生物药物分析与检测

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生物药物分析与检测

《生物制药技术》题目：

青蒿素生产工艺、检测、前景学院：

化学与生物工程学院班级：

生物工程 10-1 班姓名：

李天真学号：

3 1 0 0 3

4 3 1 0 9 老师：

张会香摘要：

青蒿素是一种含过氧桥的新型倍半萜内酯。

青蒿素结构独特、高效低毒具有清热解毒抗肿瘤、抗菌、抗疟增强免疫等。

超临界 CO2 提取青蒿素的工艺考察了粒度、压力、温度、时间、 CO 流量等影响因素以萃取率为目标, 综合考虑产品收率, 优化了超临界萃取工艺条件,得到较佳的操作条件. 在医疗卫生领域有着广阔的发展前景。

对青蒿素的提取及其作用进行了综述。

关键字：

青蒿素检测青蒿素的提取超临界二氧化碳一：

发展前景青蒿素为我国首先发现, 作为世界卫生组织推荐的抗疟药品, 被誉为我国医药宝藏的明珠. 主要用户不仅在国内 , 更多的是国际市场. 随着传统疟疾药物逐渐失效,青蒿素已成为治疗

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疟疾的最有效药物. 据估计, 青蒿素类抗疟药将在未来 5~10a 内形成 15 亿美元的市场规模. 将青蒿素用于第一线治疗, 前景十分广阔. 黄花蒿是青蒿素的主要来源. 该植物 70%分布在我国, 因此我国具有很强的资源优势. 将我国的资源优势转化为经济优势, 可带动中药国际化的快速发展, 为世界疟疾及其他疾病的治疗做出重大贡献. 但目前黄花蒿中青蒿素含量不高, 提取率低, 无法满足国际市场上的需求. 因此, 应切实加强遗传育种工作, 探索影响青蒿素含量的因素, 提高黄花蒿中青蒿素含量, 培育培育高含量黄花蒿良种, 以适应青蒿素市场以及人们健康事业的需要. 工业上大规模地提取青蒿素目前仍采用的仍然是有机溶剂法, 检测技术主要是用紫外分光光度法或者高效液相色谱法. 各种提取和检测方法在提取青蒿素方面都有利有弊. 相信随着提取新技术的发展和应用 , 各种新型方法和技术会逐渐取代传统的有机溶剂提取, 从实验室走向工业化, 不断提高青蒿素的得率, 进而提高经济效益。

二：

青蒿素的概述青蒿素分子式为 C15H22O5，分子量 282.33，组分含量：

C 63.81%， H 7.85%，O 28.33% 理化性质：

无色针状晶体，味苦。

在丙酮、醋酸乙酯、氯仿、苯及冰醋酸中易溶，在乙醇和甲醇、乙醚及石油醚中可溶解，在水中几乎不溶。

熔点：

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 156-157℃ 药理性青篙素是从中药青篙中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物，青蒿素通过影响疟原虫红内期的超微结构，使其膜系结构发生变化。

由于对食物泡膜的作用，阻断了疟原虫的营养摄取，当疟原虫损失大量胞浆和营养物质，而又得不到补充，因而很快死亡。

其作用方式是通过其内过氧化物（双氧）桥，经血红蛋白分解后产生的游离铁所介导，产生不稳定的有机自由基及/或其他亲电子的中介物，然后与疟原虫的蛋白质形成共价加合物，而使疟原虫死亡。

蒿甲醚的抗疟活性较青蒿素大 6 倍。

三：

青蒿素的提取原料：

黄花蒿全草，自然晒干，粉碎，筛分， 40-60 目和 60-80 目，石油醚索氏抽提法测得青蒿素质量分数为 0. 487%，按中国药典（2019）标准烘干法测得水的质量分数为 11. 3%美国 sigma 公司提供：

CO2，纯度99. 9%，含水率0. 02%, 无异味。

仪器：

HA1210 500 01 型超临界萃取装置，萃取器容积 1L，设计压力 50MPa，两级分离器容积均为 0. 6L，设计压力 30MPa，操作温度75℃，最大体积流量 50L/h。

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提取流程从钢瓶出来的 CO2 冷却成液态，再由高压泵压缩进入缓冲罐，经预热器进入萃取器，与原料黄花蒿进行接触和传质，溶有溶质的超临界 CO2 经两级预热，两级减压后进入分离器I 和 II。

从分离器 II 顶部出来的 CO2 经冷却系统循环使用。

预热器、萃取器和分离器温度均有恒温水浴控制恒定温度。

注意事项：

颗粒度的影响：

原料颗粒的大小对萃取速度和萃取率有重要影响，在提取过程中，原料必须适当粉碎以增加溶质分子与超临界 CO2 的接触，减少固相传质阻力，但如果粉碎太细会增加超临界 CO2 通过的阻力，使萃取率下降，所以实验均采用粒度为 60-80 目（即0. 25-0. 18mm）的黄花蒿原料进行实验。

流速的影响：

经实验表明：

在相同的萃取时间下， CO2 质量流量增大萃取率增加。

但并不是越大越好，因为质量流量增加使超临界溶剂在萃取柱内停留时间相应减小，出口处流体不易达到饱和，不利于提高萃取率，甚至会出现相同时间或相同 CO2 用量下，萃取率随质量流量增大反而降低的现象。

所以实验选择了较为适宜的 CO2 质量流量：

0. 294Kg/h。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ CO2 钢瓶冷却系统高压泵冷却系统分离器萃取釜萃取压力的影响：

萃取压力是一个关键因素，对萃取率有重要影响。

查资料可知，随着压力的增大，超临界 CO2 的密度和扩散能力也增加，其溶解能力就提高，萃取率也就越高。

在 20MPa 以后继续提高压力，萃取率变化不大，虽然压力对流体密度的影响最为显著，且密度是影响超临界流体溶解能力的主要因素，但不能为了提高产量而无限制地提高压力，导致成本大幅度提高，因此，综合考虑萃取率、设备耗用和耗能几个因素，选择萃取压力为 20MPa。

温度的影响：

温度是萃取过程中另一个重要参数，萃取温度越高，分子扩散系数也越高，流体粘度下降，致使流体分子与溶剂的结合率增加，传质效率增加，但温度升高，流体密度降低，导致超临界 CO2 的溶解能力下降。

在一定温度范围内，温度升高萃取率显著提高，升高萃取温度，有利于青蒿素的超临界 CO2 萃取，但温度升高，杂质溶解度也增加，萃取选择性下降，萃取物中杂质含量也会提高，同时，温度过高，青蒿素还会发生热裂解的化学变化，所以萃取温度不宜过高，50℃较为合适。

四：

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