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高效萃取设备处理中药连续动态逆流提取工艺

编辑:管理员    发布时间:2016/6/25 11:27:11

中药连续动态逆流提取工艺

本文从影响中药提取的工程因素出发探讨了改善中药提取效果的途径,提出了一种全连,续动态逆流提取工艺流程,可使提取效率大幅度提高。

    随着中药现代化进程的加深,中药提取受到前所未有的重视。广义的中药提取就是将具有药效白勺生物活隆物质从中药材原料中分离溶解出来,其工艺过程包括物料前处理、浸出、提g青制等多个单元操作。提取过程必须兼顾稳定、高效与优质。目前现有的提取工艺中,传统方法包括浸渍法、渗漉法、回流法等,溶媒与物料的接触与更新不够充分,有效成分损失较多,引柔作效率低,与当前天然植物提取业的国际水准存在较大差距二而新型提取技术如超临界流体萃取、超声提取、酶法提取等技术复杂,成才搏交高。高效萃取设备处理中药连续动态逆流提取工艺|高效威尼斯注册送28|中药提取工艺|萃取设备|新威尼斯注册送28网站|植物提取工艺|威尼斯注册送28

    本文从工程角度出发,考虑我国中药提取以传统技术为主的现状,探讨了对中药提取过程白勺优化。即在提取过程中,使溶媒与物料保持持续有效白舫目对运动,二者始终保持较高的浓度梯度,获得持续、较大的传质动力,实现提取过程的高效、稳定与优质。

    1理论基础

    广义的中药提取也称为分离,是指从中药材原料开始,经过一个或多个多元操作,最终得到所需要的药物或其半成品的全过程。包括从原料前处理、溶质分离、浓缩到得到某一物质的整个生产过程,可以分成很多个工序或单元操作过程,包括前处理、溶质分离、澄清、过滤、蒸发和干燥等。狭义的提取仅指溶质分离操作,即从固体药材中分离出有效成分的操作过程。此前的过程为前处理,此后的过程为分离精制。通过化工传质、传热理论及其实际应用的综合来引导中药有效组分或其提取物生产过程,为中药制剂、中医处方和中药调剂提供经过提取或提纯的中药原料药。高效萃取设备处理中药连续动态逆流提取工艺|高效威尼斯注册送28|中药提取工艺|萃取设备|新威尼斯注册送28网站|植物提取工艺|威尼斯注册送28

    药材的前处理,特别是中药的粉碎和颗粒均匀度对药材的提取、分离效果有很大影响。一般,药材饮片粒度越小,比表面积越大,溶剂对药材组织的渗透浸润越迅速,溶质由药材内部打借女至固体表面所通过的距离就越短。提取速率也就曾大。但物料半剑夏过细,会女茄导溶剂的通过,特别匙田胞组织破坏较多,某些亲水隆胶体物质如果胶、淀粉和聚糖等的释出会降低渗滤浸出的通透性,并使后续分离过滤变得非常困难,故水浸提条件下不能粉碎的太细二同时颗粒不均匀将导致各颗半}h需提取时间不同,操作周期较难掌握。从工程角度看,在连续提取操作时,小颗粒还会挤在较大颗粒间隙中间,造成堵塞,使物料难以运动,溶剂循环阻力加大,影响浸提效果。故粉碎程度应综合考虑药材组织、i容剂性质以及提取方法而确定。

    2浸出

    2.1浸取的基本原理

    浸出也称浸取,是中药提取工艺最重要的单元操作,即用一种适当的溶剂(一般为水或乙醋从固体物料中把可溶性有效成分清解出来。这类单元操作在化学工程上叫固液浸出,一般固液浸出可分为:化学浸出、洗涤浸出、扩散浸出。由于溶质存在于细胞内部,前处理不可能也不必要主巴田胞壁全部破坏,因此在中药浸出生产过程中以溶质扩散浸出为主。扩散浸出是溶剂浸入药材后,使药材中的可溶物从药材中扩散出来,从而达到浸出的目的。其过程的传质模式一般认为分3步完成:1)溶剂向药材内部的渗透和药材组织的润湿;2)药材内部溶质的溶解;3)溶质从药材内部向药材表面以及由药材表面向溶液主体的扩散,其中步骤匀被认为是整个提取过程的速率控制步骤。提取速率的主要影响因素有:提取温度、压力、时间,溶媒性质,饮片外形及尺寸、药材颗粒与液体间流场状态及相对运动速度等。

    可以用图1—提取过程传质时间与溶质浓度变化的关系考察对提取装置的要求。如图所示,曲线A为普通多罐式浸取装置的传质时间与溶质浓度的变化趋势,曲线B为强化传质浸耳R置的传质时间与溶质浓度的变化趋势,C1,C2分别为各自提取终点T1,T2时药材组织及提取液中有效成分的浓度,溶剂及药材组织中溶质的浓度与提取时间成对应关系。随着提取时间的延长,提既夜的浓度逐渐增加,而药材组织中有效成分的浓度不断下降,浓度梯度趋于缩小。在实际提取生产时,时间T=T1(T2)时,C1与C2相互接近,当T=∝时,C1=C20。显然,实际生产中,在保证C1与C2足够趋近的前提下,应尽量缩短提取周期,即TT1变为T2.高效萃取设备处理中药连续动态逆流提取工艺|高效威尼斯注册送28|中药提取工艺|萃取设备|新威尼斯注册送28网站|植物提取工艺|威尼斯注册送28

 


 

 

 

 

 

    2.2传统浸取装置的缺点

    1)2是目前广泛应用的罐式中药连续提取装置,一般是溶剂连续膨不,物料置于提取灌内分批提取、间隙出渣。有些型式的提取灌增加了搅拌桨,但总体上物料保持稳容犬态,传质方式主要依靠置换和扩散,不能维持传质所需的持续有效的浓度梯度。

    2)提取速度漫,操作周期长,药材生物活性成分易受破坏,消耗能源人力较多。

    3)溶酶用量大,出液系数高,后续的分离浓缩工序育爵毛高。

    4)由于分批提取,本质上仍是间歇操作,生产稳定性差,很难对生产过程进行准确控制,最终导致不同批次产品的药效不一。高效萃取设备处理中药连续动态逆流提取工艺|高效威尼斯注册送28|中药提取工艺|萃取设备|新威尼斯注册送28网站|植物提取工艺|威尼斯注册送28

    2.3强化传质浸取工艺

    现代化中药提取工艺的要求是:生产过程基本实现连续化,节能高效,对关键工序能够进行实时参数监测、控制,以最佳工况进行单元操作,符合药品生产GMP要求。针对传统提取工艺的缺点,大家提出了一种新的全连续动态逆流浸取工艺,如图3所示,力争在尽量短的操作时间内取得最大传质速率和收率。本工艺核心是通过一种特殊设计的挤压式连续提取器连续提取器,对物料施加剪力场,己交进流程,充分强化提取传质过程的步骤3,使溶媒能够快速深入地进入药材组织,加速溶质的内打散进程,不断更新药材颗粒和周围溶剂的接触界面,使传质动力尽可能达到最大。

 

  

 

    2.4本工艺流程特点

    1)原料溶剂同时作连续运动。溶媒(或溶液)作连续逆流流动同时固体物料也作连续移动,便于最大程度的更新液固接触面,溶酉毓毛量大为降低,提取效率比之常规多级罐组式提取大为提高。

    2)通过机械挤压方式造成适当的力场,周期性地搓揉、疏松药材组织,排出细胞内部妨碍溶媒扩散的气体,使溶媒反复浸润渗透药材组织,强化固液间传质过程。

    3)本系统适应中药物料的特性,可实现低温操作,对某些敏感物质的生物活性保持较好,与提高系统传质速率实现最佳平衡。高效萃取设备处理中药连续动态逆流提取工艺|高效威尼斯注册送28|中药提取工艺|萃取设备|新威尼斯注册送28网站|植物提取工艺|威尼斯注册送28

    4)较之传统的罐式提取,生产过程真正实现连续操作,各提取段可单独监则、控制加热温度、溶酶流量、物料移动速度等操作条件,以最佳工况进行操作。

    3结论

    1)采用连续定量进料,操作管道化、连续化,浸出药液、药渣连绷非出,能耗低,效率高。

    2)原料适应性好,占地面积小,布置灵活。

    3)本工艺通过全逆流动态及机械挤压手段强化传质,相对于超临界提取,微波或超声提取工艺,投资相对较低,操作油度小。

    4)对生产过程中的操作参数进行实时自动检测,生产可实现全自动控制,生产稳定性好。

    5)本工艺流程比之传统热回流提取工艺有诸多优点,适于处理大批量生产的中药品种,适应目前中药现代化发展的方向,在大规模中药提取生产中必将发挥更大作用。

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