茯苓多糖提取课程设计

在用超滤法制备此类中药浸膏制剂时, 应采取一定的措施对高分子量有 效成分进行分离保护，减少其损失。
（三）大孔吸附树脂纯化分离技术
该技术是70 年代末逐步应用到中药有效成分提取分离中的一种分 离纯化技术。大孔吸附树脂是一种不含交换基因、具有大孔径结构的有 机高分子聚合物的吸附剂。特点是吸附容量大、选择性好、易于解吸 附、机械强度高，再生处理简便、吸附速率快等优点。特别适用于从水 溶液中分离低极性或非极性化合物，分离纯化甙类、黄酮类、皂甙类、 生物碱类等有效成分。其主要用途是分离、脱盐、浓缩及去除杂质。大 孔吸附树脂法是分离中药水溶性成分的一种有效方法。
1.1.2 药理作用
利尿作用 将茯苓生药用70%酒精冷浸，使用时将浸得液的酒精蒸发，加蒸馏 水稀释，至一定浓度，然后选择健康兔按体重注射给药，慢性实验结果 表明，用药后尿量有明显增加。 给犬静脉注射茯苓煎剂(0.048g/kg)， 结果尿量并未增加，对大白鼠亦无效或功效很弱；以尿排量和氯排泄量 为观察指标，用茯苓煎剂给大白鼠(禁食12小时)灌胃，结果在此实验条
2.1.3 提取过程的主要设备
中药生产提取工段的主要设备有提取罐、冷却器、过滤器、储罐、 泵等，工艺流程如图2-2所示。需要说明的是：在整个中药提取过程 中，需要监控罐内的沸腾度，不能让物料过沸腾，以免影响提取质量。 因此蒸汽的调节是这个工段的重点。
所谓提取是指将药材浸入水或溶剂中，通过加温或加压将有效成分浸 出。一般用于植物类药材。整个提取过程可以分为：浸润、有效成分的 溶解和扩散。其中浸润和溶解于所使用的药材和溶剂有关，扩散和置换 与选用的设备有关。
件下，茯苓也不能表现其利尿排氯作用。茯苓抗菌作用 茯苓的100%煎剂用平板打洞法对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、变形
杆菌等均有抑制作用。茯苓对用试管法的抑菌试验结果是无抑菌作用。 茯苓的乙醇提取物在体外能杀死钩端螺旋体，但水煎液无效。
对消化系统的影响 茯苓对家兔离体肠管有直接松弛作用，对大鼠幽门结扎所形成的溃 疡有预防效果，并能降胃酸。另对四氯化碳所致大鼠肝损伤有明显的保 护作用，使谷丙转氨酶活性明显降低，防止肝细胞坏死。 抗肿瘤作用 茯苓中的主要成分为茯苓聚糖，含量很高。茯苓聚糖本身无抗肿瘤 活性，若切断其所含的β-(1→6)吡喃葡萄糖支链，成为单纯的β(1→3)葡萄糖聚糖，则对小鼠肉瘤S180的抑制率可达96.88%。 此外茯苓多糖体对免疫功能也有一定的影响，如：增加巨噬细胞的 细胞毒性作用、增加酸性非特异酯酶阳性淋巴细胞数等。
对溶剂较难渗入药材内部的浸取过程，提高压力有利于浸取过程。 处在高压力下．可使植物体内部的某些细胞壁被破坏，从而有利于溶质 的扩散。但对易于渗透的植物其浸取过程主要由扩散过程所控制，在这 种情况下提高压力对提高浸取速度作用不大。提高压力主要是为加快浸 润过程，使植物内部毛细孔内较快地充满溶剂，使植物体中可活物被溶 解，形成浓溶液，与外面周围的溶剂之间产生浓度差，从而使开始发生 溶质扩散过程所需的时间缩短。
剂，这些中成药的质量要求中常对药液澄明度提出要求，而且在检验合 格出厂后的运输、仓储、销售及病人使用的全过程中不得发生药业浑 浊，为此在生产工艺上往往采用不同浓度乙醇的多次醇沉。
（一）中药有效成分的浸出 浸出技术系指用适当的浸出溶剂和方法，从药材中浸出有效成分的 工艺技术。按药理作用和组成性质，药材成分可分为：有效成分、辅助 成分、无效成分和组织物质。有效成分系指中草药中起主要药效的物 质。通常“有效成分”是指化学上的单体化台物；辅助成分系指本身没有 特殊疗效而能增强或缓和有效成分作用的物质，或指有利于有效成分的 浸出或增加制剂稳定性的物质；无效成分系指本身无效甚至有害的物 质；组织物质是一些构成药材细胞或不溶性物质。 在浸出工艺中有效成分及辅助成分是浸出的主要对象，而无效成分 及组织物质则应尽量除去。 （二）影响浸取的主要因素 1. 浸取温度 浸出温度越高，扩散作用的通度越快，浸出速度也越快。因此提高 浸出温度能加快浸出速度。但是提高浸取温度有时会破坏某些药材中的 有效成分。因此不可盲目的提高浸取温度。通常浸取温度小于100。同 时还受浸取剂沸点的影响。 2．植物粉碎的程度 粉碎后颗粒越小，其比表而积越大，从而传质面积越大、浸取速度 加快。颗粒太小会使植物体中的胶体物质、淀粉等被浸出、而且还增加 了浸出液过滤分离的困难，所以粉碎度不是越小越好。而是需要在实际 工作中选择一个最好的粉碎度，不同的药材需有所差异。 3．药材颗粒与浸取液之间的流体力学状态或相对运动速度 相对速度越高，由于它们之间的摩擦作用，使扩散边界层越薄或边 界层更新越快，从而对加速浸取过程有利。但对逆流浸取来讲必须防止 产生不利浸取的“返混”现象。 4．浸取压力
5．溶剂的选择 运用溶剂提取法的关键是选择适当的溶剂。溶剂选择适当,就可以 比较顺利地将需要的成分提取出来。选择溶剂要注意以下三点：(1)溶 剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；(2)溶剂不能与中药的活性 成分起化学变化；(3)溶剂要经济、易得、使用安全、易于回收 等。 常见的提取溶剂可分为以下三类:
（1） 水 水是一种强极性溶剂。中草药中亲水性的成分，如无机盐、糖类、 分子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及 苷类等都能被水溶出。 亲水性有机溶剂 （2） 亲水性有机溶剂 亲水性有机溶剂指与水能混溶的有机溶剂，如乙醇(酒精)、甲醇 (木精)、丙酮等，以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好，对中草药细 胞的穿透能力较强。中药中的亲水性成分除蛋白质、黏液质、果胶、淀 粉及部分多糖、油脂和蜡等外，其余成分在乙醇中皆有一定程度的溶解 度；一些难溶于水的亲脂性成分，在乙醇中的溶解度也较大。而且乙醇 的浓度还可以根据被提取物质的性质而变化，采用不同浓度的乙醇进行 提取。用乙醇提取时，乙醇的用量、提取时间皆比用水提取节省，溶解 出来的水溶性杂质也少。乙醇为有机溶剂，虽易燃，但毒性小，价格便 宜，来源方便，有一定设备即可回收反复使用，而且乙醇的提取液不易 发霉变质。因此乙醇是实验室和工业生产中应用范围最广的一种溶剂，
第二章 工艺流程及操作要点
茯苓多糖的生产主要介绍提取工艺流程，如下图所示：
茯苓的前处理
12倍量的水
浸泡 8倍量的水 煎煮
煎煮 过滤
茯苓饮片
图2-1 茯苓提取工艺流程图
2.1 提取工艺
2.1.1现代中药提取分离法
中药是世界医学宝库中一颗璀璨的明珠, 随着现代中药学的发展和 新药开发的要求, 人类迫切需要了解认识中药的有效成分, 中药的有效 成分一般是指具有明确的化学结构式和物性常数的化学物质, 如果有效 成分的浓度不高, 就会加大服用剂量, 同时由于无效或效用低的部分的 存在会使中药容易吸潮变质, 维以保存, 因此有必要对中药的有成分进 行分离提取。现代中药提取分离的方法主要有传统提取方法、超滤技 术、大孔吸附树脂纯化分离技术、超临界流体萃取技术。
（四）超临界流体萃取技术
超临界流体萃取是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对中药有效 成分进行萃取和分离的新型技术。由于本身无毒无腐蚀性, 临界条件适 中，故成为超临界流体萃取法最常用的超临界流体，通常成为超临界流 体萃取法。此方法操作范围广，最常用的操作范围是压力83 MPa，温度 35℃- 80℃；便于调控，选择性好，可通过调控压力和温度, 改变超临 界的密度，从而改变其对物质的溶解能力，有针对性的萃取中药中某些 有效成分；操作温度低，适用于热敏性有效成分的提取；从萃取到分离 可一步完成,萃取后不会残留在萃取物上；而且价廉易得，可循环使 用。
Leabharlann Baidu1.2 茯苓多糖的提取
近年来茯苓多糖的提取方法一般用热水浸提法、碱液浸提法、酸液 浸提法等，先得到茯苓多糖的粗品再通过纯化工艺得到茯苓多糖的精 品，煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法。是将经过处理的药材， 加适量水加热煮沸2～3 次，使其有效成分煎出。此法简便易行，能煎 出大部分有效成分，但煎出液中杂志较多，且容易发生霉变、腐败，一 些不耐热挥发性成分在煎煮过程中被破坏、挥发而损失。
（二）超滤技术
超滤技术是60年代发展起来的一种膜分离法。中药的化学成分非常 复杂， 通常含有无机盐、生物碱、氨基酸和有机酸、酚类、酮类、皂 甙、甾族和萜类混合物以及蛋白质、淀粉、多糖、纤维素等,其分子量 从几十到几百万。一般来讲高分子量的物质主要是胶体和纤维等非药效 成分或药效较低的成分，药物的有效成分的分子量一般较小，仅有几百 到几千。膜分离技术正是根据分子质量大小来实现分离提纯目的的。其 特点是: 有效膜面积大、滤速快，不宜形成表面浓度极化现象, 无相态 变化, 低温操作破坏有效成分的可能性小, 能耗低、环保等。需要指出 有些中药中所中所含的高分子量成分也具有一定的生理活性或疗效, 故
（一）中药的有效成分提取的传统方法
中药有效成分提取的传统方法主要是采用有机溶剂萃取，如醇沉 法，然后通过层析、重结晶等分离技术使药物进一步纯化。传统方存在 以下方面的问题：第一，提取过程中有机溶剂有可能与有效成分作用， 使其失去原有效用；第二，提取步骤多而复杂, 技术要求苛刻, 能耗 高；第三, 非有成分不能被最大限度的除去, 浓缩率不够高; 第四,过 程常采用高温操作, 从而会引起热敏性有效成分的大量分解；第五, 过 分注重单个组分的作用,使中药失去了原有的复方特色。传统方法的上 述缺陷使其难以满足市场供求双方的要求, 将来退出技术竞争也是必 然。
历来是提取工艺最常用的—种溶剂。甲醇的性质虽和乙醇相似，沸点也 较低(64℃)，但因为有毒性，所以提取时少用，使用时应注意安全。
（3） 亲脂性有机溶剂 亲脂性有机溶剂，也就是一般所说的与水不能互溶的有机溶剂，如 石油醚、苯、氯仿、乙酸乙酯、二氯乙烷等。 除上述之外，药材的表而状态、本身的特性以及浓度差均有一定的 影响。
第一章 绪论
1.1 茯苓简介
1.1.1 茯苓概述
茯苓，俗称云苓、松苓、茯灵，为寄生在松树根上的菌类植物，形 状像甘薯，外皮黑褐色，里面白色或粉红色。其原生物为多孔菌科真菌 茯苓的干燥菌核，多寄生于马尾松或赤松的根部。产于云南、安徽、湖 北、河南、四川等地。古人称茯苓为“四时神药”，因为它功效非常广 泛，不分四季，将它与各种药物配伍，不管寒、温、风、湿诸疾，都能 发挥其独特功效。茯苓味甘、淡、性平，入药具有利水渗湿、益脾和 胃、宁心安神之功用，是常用的传统中药。茯苓多糖具有抑制肿瘤生 长、调节机体免疫等功能。现代医学研究表明：茯苓能增强机体免疫功 能，茯苓多糖有明显的抗肿瘤及保肝脏作用。
提取大致可分为以下几个典型的工艺：单级间隙、单级回流温浸、 单级循环、多级连续逆流和提取浓缩一体化等。
单级循环即增加一台提取液循环泵，在提取过程中，通过物料的循 环，增加提取设备中药材和提取液浓度梯度，使药材内部的物质向提取 液的转移速度加大。其优点是能提高提取强度和设备的利用率。在循环 液中药材颗粒含量较多的情况下，循环泵的选型采用开式叶轮的离心泵 较好。
2.1.2 水提醇沉工艺
本课程设计采用水提醇沉法处理茯苓，主要因为这种方法操作简 单，不需要引进先进的设备，而且对于茯苓的年处理量为100吨采用水 提醇沉的方法也比较经济，适用于工厂的大规模生产。水提醇沉工艺的 原理是向药材的水浸出液中加入一定浓度的乙醇液，由于乙醇的存在改 变了水浸出液体系中的溶解度平衡，会有一些沉淀物质析出，通过过滤 操作将这些物质滤除，水提醇沉工艺主要用于注射剂、口服剂等液体制
第三章 物料衡算
物料衡算是中药材生产设计计算的基础，计算的准确性至关重要。 物料计算是物料平衡计算，制药工程计算中最为重要的最基础的内容之 一，是进行药物生产工艺设计物料查找过程经济评估以及过程最优化的 基础，同时也是设备选型的重要依据。
本课程设计为“年处理260吨茯苓提取工艺提取工段设计”，要求每 批处理的茯苓饮片与水的质量之比为1：20，首先茯苓加水12倍量，浸 泡1小时，煎煮2小时；第二次加水8倍量，煎煮1小时，滤过，放料时间 为70分钟，装料等辅助时间设为40分钟，所以每批提取的时间为6h，每 天设为4班，因为年工作日为300天，所以每批要处理216.67Kg。首先查 得出料系数16.1㎏提取液/㎏药材，冷凝水进口温度25℃，出口温度 45℃；提取液密度1.02g/ml。