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高压提取中药黄芪技术实验的研究

编辑:管理员    发布时间:2016/6/28 17:17:05

高压提取中药黄芪技术实验的研究

1引言

    中药所含成分十分复杂,常用的提取方法如:煎煮法、回流法、浸渍法、渗溉法等,在提取有效成分方面,存在着损失大、周期长、工序多、提取率不高等缺点。近年来,在中药提取方面出现了许多新技术、新方法,这些新技术和方法的应用,使得中草药提取既符合传统的中医理论,又能达到提高有效成分的收率和纯度的目的。

高压技术随着科学技术的发展应用得越来越广泛,在工业领域己有多年的历史,在食品、陶瓷、石墨以及塑料等加工领域都有很好的应用。张某等将高压技术应用于中药有效成分的提取,在国内外尚属首次,这一技术的发明与研究,必将加快我国中药现代化的步伐。高压提取技术是在常温条件下,是提取中药有效成分的新技术。高压提取中药黄芪技术实验的研究

2黄茂多糖高压提取工艺流程

 

3.溶剂的选择实验

    中药提取是溶剂进入药材,将有效成分从固相转移到液相的过程。根据中药中有效成分在溶剂中的溶解性质,选择一种对有效成分溶解度大,对不需要溶出的成分溶解度小的溶剂,就可以顺利地将有效成分从药材组织内提取出来。溶剂可分为亲水性溶剂和亲脂性溶剂,被溶解物质也有亲水性和亲脂性的不同。中药成分的亲水性和亲脂性与溶剂的此项性质相当,就会在其中有较大的溶解度,即所谓“相似相溶”的规律。这是选择适当溶剂自中药中提取所需要成分的依据之一。综上,选择溶剂要注意以下三点:①溶剂应对有效成分溶解度大,对杂质溶解度小;②溶剂不能与中药的成分起化学变化;③溶剂要经济、易得、使用安全等。黄茂多糖为水溶性物质,易溶于水、甲醇、乙醇等极性大的溶剂,这些溶剂都可以用来作为黄茂多糖高压提取的溶剂。但是不同的溶剂提取黄茂多糖所的提取率不同,因此,大家需要在其他条件相同的条件下进行比较,选择合适的溶剂。高压提取中药黄芪技术实验的研究

    精密称取黄茂粉末5份,每份1g,分别加入40m1不同溶剂,密封,室温浸泡24h,高压处理,压力为500 MPa,保压时间为Smin,抽滤,将滤液稀释一定的倍数,取2m1溶液加入显色剂,在490nm处测吸光值,计算多糖提取率。选择的溶剂与提取率的关系如表3-1.

 

 

 

由表3-1大家可知水作为溶剂提取率最高,而且水具有无毒、无色、无味、价格便宜等特点。因此,选择水作为高压提取溶剂。以下就不以溶剂浓度为实验因素进行实验研究了。 

4.浸泡时间的选择实验

    中药浸泡实质上是使有效成分(即溶质)从固相向液相转移的传质过程。从传质原理讲,其浸泡过程一般可分3:①药材的润湿和溶剂由外向药材内部的渗透、细胞组织的渗透;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。中药浸泡有利于有效成分的充分溶出,因此,浸泡时间的长短对有效成分的提取率有着重要的影响。

    精密称取黄茂粉末9份,每份1g,分别加入50mI蒸馏水,密封,室温浸泡,浸泡时间如表3-2,高压处理,压力为200MPa,保压时间为2min,抽滤,将滤液稀释一定的倍数,取2m1溶液加入显色剂,在490nm处测吸光值,计算多糖提取率。浸泡时间与提取率的关系如图3-6

 

 

 

 

浸泡过程是溶剂向药材内部渗透和药材湿润的过程。如图3-6实验所得浸泡时间与提取率关系,浸泡时间小于4h,随着浸泡时间的延长,溶剂逐渐向药材内部渗透,提取率随浸泡时间的增加而提高;浸泡时间大于4h,药材己基本浸透,细胞内外压到达平衡,浸泡时间的延长对提取率的影响不明显,因此正如实验所示提取率随浸泡时间的增加几乎没有变化。因此大家选取浸泡时间范围为4h~6h。高压提取中药黄芪技术实验的研究

5.压力的选择实验

    压力在提取过程中的作用过程是这样的,在升压时,通过渗透作用,溶剂进入细胞内部,在此过程中细胞的结构在高压下受到不同程度的破坏。保压时,细胞内容物与进入细胞内部的溶剂接触,有效成分溶于这些溶剂中。在泄压过程中,细胞外部的压力减小为零,细胞内部的压力仍然保持平衡时的压力,即此时压力差与施加压力时方向相反。由于施加的是高压,因此这种反方向的压力差仍然是很大的,因此细胞壁变形而破坏,溶解了有效成分的溶剂泄出。如果在反方向压力作用下细胞壁的变形没有超过其反向变形极限,细胞内部己经溶解了有效成分的溶剂在高渗透压差下快速转移到细胞外,达到提取的目的。因此,压力是高压提取的一个重要因素,不同的压力对有效成分的溶出率应该不同。

    精密称取黄茂粉末8份,每份1g,分别加入50mI蒸馏水,密封,室温浸泡4h,高压处理,压力如表3-3,保压时间为2min,抽滤,将滤液稀释一定的倍数,取2ml溶液加入显色剂,在490nm处测吸光值,计算多糖提取率。压力与提取率的关系如图3-7

 

 

 

 

在高压提取过程中,提取压力是影响黄茂多糖提取率的一个重要因素。不同的压力下多糖提取率不同,因为压力可以使溶剂通过黄茂颗粒表面毛细孔浸润到细胞内部浸润速率加快,还可以大大加快有效成分向外扩散的速率。在升压和卸压过程中,黄茂颗粒内的细胞内外压力差较大,造成了细胞壁和细胞膜的破坏,降低有效成分的传质阻力,有效成分充分暴露出来,从而使药材成分的溶出更加迅速完全,提高了得率。如图3-7所示,压力在0~300MPa之间,提取率随压力的增加而提高,二者呈线性正相关关系,说明在此压力范围内,随着压力的升高,有效成分的传质速率加快,细胞壁和细胞膜被破坏的数量也可能增加,因此造成了提取率随压力的增加而提高的现象;压力大于300MPa随压力的增加提取率无显著的变化,说明300MPa是提取压力的临界值,当压力大于临界值后,有效成分的传质速率虽然加快,但压力对细胞再无显著影响,因此随压力的增加提取率无显著的变化。从设备能量消耗和生产实际角度考虑,大家选取提取压力范围为200MPa~400MPa。

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