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中草药提取车间的设计探讨

摘要:中草药分植物药材、动物药材和矿物药材三大类,因它们特性不同,故提

取原理也不同,文章就植物药材(中草药)提取车间的设计问题进行了探讨。

关键词:植物药材;提取车间;设计

1概述

中草药提取车间的设计按设计进程依次包括厂址选择、设计准备、厂区总平

面图设计、物料衡算、工艺流程设计、能量计算、设备设计与选择、车间布置设

计、输送管道设计、非工艺设计、设计说明书编制、概(预)算书编制等。中草

药提取车间向外散发水蒸气、酒精等溶媒蒸汽,影响周围环境,因此,在总图布置时

将其尽可能布置在制剂车间的下风向。并且车间有大量的药材运进,又有大量的

药渣运出,故将其尽量靠近厂区物流出入口,最好专门设置药渣的运出口。

2中草药提取原理及提取方法的选择

中草药提取过程系指溶媒进入药材细胞组织,溶解或分散其有效成分而变成

浸出液的全部过程。中草药干燥后,组织内水份被蒸发,细胞逐渐干瘪,细胞液中的

物质呈结晶或无定形固体存在于细胞中,当适宜的溶媒接触时,被溶媒浸润,溶媒

渗透进入细胞中,细胞中可溶解性物质溶于溶媒中,细胞内溶液浓度显著增高,使

细胞内外出现浓度差和渗透压差。而药材的细胞壁是透性膜,由于浓度差的关系,

细胞内高浓度的溶液可不断地向低浓度方向扩散;由于渗透压的作用,溶媒不断进

入细胞内,以平衡其渗透压。

中草药常用的提取方法较多,不同方法适用于不同类型或含不同性质化学成

分中草药的浸提。因此,要根据中草药的具体情况,选用合适的方法,中草药提取方

法有:①水提取法。在水中溶解度较大的碱性化合物(如生物碱)、酸性化合物及中

性化合物(如甙类),常用水提取法。水提取可分水煎、水浸、水渗漉三种,也可用

酸水或碱水提取。②有机溶剂提取法。凡脂溶性基团占优势的化合物,用有机溶

剂提取。③酸性、碱性有机溶剂提取法。如果有效成分是酸性或碱性化合物,常

可加入适当的酸或碱,再用有机溶剂提取。④水蒸气蒸馏法。适用于具有挥发性,

能随水蒸汽蒸馏而不被破坏,与水不发生反应,又难溶或不溶于水的化学成分的提

取、分离。⑤酶解或抑制酶解法。⑥化学处理法。⑦升华法。⑧超临界液体提

取法。⑨超声萃取法。⑩微波萃取法等。

3分离纯化原理及分离纯化方法的选择

分离纯化是将中草药提取液与药渣、沉淀物和固体杂质进行分离,进而采取

适当方法最大限度地除去无效成分,保留有效成分和辅助成分的技术。常用的分

离方法有滤过分离、沉降分离和离心分离。

煎煮、浸渍、渗漉、回流、超声波提取、微波辅助萃取等提取后均要用滤过

分离法或离心分离法将药渣与药液分离、水蒸汽蒸馏得到的药液要用分层的方法

分离,超临界萃取得到的有效成份不再分离纯化,醇沉、水沉先采用沉降法分离,

后采用滤过分离法或离心分离法分离。

由于中草药成分复杂,含量有高有低,分离纯化方法的选用,要通过分离纯化

技术尽可能地得到有效成分,除去无效成分。分离纯化法的选用,应根据药材所含

成分理化性质、制剂所选剂型及成型工艺要求结合考虑,并需进行必要的实验研

究才能确定。

①中草药中含有的生物碱盐、苷类、蒽醌类、有机酸盐、氨基酸、多糖等易

溶于水的一些成分,适用于水提取醇沉法纯化。

②中草药中含有的生物碱、游离蒽醌、苷类、鞣质、树脂等在乙醇溶液溶解

的成分,适用于醇提水沉法。

③絮凝沉淀法是在中草药提取液中加入一种絮凝沉淀剂以吸附架桥和电中

的粗粒子的分离方法,与传统醇沉工艺相比,该法保留了高分子多糖类,并利用高

分子多糖、天然亲水胶体对疏水胶体的保护作用,提高中药制剂的稳定性。

④膜分离法是以外界为推动力,利用对组分有选择性的薄膜做滤材,凭借各组

分在膜中传质的选择性差异,使物质被透过或被截留于膜,对多组分流体物质进行

分离、分级、提纯和富集的方法。

⑤透析法是通过小分子物质在溶液中可通过半透膜,而大分子物质不能通过

半透膜的性质达到分离的一种方法。

⑥盐析法是利用不同蛋白质在高浓度的盐溶液中,溶解度降低而沉淀,从而分

离提纯提取液中的有效成分的方法。

⑦离子交换法是利用离子交换树脂与中草药提取液中某些可离子化的成分

起交换作用,而达到提纯的方法,凡有效成分为生物碱、氨基酸、肽类、胺类、有

机酸等的中草药提取液,均可用此法提取分离。它具有操作简便,选择性高等优点。

⑧大孔树脂吸附法是以大孔吸附树脂为吸附剂,利用其对不同成分的选择性

吸附和筛选作用,通过选用适宜的吸附