中药药剂学

中药药剂学 普通高等教育“十一五”国家级规划教材本科教学课件 2009年9月

第六章中药的浸提、分离与纯化 学习要求： 1．掌握中药浸提的过程及其影响因素；常用的浸提方法与选用；各种分离方法的特点与选用；常用纯化方法的原理与选用。 2．熟悉中药浸提、分离、纯化的目的；浸提常用设备的构造、性能与使用保养。 3．了解中药浸提常用溶剂和浸提辅助剂；中药成分与疗效的关系。

第一节概述 一、中药成分与疗效中药材系指供医药用的以天然的植物、动物和矿物为主，并包括部分人工合成品(如轻粉、丹药)和生物合成品(如豆豉、神曲)。本节所述主要是植物性药材。植物性药材的化学成分十分复杂，有时一种药材有多种临床用途，其有效成分可以有一种或多种。中药成分概括说来可以分为四类，即有效成分（包括有效部位）、辅助成分、无效成分和组织成分。动物药——水蛭

第六章中药的浸提、分离与纯化

第一节概述 （一）有效成分一、中药成分与疗效有效成分是起主要药效的物质，一般指化学上的单体化合物，能用分子式和结构式表示，并具有一定的理化性质。一种中药往往含多种有效成分，而一种有效成分又有多方面的药理作用，其作用机制十分复杂。中药有效成分含量测定

第一节概述 （一）有效成分一、中药成分与疗效有效部位中药提取时往往得到的是有效部位，即经过纯度检查不是单体化合物，而是混合物。应用有效部位在药理和临床上能够代表或部分代表原中药或方剂的疗效，有利于发挥其综合效能，符合中医用药的特点。中药有效部位及成分提取工艺和检测方法

第一节概述 （二）辅助成分辅助成分系指本身无特殊疗效，但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强制剂稳定性的物质。一、中药成分与疗效（三）无效成分无效成分系指无生物活性，不起药效的物质。有的甚至会影响浸出效能、制剂的稳定性及外观和药效等。例如蛋白质、鞣质、脂肪、树脂、淀粉、黏液质、果胶等。随着自然科学的发展，“有效”和“无效”的旧有界限正逐渐被打破。

中药制剂的疗效，在很大程度上取决于中药浸提、纯化、分离等方法的选择是否恰当，工艺过程是否科学、合理。这些单元操作的目的是：尽量浸提有效成分或有效部位，最低限度地浸出无效甚至有害的物质；减少服用量；增加制剂的稳定性；提高疗效。第一节概述（四）组织物质一、中药成分与疗效组织物质系指一些构成中药细胞或其他的不溶性物质。二、中药浸提、纯化、分离的目的

第一节概述 讨论根据中医药理论，采用复方治病是中医用药的一大特色。因此，绝大多数的中药制剂是复方，其处方中药味的组成少则几味，多则十几味，有的甚至数十味，成分的构成是极其复杂的。中药复方的临床疗效往往体现在复方配伍的综合作用和整体效应上。二、中药浸提、纯化、分离的目的有效成分：单体化合物（90％以上）有效部位：可测成分之和大于50％辅助成分：本身无效，但可增强或缓和有效成分的作用组织物质：纤维素、石细胞、栓皮等石细胞

第二节中药的浸提 浸提是采用适当的溶剂和方法使中药所含的有效成分或有效部位浸出的操作。矿物药和树脂类中药无细胞结构，其成分可直接溶解或分散悬浮于溶剂中。中药的浸提过程一般可分为浸润、渗透、解吸、溶解、扩散等几个相互联系的阶段。浸润渗透扩散解吸溶解

第二节中药的浸提 一、中药浸提的过程（一）浸润与渗透阶段浸提的目的是利用适当的溶剂和方法将中药中的有效成分浸提出来。溶剂能否使中药表面润湿，与溶剂性质和中药性质有关，取决于附着层(液体与固体接触的那一层)的特性。如果药材与溶剂之间的附着力大于溶剂分子间的内聚力，则中药易被润湿。反之，如果溶剂的内聚力大于中药与溶剂之间的附着力，则中药不易被润湿。

溶剂润湿药材，渗入细胞 第二节中药的浸提一、中药浸提的过程（一）浸润与渗透阶段浸出溶剂极性（水、乙醇）非极性表面活性剂脱脂、脱蜡药材成分性质生物碱、有机酸、黄酮、皂苷、糖、蛋白质、脂肪油、蜡质

第二节中药的浸提 一、中药浸提的过程溶剂进入细胞后，可溶性成分逐渐溶解，胶性物质由于胶溶作用，转入溶液中或膨胀生成凝胶。随着成分的溶解和胶溶，浸出液的浓度逐渐增大，渗透压提高，溶剂继续向细胞内透人，部分细胞壁膨胀破裂，为已溶解的成分向外扩散创造了有利条件。（二）解吸与溶解阶段 • 有效成分从组织中解吸、溶解。 • 溶剂不同，溶解成分不同，遵循“相似相溶”的规律。

解吸 第二节中药的浸提一、中药浸提的过程由于药材中有些成分相互之间或与细胞壁之间，存在一定的亲合性而有相互吸附的作用。当溶剂渗入中药时，溶剂必须首先解除这种吸附作用，才可使一些有效成分以分子、离子或胶体粒子等形式或状态分散于溶剂中。所以，药材浸提时需选用具解吸作用的溶剂，如水、乙醇等。必要时，可于溶剂中加入适量的酸、碱、甘油、表面活性剂以助解吸，增加有效成分的溶解作用。（二）解吸与溶解阶段

溶解 第二节中药的浸提一、中药浸提的过程浸提溶剂通过毛细管和细胞间隙进入细胞组织后，已经解吸的各种成分就转入溶剂中，这就是溶解阶段。成分能否被溶解，取决于成分结构和溶剂的性质，遵循“相似者相溶”的规律。水能溶解晶形物和胶质，故其浸出液中多含胶体物质；乙醇浸出液中含胶质较少；非极性溶剂的浸出液中不含胶质。（二）解吸与溶解阶段

（三）浸出成分扩散阶段 第二节中药的浸提一、中药浸提的过程当浸出溶剂溶解大量药物成分后，细胞内液体浓度显著增高，使细胞内外出现浓度差和渗透压差。所以，细胞外侧纯溶剂或稀溶液向细胞内渗透，细胞内高浓度的液体可不断地向周围低浓度方向扩散，至内外浓度相等，渗透压平衡时，扩散终止。因此，浓度差是渗透或扩散的推动力。球形索式提取器

第二节中药的浸提 一、中药浸提的过程细胞内（浓度高、渗透压高）浓度差、渗透压差（Fick’s方程）溶剂（动态平衡）（三）浸出成分扩散阶段传质过程：溶质药材固相溶剂液相蛇形索式提取器

第二节中药的浸提 一、中药浸提的过程（三）浸出成分扩散阶段物质的扩散速率可借用Fick‘s第一扩散公式来说明： dt——扩散时间 ds——在dt时间内物质(溶质)扩散量 F——扩散面，代表中药的粒度及表面状态 dt ／dx——浓度梯度 D——扩散系数负号——表示扩散趋向平衡时浓度降低。

第二节中药的浸提 一、中药浸提的过程（三）浸出成分扩散阶段扩散系数D值随中药而变化，与浸出溶剂的性质亦有关。可按下式求得 R——摩尔气体常数 T——绝对温度 N——阿伏加德罗常数 γ——扩散物(溶质)分子半径 η——黏度

第二节中药的浸提 一、中药浸提的过程 • 矿物药和树脂类药材无细胞结构，其成分可直接溶解或分散悬浮于溶剂中； • 动植物药材多具有细胞结构，药材的大部分生物活性成分存在于细胞液中。 • 新鲜药材经干燥后，有利于溶剂向细胞内渗透，有利于活性成分的扩散，但是，细胞质膜的半透性丧失，浸出液中杂质增多。药材经粉碎后，对破碎的细胞来说，其所含成分可被溶出、胶溶或洗脱下来。完好细胞内的成分浸出，仍需经过由药材固相转移到溶剂液相中的传质过程，这个过程通过扩散而得以实施。

二、影响浸提的因素 第二节中药的浸提 1．中药粒度主要影响渗透与扩散两个阶段。粉末过粗，浸出效率低；粉末过细，浸出杂质多。药材的性质浸出溶剂浸出方法水：粗粉，饮片乙醇：中等粉末

2．中药成分 第二节中药的浸提二、影响浸提的因素药材的有效成分多属于小分子物质，小分子成分主要在最初部分的浸出液内。大分子的成分主要存在于继续收集的浸出液内，多属无效成分，扩散也较缓慢。但应指出，有效成分扩散的先决条件还在于其溶解度的大小。索式提取器

第二节中药的浸提 二、影响浸提的因素 3．浸提温度温度，溶解，扩散，浸出 蛋白质凝固、酶破坏，制剂稳定性 热敏感药材，温度 提取罐

4．浸提时间 第二节中药的浸提但当扩散达到平衡后，时间即不起作用。此外，长时间的浸提往往导致大量杂质溶出，某些有效成分分解。若以水作为溶剂时，长期浸泡则易霉变，影响浸提液的质量。浸出时间,浸出量(扩散平衡)

第二节中药的浸提 浓度梯度是指中药组织内的浓溶液与其外部溶液的浓度差。它是扩散作用的主要动力。浸提过程中的不断搅拌、经常更换新鲜溶剂、强制浸出液循环流动，或采用流动溶剂渗漉法等，这些均是为了增大浓度梯度，提高浸出效果。 5．浓度梯度浓度梯度，浸出速度。

6．溶剂pH 第二节中药的浸提浸提过程中，除根据各种被浸出物质的理化性质选择适宜的溶剂外，浸提溶剂的pH值与浸提效果有密切关系。在中药材浸提过程中，调节适当的pH值，将有助于中药中某些弱酸、弱碱性有效成分在溶剂中的解吸和溶解，如用酸性溶剂提取生物碱，用碱性溶剂提取皂苷等。浸提往往根据需要调整浸提溶剂的pH值，以利于某些有效成分的提取，如用酸性溶剂提取生物碱，用碱性溶剂提取皂苷等。

7．浸提压力 第二节中药的浸提但当药材组织内已充满溶剂之后，加大压力对扩散速度则没有影响。对组织松软的中药，容易润湿的中药，加大压力对扩散速度则没有影响。组织坚实的药材，压力，润湿，浸出

9．新技术的应用 第二节中药的浸提 8、浸出溶剂浸出有效成分，无效成分 浸出辅助剂：提高浸出效果超声波提取法、逆流提取法等逆流提取设备

第二节中药的浸提 动态阶段连续逆流提取

三、常用浸提溶剂 第二节中药的浸提用于药材浸出的液体称浸提溶剂。浸提溶剂的选择与应用，关系到有效成分的充分浸出，制剂的安全性、有效性、稳定性及经济效益的合理性。优良的溶剂应能最大限度地溶解和浸出有效成分，最低限度地浸出无效成分和有害物质；不与有效成分发生化学变化，亦不影响其稳定性和药效；比热小，安全无毒，价廉易得。真正符合上述要求的溶剂是很少的，实际工作中，除首选水、乙醇外，还常采用混合溶剂，或在浸提溶剂中加入适宜的浸提辅助剂。

第二节中药的浸提 水经济易得、极性大、溶解范围广。由于中药成分复杂，可能有些成分相互间有“助溶”作用，使本来在水中不溶或难溶的成分在用水浸提时亦能被浸出。三、常用浸提溶剂 1.水其缺点是浸出范围广，选择性差，容易浸出大量无效成分，给制剂带来困难，如难于滤过、制剂色泽不佳、易于霉变、不易贮存等。而且也能引起一些有效成分(如某些苷类)的水解，或促进某些化学变化。

2.乙醇 第二节中药的浸提一般乙醇含量在90％以上时，适于浸提挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等；乙醇含量在50％~70％时，适于浸提生物碱、苷类等；乙醇含量在50％以下时，适于浸提苦味质、蒽醌苷类化合物等；乙醇含量大于40％时，能延缓许多药物，如酯类、苷类等成分的水解，增加制剂的稳定性；乙醇含量达20％以上时具有防腐作用。三、常用浸提溶剂乙醇

3.其他 第二节中药的浸提其他有机溶剂，如乙醚、氯仿、石油醚等在中药生产中很少用于提取，一般仅用于某些有效成分的纯化纯化，使用这类溶剂，最终产品必须进行溶剂残留量的限度测定。三、常用浸提溶剂三氯甲烷

第二节中药的浸提 四. 浸提辅助剂浸提辅助剂系指为提高浸提效能，增加浸提成分的溶解度，增加制剂的稳定性，以及去除或减少某些杂质，特加于浸提溶剂中的物质。作用：增加浸出成分溶解度；提高制剂稳定性；减少或除去某些杂质。 1.酸类：盐酸、硫酸、醋酸、酒石酸、枸橼酸等。 2.碱类：氨水、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钙等。 3.甘油：鞣质良好溶煤；防腐和矫味作用。 4.表面活性剂：增加溶煤与中药之间亲和力，提高浸提效率。

第二节中药的浸提 五、常用浸提方法与设备（一）煎煮法（二）浸渍法（三）渗漉法（四）回流法（五）水蒸气蒸馏法（六）超临界流体提取法（七）半仿生提取法（八）超声波提取法

煎煮法是用水作溶剂，将中药加热煮沸一定的时间，以提取其所含成分的一种常用方法。又称煮提法或煎浸法。适用于有效成分能溶于水，且对湿、热较稳定的中药。 (一) 煎煮法第二节中药的浸提五、常用浸提方法与设备一般提取器多能提取罐球形煎煮罐常用设备

适当粉碎 加水浸泡微沸一定时间分离煎煮液 (一) 煎煮法第二节中药的浸提五、常用浸提方法与设备药材药材煎煮2-3次过滤煎煮液浓缩至规定浓度药液

第二节中药的浸提 多能式中药提取罐示意图

(一) 煎煮法 第二节中药的浸提煎煮法适用范围有效成分能溶于水，且对湿、热较稳定的中药。缺点杂质多，易霉变。煎煮操作注意事项 1、器具 2、水 3、药材浸泡 4、火候 5、煎煮时间与次数 6、入药顺序中药熬药机

（二）浸渍法 第二节中药的浸提浸渍法事用定量的溶剂，在一定的温度下，将中药浸泡一定的时间，以提取所含成分的一种方法。多次浸渍法(重浸渍法) 冷浸法(常温浸渍法) 热浸渍法

（二）浸渍法 第二节中药的浸提 • 加盖、搅拌、3-5天、滤过 • 粘性、新鲜、挥发性药材 • 无须浓缩、时间长、效率差（贵重、含量低）

（三）渗漉法 第二节中药的浸提操作流程：药材→粉碎→润湿→装于渗漉器→浸渍→渗漉→滤过渗漉液→浓缩至规定浓度。动态浸出：在渗漉器上部连续添加浸出溶剂，自下部收集浸出液。重渗漉法加压渗漉法分类单渗漉法逆流渗漉法

第二节中药的浸提 （三）渗漉法

第二节中药的浸提 （三）渗漉法 • 浓度梯度大，浸出效果好 • 溶剂用量少 • 贵重、含量低的药材 • 慢速浸出：1-3ml/min（以1000g药材计） • 快速浸出：3-5ml/min。

第二节中药的浸提 （三）渗漉法单级浸出工艺：溶剂一次加入多级浸出工艺：溶剂分次加入连续逆流浸出工艺：浸出效率高、浸出液浓度高、浸出速度快（四）回流法回流热浸法回流冷浸法操作流程：药材→粉碎→浸泡润湿→回流→回收溶剂→浓缩提取液适用范围：挥发性、不溶于水的，不适用于受热易被破坏的中药成分的浸提。

(五)水蒸气蒸馏法 第二节中药的浸提本法的基本原理是根据道尔顿定律，相互不溶也不起化学作用的液体混合物的蒸气总压，等于该温度下各组分饱和蒸气压(即分压)之和。因此，尽管各组分本身的沸点高于混合液的沸点，但当分压总和等于大气压时，液体混合物即开始沸腾并被蒸馏出来。

第二节中药的浸提 (六)超临界流体提取法超临界流体萃取技术(supercritical f1uid extraction, 简称 SCFE) 超临界流体是指处于临界温度(Tc)与临界压力(Pc)以上的流体。由于超临界流体的密度接近于液体，故分子间相互作用增大，对物质的溶解度大；黏度接近于气体，扩散系数比液体大100倍以上，故传质快。

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