中药提取工艺技术理论

第一章提取理论、方法及工艺第一部分中药提取技术及基础理论第一节概述1.中药的发展方向：中药及其产业发展要克服面临的制约因素和弊病，根本上说必须实现现代化，革除传统中药理论与实践中的种种弊端，引入现代科学理论，其中，提取技术创新是重要内容。具体说如下。①开辟新资源，克服传统资源的制约。目前开展的在GAP规则下大规模中药人工引种是基本方向。②改革中药剂型和生产工艺。减少药材原料的消耗，提高利用效率，走提取和纯化的道路。通过中药材有效成分或有效组分的浸出、分离和精制，取其精华去其糟粕。③以中医药学的制剂学的要求为准则，运用现代化学工程理论、技术和设备，改造我国的中药工业，进一步提高中药制剂质量和疗效。也就是把化工原理的传质、传热理论，天然产物生产技术和设备引进到中药提取生产中来。要实现中药生产的专业化和现代化，首先是中药提取生产技术要与现代天然产物提取理论相互渗透、交叉、综合，使中药提取成为现代天然产物提取技术的一个组成部分。使中药生产工艺高效率、科学化、建立先进的生产流水线，逐步实现专业化大生产，具体说就是在中药产业中贯彻国际通行的药品生产质量管理规范GMP规则。2.中药材：中药材是指供医药使用的天然植物、动物、矿物以及人工和生物合成品。中药材种类繁多，来源广泛，各种药材又具有多种化学成分，按照其药理作用和组成性质，概括起来中药材的成分可分为以下几个方面。①有效成分即具有生物活性，发挥主要药效的物质，如生物碱、甙类、挥发油等。②辅助成分本身没有特殊疗效，但能增强或缓和有效成分药效作用的物质。如洋地黄中的皂甙可帮助洋地黄甙溶解或促进其吸收。③无效成分指本身无效甚至有害的物质，往往会影响浸出效果、制剂稳定性、药效等。④组织物质构成细胞的不溶物，如纤维质、栓皮等。大多数中药制剂是复方，中药复方的临床疗效通常体现在复方配伍的综合作用上，其处方的组成几味至几十味药不等，成为复杂。浸取就是要尽量提出发挥药效的成分，并尽量避免浸出过多的无效甚至有害的物质，但随着中药科学的发展，“无效”和“有效”的界限并非一成不变，在不同的方剂中可能会发生变化。某些过去认为是无效的成分，现在却发现它有生物活性，应根据不同组方的成分变化，确定浸取过程中的最佳提取工艺。3.中药提取及其必要性中药提取有着久远历史，汤剂和酒剂就是典型的代表，但传统中药的丸、散、膏、丹等多数剂型是由中药饮片不经提取或仅经过粗提取而制成的，随着时代发展的技术进步，其弊端逐步突出：有效成分浓度很低，导致剂量大、起效慢，吸收和生物利用度不好，特别是对重症患者或不便口服的患者疗效不佳；有效成分和杂质混杂，没有深度区分，疗效不确切；不同批次的制剂含量不统一，使药剂量的准确度不好掌握；制剂形式简单，给药途径过于简单；传统剂型富含糖类等多种可供微生物滋生的营养成分，生产或使用过程中容易被污染，达不到医药卫生，很难长期保存。为了提高中药疗效，拓宽给药途径，使中药得到国际市场的广泛认可，中药生产正兴起剂型创新的热潮，现在出现了颗粒剂、片剂、注射剂、气雾剂、滴剂、膜剂等，这些新剂型的共同要求都需要把中药材中的有效成分分离出来，除去药渣，得到浸出的浓溶液或有效成分的浸出物或有效成分的精制品，才能制成投药途径方便、灵活，疗效好的新剂型。中药提取物制备中成药是中药工业现代化、中药剂型现代化的重要内容之一。广义的中药提取也称分离，是指从中药材原料开始，经过一道或多道操作工序，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，可以分为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指导中药有效成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。中药提取不同于天然化学药物的制备，中药提取主要要求提取总有效成分，不特别强调提取结晶性的单一性成分，实际上多数是粗提取物。所以中药提取过程主要是研究各种中药材和各种中药处方中总有效成分的提取物生产技术的，它的产品是中药制剂的原料药。按照分离手段的不同，溶质分离方法主要包括化工传质方式和机械方式。前者是用液体溶媒从固体药材中浸出有效成分的操作过程，称为浸提、浸出或浸取，是现代中药生产的主要提取方法。后者即榨取法，通过机械方法使含液固体组织发生体积变化和碎裂，进而分离液体和固体。榨取法也是天然产物的重要提取手段之一，如榨糖、榨油、从水果榨取果汁、从蔬菜榨取蔬菜汁和从某些含芳香油的植物榨取芳香油等。榨取法在药物提取生产中也经常运用，如药用蓖麻油、亚麻仁油、巴豆油也都是以压榨法制取的。本以介绍中药浸取为主，如未特别说明，是针对单味植物性中药材而言。第二节中药浸取技术原理1.浸取的定义和分类浸取就是利用适当的溶剂和方式把药材中的有效成分分离出来，也称为浸提或浸出，所得到的液体称为浸出液。浸出是中药提取工艺中的重要单元操作之一，这类单元操作在化学工程上叫固液浸取。一般固液浸取可分为：化学浸取、洗涤浸取、扩散浸取。化学浸出的特点是液体溶剂与药材接触，与药材中的一种或几种物质发生化学反应，反应产物溶于液体溶剂中。洗涤浸取则是把固体药材粉碎，再用溶剂将药材颗粒中的可溶物洗涤出来。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。2.中药浸取的传质原理目前有关中药浸出过程的传质理论很多，有双膜理论、扩散边界层理论、溶质渗透理论、表面更新理论、相际湍动理论等。这些理论把相际表面（药材的固相与浸液相接触的表面）假定为不同状态来说明物质通过相际表面的传递机理。被浸出的物质（溶质）传送机理与一般传质过程相似，但也有它本身的特点。本质上，浸取是一种处理固体混合物的固－液萃取，根据应用场合不同。也称浸出（leaching）、浸滤(lixiviation)。当溶剂为水，被分离的溶质为人们不希望的组分时，则可称为洗涤。中药材看成由可溶物（溶质）和惰性载体（药渣）所组成。浸出过程就是将固体药材中的可溶物由固相转移到液相中来，得到含有溶质的浸出液。因此浸出实质就是溶质由固相传递到液相中的传质过程，它以扩散理论为基础。在浸取操作中可以假定惰性固体与溶质之间无物理和化学作用，而且溶质量相对于溶剂量而言未达饱和溶解度。这样，当固体与溶剂经过充分长时间的接触后，溶质完全溶解，固体空隙中液体的浓度将等于固体周围液体的浓度，液体的组成将不再随接触时间延长而改变，即达到了平衡。一般认为这一过程包括以下三个步骤：①溶剂到药材组织细胞内；②细胞内的溶质解析、溶解于溶媒（溶剂）；③溶质从细胞内部向外扩散。（1）浸润渗透提取溶媒药材表面的浸润渗透效果与溶剂性质和药材的状态有关，取决于固液接触面吸附层的特性。如果药材与溶剂之间的附着力大于溶剂分子间的内聚力，则药材易被浸润；反之，如果溶剂的内聚力大于药材与溶剂之间的附着力，则药材不易被润湿。动植物药材大多具有细胞结构，药材的大部分生物活性成分就存在于细胞液中。新鲜药材经采收干燥后，细胞组织内水分蒸发，液泡中的活性物质沉积于细胞内，细胞壁皱缩并形成裂隙，细胞内形成空腔，药材切片粉碎时，部分细胞壁破裂，比表面积增加，空腔和裂隙与溶媒接触，渗透；同时药材中有很多带极性基团物质，如蛋白质、果胶、糖类、纤维素等，能与水和醇等极性较强的溶剂亲和，使溶媒易于向细胞内部渗透扩散。药材被润湿后，由于液体静压力和毛细作用，溶剂渗透到细胞组织内，使干皱细胞膨胀，恢复通透性，使其所含成分可被溶解或洗脱，活性成分扩散出来。如果溶剂选择不当，或药材中含有妨碍润湿的物质，溶剂就很难向细胞内渗透。例如，要从含脂肪油较多的中药材中浸出水溶性成分，应先行脱脂处理，用乙醚、石油醚、氯仿等非极性溶剂浸提脂溶性成分时，药材需先进行干燥。为了使溶媒尽速润湿药材，有时可于溶剂中加入适量表面活性剂。也可在加入溶剂后用挤压方法或在密闭容器内减压，以排出组织毛细管内的空气，使溶剂向细胞组织内更好地渗透。（2）解吸与溶解由于药材的各种成分并非独立存在，而是彼此有着一定的吸附作用（亲和力），需要首先解除彼此的吸附作用，才能使其溶解，此即所谓解吸。要选用具解吸作用的溶媒，如水、乙醇等，必要时可于溶媒中加入适量的酸、碱、甘油、表面活性剂以助解吸，强化有效成分的溶解。浸提溶剂通过毛细管和细胞间隙进入细胞组织后，部分细胞壁膨胀破裂，已经解吸的可溶物质逐渐溶解，胶性物质转入溶液中或膨胀生成凝胶，这就是溶解阶段。目标成分能否被溶解，取决于其结构和溶剂性质，遵循“相似者相溶”的规律。水能溶解结晶物和胶质，而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。由此，浸出液浓度逐渐提高，溶质渗透压提高，创造了向外扩散的条件。另外干燥药材的细胞质膜的半透性丧失，浸出液中杂质增多。矿物类和某些脂类植物药材无细胞结构，其成分可直接溶解或分散悬浮于溶媒中。（3）浸出成分扩散阶段研究表明，扩散阶段包含两个过程，即内扩散和外扩散。内扩散就是溶质溶于进入细胞组织的溶剂中，并通过细胞壁扩散转移到固液接触的；外扩散就是边界层内的溶质进入溶剂主体中。由于细胞内外溶剂溶质浓度的差异而产生了渗透压，一方面溶质将进入周围含有溶质的低浓度的溶剂中，在另一方面溶剂本身将透入高浓度的溶液中，因而引起被浸出物从高浓度的部位向低浓度部位扩散。因此扩散作用就是物质经过界层转移到不含这种物质的分散介质的过程，也就是溶质从高浓度向低浓度方向渗透过程。至内外浓度相等，渗透趋于平衡时，扩散进程终止。因此，浓度差是渗透或扩散的推动力。可以看出，扩散速率与扩散面积F（即药材的粒度及表面状态）、扩散过程中的浓度梯度和温度T成正比；与扩散物质（溶质）分子半径r和液体的黏度η成反比。但实际浸取生产时这些因素并不像纯化学物质在溶剂中的扩散那样容易准确掌握，且植物药材的间歇式浸出过程属于不稳定扩散，即浸取系统内任一点的物质浓度随时间而变化。因此，药材的粒度F、浸出持续的时间T只能依据实际情况而定，D值随药材和溶媒而变化，该公式还只是因素定性的工具。在通常浸取条件下，第①、②步不是传质的控制因素，可以忽略。实际上，当原料为动、植物细胞这样的生物体时，溶质常常处于细胞内部的液体中，也就是说在浸取前固相内部己有一定量的液体存在。按动力学定律，在浸出溶剂中，药材中的溶质溶解速度是很大的，同时使固体物质转移到溶液中去是很快的，而扩散作用的进行却慢得多。因此对浸出速度具有决定性的影响的是扩散作用，而不是溶解速度。即多数情况下第③步为控制因素。浸取速率由溶质在固体表在边界层中的传质过程及溶剂的流动状态所决定。然而实验表明，单纯强化溶剂的流动状态并不会提高浸取效率，此时浸取速率主要由内部扩散所决定，内部扩散与许多因素有关，核心是保持最大的浸取浓度梯度，用各种方式随时置换药材颗粒周围的浓浸出液，创造最大的浓度梯度是确定浸出方法和浸出工艺设备设计的关键。总之，中药材浸提是多因素影响的复杂过程，其中包括润湿、渗透、解吸、溶解、扩散等几个相互联系、彼此交错的阶段。扩散公式虽然从理论上对提取能起到指导作用，仍应该看到其不足，同时还受到实际个产条件的限制。因此，只能借助其说明影响浸出的因素。3浸取过程影响因素分析从工艺角度看，提取的十分复杂，对其认识还不是特别明确，其机理甚至比制剂过程更为复杂，对中药质量的影响至关重要。中药的提取不像生化制药的制造过程那样追求每一步的纯度和精确化，不论单方提取还是复方提取都注重内在活性物质的整体平衡，而且每个单元操作通常也没有明确的数字表达。由于中药原料的多样性，其组织和成分极为复杂，特别是产生药效的多种生物活性物质复杂交错；原料质量又受品种、成熟度、气候、产地及储藏条件的影响，有机体特有的蛋白质、碳水化合物、脂肪、有机酸、酶等更受到上述因素的制约，这些因素导致影响浸取操作过程效率和质量的因素较多，既有理论因素，又有工程因素。概括起来包括原料品质的影响、前处理的影响、溶媒的影响和浸出条件的影响。3.1中药材原料中药材、中药饮片、中成药是中药的三大支柱，其中，中药材质量直接影响中成药与中药饮片的质量、疗效，是中医临床用药和各种中药制剂研究开发的物质基础。而且中药多为复方制剂，内在成分复杂，即使是同一批号的药品也不能保证成分的完全均匀一致，因此，其有效性和安全性仅依靠工艺规程和质量检验不能保证。中药质量定性和定量的标准只是作为一种鉴别指征，而不是疗效指征，其疗效和安全性从根本上说取决于原药材。可以说中药材的种植生长是中药的第一工序，因此，要获得稳定良好的提取质量，必须首先保证中药材原料的优质安全，这就是目前正在贯彻的药品生产质量管理规范G,MP的延伸——药材生产质量管理规范GAP的核心思想。具体而言，中药GAP的目标是：为中药生产过程提供质量稳定、有效成分可控、成分指标清晰的地道原料——中药材；其次是确保药材安全性，即使用规定的农药，而且农药残留必须在规定的范围内，重金属含量必须在规定的范围以内。按照中药材种植生产的GAP规范，可以把影响中药材提取的有关因素概括为以下几点。3.1.1品种与来源控制中药提取原料要掌握两个原则，一要质量符合要求或质量要好，二要来原丰富、价格低廉。中药材资源丰富，品种繁多。全国各地常有同名异物或同物异名的情况。因此在选择原料时首先必须正确鉴定品种，确定来源，选用地道药材。其次，要注意药材的采药时间。现代中药学研究也证实了这一点，如3个月左右的番泻叶嫩叶的有效成分（蒽醌类活性）物质含量最高，生长期超过3个月有效成分含量反而下降；洋金花总生物碱的含量则在凋谢时为高。随着科学技术的发展和人们对产品质量要求的提高，对原料药材的质量控制也日益引起人们的重视，用薄层色谱、色相色谱法、红外光谱法、液相色谱法、裂解色谱法鉴别药材真伪，控制药材质量的方法报道很多。中成药里面所含的中药有许多都要求炮制，药材经炮制后，所含成分也将有不同的变化，如大黄中含蒽醌甙类，具有泻下作用，如经蒸煮其甙类水解生成甙元，此甙没有致泻作用而具有一定的抗菌活性，故中医用生大黄攻积导滞，用熟大黄清热凉血。所以中药在提取前应首先考虑药材的真伪，质地是否优良，炮制是否得当。这是保障产品质量的首要环节。中药提取制剂所需要的药材按传统要求，使用中药炮制品。如果允许使用生用药材，尽量使用生用药材。如果有科学依据使用未经炮制的药材更好，应该用未经炮制的药材。生产新中药提取物，应该按照药材的质量标准、有效成分及其含量，选择高质量的药材。市售药材由于库存时间长或因储藏条件不当，或因采集时间、或因后处理方法不当等因素，药材质量有时不好。如果能根据药材特点，由生产厂家自行选择产地、选择采集时间、选择药材的前处理方法等，可以得到质量好、价格低廉的原料药材。3.1.2质量控制中药材质量评价的科学标准尚不成熟。国家己经启动的中药现代化有关研究项目中，包括了中药质量的分析与评价。所谓控制原料的质量就是要对在生产过程中使用的一切原材料都要有质量标准和质量要求，并要根据质量标准或质量要求分析化验，检验其质量是否符合生产的要求和该原料的质量标准。如果质量不合格，不准投料，以保证产品质量和生产的经济效益。由于中药生产和使用固有的特点，随其产地、采收时间、干燥方法、储藏条件、存放时间和炮制加工方法的不同,有效成分的含量可能有很大的差别，对产品质量、提取率、成本有很大的影响，如铃兰强心甙在铃兰全草中花蕾期比开花期的生物活性高十多倍。因此应该根据产品、生产工艺要求和药材的实际情况，补充现行法定标准的不足之处，增加化学成分含量和理化鉴定项目，使现行中药材的质量要求更为严密、科学。为了控制原料质量，在原料投料前必须对所有原料进行分析。目前常用的方法是以个别有机成分（即所谓的有效成分）来评价中药质量，检验其化学成分是否符合质量标准，虽不十分恰当，但也能够基本反映药材质量。但是目前中小厂家仍然没有对所用各种原料进行精确量化分析，实质上无法真正控制原料的质量，仅靠传统经验鉴别方法控制中药材的质量是传统中成药生产的特点。为最大限度地获得中药质量优劣的信息，得到恰如其分的评价结果，质量评价方法研究的另一个方向是将药材用不同极性溶剂提取，不同极性提取物是某一类或几类成分的混合物，采用各种先进的仪器及技术对这些混合物进行分析，来评价中药质量，找出其内在规律，可做到更科学、更公正。近年来许多中药材品种需求旺盛，供不应求，因此大规模的中草药人工引种蓬勃发展，极大丰富了原料来源，但也产生了一些问题。例如，人工引种中药材农药、重金属污染严重，亟待规范农药的正确使用；另外，有些不法分子乘机伪造、兜售假药材，大量伪劣品种层出不穷，甚至大有增加趋势，严重干扰了中药材市场的正常秩序。传统中药材的质量标准，无论是国家标准、部颁标准或地方标准，绝大部分品种仅规定了原料药的来源、性状、鉴别、炮制、功能与主治、用法与用量以及储藏等，这样的质量标准仅仅反映了传统中医对药材的要求，不能满足现代中药提取生产对药材质量控制的要求，所规定的项目不能全面地约束药材的质量。靠形态和性状鉴别仅能控制药材伪品、混乱品种和掺杂使假品的混入，并不能控制有效成分的含量，很难靠它较全面地掌握药材质量，并使浸取生产达到高效率、高质量和低度成本。为此，我国近年来出台了中药原料质量控制的GAP规范，加大了对传统中药材质量的力度。3.1.3药材成分由式（1－1）和式（1－2）可知，小分子半径的物质扩散系数D较大，溶解扩散速度快于大分子，故小分子成分主要存在于最初的部分浸出液内。而药材的有效成分多属于小分子物质，大分子成分多属无效成分，扩散也较缓慢，大分子成分主要存在于后续收集的浸出液内，且逐渐增多。另外，有效成分扩散速度还与其溶解度大小有关，易溶性物质的分子即使大，也能先浸出来，这一影响因素在扩散公式中未能概括在内。3.2原料前处理的影响3.2.1原料前处理的基本要求：在中药提取过程中所用的原料有中药材、浸出溶剂和化工原料。这些原料在投料前需要进行必要的处理，例如除杂、干燥、粉碎、发酵、脱脂、水解和制备等，以保障原料的质量和产品的收率及质量。中药材的处理，要根据药材的化学成分、有效成分、生物化学性质以及药材的组织和细胞结构进行处理。例如含挥发油的生药材采收后，立刻在新鲜状态粉碎后蒸馏提取挥发油。有些生药的有效成分在日光照射下不稳定，需要避光风干。有些为了保护其有效成分免于被酶分解，需要加热处理使酶灭活。有些需要用发酵法破坏其细胞膜、细胞壁或改变其结构。有些需要进行水解和脱脂处理等。中药材的炮制是中药材的前处理的主要内容，尚存在许多问题需要逐步改革，但生产传统提取制剂，目前还要采用中医所要求的炮制品。有科学依据的新中药提取产品应该用现代天然药物的处理技术对中药材进行前处理。药材在采收后需要在新鲜状态进行除杂和洗涤，因为在新鲜状态的药材组织是完好的，在除杂和洗涤时不会受到损失。某些新鲜的药材的切制比较容易，干燥后许多木质性和根类药材比较坚硬，用传统的手工切制方法比较困难，为了克服这种困难，传统的中药处理方法是加水浸润柔软后再切片，由于干燥后细胞膜组织已受到较大的破坏、水浸时有效成分要受损失。所以用人工切制坚硬的中药材应在新鲜时较好，对草类中药材可在干燥后切制。在中药提取生产所用原料药材应该按生产工艺的要求选择采集药材的时间，制定除杂、洗涤和粉碎方法。可以用粉碎后的药材投入生产，可不必切片。也可在干燥后用粉碎法处理坚硬的药材，但是洗涤必须在干燥前。3.2.2药材的干燥药材干燥的目的是为了便于储藏和运输。但是在客观上还有破坏细胞膜和细胞壁的作用，有利于浸出的顺利进行。不同的药材应该采取不同的干燥方法。例如含有对热不稳定的有效成分的药材，应采取风干法，风干时温度低，有效成分的破坏较少，这是它的优点，很多药材都采用这种方法。但是这种方法也有它的缺点，就是在风干条件下，如果风干肉质药材，由于干燥温度较低、干燥速度慢、细胞膜的破坏比较轻微，加水后可以复水，如果使用冷浸出法或渗滤法浸出其有效成分，使浸出可能比较困难。现代中药材采集后多用自然晾晒法，在日光的直接照射下，干燥速度较快，药材的细胞膜破坏也较好，这是它的优点。但是对某些含有对光不稳定有效成分的药材则不太适宜。如中药材粉防己、木防己、小檗根、干金藤、唐松草和金线吊乌龟等，这些药材含有双苄基异喹啉生物碱，这类生物碱对光敏感，其化学结构会因光的照射发生改变，因此这类药材用晒干的方法是不适宜的。这种药材应该用风干法干燥。有些含有甙类的药材细胞组织中还含有能水解甙的酶，采用风热干燥法时由于细胞组织的缓慢破坏使甙和酶互相接触，可以使甙水解并使疗效降低。如苦杏仁含苦杏仁甙和能水解苦杏仁甙的苦杏仁酶及樱甙酶，对这种药材必须用加热方法，如用蒸汽加热或干燥加热使酶灭活后再干燥，在传统中药炮制中要求苦杏仁“在沸水中浸泡片刻”，实际上就起着这种作用。3.2.3药材的粉碎对浸出的影响粉碎是用机械方法把体物料制成适当程度的碎块或细粉的操作过程。中药绝大多数是以植物、动物和矿物的药用部位为原药材。中药材入药前一般先经过加工成饮片，在进行提取前先根据药材、溶剂的特点和生产工艺的要求粉碎成不同细度的粉末，以供提取之用，因此粉碎是中药提取生产的基本操作之一。中药材粉碎的目的是为了增加药材的表面积，使中药材中的有效成分更易浸出，提高浸出速度。否则，因为多数中药材是植物或动物性的生药，这些生药的细胞组织很紧密，细胞壁也很厚，使溶剂不易渗透和扩散，有效成分或在该溶媒中的可溶物很难被浸出来。另外中药材粉碎后，因粉碎后其表面积的急剧增加可以提高有效成分的溶解速度。粉碎方法要根据药材的性质、浸出溶剂和浸出工艺的要求而定。例如植物性的薄壁组织类的药材花、叶、果实、根茎比较容易粉碎，用水为溶剂使用传统的浸出方法，不能粉碎过细。一般采用截切法，用切药机或与切草机相类似的设备，把药材切成1cm长左右，直接用于浸出；但是这样粉碎的浸出效果不好。如果用较现代化的提取方法，可采用撞击法或挤压法，对硬而韧（或粘）的药材可用挤压法，对坚硬的药材如根或木质性药材可采用撞击、劈裂或研磨粉碎。近年一些新中草药常用含芳香油的新鲜生药材，如荆条、柠檬皮等可切成细条，如果采取其他方法粉碎，则容易形成烂泥状，并造成挥发油的损失。为了使浸出溶剂易于渗入生药组织，对生药的根、茎等组织进行切碎时应作横切，如成纵切面，则溶剂渗入较慢。用切药机粉碎新鲜生药应用较锋利的切刀，以免液汁的损失。目前在中药提取生产中多用混合粉碎，以适应复方中药材的浸出的目的。混合粉碎是指处方中的药材经过适当处理（如炮制）后，将全部或部分药材掺合在一起进行粉碎。在复方药材中有一些黏性或油性药材如熟地、当归、天冬、麦冬、杏仁、桃仁、柏子仁等，如与其他药材混合在一起，可以克服这些药材单独粉碎的困难。这种混合粉碎法的优点是混合与粉碎两个操作同时进行，可以节省工时。中药中的贵重药材如牛黄、犀角、羚羊角、鹿茸、珍珠、琥珀、人参、三七等，多用干法单独粉碎。在中药提取时需要单独粉碎时，应设法单独粉碎。3.2.4粉碎度药材的粉碎程度对浸出效果有较大的影响。因为，药材粉碎后比表面积增大在，有利于药材颗粒充分接触溶媒，受到浸润，溶质扩散速度加快，提高浸出速度和有效成分的收率。但药材的粒度过小，也会产生以下负面作用。①在溶质传质扩散时，小尺度粒子的吸附作用亦相应增强，反而使扩散速度受到影响。②细胞组织大量破裂，使得非有效成分和一些树脂、黏液类成分大量溶出，增加了杂质量和浸出液的分离浓缩难度。③粉碎功率与粉碎后生成的表面积大小是成比例的，为了避免功率的过度消耗，应确定适当的粒度。另外，粉碎太细会造成的药材的飞散等储运过程损失。具体的粉碎度要视以下几个因素而定。（1）浸取的方法及设备：在一般静态浸出的设备条件下，粉碎过筛、粒子的间距过小会降低浸出液流动的通透性，降低浸出速度，特别是在渗漉浸出时甚至不能正常进行。如果采用有搅拌装置的浸出设备，则可以粉碎得细一些，这就是说粉碎度与浸出使用的设备和方法有关。（2）浸出溶剂：浸出所用药材粉碎到何种细度与所选用的浸出溶剂明关，如果用水做浸出溶剂，药材被粉碎得过细，因许多药材中含有亲水胶体物质，如果胶、树胶、淀粉和菊糖等，遇水膨胀或加热稠化，会大幅度降低浸出的通透性，并使过滤变得非常困难。所以在用水浸出的条件下不能粉碎得太细，对极性较小的浸出溶剂，如用酒精、轻汽油等有机溶剂，没有亲水胶体的膨胀问题，可以将药材粉碎得细一些，但也不能太细，应以能使浸出溶剂在药粉中能顺利通过为准。（3）药材的种类：药材应粉碎到何种程度还与药材的种类有关，对草类、花类药材，因其组织在新鲜状态时含水分比较高，在干燥脱水时细胞壁被破坏比较严重，溶媒易于渗透浸润，所以这类药材细胞中的化学成分比较容易浸出，可以粉碎得粗一些。对于木质类和根类药材，由于其器官组织比较坚硬、致密，在干燥时细胞壁被破坏较轻，必须得粉碎得细一些，粉碎的程度也要以浸出溶剂能顺利通过为度。（4）组成成分：药材的粉碎还与药材的组成成分有关，如果被浸出药材是以纤维为主，其中毛细输导组织也较丰富的，药材组织比较松软的，可粉碎得较粗一些，例如益母草、金钱草和独活等。质地较硬的药材如根、茎、皮类，则粉碎得要细一些，如以有机溶剂浸出粉防己、葛根、橘梗和穿山龙等。3.2.5中药的炮制：中药材的炮制中是中药材的前处理的主要内容之一。中药炮制在中医药基础理论的指导下，根据中医辨证施治及调剂、制剂的需要，对中药材进行一系列特殊加工处理，应用于临床或作为制备中成药的饮片原料的过程。中药材的提取的基本目的是把药效成分分离出来，但由于提取过程的固有缺点，也会使一些无效成分、甚至有害成分一同析出，从而影响药效、甚至产生毒副作用。为此，通过对药材的炮制，可以转变药性，提高疗效，降低毒副作用，使得提取物更为安全可靠，保证临床用药安全有效。这是中药在制备方面与其他药物的独特之处，是中药加工工艺的关键环节。传统的中药炮制以经验为主，通过眼、口、鼻和手等手段对饮片进行性状、色泽、质地的辨别，在中药现代化的新形势下，显然已经不通适应现在中药生产过程的复杂性和规范性要求。中药饮片炮制规范化、标准化亟待加强，主要是饮片生产不规范，大多为小作坊式加工，工艺粗糙，条件恶劣，加之大量伪劣饮片的混入，抵消了提取和制剂阶段控制产品质量的努力，严重影响中成药的质量。为此，在饮片炮制方面应该做以下工作。①提高饮片加工准入级别，杜绝小作坊。应以道地药材产区为基地，按GMP、GAP要求建立中药饮片规范化生产示范基地。根据现有饮片质量标准（外观，必要的理化方法），减少药材运输、储存中间环节，从而避免药材在储存、运输过程中被污染变质，以确保后续饮片的质量。加强对市场饮片质量的监督管理。②制定中药饮片质量标准，加强中药饮片炮制规范化研究力度。国家在“八五”及“九五”期间先后立项对常用的半夏、商陆、芫花、肉豆蔻等40种中药饮片进行了饮片炮制工艺及质量研究，“十五”期间又300万元对30种中药的60余种饮片进行炮制工艺规范化研究。但对于现有临床用饮片的品种数量而言，差距甚远。③加强传统饮片炮制新工艺的研究。现行«中药饮片炮制规范»中记载的炮制方法，基本上继承了传统的炮制工艺，有些炮制工艺的技术要求无法做到客观可控，因此给饮片炮制规范化生产带来不利因素。随着科学技术不断的发展，某些炮制方法（如炒制）可在保证饮片质量的基础上进行革新。如炒黄、炒干等炒制工艺是否可考虑用烘制方法来代替等，都属于可以尝试的范畴。3.3溶媒对浸取的影响：3.3.1溶媒类型的影响：不同的溶媒浸取同一物料所得浸出液成分也会不同，浸取溶剂的选择与使用是浸取面对的首要问题，相当程度上决定了有效成分能否充分浸出、制剂的有效性、安全性和稳定性以及生产成本。在选择中药浸出溶剂时，要首先根据有效成分的结构、物理化学性质和溶剂的分子结构和物理化学性质进行比较。如果有效成分的极性和分子结构中的功能基团与某一种溶剂的分子结构的功能团、极性或介电常数有相似之处时，则这种溶剂就有可能作为该种有效成分的浸出溶剂。这就是所谓的“相似者相溶”规律。选择溶媒的标准是：应能最大限度地溶解和浸出有效成分，又能最低限度地浸出无效成分和有害物质；不与有效成分和辅助成分发生化学反应，也不影响其药效及制剂稳定性；比热容小，安全无毒，价廉易得。但完全符合上述要求的溶剂很少，实际多采用混合溶媒，或在浸提溶媒中加入适宜的浸提辅助剂保证提取效果。常用的中药溶媒有水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、植物油等。另外溶剂的极性、黏度等物性影响到植物组织中不同物质的浸出速度和溶出度。例如水和乙醇是最常用的溶剂，不同浓度的混合溶液对中药材的浸出效果影响很大。（1）水极性大，溶解范围广，价格便宜。药材中的多种成分如生物碱类、苦味质、有机酸盐、蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类（果胶、黏液质、菊糖、淀粉等），以及酶和少量的挥发油都能被水浸出。其缺点是选择性差，容易浸出大量无效成分，给制剂带来困难。浸出液难于过滤、制剂色泽不佳、易于霉变、不易储存等。而且也能引起一些有效成分（如某些甙类）的水解或某些化学变化。传统煎煮工艺大多不加选择地用水煎煮浸出，提取剂型主要是煎剂或称汤剂，另有少数酒剂。药材中有许多有效成分是非极性的脂溶性或醇溶性的化合物，其水溶解度比较低或不溶于水，这类有效成分在水煎煮或水浸的条件下很难都被浸出。特别是在处理复方制剂时，即使有一些水溶性物质的增溶作用，可以使一部分脂溶性有效成分被浸取出来，但收率不高，浪费很大。要根据工艺要求决定水质的高低，如果生产浸膏、水煎剂等一些简单提取药物，水中的杂质有可能进入产品，就一定要用经过处理的软化水。如果生产注射针剂，则水质要求更高一些。如果浸出用水的杂质不能进入产品中，则不必要用软化水，否则将提高生产成本。（2）乙醇：乙醇为半极性溶剂，溶解性能介于极性与非极性溶剂之间。乙醇能与水以任意比例混合，醇浓度愈高，极性越弱。各种药材的化学成分在乙醇中的溶解度随乙醇的浓度而变化，故经常利用其不同浓度间选择性地浸出有效成分。乙醇含量在90％以上时，用来浸取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等；乙醇含量在50％～70％时，适于浸提生物碱、甙类等；乙醇含量50％以下，适于浸取苦味质、蒽醌类化合物；乙醇浓度在40％以上时，能延缓许多药物的水解，增加制剂的稳定性；乙醇含量达20％以上具有防腐作用。作为溶媒，乙醇的缺点在于价格较贵，具挥发性、易燃性，生产中应注意安全防护。（3）乙醚：乙醚是非极性的有机溶剂，微溶于水（1：12）。可与乙醇及其他有机溶剂任意混合，其溶解选择性较强，能够溶解树脂、游离生物碱、脂肪、挥发油、某些甙类。大部分溶解于水中的有效成分在乙醚中均不溶解。极易燃烧，价格昂贵，通常用于浸取后的提纯精制。（4）氯仿：氯仿也是非极性溶剂，在水中微溶，与乙醇、乙醚都能任意混溶。能溶解生物碱、甙类有效成分。有强烈的药理作用，故在浸出液中应尽量除去。（5）脂肪油：脂肪油为典型的非极性溶剂，能溶解挥发油、树脂、油树脂及一些醇、醛、酸类、游离生物碱等成分。脂肪油浸出范围不广，且黏度较大，除能溶解少数干燥药材中的有效成分外，一般不用脂肪油作浸提溶剂。常用的有麻油、花生油、豆油及棉子油等。（6）甘油与丙二醇：甘油能与乙醇或水相混溶，不能与氯仿、乙醚及脂肪油相混溶，溶解范围虽然不及水和乙醇，但仍为一种良好溶剂。可溶解碱、大多数的盐类、鞣质等成分，也能溶解树胶、可溶性碳水化合物、淀粉等无效物质。甘油黏度大，很少直接用于浸提药材，将甘油加于最初的少量溶剂中（水或醇）可增加鞣质的浸出稳定性。丙二醇的性质与甘油相似，但黏度稍小，能与水、乙醇混溶，并可溶解于乙醚或丙酮、氯仿中。刺激性与毒性甚小，是优于甘油的常用溶剂，能溶解多种有机药物，如性激素、维生素A或D、大多数生物碱和局部麻醉药等。丙二醇与水等比例混合液能阻止药物的水解，因而增加了某些药物的化学稳定性。除此之外，尚有丙酮、石油醚也可作为辅助溶媒使用，常用于药材的脱水或脱脂，都具有较强挥发性和易燃性，且有一定的毒性，故应从最后制剂中除去。3.3.2浸提辅助剂：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，特于浸提溶剂中加入浸提辅助剂。常用的浸提辅助剂有酸、碱、甘油及表面活性剂等。（1）酸：浸提溶剂中加酸的主要目的，一是促进生物碱的浸出，提高部分生物碱的稳定性；二是使有机酸游离，便于用有机溶剂浸提，除去酸不溶性杂质等。常用的酸有硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸、枸橼酸等。通常使用10％以下的稀酸操作，在于维持需要的pH值，否则会导致成分的破坏或水解。为发挥加酸的最好效能，较好地控制其用量，往往能将酸一次加于最初的少量浸出溶剂中。当酸化溶剂用完后，继续使用单纯的溶剂，完成浸的操作。例如，在最初部分溶剂中加入0.1％枸椽酸所制得的黄连流浸膏中，小檗碱含量、稳定性优于单用水浸提者。动物生化制剂浸提时，pH值的影响更为显著。（2）碱：碱的应用不如酸普遍，加碱的目的是增加皂甙、有机酸、黄酮、蒽醌和某些酚性成分的溶解度和稳定性。在含有生物碱的浸取液中加碱可以使生物碱游离，便于后续的萃取。例如在浸提甘草时加入少许氨水，能使甘草酸形成可溶性铵盐，保证甘草酸的完全浸出。再如浸提远志时，若在水中加入少量氨水，可以防止远志酸性皂甙水解，产生沉淀。但碱性水溶液亦能溶解树脂酸、某些蛋白质，使杂质增加。加碱操作与加酸相同。常用的碱为氢氧化铵（氨水），因为它是弱碱，对成分的破坏较弱，易于控制其用量，且加热后即可除去，不产生残留。有时也选用碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠等。碳酸钙为不溶性的碱剂，能除去很多杂质，如鞣质、有机酸、树脂、色素等，使用比较安全，在浸提生物碱或皂甙时常用。氢氧化钙与碳酸钙作用相似，只是微溶于水，而且碱性稍强。碳酸钠有较强的碱性，只限用于某些稳定的有效成分的浸提。（3）表面活性剂：适宜的表面活性剂能润湿增溶，降低药材与溶剂间的界面张力，使润湿角变小，促进溶媒对药材的润湿渗透。表面活性剂非离子型、阳离子型、阴离子型几种，选用原则视药材与溶媒而定。非离子型表面活性剂，与药物有效成分不起化学反应，且毒性较小；阳离子型表面活性剂的盐酸盐等有助于生物碱的浸出；阴离子型表面活性剂对生物碱有沉淀作用，故不适于生物碱的浸取。对表面活性剂的研究与使用是现阶段中药现代化的重要内容之一，能比较明显地提高浸出效果，但也使浸出液中杂质增加，总体上还是新兴技术，对浸取的影响有待于进一步地研究。3.4浸出条件：3.4.1概述：在传统中药的制剂要求中，无论是规模生产还是家庭用药，都经常遇到这样的煎煮工艺要求，规定将组方中各种饮片予以粉碎，然后置于锅内煎煮若干次，通常为2～3次，第一次1h，第二次半小时，第三次20min，三次煎出液合并后过滤浓缩成膏。在这个过程中没有明确饮片粉碎到什么程度？煎煮时具体用多少水？为什么煎煮2～3次？其有效成分或煎出浸出物收率有多少？这实际上是根据传统工艺经验所做的规定，缺乏科学实验依据，在现代大规模中药浸取生产要求下，应通过浸出工艺实验选择浸出条件。在浸出生产过程中，各种浸出条件，如浸出温度、浸出时间、操作压力、浸出液的流速、浸出方法、浸出液系数等，每项操作、每项参数都要力争在最好的或较好的条件下进行浸出生产，才能确保使生产能得到高收率和高质量的产品。选择工艺条件，一要根据被生产的品种处方，查阅有关的文献资料，要根据各种药材的器官组织和细胞组织特性，药材的主要组成成分和成分的物理化学性质，各种药材和相关处方的前人浸出工艺的实验研究报告，选择较佳的物料参数和工艺参数制定生产工艺，但这只是较好而不是最好的工艺条件；二要对某些浸出条件进行实验研究，在实验研究的基础上，筛选最优浸出条件，制定最理想的浸出工艺流程。3.4.2浸出温度：浸出温度越高，则药材中化学成分的扩散速度越快。因为温度升高能使植物组织软化，促进膨胀，增加可溶性成分的溶解的扩散速度。而且温度适当升高，可使细胞内蛋白质凝固破坏，杀死微生物，有利于浸出制剂的稳定性。但是中药材中有效成分大多是不耐热成分或挥发性成分，生物活性极易受到破坏，浸取温度高会使之分解、变质或挥发散失。例如浸取鞣质时，若温度超过100ºC，部分鞣质分解，收率反而降低。同时高温度浸取时无效杂质增多，冷却后会出现沉淀或浑浊，影响制剂质量和稳定性。因此浸提过程中，浸出温度以较低度为好。近年来新中药制剂已广泛使用新型提取方法，例如超声提取、微波提取、冷渗滤法等，但是传统剂型的浸出还是以煎煮者为多，绝大部分都是在水的沸点100ºC下煎煮，需要根据具体情况加以改进。实践证明，在用水做浸出溶剂时，把浸出温度控制在60～80ºC的范围内最为适当，因为：①在这样的温度条件下可使药材细胞内的原生质变性凝固，易于浸出；②能抑制微生物的生命活动，避免微生物的污染和发酵；③最主要的是增加被浸出物的浸出速度。单从增加被浸出物的分子动能来看，浸出温度越高越好，但是温度过高又要产生上述有效成分被破坏的不利后果。同时过多的大分子物质会进入浸出液，当温度达到80ºC以上时，它就会水解成可溶性胶体物质进入浸出液，增加浸出液的黏度，给后续分离过滤造成很大的困难。如果被浸出的是新鲜药材，更需要控制浸出温度。因为中药材大部分是植物的营养器官或储藏器官，其有效成分实际上是以溶液的形式存在于细胞内的，细胞的外围是由一层主要由纤维素、半纤维素和果胶质组成的细胞壁，壁内是原生质和细胞液，药材的有效成分也都在其中。当在温度加热到60～80ºC进行浸出时，细胞中的原生质便脱水收缩，凝聚变性，脱离细胞壁，从而失去其生理功能。这时有效成分和许多水溶性物质极易渗透到细胞外的浸出液中，产生了有利于浸出的条件。有两种方法选择浸出温度。一是在查阅了有关资料的基础上，根据药材有效成分的稳定性和物理化学性质选择，有效成分不稳定的和在浸出溶剂中溶解度高的，或容易被浸出的，要使用冷浸法或低温浸取法，对有效成分遇热比较稳定或在低温下难以浸出的要用加热浸出的方法。二是进行实验研究，根据浸出速度、浸出物的纯度、质量及其成本情况，做出科学选择。一般中药的浸出温度都在100ºC以下，同时浸出温度还受溶剂沸点限制。在药材耐热允许的情况下，一般在沸点温度下或接近于沸点的温度条件下进行比较有利。因为在无搅拌时，沸腾状态下，固液两相具有较高的相对运动速度，使得扩散边界层更薄或更新较快，从而有利于加速浸出速度。但是在逆流浸出的条件下，沸腾状态下使固液两要产生无规则运动，结果产生了“返混”现象，对浸出过程不利。3.4.3浸出时间的选择：浸出是一个溶剂渗透进药材的细胞组织、产生可溶物质的溶解和可溶物质向药材外或细胞外溶剂中扩散的过程。当细胞内溶液和药材外或细胞外溶剂中的溶质浓度达到平衡状态时，即已达到扩散平衡的状态，达到扩散平衡状态的过程就是一次浸出过程的完成。这个过程所需要的时间，就是浸出所需要的时间。这个时间的长度应该由实验来测定。浸出条件越好，则这个时间越短，浸出速度越快。被浸出物质在不同的浸出时间内其浸出量是不同的。开始时由于药材内部和浸出溶剂之间的浓度差比较大，扩散速度快、浸出速度也较快。随着时间的延长，浓度差趋于缩小，浸出速度逐渐降低，最终达到扩散平衡状态，浸出也就停止了。在实际浸取过程中要控制浸出时间，不一定要达到完全扩散平衡状态才结束，因为一方面浸出时间越长，则浸出物的浸出越充分、越彻底，从表面上看似乎是有利的，另一方面，当药材中被浸出物的含量降低到一定程度后仍然延长浸取过程，则此后实际得到的有效物质是极少的，反而使各方面消耗增加，设备利用率降低。有效成分长时间受热会导致生物活性的破坏，大量杂质成分溶出，结果得不偿失。因此浸出时间要控制适当，要根据具体情况而有所伸缩。要选择有效成分的扩散接近平衡状态时，即结束浸出，重新加入溶剂进行下一次浸出。浸出时间的长短制约生产设备的利用率、生产周期、设备的生产能力等很多方面。传统中药的煎煮浸出和浸渍浸出时间较长是中药提取生产速度低、设备周转速度慢、经济效益差的重要因素之一。提高浸出速度是提高生产能力的主要因素，如果使用科学方法，经过实验研究，选择适当的中药材粉碎度，使所用的溶剂和浸出温度等各种浸出生产条件的匹配比较合适，可以使浸出生产流水线化，可以大大提高浸出生产的速度和能力。3.4.4浸出的操作压力：传统中药生产采用的煎煮是在常压沸点下进行的。对溶剂较难于渗进药材内部的浸出（大部分中药用于这类情况），提高压力有利于浸出过程。在较高压力下，可能使药材内部的某些细胞壁破坏，加速润湿渗透过程，使药材组织内部的毛细孔更快地充满溶剂，从而有利于后续的溶质扩散，形成浓浸出液，与周围的溶剂之间产生浓度差。但对易于渗透的药材，也就是药材组织内易于充满溶剂，浸出过程主要由扩散过程所控制，在这种条件下，加大压力对提高浸出速度的作用就不那么显著。另一方面，有些场合减压操作有利于浸出。某些中药材组织内部的毛细孔内可能有惰性气体难于排出，此时减压反而有利于这些气体的排除和溶剂的浸润渗透，提高药材浸润度。减压操作还可以降低溶液的沸点，在相对低的温度下获得溶液的沸腾状态，取得浸取时要求的扰乱边界层的特殊效果，在一些回流浸取方法下可以采用，但此时需视溶媒性质而定。3.4.5溶媒用量与提取次数：溶媒选定后，溶媒用量和提取次数对提取效果也有很大影响，对浸取物的质量和收率以及能耗有极大影响。溶媒用量的原则如下：①要保证有效成分的充分浸出，即收率要高，而且要使不同批号的同品种药品浸取液质量趋于一致；②出液系数尽量小。否则因为浸出液体积大，将会增加生产设备容积和厂房空间和面积，增加动力消耗，后续分离浓缩的能耗过大，提高生产成本。在中药浸出生产过程中，要用最少量的溶剂，得到最高的浸出药量。通过固定药液量控制加水量，即药液量＝加水量—方药总吸水量—蒸发量，所以只要解决方药总吸水量和蒸发量再由固定的煎药液量，就可得出提取时的加水量，首次提取时的药液量应大于有效溶质溶解所需的液量。对于具体的提取设备，单位时间的水蒸发量是可知的，单位方药饮片的吸水量也可通过实验测定。显然，在定量溶媒的情况一，多次提取较一次提取可提高浸出率。但不适当地增加次数对生产又将增加能耗，而且溶媒用量和提取次数还受药材性质和状态的影响。如人参提取3次，总固体物已达95％以上，五味子不粉碎提3次，总固体物量还不如粉碎后提1次。溶媒用量和提取次数对不同的药材是需要用实验来确定的。3.4.6提取操作的pH值：浸的过程中，除根据各种被浸出物质的理化性质选择适宜的溶剂外，提取溶剂的pH值与浸提效果有密切关系。在中药材浸提过程中，往往根据需要调整浸取溶剂的pH值，以利于某些有效成分的提取，如用酸性溶媒提取生物碱，用碱性溶媒提取皂甙等。详见本章。3.4.7浸取流场的运动：前已述及，在浸提过程中，溶质扩散量与传质过程中的细胞内外的溶质浓度梯度成正比，增加浓度梯度就能增加扩散速度，使扩散物质量增加。浸提过程中的采取措施，使扩散边界层变薄或边界层的更新加快，缩短传质距离，细胞外溶媒中的溶质浓度持续保持在低于细胞内溶质浓度的状态下，使界面两侧的溶质浓度差保持在较高水平上，即可提高浸提效果。实际浸提时，有许多工艺方法可以达到这一目的，如溶媒强制循环、渗泳、搅拌、溶媒回流、连续逆流等都是使两者相对运动速度加快，达到强化浸取的目的。但对逆流浸出来说必须防止产生不利于浸出的“返混”现象，即液固间在局部未能形成逆流流动状态，降低了界面的更新效果。3.4.8预浸泡：中药材的待加工状态多数是干燥状态，在正式浸取前予以适当的浸泡，吸收溶媒，使之组织浸润膨胀，将有利于浸取时溶质的加速溶解和扩散。因为浸取时大多数情况下温度较高，如果中药材原料直接与热溶媒接触，会使表面的蛋白质层受热凝固，从而妨碍后续溶媒对细胞组织的渗透浸润，因此用冷溶媒浸泡待提取原料将会避免这一弊端。除上述之外，还有浓度差、溶剂黏度、表面状态、药材的性质等因素影响浸出过程。3.5新兴的物理强化技术：近年来新兴的物理场强化技术的层出不穷，极大地拓宽了中药浸取技术手段。不仅加快了浸提过程，提高浸提效果，而且有助于提高制剂质量。如利用超声波可加快浸提颠茄叶中的生物碱，使原来渗漉法下所需的48h缩短到3h。再如用胶体磨浸提颠茄和曼陀罗以制备酊剂，使浸出在几分钟内就完成了。其他如流化浸提、电磁场下浸提、电磁振动厂浸提、微波脉冲浸提、超临界CO2萃取法等强化浸提方法都显示了良好前景，另外还有一些新兴生物的取方法，如半仿生法、酶法等正在进一步研究中，本书将在后面章节述及。3.6中药提取的复方操作：将中药复方视为一个整体，采用植物化学方法对整个组方的化学成分进行系统提取、分离、纯化和结构鉴定，全面分析复方的化学成分变化及其与单味药提取比较有何区别，以及有无新化合物生成，其药理作用究竟是怎样产生的等，即使是日本、韩国等植物药开发强国在这方面亦未见有明显突破。目前，有关这方面的研究工作尽管很多，但确切机理尚不十分清楚。而传统中药的主要特色恰是复方的运用，有着完整的组方配伍原则，是长期医疗实践的经验总结。组方中各种药材的地位通常是不同的，有所谓君臣佐使之说，各种药物之间会发生特定的作用，这种共同作用对中药整体疗效和有效成分的提取都起到了特殊作用。就其对提取的影响而言，概括起来有：协同效应，包括疗效增强作用、溶出促进作用和减毒降副作用；拮抗效应，即降低疗效作用或新增副作用，属于配伍禁忌。例如中药很多成分，单煎不溶于水而难以提取或溶出量很少，但混煎后，由于某些药物成分对难溶性物质的增溶助溶作用，促进有效成分的溶出，但也有复合提取降低溶解度的报道。如有人以四君子汤为试材，测定分煎与合煎固体物重量，发现党参、茯苓、白木合煎与分煎其总固体物无显著差异，加入甘草，则总固体物显著增加，表明甘草有增溶作用，认为甘草中所含三砧皂甙、甘草酸等具增溶作用。另外酸碱度对有效成分的浸出也有影响。日本学者研究了中药牡蛎在含牡蛎方剂煎煮中的作用，发现牡蛎在“柴原桂枝汤”的煎煮过程中中和了酸性物质，提高了煎剂的pH值，而阻止了些胡皂甙的分解，以增强些胡的药效，体现了中药混煎的协同作用。在现代化学理论指导下对中药复方提取和制剂的作用机理进行深入研究，是目前的热点之一。为了探索在保持复方中药组方的综合作用基础上，又能克服传统中药制剂的种种缺点，目前中药现代化的趋势之一是发展中药标准提取物生产技术。即采用现代科学技术，对传统中药进行提取加工而得到的一种具有相对明确的药效物质基础以及严格质量标准的一种中药产品，作为中药制剂的原料药。中药标准提取物的化学成分是多种药理活性物质按特定比例组成的集合，它继承了中药多成分的特点，体现着原中药材特定的中医功效，无论作为单味药，还是组成复方，它完全可以替代原生药使用，并且在质量控制方面有着无可比拟的优越性。目前，中药制剂主要依赖中药材及饮片。由于中药材品种繁多，基原相近，以及地域、生态环境、栽培、加工及储备养护等因素的影响，其品质差异很大；中药饮片生产水平低、炮制规范不统一，缺乏严格的工艺操作参数，尚无统一量化指标，这些都影响了原料药内在质量的稳定，从而导致中药产品的质量不稳定。另外，目前中药主要药效物质基础大部分不清楚或不完全清楚，更造成中成药产品难以建立与疗效基本一致的内在质量标准。为此，原料药质量的稳定和可控应当是首要解决的关键所在，在目前难以有效控制中药材和饮片生产条件下和质量情况下，发展标准可控、质量稳定、物质基础相对明确的中药标准提取物正是解决问题的重要途径。第二部分提取工艺及方法我国的中草药资源相当丰富，并有着在中医理论指导下的长期用药经验。但是，要实现中药现代化，还必须用现代科学方法阐明中草药产生作用的物质基础，从分子水平上解决中草药药效学的问题。中草药的现代研究与开发，首先遇到的问题便是怎样从复杂的中草药中提取分离出有效成分，也就是说提取分离是中药现代化的起点和重要任务之一。中草药成分相当复杂，其中主要有生物碱、萜类、糖苷、黄酮、香豆素、糖、鞣质、氨基酸、蛋白质等，另外还有纤维素、叶绿素、蜡、油脂、树脂等。中草药的提取可针对新鲜品，但更多的是使用经晾晒或低温烘烤干燥后的干燥品，因为干燥的药材易于保存和运输。药材的预处理和加工会影响其化学成分。对于植物要和动物药，有的是取其整体作为药用，有的只是部分器官或分泌物，或加工产物作为药用。也有不同部位做不同药用的情况。药材的预处理和加工是消除杂质和除去无药用或药效很弱的非药用部位，以及炮制、切片和粉碎等。目的是尽可能保留有效成分，去除无效的物质，或是将无效成分转化为有效成分，将毒性强的成分转化为毒性弱的成分。一、提取原理：中药提取过程实质上是可溶性的药用物质从固态药材中传递到液体溶媒中的传质过程，可分为下列相互联系的四个阶段：1.浸润阶段：药材与溶媒混合，溶媒混合附着于药材表面使之润湿，然后通过毛细管和细胞间隙进入细胞组织内部。2.溶解阶段：溶媒进入细胞后，可溶性成分逐渐溶解，转入到溶媒中。水能溶解结晶及胶质，故提取液多含胶体物质而呈胶体液，乙醇提取液含胶质少，亲脂性提取液则不含胶质。一般疏松的药材溶解进行得比较快，但溶媒为水时溶解速度则较慢。3.扩散阶段：溶媒进入细胞组织内部逐渐形成浓溶液，具有较高的渗透压，向细胞外不断的扩散，新的溶媒又不断地进入细胞组织，直到达到平衡为止。4.置换阶段：提取关键在于造成较大的浓度差。因为没有浓度差，提取将失去作用和意义。因此采用动态提取、或不断更新溶媒，都将使提取保持顺利地进行。二、提取工艺参数：（1）药材粉碎的程度：被提取药材，粉碎程度越高，接触面积就越大。扩散距离就越短。提取速率提高，但实际生产中药材不宜过细，因为过细反而会使得提取液和药渣分离困难。对于植物药的提取，若粉得过细，使大量细胞破碎，一些粘液和高分子物质进入溶液，使提取液变得浑浊，无效成分增加，影响产品质量。一般要求粒度适宜且均匀。如用水为溶媒时，以选用粗粉有利；若以乙醇为溶媒，可相应地选用较粗的粗粉。叶、花、草类甚至不必粉碎；果实、种子类可按实际情况选用；根、茎、皮类选用薄碎的饮片。（2）温度：由于溶解性物质在溶媒中的溶解程度一般随温度提高而增加，升温会使提取速率和提取收率均有提高。但温度升高，杂质混入较多，使热敏性组分分解破坏，使易挥发组分损失加大，因此利用升温方式来提高提取速率有一定的局限性。在提取操作时，应控制温度在沸点以下。（3）溶媒用量及提取次数：在溶媒定量的情况下，多次提取可提高提取收率。第一次提取溶媒用量要超过药材溶解度所需要的量（也就是说可溶性物质在溶媒中可以溶解，不至于析出结晶或沉淀），不同药材的溶媒用量和提取次数都需要通过实验来确定的。溶媒用量将直接影响到提取效果，若其他操作条件不变，溶媒量越大，提取速率越快和收率越高，但加大溶媒用量使提取液变稀，这将给提取液浓缩带来困难，带来不必要的能量消耗，所以溶媒的用量要适宜。（4）时间：在一定条件下，时间越长越有利于提取过程。当扩散达到平衡时，时间就不起作用了，相反地会使杂质量增加，影响产品纯度。（5）浓度差：浓度差是指药材内部溶解的浓溶液与其外面周围溶液的浓度差值。浓度差值越大，提取速率越快。在选择提取工艺和设备时，以其最大浓度差为基础。一般连续逆流提取，有利于提取。应用浸渍法是，搅拌或强制循环，均有利于提取。综上所述，各类参数的相互影响比较复杂，应根据药材的特性和提取液的工艺要求，经过实验摸索选择最适宜的条件。三、几种常用的提取方法：（一）溶剂提取法：中草药中的化学成分，有的亲水性基团多、极性大而表现出较强的亲水性，有的亲水性基团少，极性小而表现出较强的亲脂性。一般来说，亲水性愈强的化合物愈容易溶解于水以及乙醇等极性较强的有机溶剂。而亲脂性愈强的化合物愈容易溶解于石油醚、苯等极性较弱的有机溶剂。常用溶剂极性强弱顺序可大致表示如下：乙酸＞吡啶＞水＞乙氰＞甲醇＞乙醇＞丙酮＞乙酸乙脂＞乙醚＞氯仿＞三氯甲烷＞苯＞三氯乙烷＞四氯化碳＞二硫化碳＞石油醚（高沸点→低沸点）通常按极性愈相似，分子类型和官能团愈相似则彼此愈互溶（相似相溶）的一般规律来选择提取溶剂。溶剂选择适当，便可以有针对性地将需要的成分尽可能提取完全，而不需要的成分尽可能少提取出来。一般对溶剂的要求是：①溶解性能好，即溶剂对所需成分的溶解度要大，对杂质的溶解度要小；②惰性，即溶剂不能与中草药成分发生化学反应，即使反应也属于可逆性的；③经济安全，即在选择溶剂时要考虑经济易得，毒性小，便于回收和反复利用，并具有安全性，对环境污染小。常用的提取溶剂可分为两大类：⑴惰性溶剂：即与化合物不起任何化学反应的溶剂。最常用的是水，其次为乙醇，有时也用甲醇、苯、氯仿、乙酸乙脂、丙酮等。⑵反应溶剂：一般指稀酸或稀碱的水溶液或醇溶液，如盐酸、硫酸、磷酸、乙酸、酒石酸、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等。可增加中草药中酸、碱性成分在极性溶剂中的溶解度。几种通常使用的溶剂提取方法如下：1.水加热提取（水煮）：这是大多数中草药的传统提取方法，由于水对中药植物细胞的穿透力较强，故提取率较高。适合于提取生物碱盐、有机酸盐、皂苷、黄酮、单宁、蛋白质、多糖及无机盐等。用水加热提取大多数中草药的有效成分都能提取出来。值得注意的是，由于各种化学成分之间的相互促溶作用，一些溶解性并不好的物质也能随着其他成分一道被提取出来。不过水提取液容易发霉变质，不易保存，在蒸发浓缩时也较其他溶剂费时耗能，一些含多糖类，特别是含有多量淀粉、果胶、粘液质等的中药材，其水提液的过滤离心分离等精制较为困难。在医药工业中常采用酸性或碱性水溶液作为提取溶剂，如用酸水溶液来提取生物碱，用碱性水溶液来提取有机酸、内酯及一些酚性成分，但碱性水溶液对树脂酸及某些蛋白质等也能溶解，这些成分需另设法除去。2.醇提：乙醇也常用于中药有效成分的提取，它是生物碱（游离或盐）、皂苷、黄酮、内酯、挥发油、有机酸、单宁和叶绿素等成分的良好溶剂。不同浓度的乙醇对提出的成分影响很大。例如：95％乙醇溶液是生物碱、挥发油、树脂和叶绿素的适宜溶剂，60－70％乙醇溶液适合于皂苷的提取，40－50％乙醇溶液用于强心苷及单宁的提取，20－30％乙醇溶液则可用来提取蒽醌及其苷。甲醇也是溶解性较好的一种溶剂，但由于毒性较大，在制药工业中的应用受到限制。不过在中草药化学成分的基础研究中，甲醇和乙醇都是普遍使用的溶剂，因为它们几乎能将中草药中的各种成分提取出来，对于全面分析阐明化学成分以及进行活性筛选尤为有利。醇提法可采用加热回流提取、室温冷浸和渗漉等，视具体情况而定。3.其他有机溶剂：对于脂溶性的挥发油、脂肪油、叶绿素、甾醇、内酯等，针对性的提取以选择石油醚、乙醚、苯等非极性溶剂比较合适，氯仿和三氯甲烷多用于提取游离的生物碱，有时可选用混合有机溶剂以达到选择提取的目的。提取方法可选用热提、冷浸和渗漉等。（二）水蒸气蒸馏法：水蒸气蒸馏法提取中草药挥发油和挥发性成分如麻黄碱、槟榔碱、丹皮酚等的常用方法，有时也用于成分的分离和精制。水蒸气蒸馏前，先要加适量水使之充分浸润后再进行操作，才能有效地将挥发性成分蒸出。有时在中草药水溶液加入一定量的食盐以提高其沸点，将有利于挥发性成分的蒸出，一般挥发油在水中溶解度较小，水蒸气蒸出后能与水分层。（3）动态渗漉提取方法与工艺1.概述将药材粉碎后装入特制的渗漉筒或渗漉罐中，从渗漉罐上方连续通入溶媒，使其渗过罐内药材积层，发生固液传质作用，从而浸出有效成分，自罐体下部出口排出浸出液，这种浸出方法称为“渗漉法”，所得的浸出液称为“渗漉液”。由于浸出液浓度在渗漉过程中不断提高而密度增大，逐渐向下移动，由上层溶剂或更稀浸出液置换其位置，连续造成较大浓度差，使扩散能较好地进行。渗漉操作方法主要有单渗漉法、重渗漉法、逆流渗漉法、加压渗漉法等。渗漉法的特点如下。①把药材看成是同样大的团球状物质，自上而下地层叠为很多层，把浸出溶剂也看成无限多份，连续地加入浸渍过程，当溶剂通过每一层药材颗粒就发生一次溶剂浸入药材、溶解溶质和溶质向外扩散的扩散平衡过程，然后溶剂再进入下一层药材，再扩散至平衡，这样反复进行扩散平衡的渗漉浸出过程。②渗漉提取过程类似多次浸出过程，浸出液可以达到较高的浓度，其浸出效果好。③不需加热，可常温操作。④溶剂用量少，过滤要求较低，简化了渣液分离操作过程。⑤本法操作技术要求较高，否则影响提取效率。适用范围：适于提取热敏性、易挥发性或剧毒类中药物料；适于提取有效成分含量较低或要求浸出液浓度较高的中药物料；对于一些其提取物为黏性的、不易流动的物料，如乳香、芦荟等不宜使用本法。2.操作工艺2.3.2.1一般单渗漉法的工艺流程1－4h24－48h2.3.2.2操作过程（1）粉碎渗漉提取前药材需经适当粉碎才能装罐，因为提取效果及浸出液质量与药材粒度密切相关。通常，渗漉提取的药材颗粒多为中等粒度以上，不宜过细，否则增加吸附性，溶剂将难以顺利通过，不利于溶质的浸出，颗粒过粗则会减少接触面积，降低浸出效率。大规模渗漉生产中切片厚度通常为0.5mm，质地坚硬的药材粒度还可适当细一些。实际粉碎的粒度还要视药材种类、溶剂特点等具体条件而定。（2）浸润药材粉粒正式装罐渗漉前，应先用溶剂浸润，通常浸润溶剂量为药材量的0.7～1倍，充分均匀后放置时间约为1～4h。不能用药材干粉直接操作，浸润的目的在于装罐前就使药材组织充分膨胀，避免装罐后堆积过紧或膨胀不均，防止溶剂的流动不畅或不均匀通过，影响提取效果。当然具体的浸润溶媒量及时间要视药材种类、溶媒性质和粉碎粒度而定，不绝对遵循上述推荐条件。（3）装罐装罐前先取适量脱脂棉用浸出溶媒浸润后垫在渗漉罐底部筛板上，将浸润好的药材原料分数次装入，每次完成后都将料层压平压匀，溶媒为乙醇溶液时可压紧些，水溶媒时则稍蓬松些。投料完毕，用滤纸或纱布掩盖料层，再覆盖板或惰性重物（如清洁细石块）一层，以免加入溶媒后药材浮起。装罐时压力要均匀，松紧合适。装得过松，溶媒通过速度过快，浸提效果不好，且占用容积大，溶媒耗用多；装得过紧会使通道堵塞而使渗漉无法进行；松紧不均匀则溶媒会沿着较松的部分滤过，使其他部分药粉得不到相应的浸渍。渗流筒内药粉所占的容积不宜过多，一般不超过渗漉筒容积的2/3，必须留有一定的空间以存放溶媒，保持液面。（4）浸渍扩散效果是与时间密切相关的，故渗漉前的浸渍是非常必要的。装罐完毕后，自上部缓慢通入溶媒，则罐内药粉间的残存空气便可经罐底部打开的出口排出，至没有气泡冒出为止关闭出口，继续加溶媒至液面高出药层几厘米为止。加盖放置24～48h，使溶媒充分浸润扩散。浸渍时应尽量排除空气，并阴止空气重新渗入粉柱。否则残存气泡将冲挤药层，使药粉层原有的松紧度改变，产生空隙，溶媒由空隙流过。渗漉过程中，液面应始终保持高于药层，否则表层药粉会产生干涸裂缝，溶媒将同样由空隙流过而影响渗漉。（5）渗漉浸渍至适宜时间后，开启渗漉罐底部阀门收集渗漉液，上部相应添加溶媒。渗漉分为慢渗和快渗，适宜调节滤液流出速度，慢渗时滤液流出速度为1～3mL/(kg·min)，快渗时滤液流出速度为3～5mL/(kg·min)。对于某些质地较硬的药材或浸出液需要较高浓度时，通常采用慢速渗漉，以使成分充分浸出，对于富含生物碱、甙等易于扩散的药材，可采用快渗法，能够保证其浸出效果。通常，药材有效成分是否提取完全，可由渗漉液的成色判断，一般一份药材用4～8份溶媒即可将有效成分基本完全浸出，所获得的浸出液，有时可直接制成成品，有时须经稀释或浓缩，使有效成分和乙醇含量均符合规定的标准。第二章蒸发浓缩技术及工艺一、蒸发及蒸发浓缩概念：蒸发是利用加热的方法将溶液加热至沸腾状态，使其中的挥发性溶剂部分汽化并移出，以提高溶液中的溶质浓度并分理出溶剂的过程。也就是说，蒸发的过程就是向系统中输入一定热量条件下的溶液浓缩和溶剂回收的过程。对于中药生产而言，中药提取液浓缩是中药制剂成型前处理的重要单元操作，中药提取液经过浓缩制成一定规格的半成品，或进一步制成成品，或浓缩成过饱和溶液使结晶析出。大多数中药生产过程中所采用的是蒸发浓缩，通过蒸发浓缩可以制备浓溶液或制备溶剂。因此，蒸发浓缩是中药现代化生产的关键技术之一。在中药生产中应用蒸发操作时，必须考虑下列几点：1.溶剂气化时需要吸收大量热量，故如何采用节约热能措施。2.蒸发过程中所产生的二次蒸汽夹带一定量雾滴，为了捕沫、除沫、减少物料损失，因此要求蒸发室内具有足够空间或采取除雾措施。3.溶液在沸腾汽化过程中，在加热表面上易析出溶质结晶而形成垢层，使传热过程恶化，所以要考虑如何减少垢层的生成。4.对具有热敏性、高黏度和强腐蚀性的溶液，必须设有特殊结构的蒸发装置。二、蒸发过程分类：中药提取液的物理化学性质非常复杂，有的黏度高，有的黏度低；有的具有热稳定性，有的则具有热敏性；有的在蒸发浓缩时易结晶，有的则易产生泡沫。对中药提取液浓缩的要求也有所不同。因此，中药提取液的蒸发浓缩工艺流程及设备的选择要考虑不同的要求。常用的蒸发浓缩过程有常压和减压蒸发、单效和多效蒸发、间歇和连续蒸发、循环型和单程型蒸发等各种类型。1.常压蒸发和减压蒸发：按蒸发操作压力的不同，可将蒸发过程分为常压蒸法和减压蒸发两种。液体在大气压下的蒸发称作常压蒸发。当被蒸发液体中的有效成分具有耐热性时，可进行常压蒸发。将液体置于密闭容器中，将液面以上空间的部分气体抽出，以使溶液沸点降低，从而导致液体沸腾的操作称为减压蒸发。对于大多数无特殊要求的药液，常压蒸发和减压蒸发均可。但是，为了保证产品质量，对于热敏性药液的蒸发，需在减压下进行。减压蒸发的优点：（1）溶液的沸点低，在加热蒸汽温度一定时，蒸发器传热的平均温差增大，从而使所需的传热面积减小；（2）由于溶液沸点降低，可以利用低压蒸汽或废热蒸汽作为加热蒸汽；（3）由于溶液沸点降低，可以防止热敏性物料的变性或分解；（4）由于系统温度较低，系统的热损失较小。减压蒸发不足：由于溶液沸点降低，使溶液黏度升高，从而引起沸腾传热系数降低，影响蒸发能力。同时，减压蒸发时，形成真空系统时需增加设备和动力消耗。2.单效蒸发和多效蒸发：根据二次蒸汽是否用作另一蒸发器的加热蒸汽，可将蒸发过程分为单效蒸发和多效蒸发两种。若蒸发器的二次蒸汽直接冷凝而不再利用，称为单效蒸发。若将前一效的二次蒸汽引至下一效蒸发器作为加热蒸汽，将多个蒸发器串联，使加热蒸汽多次利用的蒸发过程称为多效蒸发。显然，由于充分利用了二次蒸汽，多效蒸发具有节能降耗的优点。多效蒸发和单效蒸发的比较：评价蒸发过程的两个主要技术经济指标：能耗即操作费用与设备投资。对于多效蒸发装置来说，需考虑操作费与设备费总和为最小的原则来权衡最佳的效数。在单效蒸发过程中，每蒸发1kg的水需要消耗1kg以上的加热蒸汽，在规模生产中，蒸发大量的水分时则必需消耗大量的加热蒸汽。为了节省加热蒸汽的消耗，可采用多效蒸发。多效蒸发的最佳效数，与溶液的性质和热量损失的大小等多种因素有关，这种热量损失在专业上被称为温度差损失。①温度差损失：加热蒸汽温度与溶液沸腾时的温度即沸点存在着温度差，溶液蒸发就依靠这种温度差为动力进行换热蒸发浓缩，温度差越大，蒸发能力越强，热能损失越小，但由于某种原因会导致溶液沸点会升高，即只有在温度较高时才可以进行蒸发浓缩操作，溶液沸点的升高会导致温度差降低，使蒸发能力降低，热能损失越大，因此在蒸发浓缩操作过程中如何最大限度的降低溶液沸点是关键。单效和多效蒸发温度差损失的比较：单效和多效蒸发过程中均存在着温度差损失。若单效和多效蒸发的操作条件相同，效数越多，温度差越小，损失越大。这种损失体现在由于没有充分换热，使加热蒸汽能量白白扔掉。多效蒸发中的温度差损失较单效为大。②蒸发器的生产能力：当蒸发过程若没有温度差损失时，设计制造的相同生产能力的浓缩器，则三效蒸发和单效蒸发的生产能力大致相同。但是，两者由于多效蒸发时的温度差损失大于单效蒸发，因此多效蒸发时的生产能力低于单效蒸发。效数越多，温度差损失越大，蒸发装置的生产能力越小。同时，随着效数的增加，蒸发器的生产能力降低很快，致使设备投资迅速增加。③经济性：采用多效蒸发时的目的是为了提高加热蒸汽利用率，即经济性。对于蒸发相同的水量，采用多效蒸发时所需的加热蒸汽量远低于单效。理论上单效时蒸发一吨水需要消耗一吨蒸汽，双效时蒸发一吨水需要消耗0.5吨蒸汽，三效时蒸发一吨水需要消耗0.33吨蒸汽。但实际上由于蒸发器的热损失，各种温度差损失以及不同物料蒸发差异等因素，使多效蒸发的蒸汽消耗量大于理论值。下表列出了1－5效蒸发器蒸发1吨水需要消耗多少吨蒸汽的经验数据和理论推算数据。蒸发过程单位蒸汽消耗量 效数 单效 双效 三效 四效 五效 理论推算的蒸发1吨水消耗蒸汽量 1 0.5 0.33 0.25 0.2 实际测定的蒸发1吨水消耗蒸汽量 1.1 0.57 0.4 0.3 0.27由此可见，随着效数的增加，蒸发一吨水需要消耗蒸汽量下降，但效数增加多，下降缓慢。如由单效变为双效时，可节约加热蒸汽约50％，而由四效改为五效时，此时加热蒸汽只能节省10％，因此随效数的增加，可节省的加热蒸汽量愈来愈少，但设备费用却随着效数的增多而按比例增长，当效数增加到一定程度后，由于增加效数而节省的蒸汽费可能低档不了设备投资费的增长。同时，效数越多，温度差损失增加很快，尤其对某些浓溶液的蒸发还可能发生总温度差损失等于或大于有效总温度差的现象，致使蒸发操作无法进行，可见多效蒸发的效数是有限的，最佳效数应根据全面经济核算来确定。通常，对于水提药液或无机溶液等，本身沸点较高，温度差小，损失较大，则取2－3效；而对于有机溶液如醇溶液本身沸点较低，温度差大，损失较小，可取4－6效，近来由于能源紧张，煤价上涨，为节约热能，对蒸发器的效数已有适当地增加趋势。3、间歇蒸发和连续蒸发：根据蒸发过程中进料的连续性的不同，可将蒸发分为间歇蒸发和连续蒸发两种。间歇蒸发是属于分批进料或出料的操作。在蒸发过程中，蒸发器内溶液的蒸发和沸点随时间而改变，属于非稳定操作过程，适合于小规格多品种的场合。而连续蒸发则为连续进料和出料的操作，适合于大规模生产过程。4、循环型和单程型蒸发：循环型蒸发器的特点是药液在蒸发器内做循环流动，根据产生循环流动的原理的不同又分为自然循环型和强制循环型两种类型。例如，外加热式蒸发器即为循环型蒸发器的代表。外加热式蒸发器不仅易于清洗、更换，同时，还有利于降低蒸发器的总高度，这种加热器的加热管较长，循环管又未受蒸汽加热，这两点均有利于液体在器内的循环，使循环速度较大，可达1.5m/s。由于循环速度提高，造成加热面附近的药液浓度差较小，有利于减轻结垢。强制循环型蒸发器是在蒸发黏稠溶液时为了提高循环速度，可借助于外力的作用，如采用泵进行强制循环。强制循环蒸发器的循环速度一般为1.5－3.5m/s，有时可高达5m/s。由于循环速度大，其传热效果较自然循环蒸发器的大，但其动力消耗较大，每平方米传热面积耗费的功率为0.4－0.8KW。这类蒸发器可用于处理高粘度、易结垢以及有结晶析出的药液。单程型蒸发器的特点则是药液沿加热管管壁呈膜状流动，经过加热室一次即达到浓度要求，溶液在加热室中停留时间很短。因此，它使用于热敏性药液的蒸发。如升降膜式蒸发器。三、蒸发操作的特点：液体在容器或管道内被加热，当溶液温度达到所处压力下的液体沸腾时，液体内将急剧产生大量蒸汽，称之为沸腾。在溶液蒸发过程中，需要不断向系统提供热量，以保持连续沸腾汽化。而在蒸发过程中所产生的蒸汽必须及时从系统移出，才可保证蒸发过程的正常进行。显然，蒸发是一热量传递过程，其传热速度、效率是蒸发过程的控制因素，蒸发过程的关键设备是热交换器。但是，蒸发过程与一般的传热过程相比，又有自身的特点。1.溶液的沸点的升高：被蒸发的药液中含有一定量的不挥发性药用物质，即通常所说的制成最终干膏粉或喷雾干燥粉，由于有这些干物质存在，在相同压力下，药液的沸点要高于纯溶媒（如水或酒精）。这样，当加热蒸汽温度一定时，药液蒸发时的传热温差要小于蒸发纯溶媒时的传热温度差。药液的浓度越高，这种效应也越显著。因此，在进行蒸发设备的设计、选型、操作和计算时，必须考虑药液沸点升高的影响。2.溶液的特性：蒸发过程中料液的物理化学特性会随着药液的浓缩而改变。药液在浓缩过程中会出现结垢、析出结晶、产生泡沫、高温下分解或变性、黏度增高、腐蚀性增大等现象。在选择蒸发浓缩工艺和设备时需要认真考虑，尤其是蒸发器的结垢问题，是一个世界性的技术难题，需要仔细研究，加以解决。3.能量的有效利用和回收：药液蒸发时需要消耗大量的加热蒸汽，同时，又产生大量的二次蒸汽。因此，如何强化与改善加热器两侧的传热效果，如何充分利用二次蒸汽潜在的热量，达到节能增效的目的，是一个需要认真考虑的问题。四、影响蒸发能力的因素：1.溶液的温度差损失的影响因素：提高加热蒸汽的压力可以提高温度差，但是，从能量利用的角度来说，经济性较差。通过减压的方法可以适当降低冷凝器中二次蒸汽的压力，从而降低溶液的沸点和提高温度差，并且可以及时移出蒸发器中的二次蒸汽，有利于蒸发过程的顺利进行。但应当注意的是，依靠减压方法来提高温度差有一定限度。因为要维持冷凝器中的低压，既要求教高的真空度，则需要消耗较多的能量，又容易因溶液沸点降低而引起黏度的增加，使溶液流动阻力增加，传热能力降低。导致溶液沸点升高的几点主要原因：Ⅰ冷凝器挂垢导致冷凝效果差，使真空度下降，导致溶液沸点升高。Ⅱ由于溶液中溶质的存在，在蒸发浓缩过程中溶液浓度会升高，黏度增大，导致溶液沸点的升。Ⅲ由于溶液中液位高度所产生的静压力而引起的沸点升高。液层高度过高，静压力增大，溶液沸腾蒸发需要克服这种静压力后才能进一步蒸发，会导致沸点升高。Ⅳ由于蒸发装置管路流动阻力所引起的沸点升高。2.影响传热效率的因素：与管壁厚度成反比，越厚传热越差，与管壁导热系数成正比，导热系数越大效率越高，但对于易结垢物料，随着蒸发过程的进行，很快在传热壁面上形成垢层，使传热速率下降。即管内侧的污垢热阻就会变成影响传热效率的主要因素。为了减少污垢热阻，人们进行了许多研究，开发了一系列防垢和强化传热的方法和技术。例如，定期停车清洗、在线清洗，改变蒸发器结构等。五、蒸发浓缩强化和防除垢技术：蒸发器在运行过程中，存在着不同程度的避免结垢，从而产生传热不良问题。在传热壁面上形成导热系数很小的垢层不仅会使传热效率下降，流动阻力增加，使能耗增加，而且还将影响设备的安全和寿命。蒸发器的结垢及强化传热问题早已引起国内外企业界和学术界的广泛关注，并研究开发了一些防治措施。目前常用的清垢方法有：停车状态下采用化学或物理方法清洗，其不足之处是装置不能连续运行，降低产品产量和质量；采用增加加热器高度或使药液反循环操作等措施，来抑制药液在加热管内沸腾从而防止结晶垢层形成。而抑制药液在加热管内沸腾的措施将使传热效率降低，且不能完全防止结垢。因此，这些防治措施不理想，急需研究开发一些新的在线防除垢技术方法。20世纪80年代，研究者开始探索将惰性固体颗粒加入到汽液两相流动沸腾系统中，形成汽液固三相流动沸腾传热系统，以解决蒸发器的壁面结垢和强化传热问题。其中，固体颗粒的种类、粒径、形状与固含率的选择；确保汽液固三相流的正常循环；在适当时刻与适当区域实施汽液固三相分离等研究取得进展，在化工行业大量生产中有所应用。六、对于易起沫物料浓缩操作要点：Ⅰ保持低进液液位和低真空度，即低液位低真空；Ⅱ无论在什么情况下启动先将真空开到最大后再开蒸汽；Ⅲ保持进液稳定；Ⅳ可以把上部排空口打开少许，让冷空气进入，有助于泡沫的消失，对了千万不要打开下部排空口，不要轻易频繁开放空；Ⅴ控制好真空度及蒸汽压力，对于不同品种摸索不同的蒸汽大小（不是越小越好）。浓缩不稳定时不要随意调整真空度及蒸汽压，要逐渐开大真空度及蒸汽压，保持系统稳定很关键；Ⅵ进液温度低有利于浓缩不起沫；Ⅶ在浓缩含皂苷量比较多的药液时，可以加入一些消泡剂，常用的如食用豆油、菜籽油，阔气一点的可以加点司盘。有机溶剂也可替代，灵活运用调节表面张力。第三章醇沉分离技术利用一些成分能与乙醇产生沉淀的性质，或利用某些成分在不同的浓度的乙醇中溶解度差异，生成沉淀与其他成分分离。如在含糖或蛋白质的水提液中分次加入乙醇，使含醇量逐步达到80%以上。则难溶于醇的成分如；蛋白质，淀粉，树胶，黏液质等被逐级沉淀析出；同样，在乙醇提取液中加入一量的水，也会使树脂，叶绿素等水溶性较低的混合物沉淀出来。水提醇沉工艺在实际生产应用中尚缺乏对醇沉工艺的质量标准研究，以及对其“沉淀”的分析研究。根据实践经验，通常是待浓缩液经适宜浓度醇沉后，上清液与沉淀物有明显分界面。沉淀物里结实泥块，颜色越浅（与药液对比）表明醇沉成功。若沉淀物与上清液无明显界面，沉淀物呈泥糊状或蛋花状，上清液较少。说明原浓缩液中有相当含量的有效成分被吸附在沉淀物里，此时应对糊状沉淀加等量同浓度乙醇，再次醇沉，以使有效成分最大限度从沉淀物中沉淀出来（如沉淀出现严重“包裹”，有的采用加表面活性剂—小苏打化解）。经过时间和实验反复研究分析，得出这样一个常规定论：随着乙醇加入量的增加，药液含醇量越来越高。则沉淀增多，收率降低，药液上液中有效成分可能会增高，但沉淀掉的有效成分的量也会增多，这还要看不同品种有效成分对醇的溶解度。因此确定醇沉后的乙醇浓度是决定收率、含量、澄清度以及水溶性、醇溶性的关键因素，少加乙醇可提高收率、降低损失、但可能含量达不到、或有澄明度要求的口服类、有水溶醇溶性要求的针剂类品种项目不合格。如达到95%乙醇浓度则上清很淡，而用50%乙醇浓度则明显深多了，收率差很多。醇沉法的一般性操作就是为了减少有效成分的包裹或沉淀析出损失。方法不一致，有的是先加醇后加浓缩液，有的是先加料后加醇，有的先加稀醇再加料最后加醇。而有的边加醇边加料，还有的料醇一同加入后再搅拌、但实际经验及理论都有说明按下述方法操作应该比较科学。准备：1、浓缩液：40摄氏度，比重1.1—1.18，比重越低越有利，但酒精消耗加大。2、乙醇：30摄氏度或室温，90%—94%，酒精浓度过高，温度过低都易使药液产生包裹。操作：将浓缩液置于醇沉罐中，用少量热水将粘桶膏子或设备管道清洗。洗液合并浓缩液、开启搅拌、从罐顶部缓缓喷淋室温的70%乙醇少量（约为设备一半）后再缓慢加入室温93%乙醇，乙醇加入速度可逐渐加快、整个加入过程不得小于2小时，为提高搅拌效率，可采用罐底开放空的真空搅拌直至加入量计算值。用飘度法测乙醇含量与计算值相差较大，数值不相符，一般飘度法测量值比实际计算值要低。酒精加完后一般再搅拌半小时为宜、停机静止。醇沉法在实际应用中存在的问题；20世纪50年代后期中药的提取工艺中就有水提醇沉法的记载，时至今日已有相当比例的中药制剂采用了水提醇沉工艺，有的甚至将其视为中药提取工艺的“既定通则”。然而，水提醇沉法是否能达到预期效果，是否科学合理，在应用中存在哪些问题，仍是一个值得商讨的问题。1、醇沉对中药类有效成分的影响：水提醇沉工艺在分离除杂的过程中，对中药各类有效成分的含量有不容忽视的影响。这种影响除与醇沉过程中的吸附和包裹等作用有关外，还与有效成分本身的醇溶性差或工艺选择不合理等种种因素有关。如在考察水提醇沉法对生物碱类、黄酮类、皂甙、有机酸类等有效成分的影响时，发现该工艺对考察的有效成分有一定程度影响，特别是对含量低的成分影响更大，其成分损失在10%—50%，如苦参提出苦参碱含量2.79%，醇沉损失22.94%，麻黄提取麻黄碱含量0.598%，醇沉损失54.85%，黄芩提取黄芩甙含量4.53%，醇沉损失16.11%，甘草提取甘草酸含量6.34%，醇沉损失11.99%，桔梗提取桔梗皂碱含量3.01%，醇沉损失42.52%。水提醇沉法曾一度被视为中药口服液等液体制剂，除杂的通则而盲目套用，其不仅对以上有效成分会造成不同程度的损失，而且严重影响中药水提液中高分子物质，如蛋白质、多糖等成分。对于不同处方和剂型其“有效和“无效”均是相对的概念。当应用醇沉法沉淀去除所谓的杂质，即蛋白质、多糖等高分子物质时，实际是将其活性成分有效成分也一起去除了。一般随着醇浓度提高，因矿物含量、蛋白质及多糖含量均呈递减趋势，当醇浓度达80%时，各成分损失较大，严重影响制剂质量和疗效。2、醇沉法对中药微量元素的影响：中药富含人体必需的常量和微量元素，这些无机元素与人体的正常生长发育和生命运动有着极为密切的关系。此外，它们在水溶液中常与有机物分子形成不同络合物而引起协同抗病的作用。然而，在醇沉过程中，因受络合条件改变等因素影响，这些微量元素极易遭到损失。3、醇沉法对制剂质量和疗效的影响：（1）制剂质量方面：醇沉处理不仅影响有效成分含量，大大减低成品的内在质量，且其精制所得的外观性状澄明的药液，在保持期间，极易产生沉淀和粘壁现象。稳定性较差，严重影响了制剂质量。（2）制剂治疗方面：中药及其复方制剂成分多样，结构复杂。在临床中体现了复方配位的综合作用和整体疗效。同时，在提取过程中，各种成分之间因温度或其它因素，可能会形成新的有效的复合物。对防病治病起到治疗和增效作用。而这些体现疗效的新成分或复合物极有可能是醇不溶性成分。从而在醇沉过程中被沉淀滤除掉，大大影响制剂疗效。因此，有许多醇沉处理的制剂，其疗效性不及原始汤剂。4、醇沉法对设备利用、工艺操作的影响：(1)醇沉后药液浓缩干燥较困难，由于回收乙醇后的药液往往粘性较大，用浓缩器浓缩至一定浓度往往易起泡膨胀和蓄热焦化。而使用喷雾干燥制干膏时又易造成喷雾困难，甚至因严重粘壁而无法进行。（2）回收乙醇所产生的醇不溶性沉淀所造成的困难：回收乙醇时，随着醇浓度降低，一些醇不溶性成分随之沉淀析出，不仅使一些有效成分损失，且容易粘壁和糊化，设备清洗困难。（3）经醇沉处理所得的浸膏制粒困难：经醇沉处理的浸膏粘性增大，制粒困难，且由其浸膏所制得的颗粒烘干时易粘结成块。不易干燥，在干燥后不易整粒，颗粒收率较低，即使是采取沸腾干燥制粒，效果仍不理想。5、对生产周期、生产成本影响：采用醇沉法需经醇沉、静置、过滤、回收乙醇等工序，不仅生产周期长，生产工时多，而且需耗用大量乙醇和能源，生产成本较高，同时还需配以酒精回收塔等配套设备。其安全设施的要求和生产成本也相应提高。醇沉法能否去粗存精，是否能体现中医药传统特色，更好地发挥疗效。都与醇沉后的药液质量密切相关。因此，应选择科学合理的物理学指标，化学指标，药效学指标等严格控制工艺质量。同时醇沉成功的标准和依据是什么，沉淀物中活性成分是什么，作用如何等等，都应作进一步的考察和研究，同时，有必要制定醇沉法的适用范围，品种和检验标准等。以更好地指导生产和实践。尽管经醇沉法精制后得到澄清药液，但也存在有效成分损失、稳定性较差等弊端。所以要求新技术、新工艺替代水提醇沉法正势在必行。根据有关研究和实践证明，最新发展起来的高速离心技术、膜分离技术、吸附澄清技术和大孔树脂吸附技术等在中药提取液的澄清、分离、纯化等方面都表现出很浓的优越性，也逐步得到推广和应用。第四章精馏原理及操作一、精馏原理：为了将混合溶液得到较完全的分离，得到高纯度的组分，工业上常常采用精馏方法——即将混合液进行多次的部分汽化和部分冷凝，而使之分离的方法，精馏过程是利用液体混合物中各组分挥发程度的差异而进行分离的一种操作。其原理是；将料液加热使它部分汽化，易挥发组分在蒸气中增浓，而难挥发组分在液体中增浓，经过气液两相多次充分接触，进行传质传热。易挥发成分多次部分汽化和难挥发成分多次冷凝，就可使轻重组分得以分离。二、精馏操作：精馏操作的好坏，将直接影响产品的质量，产量和消耗定额。影响精馏操作因素很多，下面讨论精馏操作的几个参数：1、温度：塔顶，塔底的气液平衡组成就是产品的质量情况，塔顶、塔底的温度就反映了产品的质量、温度改变。则产品的质量和产量都相应地发生变化。如塔顶、塔底温度升高（增大塔顶、塔底蒸汽压）则产品产量可以增加，但质量却下降了。2、操作压力：塔内操作压力应尽量保持在允许范围内的稳定，虽然压力在小范围内变化，对汽液平衡无明显的影响。但大幅度的变化，会破坏精馏正常进行和汽、液平衡。导致整个操作恶化。为了维持操作压力恒定，常常将塔顶放空维持常压。如果压力过大，塔顶会造成溢流形成“喷酒”现象。此时塔底压力会超出平衡值。主要由于进汽压力过大引起，此时应该调小进汽压力，增大回流对塔顶降温降压。并增大冷却水回量，降低冷却水温度的调节。为了使塔顶压力大造成的跑酒损失降到最小，应将塔顶放空管接到楼下以便操作观察和回收。3、操作回流比的调节：从精馏塔顶因出的蒸汽经全凝后，一部分为塔顶产品收于浓酒贮罐中，另一部分通过回流装置返回到塔顶，这部分液体称为回流液。液体的回流在精馏操作的过程中是必要的，它不仅是蒸汽部分冷凝的冷却剂，同时又起着不断补充塔板上的液体，使精馏操作连续稳定的进行。在精馏操作中，我们把回流液量与塔顶产品量之比称为回流比，实际操作中人们往往用调节回流比来控制产品的产量。当塔顶酒精浓度降低时，采用加大回流比的办法，即开大回流阀们，增加塔内下降的液体流量。使上升蒸汽中难挥发组分冷凝的可能性加大，从而提高塔顶产品的质量。但回流比的增大，将影响塔顶产品产量，降低塔的生产能力。在精馏塔的实际操作中，精馏操作有如下几个要点：1、加入稀酒量不得过塔釜2/3，塔顶与塔底压力差不得过25pa，以防塔顶跑酒，塔底起沫稀酒杂质冲进填料中，造成液泛。2、开始精馏时，应设置成全回流操作，10—15分钟取样达到要求乙醇浓度。方可采出。因为开始精馏上升的汽液未能实现很好的传液传热交换，大部分为汽体，液体也只是上升过程被冷凝部分，只有实现回流才能保证精馏操作正常进行。3、精馏过程中控制好进汽阀门，回流及重出阀门，一般开始时稀酒浓度较高。进汽及回流都可以调小。进汽5Kpa，回流比1：1左右即可，但随着精馏操作进行。乙醇浓度逐渐变稀。应适当加大蒸汽及回流比（蒸汽视塔底酒度适当调整）当回流比达到7：1时，回收乙醇基本结束。4、精馏操作过程中塔顶温度不能超过80摄氏度，塔釜温度不能超过95摄氏度。5、当发现塔顶温度高于80摄氏度，应对塔釜内的稀酒进行浓度检测，如果稀酒精的浓度高于3摄氏度时，应加大回流比继续精馏，当塔釜内的稀酒浓度低于3摄氏度时，停止精馏，关汽放残液。6、操作过程中必须保证冷却水温水压充足，开机前要进行必要的循环水排汽操作。一般性常识：1、增加塔高，可以自然提升酒精浓度，操作时可采用较小的回流比，从而增加采出量提高产量。2.增加塔径及塔顶冷却器面积可以提高产量。塔主要技术参数：JL—300。（1）塔径∮300；（2）总高度：4450mm；（3）塔釜直径∮1000；（4）换热面积7平方米；（5）生产能力100L/h；（6）加热管内压力0.2Mpa,温度125摄氏度。（7）设备内温度小于90摄氏度。第五章喷雾干燥技术及操作一、干燥技术：干燥的目的在于使物料便于进一步加工、运输、贮存和使用，提高药物的稳定性，保证药物质量。由于制剂生产中被干燥物料性质、预期干燥程度、生产条件不同，所用的干燥方法也不同。常见的干燥方法有烘箱、烘房干燥、真空干燥（或称减压干燥）气流干燥、流化床干燥、喷雾干燥、冷冻干燥等，这里着重介绍近年发展起来的新型干燥技术——喷雾干燥技术。喷雾干燥是流化技术用于液态物料干燥的一种干燥方法。它是指通过雾化器将物料分散成雾状液滴。在干燥介质——热风作用下进行热交换，使雾状液滴中的水迅速蒸发，获得粉末状或颗粒状制品的干燥过程。1.流程：空气经过滤器滤过除杂除菌，再经过加热器加热至所需温度后，进入干燥室顶部的热风分配器，通过热风分配器的热空气均匀地进入干燥室内。并呈螺旋状转动。料液经贮槽进入塔顶，将料液送到装置在干燥室顶部的离心喷雾头，料液被送到高速旋转的盘上，由于旋转盘的离心力的作用，使料液在旋转盘表面上伸展为薄膜，并以不断增长的速度向盘心边缘运动，离开盘边缘时，就会使液体雾化，料液被喷成极小的雾状液滴。使料液和热空气接触的表面积大大增加，水分迅速蒸发，在极短的时间内干燥成品。2.优缺点：优点：（1）干燥速度快，时间短，药液经离心雾化后，被雾化成200um左右的雾滴，比表面积很大，每1L料液经雾化后可达300平方米左右，同时小粒子的蒸汽压比同温度下馏和蒸汽压大几倍，在高温气流中，瞬间就可蒸发95—98%的水分，完成干燥的时间一般为3—10S。（2）干燥过程中液滴温度不高，特别适用于热敏性物料的干燥，，而且成品质量好。（3）生产过程简化，操作控制方便，喷雾干燥可使物料溶液直接获得均匀的干燥产品，替代干燥、粉碎、过筛等多道工序，简化生产工艺流程。（4）产品质量好，保持原有的色、香味、产品粒径、松密度、水分等质量指标在一定范围内，使操作调整、控制管理方便、产品具有良好的分散性，、流动性、溶解性。（5）产品纯度高，生产环境优越，有利于保证制剂卫生，由于喷雾干燥是在密闭容器中进行，杂质不会混入，所得产品纯度高。采取措施后可获得无菌成品，同时避免干燥过程中粉尘飞扬。（6）操作稳定，易自动控制，减轻劳动强度。适宜于连续化大生产。缺点：（1）当进风温度较低时，热效率较低（40%以下）。（2）更换品种时，设备清洗较麻烦，操作弹性小，易发生粘壁现象。（3）设备庞大，投资大，体积传热系数小，废气中回收微粒的范围分离装置较复杂。二、喷雾干燥设备系统：以现有的离心式喷雾干燥为例介绍：喷雾干燥由空气加热系统、料液雾化系统、干燥系统及气固分离系统组成。现分述如下：㈠空气加热系统：包括空气过滤器和空气加热设备，空气过滤器有钢丝网超细过滤纤维形式，空气加热设备由电加热器和蒸汽翅片换热器组成。采用电加热可以避免由于蒸汽压力不高而难以达到进风温度要求的情况，便于精确调节进风温度，保证产品质量。㈡雾化系统：料液雾化成雾滴，雾滴与热空气的接触、混合是喷雾干燥独有的特性。雾化的目的在于将料液分散为微细的雾滴，具有很大表面积，当其与热空气接触时，雾滴中水分迅速汽化而干燥成粉末或颗粒状产品，雾滴的大小和均匀程度对产品质量和技术经济指标影响很大，特别是对热敏性物料的干燥尤为重要。如果喷出的雾滴大小很不均匀，就会出现大颗粒还没有达到干燥要求，而小颗粒却已干燥过度而变质，因此，料液雾化所用的的雾化器是喷雾干燥的关键部件。常用的雾化器有气流式，压力式和旋转式三种。1、雾化机理：当溶液雾化成雾滴时，必须向分散液滴供给一定的能量，用来克服在形成新的更多表面的表面张力和拈滞力。液体的雾化机理基本上可化分为三种类型：滴状分裂，丝状分裂，腹状分裂。⑴滴状分裂：在旋转雾化盘中，当盘的圆周速度和进料速率很低时，溶液的黏度和表面张力的影响是主要的。雾滴将单独形式并以盘边缘甩出。对于直接形成液滴的雾化情况（低进料速率和低盘转速时），液滴尺寸大约等于在盘周边表面上液膜的厚度。⑵丝状分裂：在旋转雾化器中，当盘转速和进料速度较高时，半球状料液被拉成许多液丝，液量增加，液丝数目也增加，但达到一定数值以后，再增加液量时，液丝就变粗，液丝数目不再增加，液丝极不稳定，距圆盘不远处就迅速断裂，变成无数小液滴。⑶膜状分裂：在旋转雾化器中，当盘转速和液量较大时，液丝数目与厚度均不再增加。液丝间相互合并成连续的液膜。这些膜由圆盘周边伸长至一定距离后破裂，分散成细小雾滴。压力式和旋转式雾化器所得雾滴较粗，而气流式雾化器所得雾滴较细。2.操作原理：当料液被送到高速旋转的盘上时，由于旋转盘的离心力作用，使药液在旋转盘表面上伸展为薄膜，并以不断增长的速度向盘的边缘运动，离开盘边缘时，就会使液体雾化，雾化机理有滴状，丝状，和膜状分裂。以哪一种分裂为主，则与盘的形状，直径转速，进料量及料液性质有关。1转速：旋转雾化器雾化轮圆周速度与雾滴平均尺寸对比表： 雾化轮圆周速度m/s 雾滴平均尺寸um >180 20—30 150—180 30—75 125—150 75—150 75—125 150—275旋转雾化器的液滴大小和喷雾的均匀性，主要取决于旋转盘的圆周速度和液膜厚度，而液膜厚度又与溶液的处理量有关。当盘的圆周速度小于50m/s时，得到的雾滴很不均匀，主要由一群粗雾滴和靠近盘处的一群细雾滴组成。喷雾的不均匀性随盘圆周速度的增加而减小。当盘的圆周速度为60m/s时，就不会出现上述不均匀现象。所以，这一圆周速度可以作为设计时所采用的最小值。通常操作时的旋转盘圆周速度为90—160m/s，该设计为1m/s（1700转/分/60×3.14×0.12）2旋转雾化器类型（形状）主要类型有光滑盘（无叶片盘）雾化轮（叶片盘）及旋转—气流雾化器。工业生产上，通常采用雾化轮（叶片盘），而光滑盘通常用于溶融液造粒，可以制造大颗粒。在雾化轮高圆周速度，液体高流量时，由于受到空气和液体表面之间的摩擦作用，液体在轮边缘直接产生分裂，液体呈现如一个薄膜状由叶片出来、这种机理，不适于形成均匀的雾滴，尽管可以产生小尺寸的雾滴。添加糊精等辅料，可以增加液体黏度和表面张力，起到增加雾滴均匀性的作用，但是，以增大平均液滴尺寸为代价，在喷雾干燥的一般操作情况下，调整料液性质是不可能和不考虑的。为了获得最佳液滴尺寸的均匀性，对于固定的进料速率，保证下述6个条件是必须的：①雾化轮转动是无振动。②离心力要大，即高的圆周速度。③保持光滑的叶片表面。④保持均匀的液体进料速度。⑤要完全润湿叶片表面。⑥料液在叶片上均匀分布。雾化轮产生的液滴尺寸受下列操作参数的影响：轮转速、轮径、轮结构（叶片数目和几何形状），进料速率、料液和空气的黏度，料液的表面张力，在工业喷雾干燥操作条件下，对液滴最有影响的参数是轮的圆周速度和叶片上的液体负荷即进料速率。①进料速率对液滴尺寸影响：在恒定的轮转速，轮径及料液的物理性质情况下，液滴尺寸和进料速率成正比。即进料速度越快，液滴尺寸越大。②轮转速对液滴尺寸的影响；在恒定的进料速率，轮直径及料液物理性质情况下，液滴尺寸与转速成正比，即转速越高，液滴越大。③液体粘度对液滴尺寸影响：在恒定的进料速率和雾化器转速下，液滴尺寸与料液粘度成正比，即料液粘度越大，液滴越大。④料液表面张力对液滴尺寸的影响：在其它参数不变时，雾滴直径与料液的表面成正比，即料张力越大，液滴越大，料液越浓，表面张力越大（表面结皮）。⑤液体密度对液滴尺寸的影响：其它参数不变时，液滴尺寸与料液密度成反比，即料液密度越大，液滴尺寸越小。⑥液料中固含量对液滴尺寸的影响：固含量增加，颗粒尺寸随之增加。⑦雾化产生的液滴尺寸还受雾化器尺寸的影响：研究表明，大多数物料雾化时雾滴尺寸与雾化轮直径，轮的叶片数，叶片高度均成反比，即轮直径越大，轮上的叶片数越多，叶片高度越高，雾滴尺寸越小。㈢干燥系统：空气（热风）分布器：在喷雾干燥器内，空气（即热风）和雾滴的运动方向及混合情况，直接影响到干燥时间和产品质量，运动方向可分为三大类：并流、逆流和混合流运动。由于空气——雾滴的运动方向不同，塔内温度分布也不同，本机热风分布器采用的是垂直向下和旋转气流结合并流型，这是一种较好的设计，即考虑到气流旋转，延长颗粒在器内的停留时间，又采用垂直流、防止粘壁。该机中热风通过档片垂直向下流动，环隙热风旋转运动的组合方式。大家都知道，热风在塔内产生旋转运动。不仅促进气——固之间的传质，传热过程。而且还增加了颗粒在塔内的停留时间。但是，这种旋转运动却带来了严重的粘壁现象。如何能解决既要保持热风旋转，又要避免由此产生的粘壁现象是设计者非常感兴趣的问题。喷雾干燥操作中的粘壁现象：粘壁现象是喷雾干燥操作者必须考虑的一个重要问题，这是因为：⒈粘壁后的物料，由于长时间停留在内壁上，有可能被烧焦或变质，影响产品质量。⒉粘壁后的物料，时常结块，落入干燥器产品中，使产品有时不能达到所规定的湿含量。⒊由于粘壁使物料结块，不得不增加粉碎过程以达到一定的细度。⒋许多操作，为了清除粘壁现象，不得不中途停止喷雾，缩短有效操作时间。粘壁现象可粗略分成三种类型：①半湿物料粘壁。②低熔点物料的热熔性粘壁。③干粉表面附着（或称表面附灰）1.我们通常碰到的是半湿物料粘壁。此类粘壁现象，与下列因素有关：喷雾干燥器结构、雾化器结构、安装和操作本器内的运动状态。喷雾干燥器结构：旋转式雾化器的干燥塔特点短而粗，长经比大约是H/b=0.6—1.2①雾化器结构安装：对旋转式雾化器运转时要防止振动。②热风在干燥器内的运动：对于旋转式雾化器、热风在空气分布器中做不强烈的旋转而进入干燥塔内、可减少气流与伞状雾滴云（雾炬）相碰撞而产生的扰动，从而叫少物料黏附在顶盖上。③操作过程调节：减少进料量，提高进出的风温，进料均匀稳定，增加塔内负压值（但有困难将粉子抽跑）调整进出口风机风量，适当增大等，降低进液物料含水量，提高进液温度可减少物料黏附塔壁。2、低熔点物料的热熔性粘壁：热熔性粘壁决定于在干燥温度下颗粒的性质。颗粒在一定熔点温度下熔融而发粘，粘附在热壁上，该类型粘壁可根据被干燥物料的熔点来判断，可采用下列方法解决（1）控制热风在干燥器内的温度分布，限制塔内最高温度不超过物料的熔点，考虑采用低温喷雾干燥法。（2）采用夹层用冷空气冷却干燥器内壁，保持低壁温。本机夹层风机即为此用。（3）采用冷空气吹扫塔内壁，既能冷却，又能吹扫粘壁物料。是比较实用的。3、干粉的表面粘附：这是不可避免的，不坚固，很薄，内壁光滑抛光不易粘附干粉，而表面粗糙不平易粘粉，因此要注意清场不要用铁器对塔壁用力刮抢，以免划伤产生干粉吸附。对于这种粘壁，常用（1）振动法（间歇手动，间歇或连续电动、气动）（2）空气吹扫法（3）转动链条连续清除法。（4）转动刮刀连续清除法。干燥塔是物料干燥成产品的设备，几乎都采用塔式结构，塔底为锥形，有利于收集干粉并防止粘壁。㈣气固分离系统：气固分离设备的选择主要根据物料的物理性能、贵重程度和对环境的污染程度来决定。通常采用旋风分离器和袋滤器，湿法除尘。因得到的回收细粉处理较麻烦，使用不普遍。一级旋风分离器可达到95%以上的分离效率。并且经久耐用，压力损失较小，结构简单，制造容易。因而得到广泛应用。旋风分离器形式有切线型、蜗壳型和扩散型。蜗壳型虽然制造困难，但对细粉分离效率较高，阻力降也小，性能较佳，选择最佳的气流入口速度乃是决定旋风分离效率的关键，切线型旋风分离器的入口速度为15—20m/s，袋滤器能捕集极细的粉尘，且效率可达99%以上，但是清洗较麻烦，阻力降也大，在能满足效率的前提下，不一定设置袋滤器。㈤湿法除尘设施——文丘里型洗涤器。（1）原理：湿法除尘是用水或产品的稀溶液从含尘空气中除去粉尘的。含尘气体通过一个文丘管。洗涤液以文丘里管的喉管从切线方向喷射而进入，与气体一起上升。并在管子内壁形成液膜与含尘气体充分接触，而将粉尘湿润捕集下来（文丘里型）。（2）目的：在喷雾干燥系统中，湿法除尘器总是作为二次回收粉尘的装置，以回收经初级回收装置——旋风分离器所没有除尽的少量粉尘。因此，安装除尘器的主要的在于净化含尘气体，以免产品排至大气中使大气污染，同时也回收了产品。（3）工作方法流程：含尘气体进入文丘管的性缩管中，气速逐渐加大，到最狭窄的喉管处，气速达到最大植，洗涤水在喉管进口的周边上切线喷入气流中，由于喉管处气速很高（一般为30—50m/s），把进入喉管的液体吹成雾状弥散在整个气流中，使气体中的粉尘凝聚在液滴上，然后进入扩散管中减速，再进入上部的气液分离器，将气水分开，这时气体得到净化，而液体可以循环不使用。。对于1um以上的粉末来说，捕集效率为90—95%，适当控制操作条件甚至嫩能够除区去0.1um的粉尘，另外含尘气体应有足够的湿度。但其达到喉管处达到饱和。进入扩散管后由于压力增大而使水气在粉尘上冷凝，从而提高了除尘效率。文丘里洗涤器的压力降一般为2000pa，气体的用水量为0.3kg/h/立方米气体。碟形阀通常是装在旋风分离器底部的，其下接一个可以拆卸的圆通筒，碟形阀是人工起闭的，当粉尘在关闭的碟形阀上积满时，就可以打开碟阀，将粉尘放到可拆卸的筒中。换筒时，碟阀不能严密的密封，旋风分离器的排出管要放出大量粉尘，同时漏气使抽风机送至空气加热器中的气体量，但是，输入热量应保持恒定，这就需要提高进入温度，这对不耐高温的产品是不合适的，因此要注意。这种装置的缺点是换筒时很费力，而且需要经常注意系统的操作情况。二.喷雾干燥操作参数及要点：㈠喷雾干燥操作过程中的主要技术参数如：1、进料浓度2、进料速度3、进风温度4、出风温度5、风量m3/h6、蒸发水分量kg/h7、干粉生产能力8、成品含水量9、料液预热温度喷雾干燥能否成功，能否得到理想的粉末，与许多因素有关，选择适宜的技术参数尤为重要，可以依据以下几个发面来确定基本的参数范围。1进出风温度：进风温度是指进入干燥塔内的热气流的温度，出风温度是指干燥塔内排出废气温度，进出塔风温直接影响产品质量和工作效率，温度高，雾滴得到的热量多，水分蒸发就快，但高温对药品质量不利，会使塔上部着落的粉末色泽变深，气味变焦，会造成有效成分破坏，反之，温度低，雾滴得到的热量少，水分蒸发就慢，或者水分尚未完全蒸发、粉末就落在塔壁上，得不到干粉，因此，喷雾时必须掌握好进出塔风温，进风温度由加热器控制，一般进风温度控制在130℃—180℃之间，出风温度控制在65℃—90℃之间，此时大多数中药材喷雾干燥均能成功，但对于某些含糖、果胶等成分较多的中药材以及中药材的醇提醇沉浸膏粉末的熔化点低，用此条件喷干得到的粉末易粘壁，必须适当的降低进出塔风温，才能得到流动性较好的粉末，喷雾干燥时应根据药材性质，所含成分及提取方法等来选择相应的进出塔风温。2塔内空气流量：即风量，对进出风温度有一定的影响，在设备加热效能一定时，加大空气流量，使进出风温度都下降，这样在加热效能不变的情况下低温干燥，对粉末质量有好处，但空气流量过大时，会使一些颗粒较细的粉末随风排出，影响产品收得率。所以必须根据药材性质，质地轻重，粉末粒度大小等来选择合适的空气流量。3药材性质与料液相对密度：中药材品种繁多，性质各异提取液相对密度也会影响到喷雾干燥的效果，如含粘性较多的药材如黄柏当提取液的相对密度达到1.09（60℃测）时喷雾后得到丝状物，不能得到均匀流动性的粉末，只有适当的降低浸膏的相对密度才能雾化成流动性较好的球性粉粒，因此，对于含粘性较多的药材掌握好浸膏的相对密度是喷雾成功的关键。大多数药材提取液相对密度的变化对喷雾的影响不大，只要浸膏能均匀流动都能雾化成粉，只是相对密度不同，得到的粉末形状，粘度、色泽、密度等性质不同而已。粉末含水量：粉末含水量是评价喷雾的效果指标之一，同时影响到制剂后续处理和成品质量，应加以控制，一般含水量高低与塔内空气温度、料液、浓度药材等因素有关、干燥塔内空气温度高，则粉末含水量低，待喷料液浓度大，则含水量高，药材品种不同则粉末含水量各异。另外，与风量，进液量、进料温度都有影响。㈡对于粘度较大的低熔点物料操作要点：1、降低进料密度，1.05—1.102、降低进出塔风温，进风160℃，出风75—80℃。3、进料速度流量适当降低。4、整个系统保持密封良好，旋风分离器封严，严禁漏风进潮气。5、料液均匀无杂质，并适当预热。6、进料速度均匀，不得时大时小，开始时流量要小，逐步加大，调节到适当为止，流量要稳定。7、喷雾干燥前干燥室加热充足，有180-200℃，半小时预热时间。8、风量调整好，保持塔内适当负压，—200—400pa，风量大，负压大，则水分蒸发加快，塔内温度降低，但物料粉末在塔内停留时间短，且易泡粉子，因此大风量，大负压是不可取的。9、保养好离心喷头，保证无残留物。10、少量加入糊精10%、淀粉或乳糖。㈢对于含水量要求较低的普通粉末喷料操作要点：含水量受出风温度和热风流速影响较明显。1、适当提高进出塔风温，进塔180—190℃，出塔90℃。2、保持系统密封良好，严禁漏风漏气进潮气。3、适当降低进料量。4、进料前系统充分预热，进料及管道均匀无杂质，开始流量要小，逐步加大。5、物料密度不要太大，密度为1.10—1.18较合适，（适宜范围较宽1.05—1.25）6、应根据出风温度，粉末回收率等情况来选择风速，为防止已干燥的粉末在度吸潮湿，应及时将含水蒸汽的热风排出塔外。㈣浸膏相对密度及出风温度对干燥效果的影响：浸膏相对密度对喷干效果影响很大、它与雾化难易程度、雾滴粒子大小、干燥速度快慢、产品干燥程度（含水量）密切相关。进出风温与含水量也有较大关系。结果表明，出风温度在70℃时，含水量6.5%；而出风温度达85℃，含水量约为4%；90℃约为3%。三、操作过程：Ⅰ、生产前准备及检查：（一）准备：1、检查塔体，旋风分离器，风管，贮液罐，进料管等部件是否清洗干净，如不清洗马上清洗干净，并用酒精消毒。2、将旋风分离器就位，并将其与塔体，回风机会连接管道连接，注意密闭不能漏气。（二）、检查；1、管道连接处是否安装好密封材料，以保证位未经加热的空气进入干燥室。2、门和观察窗孔是否关上，并检查是否漏气。3、筒身底部和旋风分离器底部的接粉器在安装前应检查密封处是否脱落，未脱落方可再旋紧接粉口，接粉器必须清洗和干燥。4、检查离心机的运行旋转方向是否正确。5、离心机出口处的调节蝶阀是否打开，不要把蝶阀关死、否则将损坏电加热器和进风管道，这一点必须引起充分注意。6、进料泵的连接管道是否接好，电机与泵的旋转方向是否正确。7、干燥室顶部放喷雾头处是否盖好，以免漏气。Ⅱ、运行：1、加热：首先开启离心机，然后开启引风机，15秒后开启电加热器，并检查是否漏电（用电笔），如正常即进行筒身预热，因热风预热决定干燥设备的蒸发能力，在不影响被干燥物料的质量前提下，应尽可能提高进风温度，如为热敏性物料或粘度较大熔点低物料应适当降低。一般预热温度250℃左右，此时贮料罐内的物料也进行预热。预热时，干燥室顶部安放喷雾头处，干燥室底部接管处及旋风分离器下料口处必须堵住，以免冷风进入干燥室，降低预热效率。2、启机；当干燥室内进口温度到达180—220℃时，放置离心喷雾头，将萸诺泵进出料软管分别连与贮罐与塔顶进液管口（喷雾头），启动雾化器油泵。15秒钟以后，开启离心雾化器，当喷雾头达到最高转速时，约5秒后开启进料泵，加入料液下料量由小到大，否则将产生粘壁现象。直至调节到适当的要求。开启进料泵15秒以后开启气罐，15秒后开启夹套风机给塔壁制冷，最后将水除尘注水（15秒钟后），启机过程完成。3、运行：（1）控制好进出口风温，进料频率，，塔内负压值，进料浓度温度等操作参数成品的水分取决于排风温度，在运行过程中保持排风温度为一个常数是极其重要的，这取决于下料量的大小，下料量调节稳定，出口温度是不改变的，若料液的含固量和流量发生变化时，出口温度也会出现变动。（2）产品温度太高，可减少加料量，以提高出口温度，产品的温度太低，则反之。对热敏性物料为使产品温度较低，可使进风温度适当降低（-5—10℃），并增加进料量频率0.5——1，以降低排风温度，但产品的温度将相应提高。应注意调整的适宜度。（3）干燥后的成品被收集在塔体下部和旋风分离器下部的接粉器内，在接粉口未充满前就应该调换，在调换接粉器时，必须先将上面蝶阀关掉方可进行。（4）若干燥的成品具有吸潮吸湿性，旋风分离器及管道接粉口部位应用绝热材料包扎，这样可以避免干燥成品的回潮吸湿。4、关机：1、当贮罐内料液全部喷完，应适当假如蒸馏水（蒸汽冷凝水100目滤过液）5L左右。冲洗管道和离心雾化盘5—10min再关机。2、关机时先将送料泵关闭。15秒后将加热系统装置关闭，而后关闭离心雾化器，15秒后将油泵关闭，15秒左右关闭气锤。随后关闭夹套风机，水除尘阀门。而后将送风机关闭，当进口温度降至100℃以下时，关闭引风机，整个系统停机结束。一般按照以上顺序相隔15秒即可（引风机须等到进口温度降至100℃以下才能关闭）。Ⅲ、清洗清场：为保证干燥塔及其管道和所有与成品接触的部件的纯洁，得到一流的产品，有规则的清洗设备是十分必要的。当产品更换品种时，或是设备已经停产24小时以上未清洗，应全面彻底清洗一次。对于旋风分离器及进出风管应拆卸到指定区域，如有积存尾料应清除收回尾料。，用热水冲洗至清洁，放至指定地点，使用前安装。对于塔底应用扫刷，抢子等工具干洗清除，粘附物料收集后，用喷枪打热水（60℃）洗液收集浓缩作尾料，如有必要将塔用2—4%浓度的NaOH溶液加热60℃进行洗涤，然后用清水清洗。贮罐：料软管用清水冲洗后，用热水冲洗（喷枪打），软管用75%乙醇浸泡。湿法除尘器如可回收，则回收，否则放掉。空气过滤器的清洗，应安周围环境条件，即空气中含尘量的高低而定。一般含量高的3-6星期清洗一次，喊尘量低的6-8星期清洗一次。其中的不锈钢初效滤网，用碱法洗涤后，仍应均匀地敷设到空气过滤器的框架内，并喷以轻质锭子油或真空泵油。喷头的清洗保养见说明书——离心喷头的保养。提取工艺技术培训考核试题一、填空题：25分（每空1分）1.中药提取过程实质上是可溶性的药用物质从固态药材中传递到液体溶媒中的（传质）过程，可分为下列相互联系的四个阶段：（浸润）阶段、（溶解）阶段、（扩散）阶段、（置换）阶段。2.常用的提取溶剂分为两大类：（惰性）溶剂、（反应）溶剂。3.渗漉提取法操作过程分为（粉碎）、（浸润）、（装罐）、（浸渍）、（渗漉）5个过程。4.常用的蒸发浓缩过程有（常压）和（减压）蒸发、（单效）和（多效）蒸发、（间歇）和（连续）蒸发、（循环）型和（单程）型蒸发等各种类型。5.理论上单效时蒸发一吨水需要消耗（一）吨蒸汽，双效时蒸发一吨水需要消耗（0.5）吨蒸汽，三效时蒸发一吨水需要消耗（0.33）吨蒸汽。6.评价蒸发过程的两个主要技术经济指标：（能耗即操作费用）与（设备投资）。二、选择题：20分（每题4分）1.提取工艺参数粉碎程度以（3）为宜。（1）粉碎程度越高；（2）粉碎成粗粉；（3）粒度适宜且均匀。2.提取工艺参数温度以（1）为宜。（1）应控制温度在沸点温度下或接近沸点温度；（2）升高温度有利提取，温度越高越好；（3）应控制在沸点温度。3.一般来说，亲水性愈强的化合物愈容易溶解于（3）极性（2）的有机溶剂。而亲脂性愈强的化合物愈容易溶解于（1）极性（4）的有机溶剂。（1）；石油醚、苯等（2）较强；（3）水以及乙醇等；（4）较弱。4.减压蒸发的优点（1、2、3）：（1）使所需的传热面积减小；（2）由于溶液沸点降低，可以利用低压蒸汽或废热蒸汽作为加热蒸汽；（3）由于溶液沸点降低，可以防止热敏性物料的变性或分解；（4）溶液黏度降低。5.减压蒸发不足（2、3）：（1）系统的热损失较大。（2）减压蒸发时，形成真空系统时需增加设备和动力消耗。（3）由于溶液沸点降低，从而引起沸腾传热系数降低，影响蒸发能力。三、名词解释：15分（每题7.5分）1.渗漉法：将药材粉碎后装入特制的渗漉筒或渗漉罐中，从渗漉罐上方连续通入溶媒，使其渗过罐内药材积层，发生固液传质作用，从而浸出有效成分，自罐体下部出口排出浸出液，这种浸出方法称为“渗漉法”2.蒸发：蒸发是利用加热的方法将溶液加热至沸腾状态，使其中的挥发性溶剂部分汽化并移出，以提高溶液中的溶质浓度并分理出溶剂的过程。也就是说，蒸发的过程就是向系统中输入一定热量条件下的溶液浓缩和溶剂回收的过程。四、简答题：40分（每题10分）1.渗漉法的特点①把药材看成是同样大的团球状物质，自上而下地层叠为很多层，把浸出溶剂也看成无限多份，连续地加入浸渍过程，当溶剂通过每一层药材颗粒就发生一次溶剂浸入药材、溶解溶质和溶质向外扩散的扩散平衡过程，然后溶剂再进入下一层药材，再扩散至平衡，这样反复进行扩散平衡的渗漉浸出过程。②渗漉提取过程类似多次浸出过程，浸出液可以达到较高的浓度，其浸出效果好。③不需加热，可常温操作。④溶剂用量少，过滤要求较低，简化了渣液分离操作过程。⑤本法操作技术要求较高，否则影响提取效率。2.渗漉法适用范围：适于提取热敏性、易挥发性或剧毒类中药物料；适于提取有效成分含量较低或要求浸出液浓度较高的中药物料；对于一些其提取物为黏性的、不易流动的物料，如乳香、芦荟等不宜使用本法。3.导致溶液沸点升高的几点主要原因：Ⅰ冷凝器挂垢导致冷凝效果差，使真空度下降，导致溶液沸点升高。Ⅱ由于溶液中溶质的存在，在蒸发浓缩过程中溶液浓度会升高，黏度增大，导致溶液沸点的升。Ⅲ由于溶液中液位高度所产生的静压力而引起的沸点升高。液层高度过高，静压力增大，溶液沸腾蒸发需要克服这种静压力后才能进一步蒸发，会导致沸点升高。Ⅳ由于蒸发装置管路流动阻力所引起的沸点升高。4.对于易起沫物料浓缩操作要点：Ⅰ保持低进液液位和低真空度，即低液位低真空；Ⅱ无论在什么情况下启动先将真空开到最大后再开蒸汽；Ⅲ保持进液稳定；Ⅳ可以把上部排空口打开少许，让冷空气进入，有助于泡沫的消失，对了千万不要打开下部排空口，不要轻易频繁开放空；Ⅴ控制好真空度及蒸汽压力，对于不同品种摸索不同的蒸汽大小（不是越小越好）。浓缩不稳定时不要随意调整真空度及蒸汽压，要逐渐开大真空度及蒸汽压，保持系统稳定很关键；Ⅵ进液温度低有利于浓缩不起沫；Ⅶ在浓缩含皂苷量比较多的药液时，可以加入一些消泡剂，常用的如食用豆油、菜籽油，阔气一点的可以加点司盘。有机溶剂也可替代，灵活运用调节表面张力。提取工艺技术培训考核试题姓名：得分一、填空题：25分（每空1分）1.中药提取过程实质上是可溶性的药用物质从固态药材中传递到液体溶媒中的（）过程，可分为下列相互联系的四个阶段：（）阶段、（）阶段、（）阶段、（）阶段。2.常用的提取溶剂分为两大类：（）溶剂、（）溶剂。3.渗漉提取法操作过程分为（）、（）、（）、（）、（）5个过程。4.常用的蒸发浓缩过程有（）和（）蒸发、（）和（）蒸发、（）和（）蒸发、（）型和（）型蒸发等各种类型。5.理论上单效时蒸发一吨水需要消耗（）吨蒸汽，双效时蒸发一吨水需要消耗（）吨蒸汽，三效时蒸发一吨水需要消耗（）吨蒸汽。6.评价蒸发过程的两个主要技术经济指标：（）与（）。二、选择题：20分（每题4分）1.提取工艺参数粉碎程度以（）为宜。（1）粉碎程度越高；（2）粉碎成粗粉；（3）粒度适宜且均匀。2.提取工艺参数温度以（）为宜。（1）应控制温度在沸点温度以下或接近沸点温度；（2）升高温度有利提取，温度越高越好；（3）应控制在沸点温度。3.一般来说，亲水性愈强的化合物愈容易溶解于（）极性（）的有机溶剂。而亲脂性愈强的化合物愈容易溶解于（）极性（）的有机溶剂。（1）；石油醚、苯等（2）较强；（3）水以及乙醇等；（4）较弱。4.减压蒸发的优点（）：（1）使所需的传热面积减小；（2）由于溶液沸点降低，可以利用低压蒸汽或废热蒸汽作为加热蒸汽；（3）由于溶液沸点降低，可以防止热敏性物料的变性或分解；（4）溶液黏度降低。5.减压蒸发不足（）：（1）系统的热损失较大。（2）减压蒸发时，形成真空系统时需增加设备和动力消耗。（3）由于溶液沸点降低，从而引起沸腾传热系数降低，影响蒸发能力。三、名词解释：15分（每题7.5分）1.渗漉法：2.蒸发：四、简答题：40分（每题10分）1.渗漉法的特点2.渗漉法适用范围：3.导致溶液沸点升高的几点主要原因：4.对于易起沫物料浓缩操作要点：浸出液溶剂药材溶剂渗漉浸渍装罐、排空气充分搅拌、浸润粉碎药渣