二号筛）。
浸出成分：生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸 盐、鞣质、蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类 (果胶、黏液质、菊糖、淀粉等),以及酶和少 量的挥发抽都能被水浸出。
适用提取方法：煎煮法、渗漉法
2、乙醇：半极性溶剂，既能溶解一些水溶性 成分，又能溶解一些脂溶性成分。 优点：乙醇能与水以任意比例混溶。可通过调 节乙醇的浓度,选择性地浸提中药中某些有效 成分或有效部位。提取液不易发霉、变质，沸 点较低，可回收利用。
二、影响浸提的因素：前面的Fick’s扩散公 式，可从理论上说明影响浸出的因素。但是 ，实际影响浸提的因素较多,也比较复杂，它 们分别作用于上述浸提过程的一个阶段或几 个阶段,而且彼此之间常有相互的关联或影响 。通常我们从以下几个方面来研究影响浸提 的因素：
影响浸出的因素
浸提设备及 新技术应用
浸出溶剂pH 药材的粉碎度
述
一、中药成分与疗效:为制成适宜的药物剂型或 减少服药量,大多数中药需要进行浸提。中药浸 提过程中所浸出的中药成分的种类是多种多样 的，并不都是有效成分，概括起来说，中药成 分可以分为四类,即： 有效成分(包括有效部位） 辅助成分 无效成分 组织成分
（一）有效成分：是起主要药效的物质，一 般指化学上的单体化合物，能用分子式和结 构式表示，并具有一定的理化性质。 有效部位：中药提取时得到的有相似化学结 构的有效成分的集合体。如总生物碱、总黄 酮、总挥发油等。 （二）辅助成分：系指本身无特殊疗效，但 ①能增强或缓和有效成分的作用。 ②有利于有效成分的浸出。
2、溶解：浸提溶剂通过毛细管和细胞间隙大量 进入细胞组织后，已经解吸的各种成分就转入 溶剂中，这就是溶解阶段。 成分能否被溶解，取决于成分结构和溶剂的性 质，遵循“相似者相溶”规律。
3、解吸与溶解是两个紧密相连的阶段,影响
其速度的因素有：
①溶剂对有效成分亲和力的大小（主要因素
）。 ②温度：加热提取可加速分子的运动,有助于 有效成分的解吸和溶解。 ③加入酸、碱、甘油及表面活性剂,可增加某
四、浸提辅助剂：系指为提高浸提效能，增加 浸提成分的溶解度，增加制剂的稳定性，以及 去除或减少某些杂质，特加于浸提溶剂中的物 质。 作用： ①增加浸出成分溶解度； ②提高制剂稳定性； ③减少或除去某些杂质。
1、酸类：盐酸、硫酸、醋酸、酒石酸、枸橼 酸等。 浸提溶剂中加酸的目的： ①促进生物碱的浸出； ②提高部分生物碱的稳定性； ③使有机酸游离，便于用有机溶剂浸提； ④除去酸不溶性杂质等。 加酸操作：为发挥所加酸的最好效能,往往将 酸一次加于浸提溶剂中。过量的酸可能会引起 不需要的水解反应故酸的用量不宜过多。
缺点：乙醇具挥发性、易燃性,生产中应注意 安全防护。此外,乙醇还具有一定的药理作用, 价格也较贵。
浸出成分：不同浓度乙醇可浸出除多糖、蛋白质 外的大多数化学成分。 ①一般乙醇含量在90%以上时,适于浸提挥发油、 有机酸、树脂、叶绿素等； ②乙醇含量在5O%-70%时,适于浸提生物碱、苷类 等； ③乙醇含量在50%以下时,适于浸提苦味质、蒽醌 苷类化合物等； ④乙醇含量大于40%时,能延缓许多药物,如酯类 、苷类等成分的水解,增加制剂的稳定性； ⑤乙醇含量达20%以上时具有防腐作用。 适用提取方法：渗滤法、浸渍法、回流法、连续 回流法。
③增强制剂稳定性。
（三）无效成分：系指无生物活性,不起药效 的物质（严格的说，只要不是本处方的目的药 效，都属于“无效成分”的范畴）。有的无效 成分会影响浸出效能、制剂的稳定性、外观、 药效等。
常见无效成分：蛋白质、鞣质、脂肪、树脂、 淀粉、黏液质、果胶等。 随着自然科学的发展，“有效”和“无效”的 旧有界限正逐渐被打破。
6、溶剂pH：主要影响解吸与溶解阶段。
调节浸提溶剂的pH值，可利于某些有效成分 的提取。如用酸性溶剂提取生物碱，用碱性溶剂 提取皂甙等。 7、浸提压力:主要影响浸润、渗透与扩散阶段。
对质地坚实的药材影响大。提高浸提压力有 利于加速润湿渗透过程，缩短浸提时间。同时在 加压下的渗透，可使部分细胞壁破裂，亦有利于 浸出成分的扩散。但对组织松软的药材，容易润 湿的药材，加压对浸出影响不显著。
物质的扩散速率可借用Fick’s第一扩散公式 来说明：
dt——扩散时间 ds——在dt时间内物质(溶质)扩散量 F——扩散面，代表中药的粒度及表面状态 dc／dx——浓度梯度（影响扩散速率主因） D——扩散系数 负号—--表示扩散趋向平衡时细胞内溶液浓度降低
扩散系数D值随中药而变化，与浸出溶剂的性 质亦有关。 可按下式求得：
溶剂渗入中药内部的速度，除与中药所含各种 成分的性质有关外,还受中药的质地、粒度及 浸提压力等因素的影响。 加快渗透速度的方法:
①在加入溶剂后用挤压法，或于密闭容器内减 压，以排出毛细管内空气，有利于溶剂向细胞 组织内渗透。
②中药质地疏松、粒度小时,溶剂可较快地渗 入中药内部。
（二）解吸与溶解阶段:有效成分解吸→按“ 相似相溶”原则溶解，渗透压升高→部分细胞 壁破裂 1、解吸：溶剂解除药材成分相互之间或与细 胞壁之间吸附作用的过程。 药材中有效成分往往被组织成分吸收，具有一 定亲和力。浸出时溶剂须对有效成分具有更大 的亲和力才能引起脱吸附而转入溶剂中，这种 作用称为解吸作用。
（一）浸润与渗透阶段：表面润湿→溶剂进入药 材空隙和裂缝→溶剂渗入细胞 1、浸润：使中药表面润湿，与溶剂性质和中药 性质有关。
①在大多数情况下，药材能被溶剂润湿。大多数 中药由于含有较多带极性基团的物质(如蛋白质 、果胶、糖类、纤维素等),与常用的浸提溶剂( 如水、醇等极性溶剂)之间有较好的亲和性,因而 能较快地完成浸润过程。
（四）组织物质：系指一些构成中药细胞或 其他的不溶性物质,如纤维素、栓皮、石细 胞等。 二、中药浸提、纯化、分离的目的： 中药制剂的疗效，在很大程度上取决于 中药浸提、纯化、分离等方法的选择是否恰 当，工艺过程是否科学、合理。这些单元操 作的目的是： ①最大限度浸提有效成分或有效部位。 ②去掉无效甚至有害的成分； ③减少服用量； ④增加制剂的稳定性； ⑤提高疗效。
R——摩尔气体常数 T——绝对温度 N——阿伏加德罗常数 γ ——溶质分子半径 η ——液体黏度，是浸提溶剂+浸出物溶液的 平均黏度
将D值公式代入Fick’s方程整理得：
从上式可以看出扩散速度:①与扩散面积(F)、浓度 差(dc/dx)、温度(T)成正比； ②与液体黏度（η ）、扩散物（溶质）分子的半径 （r）成反比。 生产中最重要的是保持最大的浓度梯度（dc/dx）， 没有浓度梯度，其他的因素如D值、F值都失去作用。
第二节
中药的浸提
浸提：是采用适当的溶剂和方法使中药所含的 有效成分或有效部位浸出的操作。
矿物药与树脂类中药：无细胞结构，成分可直 接溶解，容易浸提。 细胞破碎的动植物类药材：成分可溶出，也容 易浸提。 细胞完整的动植物类药材（大多数中药）：细 胞中成分溶出需要一个过程。
一、中药浸提的过程：中药的浸提过程一般可 分为浸润、渗透、解吸、溶解、扩散等几个相 互联系的阶段。 中药浸提最常用的方法是溶剂提取法。 溶剂提取法：根据天然产物中各种成分的溶解 性能，选用对所需成分溶解度大而对其他成分 溶解度小的溶剂，将所需成分从药材组织中溶 解出来的一种方法。 选择溶剂依据：相似相溶。