9章 中药制剂生产设备

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图9-11 超声提取设备结构示意图
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(九)微波提取法及设备
目前国内微波辅助提取设备主要包括:微波萃取设备、微波低 温萃取设备、微波真空萃取设备、微波动态提取设备、连续式微 波提取设备、微波逆流提取设备等,可实现水提、醇提等操作。 微波提取频率通常为2450MHz。 1.设备结构 微波提取设备主要包括微波提取罐、泡沫捕集器、冷 凝器、冷却器、气液分离器、油水分离器、控制与检测系统等。 微波提取罐由内萃取腔、微波源、微波抑制器、进液口、回流口 、微波加热腔、搅拌装置、排料装置组成。 2.工作原理 微波提取技术主要是基于微波的热特性。微波透过萃 取介质,到达植物药料内部,由于物料的维管束和腺胞系统含水 量高,水分子吸收微波能量,使细胞内温度迅速上升,使细胞内 部的压力增大。液态水汽化产生的压力超过细胞壁可承受的能力 时,细胞破裂,细胞内的有效成分进入萃取剂而被溶解,过滤除 去药渣,即可达到萃取的目的。 3.应用特点 ①微波具有很强的穿透力,可以在物料内外部分同时均 匀、迅速加热,故微波提取时间短,收率高;②药材不需要干燥 等预处理;③热效率高,节省能源;④溶剂用量少,可降低排污 量;
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(1)底部直锥式
(2)底部斜锥式
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(3)倒锥形
(4)带搅拌装置
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(四)多级逆流提取方法与设备
1.多级逆流提取法:多级逆流提取是将一定数量的提取罐用 输液管道互相连接起来,先后排成一定次序,形成罐组。 通过相应的流程配置,逐级将药材中的有效成分扩散至起 始浓度相对较低的套提溶液中,以最大限度转移药材中可 溶解成分,缩短提取时间和降低溶剂用量的中药提取技术 。浸出过程中由于浸出液与药渣走向相反,故称为逆流提 取法。 2.多级逆流提取设备 (1)结构:多级逆流提取设备一般由5~10个渗漉罐、加热 器、泵、溶剂罐、贮液罐等组成。 (2)工作过程 (3)技术特点
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图9-10 超临界二氧化碳提取 工艺流程示意图
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(八)超声波提取设备
超声波是指频率高于20KHz的声波。超声波提取是利 用超声波具有的机械、空化及热效应,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方 法。 1.设备结构 超声波提取设备主要由提取罐、超声装置波 振荡器、加料口、冷凝器、冷却器、出料口、控制系统等 2.工作原理 由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过超 声波振荡器浸入式振合转换成高频机械振荡而传播到介质 提取液中,超声波在提取液中疏密相间地向前辐射,使液 体振荡,通过强烈的机械效应、空化效应及热效应等,促 使物料中所含有效成分快速、高效率溶出。 3.应用特点 ①超声提取时不需加热,避免了中药常规煎煮 法、回流法长时间加热对有效成分的影响,适用于热敏物 质的提取;②超声提取提高了药物有效成分的提取率,提 高了药材的利用率;③工艺简单,操作方便。
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图9-9 中药多能提取生产线示意图
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(七)超临界流体萃取设备
超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)是用超临界流体作溶剂对目标成分 进行萃取和分离的技术。 1.超临界流体概念:是指处于临界温度(Tc)和临界压力( Pc)以上的流体,是介于液态和气态之间的一种状态。 2. 超临界流体特性: 同时具有类似液体的高密度和气体的 低黏度,使超临界流体既具有液体对溶质溶解度较大的特 点,又具有气体易于扩散和运动的特性,超临界萃取时传 质速率远大于其处于液态下的溶剂萃取速率,成为良好的 分离介质和反应介质。由于二氧化碳具有较低的临界温度 和适宜的临界压力,其操作压力一般为8~30MPa,温度在 30~80℃之间,且无色、无味、无毒、不易燃、化学惰性 、膨胀性低、价格低廉,故目前生产上常用二氧化碳作为 超临界流体提取中药材的有效成分。
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(六)中药多能提取生产线
1.中药多能提取生产线组成:由提取罐、泡沫分离器、冷凝 器、冷却器、油水分离器、气液分离器和管道过滤器等组 成,如图9-9所示。可进行常温浸渍、温浸、热回流等操 作;在罐体底部增加一台减速搅拌器进行搅拌,可实现动 态提取。 2.工作原理: 提取罐夹套通入蒸气对罐体内药材及溶剂加 热,浸出液中的蒸气经冷凝、冷却,直接回流入罐,或进 入油水分离器分离出挥发油;也可将浸出液经管道过滤器 过滤后用底部出口的泵抽出再从罐顶部加入提取罐,进行 强制循环提取。 3.操作要点 4.注意事项
(二)浸出设备与浸出因素的关系 1.药材的粉碎度越大,表面积越大,接触面积越大 ,提取效率越高。
2.温度升高,扩散速度增加,浸出效率提高 3.浓度梯度越大,扩散推动力越大,浸出效率越高 。 4. 在流动的介质中进行浸出时,药材与溶剂的相对 运动速度增高,扩散速度加快,浓度梯度增大,加 快浸出。 5. 提高浸出压力有利于加速药材的浸润过程。
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(一)浸出设备分类 1.按浸出方法分类
(1)煎煮设备 (2)浸渍设备 (3)渗漉设备 (4)回流设备 (5)超临界萃取设备 (6)超声波提取设备 (7)微波提取设备
2.按浸出工艺分类
(1)单级浸出工艺设备 (2)多级浸出工艺设备 (3)连续逆流浸出工艺设备
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图9-7 多级逆流提取设备结构示意图
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(五)热回流循环提取浓缩机组
热回流循环提取浓缩机组是中药制药企业使用的新型全 封闭连续循环动态提取浓缩机组。 1.结构:热回流循环提取浓缩机组基本结构由浸出和浓缩两 大部分组成。 (1)浸出部分:包括提取罐、消泡器、提取罐冷凝器、提 取罐冷却器、油水分离器、过滤器、泵等。 (2)浓缩部分:包括浓缩加热器、蒸发室、浓缩冷凝器、 浓缩冷却器、储罐等组成。 2.工作原理 把中药材浸泡在溶媒中,采用蒸气加热,使溶 剂在药材间循环流动。溶剂的循环流动,增加了磨擦洗脱 力度和浓度差,静压柱加速溶剂对药材的渗透力。一定的 温度加快了对有效成份的溶解浸出。经过设定的时间,药 液经过滤器过滤后直接放入蒸发器(水提时负压,醇提时 常压)浓缩,蒸发器产生的二次蒸气,经冷凝器、切换器 可以送回常压提取罐,作为新溶剂和热源使用,形成边提 取边浓缩,直到获得符合工艺要求的中间体。提取终点, 药渣经回收溶剂排放,溶剂经冷却后放入贮槽。
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3.超临界流体萃取设备
(1)系统组成:超临界流体提取设备包括萃取釜、分离釜 (解析釜)、精馏柱、高压泵、CO2贮罐、温度和压力控 制系统等 。 (2)萃取工艺流程及原理:超临界二氧化碳流体(SFE-CO2)基本流程包括萃取和解析两个阶段。 超临界CO2流体萃取工艺参数主要包括:萃取压力、萃 取温度、二氧化碳流量、萃取时间、药材粉碎度、夹带剂 种类及用量等。 (3)超临界流体萃取技术特点:①提取温度低,适于热敏 性药物;②萃取分离可一次完成,提取速度快、效率高; ③整个萃取过程处于密闭状态,排除了药物氧化和见光分 解的可能性;④提取的产品中没有溶剂残留;⑤用作超临 界流体的CO2无毒、无腐蚀性、价廉,可循环使用;⑥适 于脂溶性、分子量较小的成分的萃取。对极性较大、相对 分子质量较大的物质提取可以通过加入夹带剂,或升高压 力等措施加以改善;⑦属于高压设备,一次性投资较大。
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二、中药材净选设备 二、中药材净选设备
(一)概述
净选是除去药材中的杂质使其达到一定净度标准,
以保证用药剂量准确的操作方法。
(二)洗药机
洗药机是通过将中药材翻滚、碰撞、用饮用水对药 材喷射洗涤以去除药材表面泥沙、细菌、杂质等的设备, 适用于一定规格尺寸以上的根茎类、皮类、种子、果实类 、矿物质及大部分菌类药材的清洗。目前洗药机以滚筒式 为主,也有履带式、刮板式等。
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(三)多能提取罐
多能提取罐按照罐体形状不同分为底部正锥式、底部斜锥式、直 筒式、倒锥形、翻斗式及罐底能加热式等多种,按照提取过程性 质不同分为静态多能提取罐和动态多能提取罐。 1.多能提取罐结构 主要由罐体、加料口、出渣门、气动装置、 夹套等组成,如9-6各图所示。罐体一般采用不锈钢材料制造, 规格有0.5m3、1m3、1.5m3、2m3、3m3、6m3等。夹层可通入蒸气 加热或通水冷却。 2.工作过程 药材经加料斗进入罐内,加水浸没药材,浸泡适宜 时间,向罐内通入蒸气进行直接加热,当温度达到提取工艺规定 的温度后,停止向罐内通蒸气,改为夹层通蒸气间接加热,维持 罐内温度在规定的时间。提取完毕后,浸出液从罐体下部经滤板 过滤后排出收集,药渣再依法煎煮提取1~2次,合并各次滤液, 即得。
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(二)渗漉设备
渗漉法是将药材粗粉置渗漉容器中,溶剂从容器上部 连续加入并流经药材,渗漉液从下部不断流出,从而浸出 药材有效成分的方法。 渗漉工艺包括单渗漉法、重渗漉法、加压渗漉法等。 1.结构:常用渗漉罐内部为圆筒形结构,由罐体、加料口 、气动出渣门、筛板、筛网、气动操作台等组成,其底部 有滤布等以支持药粉底层。罐体有夹层,可通过热水、蒸 汽加热或冷冻盐水冷却,以达到浸出所需温度,并能常压 、加压及强制循环渗漉操作。 2.工作原理:渗漉时,往药材粗粉中不断添加浸取溶剂使 其渗过面从下端出口流出浸取液,溶剂渗入药材的细胞中 溶解大量的可溶性物质之后,浓度增加,密度增大而向下 移动,上层的浸取溶剂或稀浸液置换位置,形成良好的浓 度差,使扩散较好地自然进行,故提取效果优于浸渍法, 提取也较完全,而且省去了分离浸取液的操作时间。
药物制剂设备
第九章 中药制剂生产设备
第一节 中药炮制设备
一、概述
中药炮制的目的是:使中药材达到一定的净度和纯 度,便于鉴别真伪;有利于有效成分的溶出,提高浸 出药液质量,消除或减少中药的毒性或副作用;改变 和增强中药材固有的疗效;适用于中药制剂的制备和 贮藏。 对天然药用动植物进行净选、洗涤、软化、切制、 炮炙等方法制取饮片的机械称为中药炮制设备。
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1.结构: 滚筒式洗药机由回转滚筒、电动机、导轮、冲 洗管、防护罩、水泵等组成,如图9-1所示。
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2.工作原理: 原药材从加料槽加入回 转滚筒,内部带有筛孔的回转滚筒在回 转时与高压水泵喷淋水产生相对运动, 吸附在药材上的杂质随水经筛孔排出, 滚筒内有内螺旋导板推进物料,洗净后 的药材从另一端排出。 3.操作要点 4.清洁标准操作规程 5.维护保养标准操作规程 6.设备常见故障及排除方法
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(一)自动煎药浓缩机
二、常用浸出设备
1.结构 自动煎药浓缩机具有提取和浓缩两项功能,它由组 合式浓缩锅改造而成,适用于医院制剂室生产。基本结构 由提取筒、浓缩筒、控制器、真空泵等组成。
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2.工作原理 按中药提取的工艺设计,采用特殊 结构的密闭容器和电气控制系统,能对小剂量 调配处方进行提取,在高真空下对煎煮水溶液 加热,使其中大部分水分低温沸腾后汽化而被 除去,从而制得高浓度药膏。 3.性能特点 (1)煎药部分 (2)浓缩部分 4.常见故障及处理方法见表9-2
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四、中药炮炙设备
1.结构:滚筒式炒药机由炒药筒、电机、蜗轮蜗杆传动 系统等组成,如图9-3所示。
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2.工作原理 炒药机有卧式滚筒式和立式平底搅拌 式,可用于饮片的炒黄、炒炭、砂炒、麸炒、盐百度文库炒、醋炒、蜜炙等。通过加热旋转的滚筒,并利 用滚筒内的叶片抄板,使物料翻动以便对药材进 行炮炙。炒制结束,反向旋转炒药筒,由于抄板 的作用,药材即卸出。 3.操作要点 4.清洁标准操作规程 5.维护保养标准操作规程 6.特点及应用范围
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三、中药材切制设备
(一)往复式切药机
切药机常用的有往复式切药机、转盘式切药机等。 1.结构 往复式切药机由加料盘、传送带、压辊、 刀片、曲轴、皮带轮、变速箱、机座等组成,刀架 通过连杆与曲轴相连。
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2.工作原理 当电动机转动带动皮带轮旋转时,皮 带轮上的曲轴带动连杆和切刀作上下往复 运动。药材通过传送带输送,在刀床处受 到压辊的挤压作用被轧紧,通过刀床送出 在出口受到刀片的截切,切段长度由传送 带的传送速度确定。 3.操作要点 4.清洁标准操作规程 5.维护保养标准操作规程 6.设备运行注意事项
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第二节 中药浸出设备 一、概述
中药材中含有生物碱、皂苷、挥发油、鞣质、黄酮、香 豆素、树脂、醌、木脂素、游离三萜、多糖等类化合物, 其中部分为药用活性成分,部分为无效成分,即杂质。利 用不同溶剂对药材中的不同活性成分的溶解性能不同,浸 出溶剂湿润药材组织,透过细胞质膜,将药材中所含有的 一种或多种有效成分溶解、浸出,除去无效成分的操作过 程叫中药浸提,浸提得到的产品称作浸出药剂。浸提过程 一般分为浸润、溶解、扩散、置换四个阶段。用于制备浸 出药剂的机械称为浸出设备。
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