中药减压提取的生产应用、实验方法及有关创新研究课题.pdfVIP

关于举办“第二届中草药提取关键技术与提取物产业应用”研讨会 中药减压提取的生产应用、实验方法及有关 创新研究课题 南京至成制药设备有限公司总工程师 陈晓东 一． 中药减压提取的生产应用 (一)中药减压提取的原理 减压提取实际上是在减压条件下，由于溶液的沸点降低而使提取时温度降低从而保留热敏性药材中 有效成分尽可能减少破坏而采用的提取方法。溶液的沸点是溶液沸腾时的温度，它是随外界压力的 变化呈正相关变化的。即外界压力升高则沸点升高，压力降低贝0沸点降低。这是液体的物理性质。 沸腾是溶液内部分子汽化的现象。溶液沸腾的条件是：由丁溶液从外界吸收热量而使得分子动能升 高，液体内局部分子吸收了较多的热能由液态变成了汽态形成微小的汽泡。而在加热条件下，根据 气体状态方程式定律，温度的升高使得汽泡内压力升高，同时由于小汽泡周围液体分子不断汽化也 使得汽泡体积不断增人。由于汽泡体积的增大，故而在液体中受剑的浮力也增大，而使汽泡上升。 在汽泡上升的过群中，其泡壁周围液体继续不断汽化使得汽泡不断增大，而随着汽泡在溶液中上升， 其受到的冈为液体高度产生的静压力越米越小，故而汽泡会迅速膨胀，呈加速上升，直至撑出液面 破裂使汽化的分子扩散到液面之上。这种沸腾过程，是一个外界压力与温度相对应的平衡过程。也 就是说当在一定的外界压力与溶液本身的汽相蒸汽压力相等时，沸腾便会产生。即使不对溶液加热， 当外部压力减小到一定程度(如抽真空)，等于溶液上方的溶液所组成的各成分汽相分压之和时(指 多组分溶液)，溶液也会沸腾。此时溶液内分子的汽化热是从周围(如器壁)吸收热量。如不加热， 汽化的速度会较慢，只要外界压力(真空度)不变则溶液本身温度不变。加热的程度只是影响溶液 汽化的速度，而不会使溶液的温度升高。这是因为一定的温度必然唯一对应某种物质的蒸汽分压。 例如水在常压(严格讲在1个标准大气压下)无论用何种方式加热：柴烧、煤气烧、电加热等等， 沸腾时的温度恒定为100℃。供热的多少只会使汽化的程度即蒸发量发生变化，而不会改变沸腾的 温度。除非在外界压力变化，如在高原上烧水，由于人气压的降低，地势越高则气压越低，沸点也 会随之降低一样。 而当外界压力大于溶液气相组分压力之和时，汽化虽会在溶液液面进行，即所谓蒸 发，而不会在溶液内部产生汽化即沸腾。这是因为由于外部的压力大于各组分溶液对应的气相分压 之和时，即使溶液内部可能产生微小汽泡，但由于外部压力较汽泡内气相压力人，这些小汽泡不可 能增大反而可能会萎缩掉。只有当温度不断上或是外界压力减小到这两种压力平衡也即相等时，溶 液内部的汽化即沸腾便会产生了。 在沸腾状态下，溶液从内部，包括从浸泡膨胀后的药材植物体内产生溶媒蒸汽的汽泡，而且这种 汽泡会不断的膨胀，能加速植物细胞膜的破裂，使细胞内的有效成分得以较快的溶出；而且沸腾有 一种鼓泡搅动和冲撞的翻腾效应，使得浓度差得以降低并加速平衡。这要比浸渍或渗漉的效果要快 得多，且温度义不高，从而达到了较快地提取药材中热敏性成分的目的。但是，在实践上，即目前 中药企业普遍使用的提取成套装置上，直接将真空管接在任何一个位置都会遇到一些困难。因为这 样一来，就会造成沸腾后挥发的溶媒蒸汽被人量吸入真空系统，形成溶媒的极大的损耗，且不能形 成“同流”，使提取过程不能继续进行而达不到提取的目的。而本专利的发明者恰恰是针对这一困难 而进行研究和设计的。 下表所列的数据为不同浓度的乙醇在一定的沸点所对应的真空度； 下图是水与乙醇在不同真空度所对应的沸点： 不同浓度乙醇(体积浓度)沸点温度下所对应的真空度 温度 50℃ 60℃ 65℃ 70℃ 乙醇浓度(％) 真空度 72 0．8 0．67 O．59 O．51 80 0．78 0．64 O．56 0．49 186 关于举办“第二届中草药提取关键技术与提取物产业应用”研讨会 水与不同浓度的的乙醇溶液的沸点对应的真空度的关系图 (二)装置 ‘减压同流罐’是本技术的设备装置，它