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分子蒸馏技术及其对中草药的开发利用.pdf

分子蒸馏技术及其对中草药的开发利用

hunterli79
2009-02-09 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《分子蒸馏技术及其对中草药的开发利用pdf》,可适用于工程科技领域

第卷第期唐山师范学院学报年月VolNoJournalofTangshanTeachersCollegeMar──────────唐山市科学研究与发展计划资助项目(A)收稿日期:作者简介:琚行松()男湖北黄梅人唐山师范学院化学系副教授博士主要从事化工新材料与技术的研究与开发。分子蒸馏技术及其对中草药的开发利用琚行松孙涛王宝华赵红丽(唐山师范学院化工新材料与技术研究所河北唐山唐山师范学院化学系河北唐山)摘要:分析了分子蒸馏技术在中草药开发利用方面的作用综述了该技术在典型中草药有效成分分离和提纯方面的应用。关键词:分子蒸馏中草药应用中图分类号:TQ文献标识码:B文章编号:()分子蒸馏技术产生于世纪年代是伴随真空技术及真空蒸馏技术的发展而发展起来的。至世纪年代为适应浓缩鱼肝油中维生素A的需要分子蒸馏技术得到了工业应用。世纪年代以来随着人们对天然物质的青睐分子蒸馏技术得到了迅速的发展。分子蒸馏技术作为一种对高沸点和热敏性物质有效分离手段特别适合于对中草药有效成分分离和提纯在中草药开发利用方面具有广阔的应用前景。分子蒸馏技术分子蒸馏的基本原理如图所示在高真空(~Pa)下若蒸发面和冷凝面的距离小于或等于被分离物料中轻分子的平均自由程则由蒸发面逸出的轻分子能到达冷凝面并冷凝而重分子不能从而达到分离提纯轻分子的目的。分子的平均自由程为mkTdPλπ=式中λm为平均自由程k为波尔兹曼常数T为绝对温度d为分子有效直径P为绝对压强。混合液加热板加热冷凝板冷凝重组份轻组份轻分子重分子λ轻分子λ重分子图分子蒸馏原理图根据分子蒸馏原理混合物中的挥发性物质、混合物的粘度、液膜厚度、操作温度、系统真空度等均是影响其分离效率的因素。分子蒸馏器的结构及装置分子蒸馏器一般有三大类:降膜式、刮膜式和离心式。降膜式由于传热传质的效率差逐渐被淘汰一般采用刮膜式(图)或离心式(图)尤以离心式居多。PM加热器蒸馏室馏分出口冷凝器真空系统残液出口进料口图刮膜式分子蒸馏装置示意图旋转盘蒸馏室冷凝器加热器流量计进料口残液出口真空系统馏分出口图离心式分子蒸馏装置示意图分子蒸馏技术的优点和局限性分子蒸馏技术的特殊应用条件使其具有物料在分子蒸馏器内的受热时间短、温度低的特点。分子蒸馏较常规蒸馏第卷第期唐山师范学院学报年第期具有更高的挥发度加之真空度高、操作温度低、受热时间短因此其分离效率远比常规蒸馏高,。由于分子蒸馏要求在高真空下进行分离因此所需设备成本过高结构复杂设计技术要求高相应的配套设备也多投资过大另外受设备结构和加热面积的限制设备体积比常规蒸馏设备体积大在大规模生产应用中存在不少困难。分子蒸馏技术在中草药开发利用方面的应用分子蒸馏技术在中草药开发利用中的作用分子蒸馏技术在中草药开发利用中的作用可概括为以下几个方面。()制备药物标准品中药标准品对中药质量的控制、药效和疗效的判定、生产工艺的稳定等具有重要意义。中草药现有提取和纯化方法分离效率很低即使消耗大量的原生药材也很难得到高纯度药物标准品。分子蒸馏技术用少量的粗提物在高效率的分离控制下可以将标准品与其它组分进行清晰切割从而获得纯度非常高的单体。()提高原有中草药产品质量过去无论何种方法所制备的中草药产品有效成分含量都偏低、产品质量差。采用分子蒸馏技术进一步提纯(包括脱色、脱臭、纯化等)中草药的疗效、价位将可以得到大幅度提高。()开发中草药新品种分子蒸馏技术所具有的对天然活性物质进行高效分离和纯化的特点为单体成分的分离纯化从而开发新药提供了有效途径。如目前已知银杏叶中含有五种银杏内酯ABCJ和M其中银杏内酯B在银杏叶中的含量仅为。由于五种内酯的结构很相似传统方法很难将其分离如采用分子蒸馏技术分离难度将大大降低。()清除中草药中不良物质中草药植物在生长过程中由于其生长环境的原因或者由于在人工种植过程中使用了杀虫剂等物质造成了对中草药的污染(如残留农药或重金属)分子蒸馏技术可有效地清除这些污染物质。()提高中草药生产效率由于分子蒸馏可在高真空及低温下连续操作并且对中草药有效成分热损伤小、无污染、提取率高因此可避免传统的间歇式、高温蒸馏的缺点从而大大提高生产效率。分子蒸馏技术分离提纯中草药有效成分应用实例白术挥发油的提取分离白术具有保肝、利胆、利尿、提高免疫力、抗肿瘤、扩张血管、抗凝血、降血糖、抑菌等作用。张忠义等用超临界CO萃取白术挥发油然后用分子蒸馏对所得萃取物进行精分离。超临界萃取物含有种化合物分子蒸馏蒸出物含有种化合物主要成分均为,二甲氧基,二甲基萘、γ芹子烯、大根香叶烯等但分子量小的相对含量有较大提高说明分子蒸馏可使挥发油中分子量较小的成分相对含量大大提高。干姜油的分离纯化干姜油中的辣味成分如()姜酚、()姜烯酚或姜(油)酮等姜烯酚类化合物具有温中散寒、回阳通脉、燥湿消痰的功能。王发松等利用分子蒸馏技术对经超临界CO萃取所得干姜油进行了分离纯化。姜油中的萜类和姜辣素类被成功分离。姜辣素类组分中姜烯酚类化合物含量达到以上()姜烯酚的含量达到了左右萜类组分中的()姜烯和丁香烯的含量分别达到了和以上。可见利用分子蒸馏新技术能够较好地将姜油中的萜类和姜烯酚类化合物分离开来。大蒜化学成分的提取分离大蒜具有抗菌消炎、抗病毒、降血脂、抑制血小板聚集、减少冠状动脉粥样硬化、抑制体内N亚硝胺合成、抗癌防癌等作用。大蒜的主要成分为大蒜精油中的含硫化合物如大蒜素、大蒜辣素等这些有效成分热稳定性差。以前的提取分离方法多为水蒸气蒸馏因提取温度高、受热时间长大蒜的不稳定挥发性成分发生变化其抑菌作用明显下降。张忠义等采用超临界CO萃取-分子蒸馏技术对大蒜化学成分进行萃取与分离。超临界CO萃取物中含有种成分经分子蒸馏后得到种有效成分:二烯丙基二硫、乙烯基,二硫代环己烯、乙烯基,二硫代环己烯及二烯丙基三硫。当归的提取分离当归具有补血活血、调经止痛、润肠通便的作用可用于血虚萎黄、眩晕心悸、月经不调、肠燥便秘、风湿痹痛等。张守尧等采用超临界CO萃取当归中亲脂性成分并用分子蒸馏对提取物进行了分离。超临界CO萃取物得率从中鉴定(气相色谱质谱仪)出种成分萃取物经分子蒸馏后的得率为从中鉴定出种成分。结果表明分子蒸馏对于某些化学成分有提纯分离的作用。连翘挥发油的提取分离连翘具有清热解毒消肿散结之功效。主治痈疽乳痛风热感冒等。连翘的主要成分有挥发油、苯乙醇苷类、木脂素类、三萜类、香豆素类等。王鹏等用分子蒸馏对经超临界CO萃取所得连翘挥发油进行分离。结果表明分子蒸馏可使挥发油中的某些化学成分相对含量大大提高。独活化学成分的萃取与分离独活有祛风燥湿、散寒通络、舒筋活血等功能主治风寒湿痹、腰膝酸痛、手足挛痛、头痛、疮疡肿痛等。琚行松孙涛王宝华赵红丽:分子蒸馏技术及其对中草药的开发利用古维新等采用超临界CO萃取独活化学成分并用分子蒸馏对萃取物进行分离分别得到种和种成分对独活中挥发油的得率为与用水蒸气蒸馏得率相比得率明显提高。川芎挥发性成分的提取分离川芎味辛温具有活血行气、祛风止痛的功效。周本杰等采用超临界CO萃取川芎的挥发性成分再将所得挥发性成分进行分子蒸馏。超临界CO萃取物含有种成分(GCMS)分子蒸馏后成分种类有所减少为种。挥发油中主要成分,丁二醇、α蒎烯、桧烯等经分子蒸馏后相对含量均有明显提高。α亚麻酸的提纯研究α亚麻酸是维系人类脑进化的核心物质它的最终代谢产物二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)是组成神经细胞膜的重要成分。郑弢等应用刮膜式分子蒸馏器对α亚麻酸的提纯进行了研究。考察了蒸馏温度、系统压力、进料速率、进料温度、刮膜器转速等操作因素对α亚麻酸产品纯度与收率的影响获得最佳工艺条件。经过四级分子蒸馏可以将原料中的α亚麻酸由原来的提纯至。展望目前分子蒸馏技术对中草药的开发利用大多集中于对中草药的挥发油成分的分离提纯上其它成分的研究报道的还不多。分子蒸馏技术与常规提取分离技术的结合、分子蒸馏技术与超临界流体技术的结合在中草药的开发利用中已取得初步的显著效果。随着对分子蒸馏技术的进一步研究和深入分子蒸馏技术必然会越来越多地用于中草药有效成分的提取和分离分子蒸馏技术及其工业化装置在现代中草药产业中将会得到越来越广泛的应用。参考文献:《化学工程手册》编辑委员会化学工程手册(第篇)M北京:化学工业出版社,喻健良,翟志勇分子蒸馏技术的发展及研究现状J化学工程,,():冯武文,杨村,于宏奇分子蒸馏技术及应用J化工进展,,():刘华,葛发欢分子蒸馏新技术在天然产物分离和其它领域中的应用J中药材,,():陈仲良,殷梦龙关于银杏叶提取物(Egb)的生产工艺J中草药,,(增刊):张忠义,雷正杰,王鹏,等超临界CO萃取分子蒸馏对白术挥发油的提取分离和GCMS分析J分析测试学报,,,():王发松,胡海燕,黄世亮,等姜油的分子蒸馏纯化与化学成分分析J中国医药工业杂志,,():苏桂兰,孟民杰,石磊,等大蒜制剂工艺及质量研究J中国中药杂志,,():张忠义,雷正杰,王鹏,等超临界CO萃取分子蒸馏对大蒜化学成分的提取与分离J分析测试学报,,():张守尧,王鹏,张忠义,等超临界CO萃取分子蒸馏对当归的提取分离J解放军药学学报,,():王鹏,张忠义,吴惠勤超临界CO萃取分子蒸馏对连翘挥发油的提取分离J中国医院药学杂志,,():古维新,张忠义,周本杰,等超临界CO分子蒸馏对独活化学成分的萃取与分离J广东药学院学报,,():周本杰,张忠义,石勇,古维新,张守尧超临界CO流体萃取与分子蒸馏联用技术提取分离川芎挥发性成分及其GCMS分析J第一军医大学学报,,():郑弢,许松林分子蒸馏提纯α亚麻酸的研究J化学工业与工程,,():TheApplicationsofMolecularDistillationinSeparationandPurificationofChineseHerbalsJUXingsong,SUNTao,WANGBaohua,ZHAOHongli(NewMaterialsTechnologyResearchCenterofChemicalEngineering,TangshanTeachersCollege,HebeiTangshan,ChinaChemistryDepartment,TangshanTeachersCollege,HebeiTangshan,China)Abstract:FunctionsofmolecularintheexploitureofChineseherbalshavebeenanalyzedandapplicationsofmoleculardistillationinseparationandpurificationoftypicalChineseherbals’essentialshavebeenoverviewedKeywords:moleculardistillationChineseherbalapplication责任编辑、校对:孙海祥

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