2013年执业药师《中药学专业知识二》考试辅导知识:浸提原理与影响浸提的因素

牛课网 考试宝典 更新时间:2024-05-12 10:38:56

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执业药师考试将于10月19、20日进行,为了帮助广大考生做好考前复习工作,巩固好基础知识,在2013年的执业药师考试中中药学专业知识二考试基础知识的掌握是不必可少的重要部分,考吧网全面的整理了关于中药学知识的复习资料。希望你能够喜欢,同时也希望你本次考试顺利通关。

一、解吸与溶解阶段

溶剂进入细胞后,可溶性成分逐渐溶解,胶性物质由于胶溶作用,转入溶液中或膨胀生成凝胶。随着成分的溶解和胶溶,浸出液的浓度逐渐增大,渗透压提高,溶剂继续向细胞内透入,部分细胞壁膨胀破裂,为已溶解的成分向外扩散创造了有利条件。

由于药材中有些成分对其他成分有较强的吸附作用(亲合力),使这些成分不能直接溶解在溶剂中,需要解除这种吸附作用,才能使其溶解,所以,药材浸提时需选用具解吸作用的溶剂,如水、乙醇等。必要时可于溶剂中加入适量的酸、碱、甘油、表面活性剂以助解吸,增加有效成分的溶解作用。

浸提溶剂通过毛细管和细胞间隙进入细胞组织后,已经解吸的各种成分就转入溶剂中,这就是溶解阶段。成分能否被溶解,取决于成分结构和溶剂的性质,遵循“相似者相溶”规律。

水能溶解晶形物和胶质,故其浸出液中多含胶体物质;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。

二、浸润与渗透阶段

溶剂能否使药材表面润湿,与溶剂性质和药材性质有关,取决于附着层(液体与固体接触的那一层)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,则药材易被润湿,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。

在大多数情况下,药材能被溶剂润湿。因为药材中有带极性基团物质,如蛋白质、果胶、糖类、纤维素等,所以能被水和醇等极性较强的溶剂润湿。

润湿后的药材,由于液体静压力和毛细管的作用,溶剂进入药材空隙和裂缝中,渗透进细胞组织内,使干皱细胞膨胀,恢复通透性,溶剂更进一步渗透入细胞内部。但是,如果溶剂选择不当,或药材中含特殊有碍浸出的成分,则润湿会遇到困难,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,应先进行脱脂处理;用乙醚、氯仿等非极性溶剂浸提脂溶性成分时,药材须先进行干燥。为了帮助溶剂润湿药材,有时可于溶剂中加入适量表面活性剂。溶剂能否顺利地透入细胞内,还与毛细管中有无气体栓塞有关。所以,在加入溶剂后用挤压法,或于密闭容器内减压,以排出毛细管内空气,有利于溶剂向细胞组织内渗透。

三、成分溶解阶段

当浸出溶剂溶解大量药物成分后,细胞内液体浓度显著增高,使细胞内外出现浓度差和渗透压差。所以,细胞外侧纯溶剂或稀溶液向细胞内渗透,细胞内高浓度的液体可不断地向周围低浓度方向扩散,至内外浓度相等,渗透压平衡时,扩散终止。因此,浓度差是渗透或扩散的推动力。物质的扩散速率可借用Fick's第一扩散公式来说明:

上式中,dt为扩散时间;ds为在dt时间内物质(溶质)扩散量;F为扩散面积,代表药材的粒度及表面状态;dc/dx为浓度梯度;D为扩散系数;负号表示扩散趋向平衡时浓度降低。

扩散系数D值随药材而变化,与浸出溶剂的性质亦有关,它不是常数,可由实验按下式求得:

上式中,R为克分子气体常数,T为绝对温度,N为阿伏加德罗常数,r为扩散物质(溶质)分子半径,η为粘度。

从以上两式可以看出,扩散速率(ds/dt)与扩散面积(F)、浓度差(dc/dx)、温度(T)成正比;与扩散物质(溶质)分子半径(r)、液体的粘度(η)成反比。生产中最重要的是保持最大的浓度梯度(dc/dx),如果没有浓度梯度,其他的因素,如D值、F值、t值(时间)都失去作用。因此,用浸出溶剂或稀浸出液随时“置换”药材周围的浓浸出液,创造最大的浓度梯度是浸出方法和浸出设备设计的关键。

四、影响浸提的因素

1.浸提温度

温度高有利于可溶性成分的溶解和扩散,促进有效成分的浸出。但温度也不宜太高。其原因:①使某些成分被破坏,挥发性成分损失。②无效成分浸出增加,杂质增多。因此,浸提时应控制适宜的温度。

2.浸提时间

浸提时间愈长,浸提愈完全。但当扩散达到平衡时,时间即不起作用。此外,长时间的浸提会使杂质增加。

3.药材成分

由扩散系数D得知,分子小的成分先溶解扩散。有效成分多属于小分子物质,主要含于最初部分的浸出液中。但应指出,有效成分扩散的先决条件还在于其溶解度的大小。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。

4.浓度梯度

增大浓度梯度能够提高浸出效率。常用的增大浓度梯度的方法有:①不断搅拌;②更换新鲜溶剂;③强制浸出液循环流动;④用流动溶剂渗漉法。

5.溶剂pH值

调节浸提溶剂的pH值,可利于某些有效成分的提取。如用酸性溶剂提取生物碱,用碱性溶剂提取皂甙等。

6.浸提压力

提高浸提压力有利于加速润湿渗透过程,缩短浸提时间。同时在加压下的渗透,可使部分细胞壁破裂,亦有利于浸出成分的扩散。但对组织松软的药材,容易润湿的药材,加压对浸出影响不显著。

7.新技术应用

如用超声波提取、流化浸提、电磁场下浸提、电磁振动下浸提、脉冲浸提等强化浸提方法。

8.药材粒度

一般说来药材粉碎得愈细,浸出效果愈好。但是药材粒度太小也不利浸出。其原因:①过细的粉末对药液和成分的吸附量增加,造成有效成分的损失。②药材粉碎过细,破裂的组织细胞多,浸出的杂质多。③药材粉碎过细给浸提操作带来困难,例如滤过困难,渗漉时易堵塞等。因此,浸提时宜用薄片或粗粉(通过一号筛或二号筛)。

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