產(chǎn)品推薦:原料藥機(jī)械|制劑機(jī)械|藥品包裝機(jī)械|制冷機(jī)械|飲片機(jī)械|儀器儀表|制藥用水/氣設(shè)備|通用機(jī)械
我國(guó)的中藥生產(chǎn)水平與*的天然藥物提取水平差距甚大,影響了我國(guó)中成藥產(chǎn)品在世界藥品市場(chǎng)的地位。中國(guó)已經(jīng)加入WTO,國(guó)內(nèi)中藥和天然產(chǎn)物生產(chǎn)企業(yè)要想在競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng),必須采用*的提取分離技術(shù),使我國(guó)中成藥產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售與中醫(yī)藥悠久歷史的地位相適應(yīng)。因此,國(guó)家已將提取分離技術(shù)作為今后五至十年內(nèi)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)之一。隨著多學(xué)科互相滲透和對(duì)浸提原理及過(guò)程研究的深入,新的提取技術(shù)不斷出現(xiàn),提高了中藥制劑的質(zhì)量。半仿生提取法是模擬口服給藥后藥物經(jīng)胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)的環(huán)境,為經(jīng)消化道給藥的中藥制劑設(shè)計(jì)的一種新的提取工藝。超臨界流體萃取法(SFE)(一般常用超臨界CO2萃取法)具有一定的分離功能,可在接近室溫下萃取?。籗FE較適用于親脂性、分子量較小物質(zhì)的萃取,對(duì)極性大、分子量太大的物質(zhì)如苷類、多糖類,要加夾帶劑,并在很高的壓力下進(jìn)行,給工業(yè)化帶來(lái)一定的難度。超聲提取法是超聲波的空化效應(yīng)增加溶劑穿透力,提高藥物溶出速度和溶出次數(shù),縮短提取時(shí)間的提取方法。加壓逆流提取法是將若干提取裝置串聯(lián),溶劑與藥材逆流通過(guò),并保持一定接觸時(shí)間的方法。微波提取法是利用微波無(wú)溫度梯度的熱效應(yīng)使被提取物里外同時(shí)加熱,增加物質(zhì)擴(kuò)散和溶劑穿透性,從而加速提取過(guò)程。在發(fā)達(dá)國(guó)家,藥材從投料開始,整個(gè)操作在連續(xù)封閉環(huán)境下進(jìn)行,自動(dòng)化程度高,經(jīng)粉碎后的藥材定時(shí)投入提取設(shè)備,提取液連續(xù)從提取罐中排出,藥液和藥渣均在封閉的管道中運(yùn)行,保持了環(huán)境的整潔,提高了藥材資源的利用率,其提取效率是常規(guī)的3—4倍。由于自動(dòng)出渣離心機(jī)分離效率高,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程采用計(jì)算機(jī)控制,避免了由于人為因素造成的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的情況。因此,我國(guó)在大力研發(fā)推廣適宜于工業(yè)化應(yīng)用的提取新技術(shù)、新設(shè)備的同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)自主創(chuàng)新和技術(shù)集成,提高生產(chǎn)自動(dòng)化控制水平,才能使我國(guó)中藥提取技術(shù)水平和產(chǎn)品整體大幅度提高,增強(qiáng)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟(jì)效益。 一、超聲提取的基本原理及存在問(wèn)題超聲波在媒質(zhì)中傳播可使媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其傳播空間內(nèi)進(jìn)入振動(dòng)狀態(tài)強(qiáng)化溶質(zhì)擴(kuò)散、傳質(zhì),即超聲波機(jī)械機(jī)制。超聲波在媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)傳播過(guò)程中其能量不斷被媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)吸收變成熱能,導(dǎo)致媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)溫度升高,即超聲波熱學(xué)機(jī)制。同時(shí)當(dāng)大能量的超聲波作用于提取介質(zhì),在振動(dòng)處于稀疏狀態(tài)時(shí),介質(zhì)被撕裂成許多小空穴,這些小空穴瞬時(shí)即閉合,閉合時(shí)產(chǎn)生高達(dá)幾千大氣壓的瞬時(shí)壓力,即空化現(xiàn)象。在超聲場(chǎng)中液體中的微小氣泡首先經(jīng)歷氣泡的振蕩及生長(zhǎng)過(guò)程,即穩(wěn)態(tài)空化;然后是氣泡的壓縮和崩潰過(guò)程,即瞬態(tài)空化。超聲波對(duì)各種成份的提取分離的強(qiáng)化作用主要源于其空化作用??栈形⑿馀莸谋旬a(chǎn)生的極大壓力造成被破碎物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體破裂,而且整個(gè)破裂過(guò)程在瞬間完成,同時(shí)超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)作用加強(qiáng)了胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解,從而提高提取效率。超聲波破碎過(guò)程是一個(gè)物理過(guò)程,過(guò)程中無(wú)化學(xué)反應(yīng),被浸提的生物活性物質(zhì)保持不變,生物活性不減。在空化發(fā)生時(shí)液體中的微小氣泡核在高強(qiáng)度超聲波作用下發(fā)生振蕩、生長(zhǎng)、收縮及崩潰等一系列動(dòng)力學(xué)過(guò)程,同時(shí)在崩潰的極短時(shí)間內(nèi),在空化泡周圍產(chǎn)生高溫、高壓,強(qiáng)烈沖擊波和時(shí)速400km以上的微射流,對(duì)固體表面的剝離、凹蝕和粉碎作用創(chuàng)造了新的活性表面的界面效應(yīng),使傳質(zhì)表面積增大??栈瘯r(shí)產(chǎn)生的湍動(dòng)效應(yīng)使固液界面中傳質(zhì)邊界層變薄,導(dǎo)致界面層中溶質(zhì)的濃度梯度減少速度比沒(méi)有超聲時(shí)大。空化產(chǎn)生的微擾效應(yīng)使固液傳質(zhì)過(guò)程的微孔擴(kuò)散得以強(qiáng)化,使得渦流擴(kuò)散加強(qiáng),加快提取過(guò)程。超聲頻率越高,提取時(shí)間延長(zhǎng),由超聲場(chǎng)產(chǎn)生的聚能效應(yīng)導(dǎo)致提取液溫度升高,加快提取速度。湍流效應(yīng)、微擾效應(yīng)、界面效應(yīng)和聚能效應(yīng)與超聲場(chǎng)的頻率、功率及體系的溫度等有關(guān)。頻率越高、溫度越高,這4種效應(yīng)作用越強(qiáng),達(dá)到提取平衡時(shí)間越短,平衡時(shí)有效成分含量越高。但要考慮到有效成分的穩(wěn)定性,避免在高溫和長(zhǎng)時(shí)間條件下有效成分的分解,因此一般選用低頻大功率超聲。雖然超聲提取在實(shí)驗(yàn)室小量樣品制備中效果很好并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用(特別是在分析樣品的處理中),其快速、的特點(diǎn)已被廣為認(rèn)同,但在大規(guī)模提取中一直未能應(yīng)用,其瓶頸在于缺乏有效的工程放大手段和方法,超聲場(chǎng)的范圍和強(qiáng)度限制了每次處理的物料量。在超聲波用于植物天然產(chǎn)物提取的進(jìn)一步研究中,應(yīng)對(duì)其作用機(jī)理和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行深入探討,以便建立一套較為通用的模式,為不同提取對(duì)象的操作條件提供依據(jù);同時(shí)還應(yīng)注重有關(guān)工程問(wèn)題研究,有效解決超聲提取的工程放大難題。
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