当前课程知识点:制药工程原理与设备 > 第一章 原料药制备工程 > 1.10 天然药物中药制药工程——中药提取设备 > 天然药物中药制药工程---中药提取设备
我们在上一次课中学习了
天然药物和中药的制药流程
认识了不同类型的工艺流程图
我们接下来将会重点对中药的浸提工艺进行讨论
我是本次课的主讲老师 周渭
浸提是中药提取工艺的重要单元操作之一
是指用一种适当的溶剂 从固体药材中
将可溶性的有效成分溶解并提取出来
浸提过程的本质上是溶质从固相的药材中
传递到液相的溶剂中的传质过程
从原理上可以分为四个阶段
浸润阶段
首先溶剂附着于药材表面
使之浸润 然后通过毛细管和细胞间隙
进入细胞组织内部
浸润与溶剂表面张力 药材表面积
及附属气膜有关
浸润有助于提取溶剂与药材的充分接触
在溶解阶段
溶剂进入细胞后 可溶性的成分逐渐溶解
溶质转入溶剂中
根据相似相溶原理
一般根据目标提取物选择合适的提取溶剂
例如
水能溶解水溶性的多糖
有机酸 盐和生物碱等
乙醇溶液的细胞穿透力强
部分亲水性成分和大部分亲脂性成分都可以提取
亲脂性有机溶剂多用于提取脂溶性强
挥发油类的成分
扩散阶段
溶剂进入细胞组织
溶解溶质后形成浓溶液 渗透压较高
溶质不断向胞外稀溶液进行扩散
新的溶剂不断进入细胞组织 直至平衡
置换阶段
浓度差是提取的关键
当提取液饱和或局部浓度饱和
需要采用搅拌或者更新溶剂的方式
使提取进行得更为彻底
中药传统的浸提方法有煎煮法 浸渍法
渗漉法 回流提取法 水蒸汽蒸馏法等
在工业上最常用的提取设备为多功能提取罐
多功能提取罐可以完成药材的浸泡
不同温度 不同压力 不同溶剂
煎煮 回流条件下药物的提取
多功能提取罐是中药制药行业中
最常见的一种提取设备
多功能提取罐的特点是
能够在全封闭的条件下进行常温常压提取
也可以在高温高压提取或真空低温提取
亦可用于进行不同溶剂的提取
如水提取或醇提取等
且保持着传统煎煮工艺的特点
在操作方面
多功能提取罐可以进行强制循环提取
回流提取及提取挥发油等操作
因此 多功能提取罐要比传统的中药煎煮锅
和中药提取罐操作方便 安全可靠
提取时间短 效率高
这是两种典型的多功能提取罐
这些提取罐的罐体一般由不锈钢制造
使用时由上部投料 下部出料
提取溶剂通过管路加入
可以由饱和蒸汽直接加热
或者使用夹套内的蒸汽间接加热
药渣从底部的卸渣口排出
提取罐罐底盖大多采用液压启动操作
操作简便 安全 密封性也好
左边的全倒锥提取罐 上口小 下口大
罐底的卸渣口可以完全打开
药渣从底部排出 不易阻塞卸渣口
同时
底部侧边这里是环形的过滤网
过滤面积较大 过滤效果好
右边的是蘑菇式内压渣提取罐
罐体的外形就像蘑菇 上大下小
这样上部空间大
为循环溶剂预留了较大的空间
并且该提取罐的一大特色就是
能够在提取结束后
就在罐内实现药渣的挤压
将药渣中的残留药液挤压出来
提高提取效率
我们来近距离看一下提取罐的实物结构
侧面这里的结构是支座
一般用于将提取罐固定在钢架结构上
或者楼板的地面上
上部是可以开合的投料口
这里是驱动搅拌桨的电动机
下部的这里是液压杆
用于控制卸渣口的开合
我们除了了解提取罐的结构
那它是如何通过管路与其他设备连接
形成一个具有完整的提取功能的系统的呢
我们来看一下
这里是提取罐的PID图
上面的四条管路分别代表饱和蒸汽 上水
下水 溶媒的管路
蒸汽代表由厂区集中供应的蒸汽
一般可以分为工业蒸汽 工艺蒸汽和纯蒸汽
可以用于提取罐 蒸发器等设备的加热
高温灭菌 空调系统的加热 加湿等
在这里 蒸汽主要用于加热
当提取溶剂为水时
可以直接通过提取罐进行加热
也可以经提取罐内的环形加热管进行加热
以非接触的方式对物料进行加热
上水指的是厂区集中供应的水
根据不同的场景的需要
也可以分为饮用水 纯化水 注射水等
主要用于清洁或者用作药物生产的原料
在这里 用于提取的水一般为饮用水
溶媒指的是用于提取中药的溶剂
我们可以看到
饮用水通过管路进入提取罐
可以对提取罐内部进行清洁
也可以作为提取的溶媒
提取罐内的提取溶液沸腾气化
产生的蒸汽由此管路进入冷凝器
经过这两级冷凝器进行冷凝后产生的冷凝水
进入冷凝液收集器
收集的冷凝水将会通过管道流回提取罐
冷凝液收集器中还有可能含有中药材回流
提取所得的挥发油成分
提取完成之后
提取液通过下方的过滤器
由泵输送到后面的提取液储罐或其他设备
药渣则从下方的卸渣口排出
由厂区集中处理 焚烧或者进行生物质回收利用
以上就是天然药物和中药的提取罐的结构和工作模式
该设备可以完成常温或高温的浸渍
常压或高压的煎煮
循环回流提取 水蒸气蒸馏提取等工艺
随着技术的不断进步
高新技术越来越多的应用于中药提取
如超高压提取技术 超临界流体萃取技术
超声辅助提取 微波辅助提取 酶法提取等
到这里 我们介绍了天然药物和中药的浸提工艺
重点学习了多功能提取罐的结构功能
以及工作模式
在下一章我们将继续学习化学药物
生物药物 提取的天然药物和中药
如何进行分离和纯化 获得高纯度的原料药
我们下一章再见
-绪论
-绪论讲义
-绪论课后作业
-1.1 化学制药工程——化学制药工艺
--讲义
--课后作业
-1.2 化学制药工程——合成路线的优化
--讲义
--课后作业
-1.3 化学制药工程——单元反应的优化
--讲义
--课后作业
-1.4 化学制药工程——釜式反应器
--讲义
--课后作业
-1.5 生物制药工程——生物制药的一般流程
--讲义
--课后作业
-1.6 生物制药工程——微生物发酵原理与控制
--讲义
--课后作业
-1.7 生物制药工程——微生物发酵罐
--讲义
--课后作业
-1.8 生物制药工程——动植物细胞制药
--讲义
--课后作业
-1.9 天然药物中药制药工程——中药提取工艺流程
--讲义
--课后作业
-1.10 天然药物中药制药工程——中药提取设备
--讲义
--课后作业
-2.1 萃取
--萃取
--讲义
--课后作业
-2.2 复杂萃取
--复杂萃取
--讲义
--课后作业
-2.3 过滤与离心
--过滤与离心
--讲义
--课后作业
-2.4 膜分离
--膜分离
--讲义
--2.4 课后作业
-2.5 蒸发
--蒸发
--讲义
--2.5 课后作业
-2.6 干燥
--干燥
--讲义
--2.6 课后作业
-3.1 基础概念
--基本概念
--讲义
--课后作业
-3.2 认识剂型
--认识剂型
--讲义
--3.2 课后作业
-3.3 粉碎和筛分
--粉碎和筛分
--讲义
--课后作业
-3.4 混合
--混合
--讲义
--课后作业
-3.5 制粒
--制粒
--讲义
--课后作业
-3.6 片剂的制备
--片剂的制备
--讲义
--课后作业
-3.7 胶囊剂的制备
--胶囊剂的制备
--讲义
--课后作业
-3.8 无菌制剂制备
--无菌制剂制备
--讲义
--课后作业
-3.9 制药用水
--制药用水
--讲义
--课后作业
-4.1 车间设计基础——GMP及法规
--讲义
--课后作业
-4.2 车间设计基础——洁净车间
--讲义
--课后作业
-4.3 车间设计基础——建筑及消防基础
--讲义
--课后作业
-4.4 车间设计流程——设计任务书
--讲义
--课后作业
-4.5 车间设计流程——工艺流程设计
--讲义
--课后作业
-4.6 车间设计流程——物料衡算
--讲义
--课后作业
-4.7 车间设计流程——能量衡算
--讲义
--课后作业
-4.8 车间设计流程——设备选型
--讲义
--课后作业
-4.9 车间设计流程——车间布局
--讲义
--课后作业
-4.10 车间设计流程——管道布置
--讲义
--课后作业
-4.11 车间设计流程——设计说明书编制
--讲义
--课后作业





