中药现代提取新技术精品PPT课件
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形成
植物细胞
破裂
14
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。
超声波
传播
组织细胞变形 植物蛋白变性
生物分子解聚
15
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。
21
二、微波的特性
1、似光性 2、反射性和透射性 3、热特性 4、非热特性（生物效应）
22
三、微波提取的原理
微波透过对微波透明的溶剂，到达植物物料内部维 管束和腺细胞内，细胞内温度突然升高，连续的高 温使其内部压力超过细胞空间膨胀的能力，从而导 致细胞破裂；细胞内的物质自由流出，传递到周围 被溶解。微波可选择性加热不同极性分子和不同分 子的极性部分，从而使其从中分离，进入到介电常 数较小、微波吸收能力相对较差的溶剂中，从而有 效成分被提取。
12
二 超声提取技术
一、定义
超声波是指频率为20千赫～50兆赫的 电磁波,它是一种机械波,需要能量载 体(介质)来进行传播。
13
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
微气泡 增大
共振腔
瞬间闭合 微激波
中药现代提取新技术
1
一 超临界流体萃取
▪ 流体是液体和气体的总称,因两者都富有 流动性,又有相似的运动规律,故合称流体。
▪ 超临界流体是指物质处于其临界温度和临 界压强以上而形成的一种特殊状态的流体。
2
超临界流体萃取的定义：
超临界流体萃取（SFE）是一种以超临界 流体代替常规有机溶剂对中药有效成分进 行提取分离的新型技术。
（1）夹带剂的定义
（2）夹带剂的影响
▪增加被分离组分在超临界流体中的溶解度， 降低萃取过程的操作压力；
▪通过选择适当的夹带剂，可使溶质的选择性 大大提高；
考虑三个方面的选择原则
5
三、超临界CO2操作工艺参数及其优选
1、工艺参数对提取效果的影响 萃取过程
（1）压力
解析过程
6
溶质 （2）温度
溶剂 （3）CO2流量 （4）萃取时间 萃取时间越长，萃取率越高。 （5）药材粉碎度 药材粉碎越细，萃取速度越快。 2、工艺参数的优选
超声波 传播
介质 吸收
声能
热能
导 致
介质及 促 成分 药材组织 使 溶出
温度升高
16
三、影响超声提取效果的因素
1、超声波的频率；
不同药材的不同指标成分有其适宜的提取频率，应针对具体 药材品种进行筛选。
2、超声波的强度； 3、超声时间；
一般为10-100min以内即可得到较好的提取效果 4、超声温度； 5、药材组织结构。
17
改。四、超声提取技术——优点
提取过程不需要加热 提取过程为物理过程 溶剂用量少 提取物有效成分含量高
适用于热敏物质 节省能源
不影响有效成分的生理活性 有效成分的提取率高
利于精制
18
第三节 微波提取技术
一、定义
微波是一种频率在300MHZ至300GHZ之间 的电磁波。
微波辅助提取又称微波提取，是微波和 传统的溶剂提取法相结合后形成的一种 新的提取方法。
3
2、超临界萃取的萃取剂
非极性（二氧化碳等）
萃取剂
极 性（甲 醇等）
最常用的是二氧化碳，为什么选用二氧化碳？
▪ 临界温度（31.1℃）
▪ 温和的临界条件
▪ 无毒
临界压力（7.38MPa）
▪ 阻燃
▪ 价廉易得
▪ 超临界CO2溶解能力强
▪ 适用于化工、医药、食品等工业 4
二、超临界CO2流体萃取
1、超临界CO2的溶解性能 2、使用夹带剂的超临界CO2萃取
▪ 超临界CO2萃取技术在国内天然药物研制中的 应用
▪ 超临界CO2萃取技术在食品方面的应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在医药保健品方面的应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在天然香精香料的提取的
应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在化工方面的应用
11
超临界CO2萃取技术的展望
▪ 超临界二氧化碳流体作为一种新型的溶剂 或介质,由于自身的众多优点而倍受青睐, 随着对其研究工作的深入,特别是有关基础 数据的逐步完善和工程技术难题的克服,超 临界二氧化碳流体萃取和超临界二氧化碳 流体中的化学反应必将获得新的发展。
28
2、酶法精制的原理
中药制剂中的杂质大多为淀粉、果胶、蛋 白质等，可选用相应的酶予以分解，针对 根中含有的脂溶性、难溶于水或不溶于水 的成分多的特性，通过加入淀粉部分水解 产物及葡萄糖苷酶或转糖苷酶，可使脂溶 性或难溶与水或不溶于水的有效成分转移 到水溶性苷糖中。
26
二、将微波萃取的实验室研究扩大为产业化 研究
近几年，有用于中试生产的微波提取设备问世，主 要分两类： 一为微波提取罐；另一类为连续微波萃取设备。我 们相信，一旦这些设备应用于大生产，必将对传统 中药制药业带来巨大的革命。
27
四 生物酶解技术
一、酶法提取及精制的原理
1、酶法提取的原理
大部分中药的细胞壁是由纤维素构成，植 物的有效成分往往包裹在细胞内，纤维素 则是β-D-葡萄糖以1,4-β-D-葡萄糖苷键连 接，用纤维素酶解可破坏β-D-葡萄糖苷键， 进而有利于有效苷元的提取。
23
四、影响微波提取效果的因素
1、萃取剂的选择 2、辐射时间 3、物料的含水量 4、微波功率的影响 5、药材的性质 6、固液比
24
五、微波萃取设备
25
微波萃取的展望
一、进一步探讨微波萃取机理
鉴于基体物质和萃取物质的复杂性，在萃 取机理方面还有大量工作需要做，因为搞清 机理将进一步促进微波在天然产物萃取中的 应用。
19
由于微波具有很强的穿透力，可以在反应 物内外部分同时均匀、迅速地加热，用以 提取天然植物有效成分，具有简便 、快 速、高效、加热均匀的优点。 传统加热法的热传递公式为：热源→器皿 →样品，因而能量传递效率受到了制约。
20
微波加热则是能直接作用于被加热物质， 其模式为：热源→样品器皿。空气及容 器对微波基本上不吸收和反射，从根本 上保证了能量的快速传导和充分利用。
7
压缩机 热交换器
萃取釜 二氧化碳循环泵
8
(六)、超临界流体萃取在中药提取中的应 用
优点：
溶剂可循环作用，且能实现无溶剂 残留；
特别适合于提取热敏性物质；
选Leabharlann Baidu性好；
萃取效率高，速度快；
操作参数易于控制；
9
缺点： ▪萃取范围较窄；
▪设备要求高；
▪基础研究需深入；
▪复方形式药物尚待研究。
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二氧化碳超临界流体萃取技术的应用
植物细胞
破裂
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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。
超声波
传播
组织细胞变形 植物蛋白变性
生物分子解聚
15
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。
21
二、微波的特性
1、似光性 2、反射性和透射性 3、热特性 4、非热特性（生物效应）
22
三、微波提取的原理
微波透过对微波透明的溶剂，到达植物物料内部维 管束和腺细胞内，细胞内温度突然升高，连续的高 温使其内部压力超过细胞空间膨胀的能力，从而导 致细胞破裂；细胞内的物质自由流出，传递到周围 被溶解。微波可选择性加热不同极性分子和不同分 子的极性部分，从而使其从中分离，进入到介电常 数较小、微波吸收能力相对较差的溶剂中，从而有 效成分被提取。
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二 超声提取技术
一、定义
超声波是指频率为20千赫～50兆赫的 电磁波,它是一种机械波,需要能量载 体(介质)来进行传播。
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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
微气泡 增大
共振腔
瞬间闭合 微激波
中药现代提取新技术
1
一 超临界流体萃取
▪ 流体是液体和气体的总称,因两者都富有 流动性,又有相似的运动规律,故合称流体。
▪ 超临界流体是指物质处于其临界温度和临 界压强以上而形成的一种特殊状态的流体。
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超临界流体萃取的定义：
超临界流体萃取（SFE）是一种以超临界 流体代替常规有机溶剂对中药有效成分进 行提取分离的新型技术。
（1）夹带剂的定义
（2）夹带剂的影响
▪增加被分离组分在超临界流体中的溶解度， 降低萃取过程的操作压力；
▪通过选择适当的夹带剂，可使溶质的选择性 大大提高；
考虑三个方面的选择原则
5
三、超临界CO2操作工艺参数及其优选
1、工艺参数对提取效果的影响 萃取过程
（1）压力
解析过程
6
溶质 （2）温度
溶剂 （3）CO2流量 （4）萃取时间 萃取时间越长，萃取率越高。 （5）药材粉碎度 药材粉碎越细，萃取速度越快。 2、工艺参数的优选
超声波 传播
介质 吸收
声能
热能
导 致
介质及 促 成分 药材组织 使 溶出
温度升高
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三、影响超声提取效果的因素
1、超声波的频率；
不同药材的不同指标成分有其适宜的提取频率，应针对具体 药材品种进行筛选。
2、超声波的强度； 3、超声时间；
一般为10-100min以内即可得到较好的提取效果 4、超声温度； 5、药材组织结构。
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改。四、超声提取技术——优点
提取过程不需要加热 提取过程为物理过程 溶剂用量少 提取物有效成分含量高
适用于热敏物质 节省能源
不影响有效成分的生理活性 有效成分的提取率高
利于精制
18
第三节 微波提取技术
一、定义
微波是一种频率在300MHZ至300GHZ之间 的电磁波。
微波辅助提取又称微波提取，是微波和 传统的溶剂提取法相结合后形成的一种 新的提取方法。
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2、超临界萃取的萃取剂
非极性（二氧化碳等）
萃取剂
极 性（甲 醇等）
最常用的是二氧化碳，为什么选用二氧化碳？
▪ 临界温度（31.1℃）
▪ 温和的临界条件
▪ 无毒
临界压力（7.38MPa）
▪ 阻燃
▪ 价廉易得
▪ 超临界CO2溶解能力强
▪ 适用于化工、医药、食品等工业 4
二、超临界CO2流体萃取
1、超临界CO2的溶解性能 2、使用夹带剂的超临界CO2萃取
▪ 超临界CO2萃取技术在国内天然药物研制中的 应用
▪ 超临界CO2萃取技术在食品方面的应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在医药保健品方面的应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在天然香精香料的提取的
应用 ▪ 超临界CO2萃取技术在化工方面的应用
11
超临界CO2萃取技术的展望
▪ 超临界二氧化碳流体作为一种新型的溶剂 或介质,由于自身的众多优点而倍受青睐, 随着对其研究工作的深入,特别是有关基础 数据的逐步完善和工程技术难题的克服,超 临界二氧化碳流体萃取和超临界二氧化碳 流体中的化学反应必将获得新的发展。
28
2、酶法精制的原理
中药制剂中的杂质大多为淀粉、果胶、蛋 白质等，可选用相应的酶予以分解，针对 根中含有的脂溶性、难溶于水或不溶于水 的成分多的特性，通过加入淀粉部分水解 产物及葡萄糖苷酶或转糖苷酶，可使脂溶 性或难溶与水或不溶于水的有效成分转移 到水溶性苷糖中。
26
二、将微波萃取的实验室研究扩大为产业化 研究
近几年，有用于中试生产的微波提取设备问世，主 要分两类： 一为微波提取罐；另一类为连续微波萃取设备。我 们相信，一旦这些设备应用于大生产，必将对传统 中药制药业带来巨大的革命。
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四 生物酶解技术
一、酶法提取及精制的原理
1、酶法提取的原理
大部分中药的细胞壁是由纤维素构成，植 物的有效成分往往包裹在细胞内，纤维素 则是β-D-葡萄糖以1,4-β-D-葡萄糖苷键连 接，用纤维素酶解可破坏β-D-葡萄糖苷键， 进而有利于有效苷元的提取。
23
四、影响微波提取效果的因素
1、萃取剂的选择 2、辐射时间 3、物料的含水量 4、微波功率的影响 5、药材的性质 6、固液比
24
五、微波萃取设备
25
微波萃取的展望
一、进一步探讨微波萃取机理
鉴于基体物质和萃取物质的复杂性，在萃 取机理方面还有大量工作需要做，因为搞清 机理将进一步促进微波在天然产物萃取中的 应用。
19
由于微波具有很强的穿透力，可以在反应 物内外部分同时均匀、迅速地加热，用以 提取天然植物有效成分，具有简便 、快 速、高效、加热均匀的优点。 传统加热法的热传递公式为：热源→器皿 →样品，因而能量传递效率受到了制约。
20
微波加热则是能直接作用于被加热物质， 其模式为：热源→样品器皿。空气及容 器对微波基本上不吸收和反射，从根本 上保证了能量的快速传导和充分利用。
7
压缩机 热交换器
萃取釜 二氧化碳循环泵
8
(六)、超临界流体萃取在中药提取中的应 用
优点：
溶剂可循环作用，且能实现无溶剂 残留；
特别适合于提取热敏性物质；
选Leabharlann Baidu性好；
萃取效率高，速度快；
操作参数易于控制；
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缺点： ▪萃取范围较窄；
▪设备要求高；
▪基础研究需深入；
▪复方形式药物尚待研究。
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二氧化碳超临界流体萃取技术的应用