第三章 中药提取分离新技术

一பைடு நூலகம்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. 提高易燃易爆药品粉碎的安全性
c. 防止芳香性、挥发性药材有效成分的损失
d. 避免产品污染
e. 改善物料流动性 缺点： 能耗大，生产成本高
一、超微粉碎技术——设备
JB系列超微粉碎振动磨
气流粉碎机
中草药超微细气流粉碎
二、超声波提取技术——概念
二、超声提取技术——应用
(3) 从天麻中提取天麻素和天麻甙元，超声波提取 10min比冷浸泡提取48h的提出率还高；
(4) 白藜芦醇苷超声提取的最佳工艺为:80%的乙醇溶
液作为提取剂，料液比为1: 20，在30℃下，提取3次， 每次30min。用此法测定，该条件下白藜芦醇苷的含 量87.35mg，得率为0.87%。
热效应
微波提取的特点
微波产生的场加速萃取溶剂界面的扩散速率，使溶 剂和被萃取物质充分的接触 。 极性溶剂能更好的吸收微波，提高溶剂的活性，所 以在微波辅助萃取中一般选用极性溶剂更有利。
扩散效应
优点


选择性高，可以提高收率及提高物质纯度； 快速高效，节能，节省溶剂，污染小，质量稳定； 有利于萃取对热不稳定的物质，可以避免长时间 的高温引起样品的分解，特别适合于处理热敏性 组分或从天然物质中提取有效成分； 可实行多份试样同时处理，也特别适合于处理大 批量样品。
实例


Ganzler等最早利用微波萃取法从羽扇豆中提取了 金雀花碱(斯巴丁)，与传统的振摇提取法比较,微 波法提取物中斯巴丁含量比振摇法高20%，而且 速度快，溶剂消耗量也大大减少。该技术已成为 天然产物提取的有力工具。 孙萍等首次采用微波技术提取肉苁蓉总黄酮，大 大缩短了提取时间，提高了提取效率。 提取的成分涉及生物碱类、蒽醌类、黄酮类、皂 苷类、多糖、挥发油、色素等。
提取过程为物理过程
溶解度受温度影响显著的 黄酮、多糖等成分 提取率会偏低
超声频率高
噪音污染
二、超声提取技术——应用
皂甙类成份常用水煎煮法或有机溶剂浸泡提取，超声波提取 可大大缩短提取时间，提高提取率，例如： (1) 从党参中提取党参皂甙，以浸渍法对照，超声波提取 40min党参皂甙的提出率高出浸渍法（乙醇冷浸48h）1倍多， 且超声波提取的党参皂甙得到的粗品量是常规提取方法的近 2倍，纯度也高； (2) 从穿山龙根茎中提取薯蓣皂甙，以70%乙醇浸泡48h作对 照，超声波提取30min，提出率是乙醇浸泡的12倍，并且可 大大节约药材（23%以上）；
超声波
传播 生物分子解聚 组织细胞变形 植物蛋白变性
二、超声提取技术——原理2
(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
形成
微激波
植物细胞
破裂
二、超声提取技术——原理3
(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。 超声波 传播
介质 吸收
声能
热能
导 致
介质及 药材组织
温度升高
促 使
成分 溶出
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
溶剂用量少
利于精制
提取物有效成分含量高
二、超声提取技术——缺点
长时间机械超声产热
累积温度过高会破坏 成分影响机器寿命
第三章
中药提取分离新技术
新技术、新方法
超微粉碎技术 超声提取技术 微波辅助提取技术 超临界流体萃取技术 分子蒸馏技术
大孔树脂吸附技术
膜提取分离技术 高速逆流色谱提取技术 酶工程技术
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。

不同药材有不同的低温脆性范围

羚羊角 最佳低温粉碎温度为70℃～-60℃ 杏仁 最佳低温粉碎温度为160℃～-150℃ 熟 地 最佳低温粉碎温度为105℃～-95℃

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。
二、超声提取技术——原理1
(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。
微波提取的优点
快
只需要几分钟就可以达到传统方法加热
多个小时才能达到的萃取效果
麻黄碱的提取率由常规煎煮法的 0.183%提高到0.485% ，板蓝根多糖 的实验中，提取率由原来的0.81%提 高到3.47%
多
【缺点】

微波具有热效应，微波对某些化合物有一 定降解作用.只适宜于对热稳定的产物。同 吋微波泄露对操作者影响很大，这对MAE 的研究及应用带来了 一定的困难，实验用 微波装置设计得好坏对能否得到有价值的 结果影响甚大。
体系(非极性溶剂加机型溶剂)，甚至可以是多元体系
应用及前景
1、食品化学方面
2、医药方面
1、食品化学方面
影响因素
萃取时间一般定在10-15分钟内。
萃取溶剂的选择对萃取结果的影响是至关重要的。
萃取溶剂的选择指标只要是和目标物质的相似相溶性， 和对萃取成分的后续操作干扰少。
微波剂量必须谨慎控制，辐射时间过长会导致系统温
度升得很高，甚至超过萃取溶剂的沸点，影响提取率
萃取溶剂可以是一元体系(极性溶剂)，也可以是二元
三、微波提取技术——概念

微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质，到达物料的
内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能，细胞内部温 度迅速上升，使细胞破裂。细胞内有效成分自由流出， 在较低的温度条件下提取介质捕获并溶解。
微波提取仪
实 验 室 用
中试用微波动态提取器
自制实验用微波提取器
微波提取的特点
微波是波长在1mm-1m之间的电磁波。频率在300MHz300000MHz之间。 物质中的极性分子在微波的作用下迅速活化，分子间大量的 碰撞导致物质在短时间内迅速升温。 不同的物质的介电常数不相同。在微波场中，萃取体系中 各种物质被选择性的加热。 被加热的物质的某些物理性质发生改变，变得容易进入到 介电常数小到萃取溶剂中。