中药制药工艺与设备第五章中药现代提取新技术.pptVIP

第五章 中药现代提取新技术 学习目标 掌握超临界流体萃取、超声提取、微波提取、生物酶解技术的基本原理； 了解超临界流体萃取的工艺参数、超声提取、微波提取、生物酶解技术的主要影响因素； 了解临界流体萃取、超声提取、微波提取、生物酶解技术的特点及在中药提取中的应用； 理解“半仿生提取法”的概念。 第一节 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。 超临界流体的定义 超临界流体性质既非液体也非气体，而是介于两者之间的一种状态，既一方面超临界流体的扩散系数和黏度系数接近气体，表面张力为零，渗透力极强；另一方面超临界流体的溶剂类型类似液体，物质在超临界流体中的溶解度由于压缩气体与溶质分子间相互作用增强而大大增加。 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。 一、超临界流体萃取的基本原理 1、超临界流体的基本性质 超临界流体的密度接近于液体； 超临界流体扩散系数介于气态与液态之间； 当流体状态接近临界区时，蒸发热急剧下降，至临界点处则气-液界面消失，蒸发焓为零，比热容为无限大； 流体在临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化。 超临界流体对溶质的溶解度取决于其密度。一般情况下，超临界流体的密度越大，其溶解能力就越大，且在临界点附近，当压力和温度发生微小变化时，密度即发生较大改变，从而引起溶解度的改变。 研究表明，适当改变体系的温度或压力，可使超临界流体的溶解度在1000倍的范围内变化。 恒温下，溶质的溶解度随压力的升高而增大； 恒压下，溶质的溶解度则随温度的升高而减小； 超临界流体萃取正是利用这一特性将某些易溶解的成分萃取出来。 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 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 （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 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 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 四、超临界萃取工艺流程与设备 五、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； 选择性好； 萃取效率高，速度快； 操作参数易于控制； 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。 二氧化碳超临界流体萃取技术的应用 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 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。 第二节 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。 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。 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。 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