¿Cuáles son los métodos de extracción para productos naturales en general? ¿Cómo eliminar el material residual?
1. Principio del método de extracción con solvente: el método de extracción con solvente consiste en extraer los ingredientes activos de los materiales medicinales chinos seleccionando un solvente con alta solubilidad para los ingredientes activos y baja solubilidad para los ingredientes. que no necesita ser disuelto. Agregue solvente a las materias primas de la medicina herbaria china (que deben triturarse adecuadamente. Debido a la difusión y la ósmosis, el solvente penetra gradualmente en las células a través de la pared celular, disolviendo las sustancias solubles, provocando una diferencia de concentración dentro y fuera de las células). células, lo que hace que el líquido concentrado en las células continúe difundiéndose hacia el exterior, el disolvente continúa entrando en las células del tejido medicinal, y así sucesivamente, hasta que la concentración de la solución dentro y fuera de la célula alcanza un equilibrio dinámico, la solución saturada. Se filtra y se añade disolvente nuevo repetidamente para disolver casi por completo los ingredientes necesarios.
2. Selección del disolvente: La clave de la extracción con disolvente es elegir el disolvente adecuado. Si el disolvente se elige correctamente, los componentes necesarios se pueden extraer sin problemas. Al elegir un solvente, preste atención a los siguientes tres puntos: ① El solvente tiene alta solubilidad para los ingredientes activos y baja solubilidad para las impurezas (2) el solvente no puede cambiar químicamente con los ingredientes de la medicina tradicional china; ③ el solvente debe ser económico; , fácil de obtener y seguro de usar.
3. Método de extracción: extracción con solventes de ingredientes de hierbas medicinales chinas. Los métodos comúnmente utilizados incluyen remojo, percolación, decocción, extracción por reflujo y extracción por reflujo continuo. Al mismo tiempo, factores como el grado de trituración de las materias primas, el tiempo de extracción, la temperatura de extracción, las condiciones del equipo, etc. también afectarán la eficiencia de la extracción y deben tenerse en cuenta.
1) Método de remojo: el método de remojo consiste en colocar el polvo o los fragmentos de la medicina herbaria china en un recipiente apropiado, agregar un solvente apropiado (como etanol, alcohol diluido o agua) para remojar los materiales medicinales. disolver los ingredientes. Este método es simple y fácil de operar, pero la tasa de lixiviación es baja. Si se usa agua como solvente, el extracto se enmohecerá y deteriorará fácilmente.
2) Método de percolación: el método de percolación consiste en colocar el polvo de la medicina herbaria china en una percoladora, agregar continuamente nuevo solvente para penetrar los materiales medicinales y el extracto fluye desde la parte inferior de la percoladora desde la parte superior. hasta abajo. Un método de extracción. Cuando el solvente penetra en el polvo medicinal y los componentes disueltos aumentan en proporción y se mueven hacia abajo, la solución superior o el líquido de lixiviación diluido tomará su lugar, creando una buena diferencia de concentración, permitiendo que la difusión avance mejor, por lo que el efecto de lixiviación es excelente en método de inmersión. Sin embargo, se debe controlar el caudal y se debe agregar nuevo disolvente desde la superficie del fármaco en cualquier momento durante el proceso de penetración para que los ingredientes activos del fármaco puedan lixiviarse por completo. O cuando el color del lixiviado es extremadamente claro o el volumen del lixiviado equivale a 10 veces el peso de los materiales medicinales originales, se puede considerar que la extracción está básicamente completada. En la producción a gran escala, la solución de permeado diluido recogida se utiliza a menudo como disolvente para otro lote de nuevas materias primas.
3) Método de decocción: El método de decocción es el método de lixiviación tradicional más antiguo utilizado en mi país. Los recipientes utilizados generalmente son loza, cazuelas o vasijas esmaltadas de cobre, no son adecuadas las ollas de hierro para evitar la decoloración del líquido. Al calentar con fuego directo, es mejor revolver con frecuencia para evitar que los materiales medicinales locales se sobrecalienten y se quemen fácilmente. En las fábricas farmacéuticas con equipos de calentamiento de vapor, a menudo se calientan con vapor grandes tanques de reacción, grandes ollas de cobre, grandes barriles de madera o piscinas de cemento. También se pueden conectar varias calderas entre sí mediante tuberías para freír y remojar continuamente.
4) Método de extracción por reflujo: La extracción calentada con disolventes orgánicos requiere un dispositivo de calentamiento por reflujo para evitar la pérdida por evaporación del disolvente. Para operaciones a pequeña escala, se puede conectar un condensador de reflujo al matraz de fondo redondo. El volumen de los materiales medicinales en la botella es de aproximadamente ~, y la superficie de los materiales medicinales empapados en solvente es de aproximadamente 1 ~ 2 cm. Calentar y poner a reflujo en un baño de agua, generalmente hervir durante aproximadamente 65438 ± 0 horas, enfriar y filtrar, luego agregar solvente al residuo, calentar y poner a reflujo durante aproximadamente media hora por segunda y tercera vez respectivamente, o hasta la extracción del Los ingredientes activos están básicamente completos. La eficiencia de extracción de este método es mayor que la del método de remojo en frío y el método de extracción continua se utiliza a menudo en la producción a gran escala.
5) Método de extracción continua dinámica: utiliza disolventes orgánicos volátiles para extraer los ingredientes activos de la medicina herbaria china. Independientemente de los experimentos a pequeña escala o la producción a gran escala, el método de extracción continua es mejor, requiere menos disolvente y extrae componentes más completos. En los laboratorios se utilizan habitualmente extractores de grasa o extractores Soxhlet. Las extracciones continuas suelen tardar varias horas en completarse. Se necesita mucho tiempo para calentar los ingredientes extraídos y este método no es adecuado para ingredientes que son inestables y cambiantes cuando se calientan.
6) Método de destilación al vapor: El método de destilación al vapor es adecuado para la extracción de ingredientes de medicina herbaria china que se pueden destilar con vapor de agua sin destruirse.
La mayoría de estos componentes tienen puntos de ebullición superiores a 100°C, son inmiscibles o sólo ligeramente solubles en agua y tienen una cierta presión de vapor de alrededor de 100°C. Cuando se calienta junto con agua, cuando la suma de su presión de vapor y la presión de vapor del agua alcanza una atmósfera, el líquido comienza a hervir y el vapor elimina las sustancias volátiles. Por ejemplo, los aceites volátiles de la medicina herbaria china, algunos alcaloides de moléculas pequeñas: efedrina, alcaloides, arecolina y algunas sustancias fenólicas de moléculas pequeñas. Paeonol, etc. Se puede extraer de esta manera. Algunos componentes volátiles son ligeramente solubles en agua, por lo que el destilado a menudo se redestila para separar la capa de aceite volátil en la parte de destilación inicial, o los componentes se extraen de la capa de agua destilada usando el método de sal y bajo punto de ebullición. disolventes. Con este método también se suelen preparar aceite de rosas, Pulsatilla cruda, etc.
7) Método de sublimación: las sustancias sólidas se vaporizan directamente cuando se calientan y se solidifican en compuestos sólidos después de enfriarse, lo que se llama sublimación. Algunos ingredientes de las hierbas medicinales chinas son sublimables y se pueden extraer directamente de las hierbas medicinales chinas mediante sublimación. Por ejemplo, el alcanfor obtenido por sublimación de la madera de alcanfor se registra en detalle en el "Compendio de Materia Médica", que es la descripción más antigua del mundo de los ingredientes activos de los materiales medicinales preparados por sublimación. La cafeína del té puede sublimar por encima de los 178°C sin descomponerse. Hidroxiantraquinona libre, algunas cumarinas y ácidos orgánicos, algunos de los cuales también tienen propiedades sublimantes. Los ejemplos incluyen esculetolida y ácido benzoico. El método de sublimación es simple y fácil de implementar, pero a menudo se produce alquitrán volátil después de la carbonización de materiales medicinales chinos, que se adhiere al material de sublimación y es difícil de refinar y eliminar. En segundo lugar, la sublimación es incompleta, el rendimiento es bajo y, en ocasiones, va acompañada de descomposición.
4. Separación y purificación:
(1) Método de separación por disolvente: Generalmente se utilizan tres o cuatro disolventes de diferentes polaridades, desde baja polaridad hasta alta polaridad paso a paso. El extracto total anterior se extrajo y separó. Los extractos acuosos o en etanol tienden a ser un gel que es difícil de dispersar uniformemente en disolventes de baja polaridad y, por lo tanto, no se pueden extraer por completo. Se puede mezclar una cantidad adecuada de cargas inertes, como tierra de diatomeas o polvo de fibra, y luego secarlo a baja temperatura o de forma natural, y luego extraerlo secuencialmente con solventes seleccionados, de modo que los componentes del extracto total se puedan obtener de acuerdo a sus diferencias de solubilidad en diferentes disolventes polares. Por ejemplo, el extracto etanólico de tetrandrina se puede alcalinizar con éter para disolver los alcaloides liposolubles y luego tratar con benceno frío para disolver la tetrandrina. La tetrandrina, que tiene una estructura similar, tiene un grupo metilo menos que la anterior, pero tiene un grupo hidroxilo fenólico. Es insoluble en benceno frío y se puede separar. Es el método más utilizado para separar y purificar los componentes químicos de las hierbas medicinales chinas utilizando su solubilidad en disolventes de diferentes polaridades.
(2) Método de extracción con solvente de dos fases:
1. Método de extracción: La extracción con solvente de dos fases, también llamada método de extracción, utiliza dos fases mutuamente excluyentes de cada componente en el Mezcla. Un método para lograr la separación basado en diferentes coeficientes de distribución en solventes miscibles. Durante la extracción, si los coeficientes de distribución de cada componente en el disolvente de dos fases son diferentes, la eficiencia de separación será mayor. Si los ingredientes activos del extracto acuoso son lipófilos, generalmente se utilizan disolventes orgánicos lipófilos como benceno, cloroformo o éter para la extracción en dos fases. Si el ingrediente activo es hidrófilo y difícil de disolver en disolventes lipófilos, es necesario utilizar disolventes lipófilos débiles, como acetato de etilo, butanol, etc. También se puede añadir una cantidad adecuada de etanol o metanol al cloroformo y al éter para aumentar su hidrofilicidad. Cuando se extraen flavonoides, se suele utilizar la extracción en dos fases con acetato de etilo y agua. Para extraer saponinas altamente hidrófilas se utilizan a menudo n-butanol, alcohol isoamílico y agua para la extracción en dos fases. Cuanto mayor sea la hidrofilia del disolvente orgánico, peor será el efecto de la extracción con agua en dos fases, porque puede ir acompañada de más impurezas hidrófilas, lo que tendrá un gran impacto en la purificación adicional de los ingredientes activos.
2. Método de extracción continua a contracorriente: Es un método de extracción continua por solvente de dos fases. El dispositivo puede tener uno, varios o múltiples tubos de extracción. El tubo se llena con pequeños anillos de porcelana o pequeños anillos de alambre de acero inoxidable para aumentar la superficie de contacto durante la extracción con disolvente de dos fases. Por ejemplo, se utilizó cloroformo para extraer toosendanina de un extracto acuoso de la corteza del árbol Melia toodensis. Coloque cloroformo en el tubo de extracción y almacene el concentrado de extracción de agua con una gravedad específica menor que la del cloroformo en un recipiente de alto nivel. El pistón se abre y el líquido de inmersión en agua fluye hacia el tubo de extracción a alta presión. Cuando golpea el anillo de porcelana, se dispersa en partículas finas. La superficie de contacto con el cloroformo aumenta y la extracción es relativamente completa. Si es necesario extraer el extracto acuoso de una medicina herbaria china con benceno y acetato de etilo, que son más livianos que el agua, el concentrado del extracto acuoso debe colocarse en el tubo de extracción, mientras que el benceno y el acetato de etilo deben almacenarse en un recipiente de alta temperatura. recipiente nivelado.
La integridad de la extracción se puede comprobar mediante cromatografía en capa fina, cromatografía en papel y reacción de color o reacción de precipitación.
3. Distribución a contracorriente (CCD): El método de distribución a contracorriente también se denomina método de separación a contracorriente, método de distribución a contracorriente o método de distribución a contracorriente. El principio del método de distribución en contracorriente es el mismo que el del método de extracción en contracorriente con solvente de dos fases, pero la cantidad de muestra es fija y la mezcla se separa mediante una distribución de extracción por desplazamiento repetido en un cierto volumen de solvente de dos fases. El distribuidor de contracorriente utilizado en este método consta de varios o incluso cientos de tubos. Si este instrumento no está disponible, se puede utilizar un embudo de decantación para pequeñas extracciones. Preseleccione dos solventes mutuamente inmiscibles que sean buenos para separar mezclas, es decir, dos solventes mutuamente inmiscibles con grandes diferencias en los coeficientes de distribución. Consulte el análisis de comportamiento de la cromatografía de partición para inferir y seleccionar el sistema disolvente y determinar experimentalmente el número de turnos de extracción para lograr una verdadera separación. La distribución en contracorriente suele conseguir buenos resultados al separar mezclas con propiedades muy similares. Sin embargo, el tiempo de operación es largo, el tubo de extracción se daña fácilmente por la vibración mecánica y el consumo de solvente es grande, por lo que la aplicación suele ser limitada.
4. Método de distribución de gotas en contracorriente: el método de distribución de gotas en contracorriente también se denomina cromatografía de gotas en contracorriente. Es un método de extracción por solvente de dos fases mejorado sobre la base del método de distribución a contracorriente en los últimos años. La elección del sistema disolvente es básicamente la misma que la del método de distribución a contracorriente, pero requiere la separación en dos fases y la generación de gotas efectivas en un corto tiempo. Dado que la fase móvil forma gotas, contacta y frota efectivamente con la fase estacionaria en el tubo de extracción de distribución delgada para formar una nueva superficie, lo que promueve la distribución de solutos en el solvente de dos fases. El efecto de separación suele ser mejor que la contracorriente. método de distribución. La fase móvil es impulsada por la presión del nitrógeno para que las especies separadas no sean oxidadas por el oxígeno atmosférico. Este método debe elegir un sistema solvente que pueda producir gotas. El efecto de separación de los compuestos poliméricos es deficiente, el volumen de la muestra es pequeño (menos de 1 g) y se requieren ciertos equipos. La base de amonio cuaternario berberina original de Bupleurum y otros componentes traza se han separado eficazmente mediante el método de distribución en contracorriente de gotas. En los últimos años, el dispositivo del método de distribución de gotas en contracorriente se ha mejorado continuamente, pero el dispositivo y el funcionamiento son complicados. Actualmente, los componentes adecuados para métodos de distribución en contracorriente se pueden separar mediante dispositivos de extracción continua en contracorriente con disolvente de dos fases o cromatografía en columna de distribución.
(3) Método de precipitación: es un método que consiste en agregar algunos reactivos al extracto de la medicina herbaria china para precipitar y eliminar las impurezas.
1. Método de precipitación con sal de plomo: el método de precipitación con sal de plomo es uno de los métodos clásicos para separar ciertos componentes de las hierbas medicinales chinas. Debido a que el acetato de plomo y el acetato de plomo básico pueden formar sales de plomo insolubles o precipitados de sal doble con muchos ingredientes herbales chinos en soluciones de agua y alcohol, esta propiedad se puede utilizar para separar ingredientes activos e impurezas. El acetato de plomo neutro puede combinarse con sustancias ácidas o determinadas sustancias fenólicas para formar sales de plomo insolubles. Por tanto, se suele utilizar para precipitar ácidos orgánicos, aminoácidos, proteínas, mocos, taninos, resinas, saponinas ácidas y algunos flavonoides. Puede formar sales de plomo insolubles o complejos con acetato de plomo básico en una amplia gama. Por lo general, se agrega concentrado de acetato de plomo al extracto acuoso o alcohólico de la medicina herbaria china y el precipitado se filtra después de dejarlo reposar. El líquido de lavado del precipitado se fusiona con el filtrado y se agrega una solución saturada de acetato de plomo básico al filtrado. hasta que no se produzca precipitación para obtener acetato de plomo. Hay tres partes: precipitación, precipitación de acetato de plomo básico y aguas madre.
A continuación, el precipitado de sal de plomo se suspende en un nuevo disolvente y se introduce gas sulfuro de hidrógeno para descomponerlo en un precipitado de sulfuro de plomo insoluble. Las aguas madre que contienen sales de plomo también deben someterse a un tratamiento de eliminación de plomo como antes, y luego ser concentradas y refinadas. El sulfuro de hidrógeno puede eliminar el plomo más completamente, pero puede haber un exceso de sulfuro de hidrógeno en la solución, por lo que primero se debe introducir aire o dióxido de carbono para permitir que las burbujas saquen el exceso de gas de sulfuro de hidrógeno para evitar reacciones químicas durante el tratamiento de la solución. . El sulfuro de plomo en la nueva ecología es principalmente un precipitado coloidal, que puede absorber los ingredientes activos del medicamento líquido, por lo que es necesario tratarlo con disolvente para su recuperación.