中藥提取技術(shù)

1、簡述生物酶輔助提取中藥成分的原理纖維素酶提取答：酶解破壁 有效成分的提取中藥的生物酶輔助提取法是在傳統(tǒng)提取方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)植物藥材細(xì)胞壁的構(gòu)成，利用酶反應(yīng)所具有的極高催化活性和高度專一性等特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的生物酶，將細(xì)胞壁的組成成分纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)等水解，從而使植物細(xì)胞內(nèi)有效成分更容易溶解、擴(kuò)散的一種提取方法。2、酶解技術(shù)在中藥提取中的應(yīng)用（一）多糖 甘草多糖的酶輔助提取運(yùn)用正交設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)酶法提取工藝，采用分光光度法測(cè)定多糖含量。多糖的酶及超聲聯(lián)合提取 采用正交試驗(yàn),優(yōu)化玉米須多糖的酶及超聲提取方案,并研究這兩種方案的結(jié)合效果.結(jié)果三種提取工藝中聯(lián)合提取多糖得率最高,酶輔助提取次之,超聲提取最低.結(jié)論聯(lián)合提取是一條高效的提取路線.（二）、酶解技術(shù)在中藥成分轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用研究證明,白藜蘆醇具有抗菌、抗癌、抗炎、抗過敏、降血脂和抗氧化等多方面的藥理活性,是目前研究較熱門而有希望的抗癌藥劑之一。 白藜蘆醇在虎杖中主要以苷的形式存在,因此,作者考慮將白藜蘆醇苷轉(zhuǎn)化成白藜蘆醇苷元,這將大大提高白藜蘆醇的得率。（虎杖提取用乙醇）（三）、酶解技術(shù)在中藥提取液精制與純化的應(yīng)用中藥水提液含有多種類型的雜質(zhì)，如淀粉、蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)、果膠等。采用常規(guī)提取法時(shí)，煎煮過程中藥材里的蛋白質(zhì)遇熱凝固、淀粉糊化，影響有效成分煎出，分離困難。針對(duì)中藥水提液中所含的雜質(zhì)類型，采用相應(yīng)酶將其降解為小分子物質(zhì)或分解除去，可解決上述問題，并改善中藥口服液、藥酒等液體制劑的澄清度，提高成品質(zhì)量3.利用酶解法、超聲波法、微波法、超高壓法提取多糖或黃酮類成分的設(shè)計(jì)方案。酶解法-單因素考查法：（一）溫度（二）酶用量酶解溫度55，pH6.5酶解2小時(shí)纖維素酶（三）酸堿度固定：纖維素酶的量，酶解溫度，時(shí)間2h，考查pH影響。（四）酶解時(shí)間固定：纖維素酶量，酶解溫度55pH6.5，考查不同時(shí)間正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)由表中可知，各因素對(duì)提取效果的影響順序依次為AB C即酶解溫度酶解時(shí)間達(dá)到極顯著水平（P0.05）最佳工藝組合為A2B2C3超聲波法超聲提取青蒿多糖的工藝優(yōu)化 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上(最優(yōu)條件為:溫度60,功率80W,固液比1:30,提取時(shí)間30min),按表1影響因子及水平進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定結(jié)果見表2。超聲提取青蒿多糖因素水平表微波法-水黃芪苷提方案設(shè)計(jì)選用L9(34)正交設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因素水平安排見表1超高壓法-結(jié)果與數(shù)據(jù)分析: 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 按照盡量減少試驗(yàn)次數(shù)和尋求設(shè)計(jì)最優(yōu)的原則, 選擇提取壓力(A )、溶劑體積分?jǐn)?shù)(B) 和固液比(C) 作為因素, 每個(gè)因素各取3 個(gè)水平, 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果見表5。（注意：此題沒有答案，以上是從老師的課件復(fù)制下來的?？辞孱}目，清楚自己需要寫什么，不要把該抄不該抄的全抄了，總的一句這題自己執(zhí)生啦?。?、酶解提取技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及存在問題通過酶工程技術(shù)可在溫和條件下對(duì)藥效成分進(jìn)行高選擇性轉(zhuǎn)化，不僅能克服工業(yè)常用提取方法中提取率低、工序復(fù)雜等問題，還能提高提取體系的澄清度、改變藥材質(zhì)地，同時(shí)可以在提取中改變?cè)刑烊怀煞纸Y(jié)構(gòu)，增加提取物的生理活性。且耗能低，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。因此，酶工程技術(shù)對(duì)中藥有效成分的提取具有潛在的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。存在問題 酶法提取對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較高，為使其發(fā)揮最大作用，需先經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定最適反應(yīng)條件，如溫度、pH及作用時(shí)間等。還需綜合考慮酶及底物濃度、抑制劑和激動(dòng)劑等對(duì)提取物的影響。酶反應(yīng)個(gè)別目標(biāo)成分的變化。酶與非目標(biāo)產(chǎn)物的殘留.酶制劑的標(biāo)準(zhǔn)5、超聲波提取的原理提取原理1）機(jī)械效應(yīng)：超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)振動(dòng)，從而強(qiáng)化介質(zhì)的擴(kuò)散、傳質(zhì)。2)熱效應(yīng)：超聲波在介質(zhì)中傳播過程是一個(gè)能量的傳播和擴(kuò)散過程，即超聲波在溶劑傳播過程中，其聲能可以不斷被溶劑的質(zhì)點(diǎn)吸收，溶劑將所吸收能量的全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能，從而使溶劑本身和藥材組織溫度的升高，增大了藥物有效成分的溶解度。（瞬時(shí)性）3）空化效應(yīng)：溶劑內(nèi)都或多或少地溶解了一些微氣泡，氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡由于定向擴(kuò)散而增大，形成共振腔，然后突然閉合，這就是超聲波的空化效應(yīng)。增大的氣泡在閉合時(shí)會(huì)在其周圍產(chǎn)生高達(dá)幾千個(gè)大氣壓的壓力，形成微激波，它可造成植物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體的破裂，而且整個(gè)破裂過程在瞬間完成，有利于有效成分的溶出。6、超聲波提取的特點(diǎn)及存在問題提取特點(diǎn)1）提取不需加熱；2）提高了藥物有效成分提取率；3）溶劑用量少；4）超聲提取是物理過程，不影響大多數(shù)藥物有效成分超聲提取存在的問題：（1）超聲提取機(jī)制和影響因素尚有諸多問題待解決 ；（2）超聲產(chǎn)業(yè)化專用設(shè)備尚需改進(jìn)；（3）完整的大生產(chǎn)工藝尚需完善7、微波提取的原理微波是指波長從10-3 10-1 米,它介于紅外線和無線電波之間。頻率為300MHz-300GHz的電磁波。只有915MHz和2450MHz被廣泛使用。微波中藥輔助提取原理 微波輻射高頻電磁波穿透提取介質(zhì)，到達(dá)物料的內(nèi)部維管束和腺胞系統(tǒng)。由于吸收微波能，細(xì)胞內(nèi)部溫度迅速上升，使其細(xì)胞內(nèi)部壓力超過細(xì)胞壁膨脹承受能力，細(xì)胞破裂。細(xì)胞內(nèi)有效成分自由流出，在較低的溫度條件下提取介質(zhì)捕獲并溶解。通過進(jìn)一步過濾和分離，便獲得提取物料. 8、微波提取的特點(diǎn)及存在問題用溶劑提取中草藥有效成分常用浸漬法、滲漉法、回流提取法及連續(xù)回流提取法等、從原理上來講均可以加入微波進(jìn)行輔助提取，使之成為高效中草藥有效提取設(shè)備?？欤褐恍枰獛追昼娋涂梢赃_(dá)到傳統(tǒng)方法加熱多個(gè)小時(shí)才能達(dá)到的萃取效果。多：消除了熱梯度，從而使提取質(zhì)量大大提高，有效地藥物功能成分。由于微波可以穿透式加熱，提取的時(shí)間大大節(jié)省。大大簡化工藝流程。微波提取沒有熱慣性，易控制，所有參數(shù)均可數(shù)據(jù)化，和制藥現(xiàn)代化接軌。溶劑用量少，減少排污，污染小。微波提取物純度高，可水提、醇提、脂提。適用廣泛。提取溫度低，不易糊化，分離容易，后處理方便。節(jié)省能源.溶劑用量少(可較常規(guī)方法少5090)；微波設(shè)備是用電設(shè)備，不需配備鍋爐，無污染、安全、屬于綠色工程；生產(chǎn)線組成簡單，節(jié)省投資；不足：加熱快速，瞬間達(dá)到的溫度高，致使熱敏性物質(zhì)變性或失活。被分離的產(chǎn)物所處的位置需容易吸水，否則難以吸收足夠的微波能將自身擊破存在問題：1、微博對(duì)不同植物細(xì)胞或組織有不同的作用，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物的釋放也有一定的選擇性；2、僅適用于熱穩(wěn)定的產(chǎn)物；3、被處理的物料具有良好的吸水性；4、有效成分提高，但對(duì)物料療效有無影響，尚需進(jìn)一步研究；5、該技術(shù)在中藥中的應(yīng)用，大多還是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。9.微波萃取的工藝流程（簡圖）（答案不確定）微波萃取工藝流程： 選料清洗粉碎微波萃取分離濃縮干燥粉化產(chǎn)品微波萃取罐結(jié)構(gòu)組成:內(nèi)萃取腔、進(jìn)液口、回流口、攪拌裝置、微波加熱腔、排料裝置、微波源、微波抑制器。10、超臨界流體提取的原理超臨界流體萃取分離過程是利用其溶解能力與密度的關(guān)系，即利用壓力和溫度對(duì)超臨界流體溶解能力的影響而進(jìn)行的。在超臨界狀態(tài)下，流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地依次把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子質(zhì)量大小的不同成分萃取出來。然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質(zhì)則自動(dòng)完全或基本析出，從而達(dá)到分離提純的目的，并將萃取分離的兩個(gè)過程合為一體。 11、超臨界流體萃取的優(yōu)勢(shì)及存在問題優(yōu)勢(shì)：1萃取和分離合二為一，當(dāng)飽含溶解物的二氧化碳超臨界流體流經(jīng)分離器時(shí)，由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開，不存在物料的相變過程，不需回收溶劑, 操作方便；不僅萃取效率高，而且能耗較少，節(jié)約成本。 2壓力和溫度都可以成為調(diào)節(jié)萃取過程的參數(shù)。臨界點(diǎn)附近，溫度壓力的微小變化，都會(huì)引起CO2密度顯著變化，從而引起待萃物的溶解度發(fā)生變化，可通過控制溫度或壓力的方法達(dá)到萃取目的。壓力固定，改變溫度可將物質(zhì)分離；反之溫度固定，降低壓力使萃取物分離；因此工藝流程短、耗時(shí)少。對(duì)環(huán)境無污染，萃取流體可循環(huán)使用，真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程綠色化。3萃取溫度低, CO2的臨界溫度為31.265 ,臨界壓力為 7.18MPa, 可以有效地防止熱敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸點(diǎn)，低揮發(fā)渡、易熱解的物質(zhì)在其沸點(diǎn)溫度以下萃取出來。4. 臨界CO2流體常態(tài)下是氣體, 無毒, 與萃取成分分離后, 完全沒有溶劑的殘留, 有效地避免了傳統(tǒng)提取條件下溶劑毒性的殘留。同時(shí)也防止了提取過程對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染, 100%的純天然。5超臨界流體的極性可以改變, 一定溫度條件下, 只要改變壓力或加入適宜的改性劑即可提取不同極性的物質(zhì), 可選擇范圍廣。存在問題：我國的超臨界流體萃取技術(shù)的研究和應(yīng)用狀況不容樂觀，主要表現(xiàn)在重復(fù)性研究多于實(shí)際應(yīng)用，小規(guī)模試驗(yàn)多于大規(guī)模生產(chǎn)，設(shè)備制造商的經(jīng)濟(jì)收益大于設(shè)備使用企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。原因: 一是設(shè)備操作壓力高，造價(jià)高，產(chǎn)品成本高，企業(yè)一次性投資風(fēng)險(xiǎn)大；二是超臨界二氧化碳萃取性能的普遍適用性不高，它主要適用于非極性或弱極性化合物的提取，如油脂、揮發(fā)油等；三是目前國內(nèi)所用的設(shè)備均屬于簡單萃取，而簡單萃取方法無法生產(chǎn)高純度產(chǎn)品，因而大部分產(chǎn)品附加值不高；四是不少企業(yè)對(duì)該技術(shù)及裝備情況知之甚少，對(duì)其所生產(chǎn)產(chǎn)品的市場情況調(diào)查不夠，在應(yīng)用該技術(shù)及購置裝備時(shí)存在較大盲目性。 12、超高壓提取的原理中藥提取分兩個(gè)過程：藥材浸潤和溶質(zhì)溶解過程。就是溶劑通過藥材顆粒表面進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),使細(xì)胞內(nèi)部充滿溶劑, 從而使其中的可溶物逐步溶解于溶劑中,形成溶液，溶質(zhì)的擴(kuò)散過程。13、超高壓提取的特點(diǎn)及存在問題1.提取時(shí)間短；2.溶劑消耗少，完全封閉，沒有溶劑的揮發(fā)消耗；3.提取效率高；4.節(jié)能，在升壓階段：流體壓縮消耗消耗較小能量；在保壓、卸壓階段，無能量消耗，也無能量傳遞。5.提取溫度低；6.工藝操作簡單、安全；7.提取液穩(wěn)定性好；14、吸附澄清技術(shù)的原理現(xiàn)在運(yùn)用吸附澄清技術(shù)可以部分代替中藥水提醇沉工藝，而且提高了有效成分的含量，選擇性地除去了無效成分，保證了成品質(zhì)量的穩(wěn)定性。原理如以下三方面：（一） 增加懸浮粒子沉降速度。（二）中和微粒的電荷與破壞其水化作用。（三）絮凝作用。15、吸附澄清技術(shù)的特點(diǎn)及存在問題特點(diǎn)：1、專屬性強(qiáng),有效成分保留高。2、澄清效果較佳；3、安全無毒，無污染；4、吸附澄清技術(shù)的工藝考查，吸附澄清技術(shù)主要應(yīng)用于制備制劑的中藥提取液的精制過程中。存在問題：對(duì)于它的基礎(chǔ)理論、作用機(jī)制以及吸附澄清劑的種類等尚缺乏系統(tǒng)、全面和深入的研究。吸附澄清技術(shù)多用于中藥水提液的澄清,但對(duì)于其它溶媒系統(tǒng)溶解的成分是否適宜以及吸附澄清劑的選擇是否適宜尚需進(jìn)一步研究。16、離心分離的原理離心分離是通過離心機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn),使離心加速度超過重力加速度的成千上萬倍,而使沉降速度增加,以加速藥液中雜質(zhì)沉淀并除去的一種方法。其原理是利用混合液密度差來分離料液,比較適合于分離含難于沉降過濾的細(xì)微?；蛐鯛钗锏膽腋∫骸?7、離心分離法處理中藥提取液中的優(yōu)點(diǎn)能很好地解決固液分離問題,尤其是中藥復(fù)方藥味多。有效成分(或部位)不甚明確時(shí),本法能最大限度地保留有效成分,除去懸浮雜質(zhì),且無熱處理過程,生產(chǎn)周期短。優(yōu)點(diǎn)：縮短了工藝流程。節(jié)約了大量乙醇,生產(chǎn)更趨安全。減少有效成分丟失。18.膜分離技術(shù)的分類（微濾、超濾、反滲透、納濾P276-277）分離膜的基本功能是從物質(zhì)群中有選擇地透過或輸送特定的物質(zhì)，如顆粒、分子、離子等。 或者說，物質(zhì)的分離是通過膜的選擇性透過實(shí)現(xiàn)的。幾種主要的膜分離過程如表1所示。19.各種膜分離技術(shù)的原理（微濾、超濾、反滲透、納濾）微濾（MF） 又稱微孔過濾，它屬于精密過濾，其基本原理是篩孔分離過程。在壓力作為推動(dòng)力的作用下，溶劑、水、鹽類及大分子物質(zhì)均能透過薄膜，而 超大分子、顆粒直徑膜孔徑的物質(zhì)均被滯留下來，以達(dá)到分離的目的，進(jìn)一步使溶液凈化。超濾（UF）是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在0.05um至1nm分子量之間。超濾是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離、濃縮的膜分離技術(shù)，超濾過程通?？梢岳斫獬膳c膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程。以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時(shí)，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質(zhì)通過，達(dá)到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。超濾是根據(jù)物料組份分子量的大小對(duì)溶液進(jìn)行選擇性的分離，分子量的范圍由幾千至幾百萬不等。主要應(yīng)用于酶、蛋白質(zhì)、多肽、細(xì)胞、病毒及多聚糖的純化和濃縮，以及抗生素發(fā)酵液的澄清、脫色等領(lǐng)域。反滲透（RO）是利用反滲透膜只能透過溶劑（通常是水）而截留離子物質(zhì)或小分子物質(zhì)的選擇透過性，以膜兩側(cè)靜壓為推動(dòng)力，而實(shí)現(xiàn)的對(duì)液體混合物分離的膜過程。反滲透過程就是在壓力的推動(dòng)下，借助于半透膜的截留作用，將溶液中的溶劑與溶質(zhì)分離開來。納濾（NF）膜介于RO與UF膜之間，對(duì)NaCl的截留率較低，只對(duì)特定的溶質(zhì)具有高脫鹽率；如對(duì)鈣、鎂離子的截留率達(dá)96%以上，并可以有效去除水中含有的三鹵甲烷中間體THM（加氯消毒時(shí)產(chǎn)生），用于飲用水的凈化、軟化。納濾可以截留分子量大于150-200的物質(zhì)，而部分無機(jī)鹽、小分子有機(jī)物和水則可以通過。20.什么是濃差極化及膜污染？濃差極化是指，當(dāng)水透過膜并