3 浸出药剂ppt课件

第三章浸出药剂,第一节概述,浸出药剂：采用适宜的浸出溶剂和方法浸出药材中有效成分，制成可供内服或外用的药物制剂。,一、浸出药剂的概念与特点,（一）浸出药剂的概念,传统剂型：汤剂、酒剂、内服煎膏剂、酊剂、流浸膏剂、浸膏剂等。新剂型：合剂、口服液、颗粒剂、片剂、胶囊剂、栓剂等。,（二）中药制剂的进展,可直接应用于临床，或作为其他中药制剂的原料进一步制备中药新剂型。,以水为溶剂浸出药剂：汤剂、中药合剂与口服液，煎膏剂等；以不同浓度的乙醇或酒为溶剂的浸出药剂：酊剂、酒剂、大部分流浸膏剂和浸膏剂等。,（三）浸出药剂的分类,浸出药剂具有药材所含各种成分的综合作用，有利于发挥药材成分的多效性。浸出药剂药效比较缓和持久。浸出药剂服用体积减小，方便临床使用。原因：在制备过程中除去了大部分药材组织物质及部分无效成分，提高了有效成分的浓度。,（四）浸出药剂的特点,浸出药剂往往含有一定量的淀粉、蛋白质、黏液质等无效高分子物质，在储存过程中容易沉淀或生霉变质，影响外观和药效。解决方案：尽量除去无效和有害成分，最大限度保留有效成分。浸出药剂组成复杂，影响其质量的因素众多：中药材质量，提取、浓缩等工艺条件，辅料与包装材料等。目前浸出药剂的质量控制具有一定的局限性，仍需不断改进和完善。,（五）浸出药剂存在的问题,1.概念,二、浸出药剂的溶剂和浸出辅助剂,（一）浸出溶剂,浸出溶剂：用于浸出药材中有效成分的液体。要求：浸出溶剂应能最大限度地溶解和浸出有效成分，尽量避免浸出无效成分和有害物质；浸出溶剂应不影响药材中有效成分的作用，且溶剂本身无药理作用，经济易得，使用安全。,2.常用浸出溶剂（1）水,最常用的极性浸出溶剂，溶解范围广、安全廉价、易透入植物细胞。生物碱盐、苷、水溶性有机酸、蛋白质、黏液质、树胶、鞣质、部分多糖、色素等都能被水浸出，但同时给后续工艺，如滤过、精制、浓缩等操作带来麻烦。水的化学活性强，能促进有效成分水解、氧化。无防腐性，浸出液易霉败变质。,（2）乙醇,半极性溶剂，浸出选择性较强，能溶解生物碱及其盐、苷、有机酸、鞣质、树脂、挥发油等，不能溶解树胶、淀粉、蛋白质、黏液质等，其极性和溶解性能可通过乙醇的浓度而改变，适用面广。含醇量达20%以上时有防腐作用，含醇量达40%时，能延缓某些苷、酯等成分的水解。乙醇有一定药理作用，易燃、易挥发，成本较高。,（3）其他,乙醚、氯仿、石油醚等非极性浸出溶剂常用于有效成分的提纯、精制。,1.概念,（二）浸出辅助剂,浸出辅助剂：加入浸出溶剂中，用以增加浸出效能，增加浸出成分的溶解度，增加制品的稳定性，以及除去或减少某些杂质的物质。,2.常用浸出辅助剂（1）酸,可与生物碱生成可溶性盐类，利于生物碱浸出；还可使有机酸游离，便于有机溶剂的浸提；适当酸度还可对一些生物碱产生稳定作用或沉淀某些杂质。常用的酸：盐酸、硫酸、枸橼酸、酒石酸等。,（2）碱,用于增加酸性有效成分的溶解度和稳定性。常用的碱：氨水、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠等。,（4）其他,甘油：溶解和稳定鞣质。酶,（3）表面活性剂,能增加溶剂对药材的润湿性，提高溶剂浸出效果。非离子表面活性剂一般与药材有效成分不起化学作用，且毒性较小，常用：聚山梨酯80、聚山梨酯20等。,第二节浸出原理,浸出过程：溶剂进入药材组织细胞，溶解或分散有效成分后成为浸出液的全部过程。,一、浸出过程,浸出过程总的来说是固液相间的萃取问题，即可溶性物质从药材固相转移到液相中的传质过程，以扩散原理为基础。,浸润和渗透阶段,解吸与溶解阶段,扩散阶段,置换阶段,分为四个阶段：,当浸出溶剂加入到药材中时，溶剂首先附着于药材表面使之润湿，然后通过毛细管或细胞间隙渗入细胞内。溶剂对药材的润湿、渗透浸出的首要条件。溶剂的界面张力或接触角越小，药材易被润湿，反之亦然。溶剂中加入表面活性剂以降低界面张力，是提高药材润湿性的有效方法之一。,（一）浸润与渗透阶段,浸出溶剂的选择和浸出前处理：,带极性基团的物质，如糖类、蛋白质等，易被极性溶剂所润湿。含大量脂肪油或蜡质的药材须先行脱脂或脱蜡处理后方可用水或乙醇浸出。用非极性溶剂浸出时，先将药材水分干燥后才能用非极性溶剂浸出。,17,（二）解吸附与溶解阶段,选用溶剂应具有解吸作用，如乙醇。适量的碱、甘油或表面活性剂可助解吸。,1.有效成分-溶剂间的亲和力有效成分-植物组织间的亲和力解吸附,溶剂不同，可溶解的对象也不同：水浸出液中多含胶体物质而呈胶体型溶液乙醇浸出液中则含有较少的胶质。非极性溶剂浸出液中不含胶质。,2.已解吸附的各种成分转入溶剂中溶解,（三）扩散阶段,细胞内溶解大量可溶性物质，溶液浓度显著增高，具有较高渗透压，从而细胞内外出现较高的浓度差和渗透压差。,浓度差：细胞内高浓度的溶液不断向细胞外低浓度方向扩散；渗透压差：促进溶剂不断由细胞外进入细胞内，直至整个浸出体系中浓度相等。,扩散是浸出过程的重要阶段，浸出成分的扩散速度可用Ficks方程来描述：,dM：扩散量；dt：扩散时间；D：扩散系数（与药材、浸出溶剂的性质有关）；F：扩散面积（代表药材的粒度和表面状态）；dc/dx:浓度梯度；负号：药物扩散方向与浓度梯度方向相反。,（四）置换阶段,根据Ficks方程，提高溶质的浓度梯度是提高扩散速率的有效方法之一。在浸出过程中，用新鲜溶剂或低浓度浸出液随时置换药材周围的浸出液以降低浸出溶剂的浓度是保持溶质的最大浓度梯度，提高浸出效果与浸出速度的有效措施。,浸出过程的四个阶段连续进行又相互联系。药物与溶剂接触后，前三个阶段均是自发进行，而最后一个阶段需要人工辅助进行。,总结,二、影响浸出的因素,药材粉碎得越细，其扩散面积越大，扩散速度越快。药材应预先粉碎，但粉碎需有适当的限度，不应过细，否则会吸附有效成分、增加杂质或给浸提带来困难。,（一）药材性质,1.药材粒度,应根据浸出溶剂、药材性质来确定药材粒度：以水为溶剂时，药材易膨胀，浸出时药材可粉碎得粗一些，如切成片、段。以乙醇为溶剂时，对药材的膨胀作用小，可粉碎成粗末。叶、花、全草等疏松药材，易粉碎得粗一些，甚至可以不粉碎。坚硬的根、茎、皮类药材宜用薄片或较细的粉末。,药材中的有效成分多为小分子物质，由于分子小的成分先溶解扩散，故有效成分多存在于最初部分的浸出液中。药材成分的浸出速度还与其溶解度有关，有些无效的大分子物质因具有较大的溶解度，也能先于有效成分被浸出。,2.药材成分,增加溶剂用量，有利于药物成分的浸出，但用量过大给后续操作带来不便。,（二）浸出溶剂,1.溶剂的用量,加入酸、碱等浸出辅助剂。,2.溶剂的pH,温度升高，有利有弊：利：有利于溶剂向药材内部渗透和对药材成分的解吸附，有利于溶解和扩散，促进有效成分的浸出；使细胞内蛋白质凝固，酶被破坏，有利于制剂稳定。弊：使药材中某些不耐热的成分或挥发性成分分解、变质或挥发；无效成分的浸出量也增加，给后续操作带来困难。一般温度控制在溶剂沸点温度下或接近于沸点，并使有效成分不被破坏。,（三）浸出工艺条件,1.浸出温度,浸出时间越长，浸出越完全。但当扩散达到平衡时，时间即不起作用。此时再延长浸出时间反而会使无效成分浸出量增加，并引起某些有效成分的水解失效和水性浸出液的霉败。,2.浸出时间,加压有利于加速浸润、渗透过程，缩短浸出时间，并有利于浸出成分的扩散。但加压对组织松软、容易润湿的药材影响不明显。,3.浸出压力,传统浸出容器瓦罐、砂锅价廉，保温性好，化学性质稳定，不易与浸出成分发生反应，但吸附能力强，易串味，易破碎，不适用于现代化工业生产。铁器、铜器坚固，但化学性质不够稳定。铁与药材中的鞣质能生成黑色物质，使浸出液变色；酮易氧化生成铜绿而产生毒性。不锈钢材质的浸出容器，理化性质稳定，不影响浸出过程和浸出液的性质，坚固耐用，广泛应用于工业化大生产。,4.浸出容器的材料性质,是扩散的主要动力。在选择浸出工艺与浸出设备时应以能创造和保持最大的浓度梯度为基础。,5.浓度梯度,优点：缩短浸出时间、提高浸出效果和制剂质量。常用：超声波浸取、流化浸出、电磁场浸出、电磁振动浸出、脉冲浸出、超临界CO2萃取等。,6.新技术的应用,第三节浸出药剂的制备,药材来源与品种的鉴定有效成分或总浸出物的测定含水量的测定：9%16%。,一、药材原材料的预处理,（一）药材品质检验,（二）药材的粉碎,（三）药材的炮制,二、常用浸出方法,（一）煎煮法（二）浸渍法（三）渗漉法（四）回流法（五）水蒸气蒸馏法（六）超临界流体萃取法（七）超声波提取法,（一）煎煮法,煎煮法是以水为溶剂，通过一定的加热方式加热煮沸来提取中药材有效成分的一种方法。是应用最早、使用普遍的一种方法，适用于有效成分能溶于水，且对湿、热较稳定的药材。操作简单易行，但浸出液中除有效成分外，含杂质较多，给精制带来麻烦，且水浸出液易霉败变质。现通常采用此法粗提。,1.概述,先将规定量经预处理的药材，置适宜煎煮器中，加适量水使浸没药材，浸泡适宜时间后加热至沸，保持微沸状态一定时间，分离煎出液，药渣依次煎煮23次，至煎液味淡薄为止，合并各次煎出液，滤过或沉降分离出煎液（汤剂）供使用，或继续浓缩、干燥至规定浓度，供进一步制成所需制剂。,2.操作方法,3.常用设备,（1）一般提取器,敞口倾斜式夹层锅、搪玻璃罐、不锈钢罐等，适用于小量生产。为了强化提取，可加盖、搅拌器、泵、加热蛇管等。,（2）多功能提取罐,（二）浸渍法,浸渍法是用适当的浸出溶剂在常温或温热条件下浸泡药材，使其所含有效成分浸出的一种方法。为静态浸出过程，操作简单，所需时间长，有效成分浸出不完全。适用于黏性药材、无组织结构的药材、新鲜药材及易于膨胀的药材，尤其是有效成分遇热易挥发或破坏的药材。不适于贵重药材、毒剧药材、有效成分含量低的药材或制备较高浓度的制剂。,1.概述,取适当粉碎的药材，置有盖容器中，加入定量溶剂，密盖，在室温下浸渍35天或规定的时间，时常搅拌或振摇，使有效成分充分浸出，取上清液，滤过，压榨药渣，压榨液与滤液合并，静置24h，滤过，即得。常用于酊剂、酒剂的制备。也可浓缩后用于流浸膏、浸膏剂、颗粒剂、片剂等的制备。,2.浸渍法的类型,（1）冷浸渍法,（2）热浸渍法,（3）重浸渍法,用水浴或蒸汽加热，一般在4060浸提，以缩短浸出时间，浸出较多的有效成分，但无效成分的浸出量液相应增多。,全部浸出溶剂分成几份，药材用第一份溶剂浸出后，收集浸出液，药渣再以第二份溶剂浸渍，如此重复23次，最后合并各份浸出液。较一次浸渍的浸出效果好。,3.常用设备,（1）浸渍罐,（2）压榨器,（三）渗漉法,渗漉法是将药材适当粉碎后置于渗漉器内，溶剂连续从渗漉器上部加入，浸出液不断自下部流出，从而浸出药材中有效成分的一种方法。属于动态浸出过程，渗漉时浸出溶剂渗入药材细胞中溶解大量可溶性物质之后，浓度增高，浸出液相对密度增大而向下移动，上层的浸出溶剂或稀浸出液置换其位置。渗漉法溶剂用量较浸渍法少，可省去浸出液与药渣的分离操作，浸出效果优于浸渍法。适用于高浓度浸出药剂的制备，也用于提取贵重药材、毒性药材、有效成分含量低的药材，但不适于新鲜、易膨胀的药材及非组织药材。,1.概述,工艺流程：,2.渗漉法的类型,（1）单渗漉法,药材粉碎润湿装筒排气浸渍渗漉,（3）加压渗漉法（4）逆流渗漉法,（2）重渗漉法,将渗漉液重复用作新药粉的溶剂，进行多次渗漉以提高渗漉液的浓度。,利用液柱静压使容器自渗漉器底部向上流，从上口流出渗漉液。溶剂借助于毛细管虹吸和液体静压由下向上移动，对药粉浸润、渗透比较彻底，浸提效果好。,（四）回流法,回流法是指用乙醇等挥发性有机溶剂提取药材成分，在加热蒸馏时，其中挥发性溶剂由于受热而挥发，经冷凝后又流回浸出器中浸提药材，这样周而复始，直至有效成分回流提取完全。溶剂用量较渗漉法减少，但浸出成分受热时间长，不适用于受热易破坏的药材成分。,1.概述,溶剂可循环使用，但不能不断更新，溶剂用量较多。,2.回流法的类型,（1）回流热浸法,溶剂既可循环使用，又能不断更新，溶剂用量较少。实验室常用索氏提取器。,（2）回流冷浸法,（五）水蒸气蒸馏法,水蒸气蒸馏法是指将含有挥发性成分的药材与水或水蒸气共同蒸馏，挥发性成分随水蒸气一并馏出，经冷却后，分取挥发性成分的浸提方法。适用于具有挥发性、能随水蒸气一起蒸馏而不被破坏、与水不发生反应、又难溶或不溶于水的化学成分的提取和分离，如中药挥发油。,（六）超声波提取法,超声提取是利用超声波的空化作用、机械作用、热效应等增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而提高药材有效成分浸出率的方法。优点：省时、节能、提取效率高。,（七）超临界流体萃取法,超临界流体是指处于临界温度和临界压力以上的流体，性质介于气体和液体之间，既有与气体相当的高渗透能力和低的黏度，又兼有与液体相近的密度，因而可溶解药材中许多成分。超临界流体萃取法是利用超临界流体对药材中天然产物具有特殊溶解性来达到分离提纯的技术。优点：提取温度低、效率高、无溶剂残留、产品质量好、无环境污染。适用于挥发性物质、热敏性物质及含量低的物质。最常用气体：二氧化碳。,三、浸出液的浓缩与干燥,药材浸出后，浸出液体积大、浓度低，需经过适当的浓缩再应用于临床或制备其他制剂。浓缩药液可用蒸发、蒸馏、反渗透、超滤、大孔吸附树脂等方法，最常用的方法为蒸发。,（一）浓缩,1.概述,生产中蒸发浓缩是在沸腾状态下进行的，即沸腾蒸发，符合下式：,2.影响浓缩的因素及提高浓缩效率的方法（1）浓缩效率公式,式中：M为单位时间蒸发量；S为液体汽化表面积；P为大气压；F为一定温度时液体饱和蒸汽压；f为一定温度时液体实际蒸汽压。,液体蒸发面积：采用广口蒸发锅，沸腾、薄膜、喷雾蒸发法液体实际蒸汽压：吹散、吸除或冷凝液体表面的压力：减压蒸发传热温度差：是指加热蒸汽的温度与溶液的沸点之差。提高传热温度差，可提高浓缩效率。可采用提高加热蒸汽的压力，同时减压蒸发。液体静压力：下部液体受较大静压力，沸点较上部液体高，蒸发不易进行。可采用沸腾蒸发、薄膜蒸发。传热系数：减少各部分热阻，增加传热系数。可采用加强搅拌、定期去除沉积物，改进浓缩设备。,（2）影响浓缩的因素及提高浓缩效率的方法,3.浓缩方法与设备,（1）常压浓缩（2）减压浓缩（3）薄膜浓缩（4）多效浓缩,干燥是指利用热能或其他能量方式和方法除去湿料中所含的水分或其他溶剂获得干燥物品的过程。常用于原辅料除湿，新鲜药材除水，浸膏剂、颗粒剂、片剂、丸剂等剂型的制备。,（二）干燥,1.概述,湿物料在干燥过程中同时存在着方向相反的传质（水分从湿物料内传到表面在到热空气）和传热（从热空气传给湿物料）。传热是干燥的基础，以热空气与物料间温度差为动力；传质则以二者的湿度差为动力。欲使干燥迅速进行，应维持干燥介质（空气）的较高温度和低含湿量。,2.干燥原理与湿物料中水分存在状态,（1）干燥原理,平衡水分：在一定温度和湿度下，物料中仍然存在的水分，干燥不能将其去除。自由水分：物料所含有的超过平衡水分的那部分水分。按水分与物料的结合程度，自由水分可结合水分（与物料结合紧密，难以去除）和非结合水分（与物料结合能力弱，易于去除）。,（2）水分存在状态,按去除水分的难易程度：,在干燥过程中，只能去除自由水分（包括全部非结合水和部分结合水），不能去除平衡水分。,决定干燥速率的主要因素。物料本身结构、形状大小、料层薄厚及水分结合方式等。,3.影响干燥速率的因素及提高干燥效率的方法,（1）物料的性质,静态干燥：如使用烘箱等时，气流掠过物料层表面，干燥面积暴露少，干燥效率低。动态干燥：如沸腾干燥、喷雾干燥等，物料处于跳动或悬浮于气流中，增加暴露面积，干燥效率高。,（2）干燥方式,干燥介质相对湿度越低，干燥速率越快。可采用除湿机或除湿剂（硅胶等）。干燥介质流速提高，可加快干燥进程。对物料内部的水分扩散影响极小。,干燥介质与湿物料间温差越大，干燥速率越快。静态干燥时温度宜由低至高缓缓升温，动态干燥时需以较高温度迅速干燥。要防止热敏性成分的破坏。,（3）干燥介质温度,（4）干燥介质的湿度与流速,干燥过程分为恒速干燥和降速干燥两个阶段。在降速干燥阶段，如果干燥速度过快，可形成假干燥现象，对药品的生成和储存不利。,（5）干燥速率,（6）干燥压力,干燥压力与蒸发速率成反比，减压能促进水分蒸发，加快干燥。同时可使物料在较低温度下干燥，避免热敏性成分的破坏。,优点:简单易行；缺点:干燥时间长、易过热、干燥后结硬块，较难粉碎。,4.干燥方法与设备,（1）常压干燥,又称真空干燥，在负压下干燥的方法。优点:可减少空气对产品的影响，温度较低，产品质松较易于粉碎。适合于热敏性成分的干燥。,（2）减压干燥,（3）沸腾干燥（4）喷雾干燥（5）冷冻干燥（6）红外线干燥（7）微波干燥（8）吸湿干燥：常压、减压,第四节常用的浸出药剂,汤剂：药材饮片或粗颗粒加水煎煮或沸水浸泡后，去渣取汁制成的液体剂型。汤剂是我国应用最早、最多的一种传统剂型，目前中医临床仍然广泛应用。优点：吸收快、奏效迅速、制法简单，有利于发挥各药材成分的多效性和综合作用。缺点：临时煎煮、不宜大量制备、容易霉变、用量大、味苦、服用和携带不便，不适于儿童服用。制备方法：煎煮法。,一、汤剂,制备汤剂的注意事项：处方中某些不宜或不能同时入煎的药料应酌情特殊处理，注意煎煮下药顺序。煎煮器具应选用化学性质稳定、不影响汤液质量的砂锅、搪瓷或不锈钢器具。掌握加水量，控制煎煮火候。沸前武火，沸后文火，保持微沸状态。煎煮时间应根据药材成分的性质、药材质地、投料量多少以及煎煮工艺与设备适当增减。到规定时间后，趁热过滤，防止药用成分反渗透到药渣中。为保证药用成分浸出完全，减小成本，节省时间，一般汤剂煎煮23次。,二、酒剂,又称药酒，是指药材用蒸馏酒提取制成的澄清液体制剂。酒有行血、易于发散和助长药效等特性，酒剂吸收迅速、剂量较小、组方灵活、制备简单、易于保存。小儿、孕妇、高血压、心脏病患者不宜使用酒剂。一般采用浸渍法、渗漉法或回流法制备。,药材用规定浓度的乙醇提取或溶解制成的澄清液体制剂，也可用流浸膏剂稀释制成，或用浸膏溶解制成。规格：每100ml相当于原药材10g(毒剧药）,每100ml相当于原药材20g。酊剂中杂质较少，成分较纯净，有效成分含量高、剂量小、服用方便，且不易生霉。乙醇有一定的药理作用，临床应用受到一定限制。主要采用浸渍法、渗漉法制备，少数采用溶解法、稀释法制备。,三、酊剂,酊剂与酒剂的比较：酊剂的浓度有一定的规定，而酒剂多按验方或秘方制成，没有一定的浓度规定。酒剂多采用浸渍法制备，少数采用渗漉法；酊剂除采用浸渍法、渗漉法制备外，还可采用稀释法或溶解法。酊剂以规定