1、（优选）植物提取物技能培训课件 植物提取行业作为一个新兴行业，从出现到现在才短短二十几年的时间，尽管十九世纪初欧洲一些国家就开始着手生产并应用植物提取物，但那时还只是盟芽状态，不成规模，更谈不上够成一个产业。直到十九世纪八十年代初，在全世界掀起一股回归自然的狂潮，人们在感觉到化学合成药物的附作用之后对纯天然的中草药产生一种安全感，从而使得植物提取物的发展迅猛而势不可挡。但植物提取的真正兴起还是在1994年美国的DSHEA发布之后，美国FDA正式接受植物提取物作为一种食品补充剂A Dietary Supplement使用，使得植物提取的发展得以真正升级。 全球植物提取物市场快速发展是进入21 世
2、纪以来，是在伴随着科技水平的不断进步和人们生活水平的提高，人们对健康产品的关注日益增加。也因为化学合成品对人体的毒性及对自然的危害也日益明显，天然、健康的植物提取物已成为人们的迫切需要。顺应此趋势，天然健康食品原料，尤其是植物提取行业得到迅速发展，展现出前所未有的活力。根据德国Analy&Realize ag公司统计，截止2013年，全球植物提取物市场规模达到96亿美元。 近年来，得益于全球植物提取物市场的需求的旺盛，国内植物提取物行业也表现出强劲的增长势头。根据中国医药保健品进出口商会统计，2013年我国植物提取物贸易出口额为14.1亿美元，近几年的复合增长率为22%。 植物提取物发展历程
3、植物提取物是融合现代制药技术的新型高科技产品，也是近年来中药占领国际市场的新品种，加工程度与科技含量较高。随着近年来国际上“回归自然”、“绿色消费”渐成时尚，天然植物药在西方发达国家成为现代医疗保健的理想选择，由此也营造了巨大的天然植物药产品市场。广泛用于药品、食品、保健食品、化妆品、日常用品行业，前景无可估量。植物提取物行业前景 目前我国涉及植物提取物生产的厂家有2600多家，其中出口经营的公司有5200多家。出口经营仍以外贸公司为主，占到出口总额的80%以上。生产经营分散，一些大型医药企业都有涉足，专门做提取物的企业也有相当数量，但多以中小企业为主，其中较大、较有影响的有10几家左右，如莱
4、茵生物、河北晨光、陕西嘉禾等。 总的来说，与国内其他医药生产企业一样，植物提取物企业也存在着数量多、规模小、效益低、多数厂家产品单一、抗风险能力低等现状，此外，产品质量不统一，缺乏统一有效的控制。 国内植物提取物发展概况国内植物提取物发展概况我国有关政策法规： 国家科技部、外经贸部、财政部、税务总局和海关总署以国科发计字1999565号文联合发布将400多味药用植物提取物颗粒列入中国高新技术产品出口目录 ，同时把银杏叶提取物、紫杉醇、鬼臼霉素、三尖杉酯碱、麻黄提取物、香豆素类、高三尖杉酯碱、芦丁、茶黄色素、红曲红色素等列入目录中，充分体现了植物提取物的技术含量高和市场影响大等特性。 国家计委启
5、动 “现代中药产业化”工程，植物标准提取物产业是重点支持项目，鼓励开发以国际市场为目标市场的植物提取物商品，引导这一新兴产业快速健康发展。 国家计委、国家经贸颁布当前国家重点鼓励的产业、产品和技术目录，列入 “中药有效成分的提炼、纯化和分析技术开发”、“高附加值出口优势产品生产”等项目。 中国药典和有关药品标准中尚未采用“植物提取物”这一概念，而代之以“浸膏”、“流浸膏”，中国药典2000年版共收载单味中药（流）浸膏13种，有17种中药制剂以植物提取物组方。 我国1999年发布的新药审批办法中，将中药材提取的有效成分和复方提取的有效成分列为一类新药，将中药材、天然药物中提取的有效部位、复方中提
6、取的有效部位群列二类新药。 医保商会将建议国家有关部门： 按照药品的注册方式建立产品注册制度，提高产业集中度，增加利润率。 提高行业准入门槛，改善行业形象。建议成立专门的机构，严格审查企业的硬件设备和软件技术，提高行业的准入门槛，同时淘汰不合格企业。 建立完善的行业生产规范和质量标准体系。同时建议有关部门严格控制植物提取物产品的出口质量，在通过行业认定的和国际认可的质检部门的检验合格后方可出口。 坚持可持续发展战略，建议对濒危品种的提取物产品建立规章制度，限制出口额，规定出口价，以保护资源，维护国内企业的经济利益。 植物提取物产业政策概况欧美等国家和地区政策： 美国的草药管理比较落后，但制定了
7、饮食补充剂健康和教育法，其对“饮食补充剂”的定义包括了“草药或其它植物”以及其“任何浓缩物”，这毫无疑问地确定了植物提取物作为饮食补充剂的合法地位。2000年版美国药典收载的植物药中包括提取物（含植物油、芳香油等）20种。 在德国立法程序上允许植物提取物作为处方药进行登记，德国注册药品中约有60,000种含有草药成分，大部分是草药浸剂，这些药品基于600-700种植物，制作的提取物或制剂约5,000种。 欧洲药典列出了提取物（Extracts）通则，2000年增补版中收载了3种标准化提取物：芦荟、番泻叶和颠茄叶标准化提取物，并正探讨对提取物进一步规范和分类，按内在质量分为量化提取物（Quant
8、ified Extracts），标准提取物（Standardized Extracts）和纯化提取物（Purified Extracts）。欧洲产生了各种药用植物的标准化提取物：紫锥菊、缬草、短棕榈和银杏叶等植物提取物产业政策概况 1.天然产物成分的分类天然产物成分的分类 2. 植物提取物的主要活性成分植物提取物的主要活性成分 3.主要的植物提取物产品主要的植物提取物产品 4.植物提取物的生产工艺植物提取物的生产工艺 5.植物提取物的应用植物提取物的应用 6.我国植物提取物的现状与发展方向我国植物提取物的现状与发展方向天然产物成分的分类天然产物成分的分类 以中药材为例，中药材的成分比较复杂，不
9、仅复方如此，就以中药材为例，中药材的成分比较复杂，不仅复方如此，就是单味药也是如此。所含成分按其生物活性可分为有效成分、是单味药也是如此。所含成分按其生物活性可分为有效成分、辅助成分、无效成分和组织物。辅助成分、无效成分和组织物。 有效成分：有效成分：指有药理活性、能产生药效的物质。如生物碱、指有药理活性、能产生药效的物质。如生物碱、苷类、挥发油等。有效成分一般有一定的分子式或结构式和理苷类、挥发油等。有效成分一般有一定的分子式或结构式和理化常数，又称为有效单体。如果是尚未提纯（或纯化）成单体化常数，又称为有效单体。如果是尚未提纯（或纯化）成单体的称为有效部位，应能反映一定的活性指标。的称为有
10、效部位，应能反映一定的活性指标。 辅助成分：辅助成分：指本身没有特殊疗效，但能增强或缓和有效成分指本身没有特殊疗效，但能增强或缓和有效成分作用的物质。强洋地黄中的皂苷可帮助洋地黄苷溶解或促进其作用的物质。强洋地黄中的皂苷可帮助洋地黄苷溶解或促进其吸收，发挥其强心作用。吸收，发挥其强心作用。 无效成分：无效成分：指本身无效甚至有害的物质。如脂肪、淀粉、蛋指本身无效甚至有害的物质。如脂肪、淀粉、蛋白质等，往往影响提取效果、制剂的稳定性、外观和药效等。白质等，往往影响提取效果、制剂的稳定性、外观和药效等。 组织物：组织物：指构成药材细胞或其他不溶性物质。如纤维素、栓指构成药材细胞或其他不溶性物质。如
11、纤维素、栓皮等。皮等。 药材的有效成分和辅助成分是提药材的有效成分和辅助成分是提取的主要对象，无效成分和组织物取的主要对象，无效成分和组织物应尽量分离除去，因此这是产处理应尽量分离除去，因此这是产处理的必要步骤。但应注意，所谓无效的必要步骤。但应注意，所谓无效成分只是相对概念。如鞣质在没食成分只是相对概念。如鞣质在没食子酸或五倍子中是收敛的有效成分；子酸或五倍子中是收敛的有效成分；在大黄泻下而起止泻作用的辅助成在大黄泻下而起止泻作用的辅助成分；在注射剂中多为无效成分。分；在注射剂中多为无效成分。天然产物提取的类型天然产物提取的类型 以中药为例，中药提取可分为单体成分提取、单味药提取和中药复方提
12、取三种类型。以中药为例，中药提取可分为单体成分提取、单味药提取和中药复方提取三种类型。 1.单体的提取单体的提取:指提取物的纯化。若某些药材的有效成分有特殊疗效、化学结构、理化性指提取物的纯化。若某些药材的有效成分有特殊疗效、化学结构、理化性质、药理、毒性均已明确，含量可观，技术经济合理，可以进行单一成分的提取、分离、质、药理、毒性均已明确，含量可观，技术经济合理，可以进行单一成分的提取、分离、精制。如齐墩果酸、豆腐果苷、黄连素、石吊兰素等，都可纯化制成片剂。又如天花粉、精制。如齐墩果酸、豆腐果苷、黄连素、石吊兰素等，都可纯化制成片剂。又如天花粉、一叶秋碱、黄藤素等可纯化制成注射液。许多单体的
13、制剂有利于稳定性与安全性，但是有一叶秋碱、黄藤素等可纯化制成注射液。许多单体的制剂有利于稳定性与安全性，但是有些药物纯化后不如单味药的有效部分提取物疗效好。些药物纯化后不如单味药的有效部分提取物疗效好。 2.单味药的提取单味药的提取:单味药提取物的化学成分单味药提取物的化学成分,大多数尚不清楚大多数尚不清楚,或不完全清楚或不完全清楚,但从中医临床但从中医临床疗效的实践要比单体化合物的作用好得多疗效的实践要比单体化合物的作用好得多,制备的成本也较低。单味药提取是中药制剂加工制备的成本也较低。单味药提取是中药制剂加工的一项重要提取方法的一项重要提取方法,不仅适用于单方成药的制剂不仅适用于单方成药的
14、制剂(如五味子、刺五加、益母草等如五味子、刺五加、益母草等),而且适用而且适用于复方成药制剂的生产。于复方成药制剂的生产。 3.中药复方提取：从古至今，中药复方一直占重要地位，在中医临床实践中基本上都是中药复方提取：从古至今，中药复方一直占重要地位，在中医临床实践中基本上都是使用复方，以其综合成分，作为整体而起作用。例如四逆汤是由附子、肉桂、干姜、甘草使用复方，以其综合成分，作为整体而起作用。例如四逆汤是由附子、肉桂、干姜、甘草组成。附子含乌头碱毒性极大，但经煎煮，一方面由于水解可降低毒性，而另一方面甘草组成。附子含乌头碱毒性极大，但经煎煮，一方面由于水解可降低毒性，而另一方面甘草中的甘草酸与
15、乌头碱可形成复盐，在体内逐渐分解而起作用。实验证明四逆汤的中的甘草酸与乌头碱可形成复盐，在体内逐渐分解而起作用。实验证明四逆汤的LD50只有只有单味附子的单味附子的1/4，许多复方药，如补中益气汤、麻杏石甘汤、大黄牡丹汤、补阳还五汤等，许多复方药，如补中益气汤、麻杏石甘汤、大黄牡丹汤、补阳还五汤等，都是以其整体发挥作用的。都是以其整体发挥作用的。1植物提取物的主要活性成分植物提取物的主要活性成分 1.1生物碱类 1.2黄酮类 1.3多糖类 1.4苷类 1.5有机酸类 1.6挥发油类1.1生物碱类生物碱类 即植物碱，一种碱性含氮有机化合物，有显著的生物即植物碱，一种碱性含氮有机化合物，有显著的生
16、物活性或毒性，是中草药重要的有效成分。活性或毒性，是中草药重要的有效成分。 化学性质：化学性质：无色、味甚苦；无色、味甚苦；大多具有碱性；大多具有碱性；一般不溶或难溶于水和醇、易溶于有机溶剂；一般不溶或难溶于水和醇、易溶于有机溶剂；其盐类极性较大，易溶于水醇。其盐类极性较大，易溶于水醇。1.11.1几种主要生物碱类几种主要生物碱类 黄连中的小檗碱（黄连素）黄连中的小檗碱（黄连素）有较强的抗菌作用，用于治疗菌痢、肠胃炎等有较强的抗菌作用，用于治疗菌痢、肠胃炎等 麻黄中的麻黄碱麻黄中的麻黄碱用作辛温解表和平喘药，冰毒（脱氧麻黄碱）用作辛温解表和平喘药，冰毒（脱氧麻黄碱） 萝芙术中的利血平萝芙术中的
17、利血平降低血压和减慢心率，作用缓慢、温和而持久降低血压和减慢心率，作用缓慢、温和而持久 喜树中的喜树碱喜树中的喜树碱DNADNA合成抑制剂，对合成抑制剂，对DNADNA合成期的肿瘤细胞有较强的杀伤作用合成期的肿瘤细胞有较强的杀伤作用 长春花中的长春新碱长春花中的长春新碱对白血病、癌症均有效，且毒性较低对白血病、癌症均有效，且毒性较低 吗啡和海洛因吗啡和海洛因 黄连麻黄喜树碱长春花1.2黄酮类黄酮类 黄酮类化合物广泛存在于植物的各个部位，黄酮类化合物广泛存在于植物的各个部位，尤其是花、叶部位，尤其是花、叶部位， 约约2020的中草药中都的中草药中都含有黄酮类化合物，资源丰富。含有黄酮类化合物，资
18、源丰富。 具有多种生物活性：具有多种生物活性： 抗菌、消炎、抗突变、降压、抗氧化、清抗菌、消炎、抗突变、降压、抗氧化、清热解毒、抗癌、防癌等热解毒、抗癌、防癌等1.2几种常见的黄酮类物质几种常见的黄酮类物质 蜂胶：抗生素、免疫增强剂、抗氧化剂蜂胶：抗生素、免疫增强剂、抗氧化剂 大豆异黄酮：植物雌激素；对女性有较好的保健作用；尤大豆异黄酮：植物雌激素；对女性有较好的保健作用；尤适合更年期女性。适合更年期女性。 花青素：人体除花青素：人体除“锈锈”剂剂 1 1、抗氧化、清除自由基、提高机体免疫力、抗氧化、清除自由基、提高机体免疫力2 2、抗衰老、抗衰老3 3、血管的保护神、血管的保护神4 4、降低
19、胆固醇、降低胆固醇5 5、肌肤美白除皱佳品、肌肤美白除皱佳品 绿茶提取物：茶多酚、儿茶素绿茶提取物：茶多酚、儿茶素 银杏提取物：抗氧化与自由基银杏提取物：抗氧化与自由基 蜂胶原胶超临界提取物乙醇提取物紫杉醇银杏1.3多糖类多糖类 大于大于1010个单糖组成的多糖化合物。如淀粉、纤维素个单糖组成的多糖化合物。如淀粉、纤维素 作用：降血清胆固醇、抗癌防癌、调节免疫作用：降血清胆固醇、抗癌防癌、调节免疫 食用菌多糖：食用菌多糖：灵芝多糖：益气补虚、健身增智、扶正固本、延年益寿灵芝多糖：益气补虚、健身增智、扶正固本、延年益寿 香菇多糖：益气不饥、治风破血、益胃助食香菇多糖：益气不饥、治风破血、益胃助食
20、灰树花、猴头菇、冬虫夏草等灰树花、猴头菇、冬虫夏草等 藻类多糖：紫菜藻类多糖：紫菜 中草药多糖：人参、黄芪等中草药多糖：人参、黄芪等香菇灰树花1.4苷类苷类 糖与一种物质（酚类、黄酮类）结合而成的物质糖与一种物质（酚类、黄酮类）结合而成的物质 化学性质：化学性质：无色，无臭，具苦味；无色，无臭，具苦味；呈中性或酸性；呈中性或酸性；可溶于水和乙醇。可溶于水和乙醇。 萝卜：萝卜甙萝卜：萝卜甙萝卜芥子油萝卜芥子油 苦杏仁苷苦杏仁苷 ：降气化痰、止咳平喘、润肠通便：降气化痰、止咳平喘、润肠通便 水杨甙水杨甙 ：白柳皮；水杨酸；解热、镇痛、抗风湿：白柳皮；水杨酸；解热、镇痛、抗风湿 强心甙强心甙 ：对心
21、肌有显著兴奋作用；心力衰竭：对心肌有显著兴奋作用；心力衰竭 皂甙皂甙 ：水溶液经振摇后易起持久的肥皂样泡沫：水溶液经振摇后易起持久的肥皂样泡沫 1.5有机酸类有机酸类 柠檬酸（枸椽酸）柠檬酸（枸椽酸） 乳酸乳酸 酒石酸酒石酸 苹果酸苹果酸 抗坏血酸抗坏血酸 草酸草酸 咖啡酸咖啡酸 绿原酸绿原酸 抗生素最有效的替代抗生素最有效的替代品品 饲料防腐饲料防腐 调节肠道菌群调节肠道菌群 1.6挥发油类挥发油类 精油；具有挥发性，可随水蒸汽蒸馏出来的油精油；具有挥发性，可随水蒸汽蒸馏出来的油状液体，大部分具有香气状液体，大部分具有香气 薄荷油：疏散风热，清利头目，利咽，透疹，薄荷油：疏散风热，清利头目，
22、利咽，透疹，疏肝解郁疏肝解郁 玫瑰精油：玫瑰精油：“玫瑰香气最浓、清而不浊、和而玫瑰香气最浓、清而不浊、和而不猛，柔肝醒脾、流气活血，而绝无辛温刚燥不猛，柔肝醒脾、流气活血，而绝无辛温刚燥之弊，断推气分药中，最有捷效而最为良者，之弊，断推气分药中，最有捷效而最为良者，芳香诸品，殆无其匹。芳香诸品，殆无其匹。” ” 大蒜油：植物黄金大蒜油：植物黄金2主要的植物提取物产品主要的植物提取物产品2.1以食源性为主的植物及其提取物以食源性为主的植物及其提取物魔芋魔芋葡萄甘露聚糖葡萄甘露聚糖糖尿病：延缓葡萄糖吸收，降低餐后血糖糖尿病：延缓葡萄糖吸收，降低餐后血糖肥胖：低热量，增加饱腹感肥胖：低热量，增加饱
23、腹感螺旋藻：丰富的蛋白质（螺旋藻：丰富的蛋白质（60607070）小麦的小麦的6 6倍，猪肉的倍，猪肉的4 4倍，鱼肉的倍，鱼肉的3 3倍，鸡蛋的倍，鸡蛋的5 5倍，干酪的倍，干酪的2.42.4倍，倍，且消化吸收率高达且消化吸收率高达95% 95% 苦荞麦：植酸苦荞麦：植酸本草纲目本草纲目：性味苦、平、寒，：性味苦、平、寒，有益气力，续精神，利耳目。有益气力，续精神，利耳目。降血糖、降血脂，增强人体免疫力降血糖、降血脂，增强人体免疫力 苦瓜：苦瓜：植物胰岛素植物胰岛素青苦瓜祛暑解热，明日清心；青苦瓜祛暑解热，明日清心；熟苦瓜养血滋肝，益脾补肾。熟苦瓜养血滋肝，益脾补肾。番茄红素番茄红素人体自身
24、不能合成人体自身不能合成抗氧化、抑制突变抗氧化、抑制突变绿茶提取物：茶多酚绿茶提取物：茶多酚天然抗氧剂，抗菌天然抗氧剂，抗菌 保鲜剂、祛臭剂、防褪色剂保鲜剂、祛臭剂、防褪色剂荷叶：生物碱荷叶：生物碱清热降火，除烦止渴清热降火，除烦止渴 竹叶：黄酮竹叶：黄酮安全无毒安全无毒高度的抗氧化稳定性高度的抗氧化稳定性桑叶：味甘、苦，性寒桑叶：味甘、苦，性寒 疏散风热又能清肺止咳疏散风热又能清肺止咳常用于风热感冒常用于风热感冒 2主要的植物提取物产品主要的植物提取物产品2.2以药源性为主的植物及其提取物以药源性为主的植物及其提取物淫羊藿淫羊藿黄酮类黄酮类淫羊藿苷淫羊藿苷补肾阳补肾阳强筋骨强筋骨祛风湿祛风湿
25、青黛，大青叶，板蓝根叶青黛，大青叶，板蓝根叶清热解毒，凉血止血清热解毒，凉血止血 红景天红景天 红景天苷红景天苷 红棕色粉末红棕色粉末 活血止血活血止血 清肺止咳清肺止咳刺五加刺五加刺五加苷，棕黄色粉末刺五加苷，棕黄色粉末益气健脾，补肾安宁益气健脾，补肾安宁当归当归内酯类内酯类棕色粉末棕色粉末补血活血，调经止痛，润肠通便补血活血，调经止痛，润肠通便黄芪：黄芪皂甙；根入药；味甘、性温黄芪：黄芪皂甙；根入药；味甘、性温补气、固表、利水、消肿、托毒、生肌补气、固表、利水、消肿、托毒、生肌 黄芩：黄芩甙；根入药黄芩：黄芩甙；根入药清热燥湿，泻火解毒，安胎清热燥湿，泻火解毒，安胎 五味子五味子甘、酸甘、
26、酸辛、苦、咸辛、苦、咸收敛固涩收敛固涩益气生津益气生津补肾宁心补肾宁心月见草：夜来香月见草：夜来香精油精油促进血液循环促进血液循环使老化细胞恢复生命力使老化细胞恢复生命力水飞蓟水飞蓟水飞蓟素水飞蓟素保肝保肝贯叶连翘贯叶连翘金丝桃素金丝桃素禽流感、抑郁症禽流感、抑郁症3植物提取物的生产工艺植物提取物的生产工艺 3.1水提取水提取水溶性好水溶性好多糖、有机酸、皂苷、酚类、鞣质、氨基酸、多肽、蛋白质多糖、有机酸、皂苷、酚类、鞣质、氨基酸、多肽、蛋白质 3.2有机溶剂提取有机溶剂提取乙醇提取乙醇提取 ：酚类、鞣质、有机酸、香豆素、强心苷、甾体：酚类、鞣质、有机酸、香豆素、强心苷、甾体5%HCl-5%H
27、Cl-乙醇提取液：生物碱乙醇提取液：生物碱石油醚：甾体、萜类、脂肪油石油醚：甾体、萜类、脂肪油 3.3酶水解酶水解淀粉、果胶、蛋白质等杂质淀粉、果胶、蛋白质等杂质反应温和反应温和纤维素酶纤维素酶 3.4超声提取超声提取定义：超声波空化作用，加速植物有效成分的浸出定义：超声波空化作用，加速植物有效成分的浸出优点：提取时间短、提取方法简单、提取率高、提取温度低、优点：提取时间短、提取方法简单、提取率高、提取温度低、避免高温高压对有效成分的破坏避免高温高压对有效成分的破坏缺点：容器要求较高、噪声、设备放大问题缺点：容器要求较高、噪声、设备放大问题 3.5微波提取微波提取定义：在微波场中，物质吸收微波
28、能力有差异，某些组分能定义：在微波场中，物质吸收微波能力有差异，某些组分能被选择性加热，被萃取。被选择性加热，被萃取。提取时间短，设备简单，投资较少提取时间短，设备简单，投资较少萃取机理不明萃取机理不明 3.6超临界萃取超临界萃取以超临界流体代替常规有机溶剂进行萃取和分离以超临界流体代替常规有机溶剂进行萃取和分离挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质以及贵重药材挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质以及贵重药材温度低，保留有效成分，无溶剂残留，纯度高，操作简单温度低，保留有效成分，无溶剂残留，纯度高，操作简单高压设备，一次性投资较大，运行成本高高压设备，一次性投资较大，运行成本高 3.6 膜分离膜
29、分离 定义定义: :按照分子量的大小对物质进行分离按照分子量的大小对物质进行分离 分类：分类：微滤微滤0.020.021010m m：除掉大分子物质：除掉大分子物质超滤超滤& &纳滤：纳滤：1 120nm20nm：分级：分级反渗透：反渗透：0.10.11nm1nm：除掉小分子物质（水）：除掉小分子物质（水） 优点：优点：高效的分离效果：按分子量分离高效的分离效果：按分子量分离低能耗，环保：无相变化低能耗，环保：无相变化接近室温的工作温度，纯物理过程接近室温的工作温度，纯物理过程简化工艺，连续化操作简化工艺，连续化操作 缺点：缺点：膜污染膜污染 3.6 膜分离膜分离 应用应用水处理水处理除去水中
30、悬浮物、胶体和微生物除去水中悬浮物、胶体和微生物污水处理、除去城市污水病毒污水处理、除去城市污水病毒海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水制备海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水制备中药提取中药提取除去高分子杂质除去高分子杂质, ,提高药液澄明度提高药液澄明度食品食品茶多酚和速溶茶粉茶多酚和速溶茶粉果汁分离浓缩果汁分离浓缩啤酒回收啤酒渣、白啤除菌啤酒回收啤酒渣、白啤除菌回收乳清蛋白质回收乳清蛋白质酶制剂的生产酶制剂的生产4植物提取物的应用植物提取物的应用 植物药：主要有效成分植物药：主要有效成分20132013，460460亿美元；美、德、法、日；亿美元；美、德、法、日； 保健食品：主要有效成分保健食品：主
31、要有效成分天然矿物质、维生素、蛋白、碳水化合物等天然矿物质、维生素、蛋白、碳水化合物等 饮料饮料功能性饮料，茶饮料功能性饮料，茶饮料 食品添加剂食品添加剂抗氧化剂、着色剂、护色剂、乳化剂、香精香料、增味剂、抗氧化剂、着色剂、护色剂、乳化剂、香精香料、增味剂、营养强化剂、甜味剂营养强化剂、甜味剂 日用品日用品牙膏，冰箱除臭剂、洗涤剂牙膏，冰箱除臭剂、洗涤剂 化妆品化妆品基础护理，抗衰老、美白基础护理，抗衰老、美白5我国植物提取物的现状与发展方向我国植物提取物的现状与发展方向 存在问题：存在问题：质量标准模糊质量标准模糊对功效成分及含量标准认识不清对功效成分及含量标准认识不清只认某一指标而忽视其他
32、指标只认某一指标而忽视其他指标生产工艺选择不当生产工艺选择不当生产企业技术装备落后生产企业技术装备落后与与GAPGAP缺乏衔接，原材料把关不严缺乏衔接，原材料把关不严中药材生产质量管理规范中药材生产质量管理规范种属、产地、栽培、采收、加工方式不同种属、产地、栽培、采收、加工方式不同成分不同成分不同有毒有害物质控制不严有毒有害物质控制不严农药残留、重金属超标、微生物超标、溶剂残留农药残留、重金属超标、微生物超标、溶剂残留 对策：建立与实施对策：建立与实施GEPGEPGood Extracting Practice Good Extracting Practice 良好药物提取标准良好药物提取标准
33、 确立适宜的质量标准确立适宜的质量标准建立药用植物的化学指纹图谱建立药用植物的化学指纹图谱以生物活性测定代替化学成分的测定以生物活性测定代替化学成分的测定 优化工艺，制定相应优化工艺，制定相应SOPSOP各单元质量标准操作规程各单元质量标准操作规程 采用先进技术和设备，提高科技含量采用先进技术和设备，提高科技含量 严格控制有毒有害物质严格控制有毒有害物质 把好原料关，加强与把好原料关，加强与GAPGAP的衔接的衔接植物提取物提取过程及机理植物提取物提取过程及机理 植物性药材的有效成分的分子量一般比无植物性药材的有效成分的分子量一般比无效成分的分子量要小得多效成分的分子量要小得多,故提取时有效成
34、故提取时有效成分需透过细胞膜，而无效成分则应留在细分需透过细胞膜，而无效成分则应留在细胞内。胞内。 1.提取过程的阶段划分提取过程的阶段划分 植物性药材的提取过程一般可分为润湿、植物性药材的提取过程一般可分为润湿、渗透、溶解、扩散等几个阶段。渗透、溶解、扩散等几个阶段。 润湿与渗透阶段润湿与渗透阶段 新药材的细胞中新药材的细胞中,含有多种可溶性物质和含有多种可溶性物质和不溶性物质。药材经干燥后，内部水分大不溶性物质。药材经干燥后，内部水分大部分被蒸发部分被蒸发,故细胞萎缩。当药材被粉碎时故细胞萎缩。当药材被粉碎时,一部分细胞可能发生破裂，其中所含的成一部分细胞可能发生破裂，其中所含的成分可直接
35、提取。而大部分细胞在粉碎后仍分可直接提取。而大部分细胞在粉碎后仍保持完整状态，当与提取剂接触时被提取保持完整状态，当与提取剂接触时被提取剂所润湿，同时提取剂通过毛细管和细胞剂所润湿，同时提取剂通过毛细管和细胞间隙渗透至细胞组织内。间隙渗透至细胞组织内。植物提取物提取过程及机理植物提取物提取过程及机理 提取剂能否润湿药材表面，并渗透进入提取剂能否润湿药材表面，并渗透进入到细胞组织中，取决于提取剂对物质的润到细胞组织中，取决于提取剂对物质的润湿性以及该物质与提取剂间的界面张力。湿性以及该物质与提取剂间的界面张力。一般情况下，非极性提取剂不易从含有大一般情况下，非极性提取剂不易从含有大量水分的药材中
36、提取出有效成分，极性提量水分的药材中提取出有效成分，极性提取剂不易从富含油脂的药材中提取出有效取剂不易从富含油脂的药材中提取出有效成分。对于含油脂的药材可先用石油醚或成分。对于含油脂的药材可先用石油醚或苯进行脱脂，然后再用适宜的提取剂提取。苯进行脱脂，然后再用适宜的提取剂提取。植物提取物提取过程及机理植物提取物提取过程及机理 溶解阶段溶解阶段 提取剂进入细胞组织后，与药材中的各种成分相提取剂进入细胞组织后，与药材中的各种成分相接触，并使其中的可溶性成分转入到提取剂中，该接触，并使其中的可溶性成分转入到提取剂中，该过程称为溶解。过程称为溶解。 药物成分溶解于提取剂的过程可能是物理溶解过程，药物成
37、分溶解于提取剂的过程可能是物理溶解过程，也可能是使药物成分溶解的反应过程。药材的种类也可能是使药物成分溶解的反应过程。药材的种类不同，其溶解机理有很大差异。一般情况下，水能不同，其溶解机理有很大差异。一般情况下，水能溶解晶体和胶质，故其提取液多含胶体物质而呈胶溶解晶体和胶质，故其提取液多含胶体物质而呈胶体液，乙醇提取液含胶质较少，而亲脂性提取液则体液，乙醇提取液含胶质较少，而亲脂性提取液则不含胶质。不含胶质。植物提取物提取过程及机理植物提取物提取过程及机理 扩散阶段扩散阶段 提取剂溶解有效成分后，形成的浓溶液提取剂溶解有效成分后，形成的浓溶液具有较高的渗透压，从而形成扩散点，其具有较高的渗透压
38、，从而形成扩散点，其溶解的成分将不停地向周围扩散以平衡其溶解的成分将不停地向周围扩散以平衡其渗透压，这正是提取过程的推动力。在固渗透压，这正是提取过程的推动力。在固体外表面与溶液主体之间存在一层很薄的体外表面与溶液主体之间存在一层很薄的溶液膜，其中的溶质存在浓度梯度，该膜溶液膜，其中的溶质存在浓度梯度，该膜常称为扩散边界层。常称为扩散边界层。植物提取物提取过程及机理植物提取物提取过程及机理常用提取剂和提取辅助剂常用提取剂和提取辅助剂 1.常用提取剂常用提取剂 适宜的提取剂应对天然产物中的有效成适宜的提取剂应对天然产物中的有效成分有较大的溶解度，而对无效成分应少溶分有较大的溶解度，而对无效成分应
39、少溶或不溶。此外，提取剂还应无毒、价廉，或不溶。此外，提取剂还应无毒、价廉，且易于回收。常用的提取剂有水、乙醇、且易于回收。常用的提取剂有水、乙醇、丙酮、氯仿、乙醚、石油醚等。丙酮、氯仿、乙醚、石油醚等。 水：水： 水具有极性大、溶解范围广、价廉等特水具有极性大、溶解范围广、价廉等特点，是最常用的提取剂。水可提取药材中的生点，是最常用的提取剂。水可提取药材中的生物碱盐类、甙、苦味质、有机酸盐、甙质、蛋物碱盐类、甙、苦味质、有机酸盐、甙质、蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类白质、糖、树胶、色素、多糖类(果胶、粘液果胶、粘液质、菊糖、淀粉等质、菊糖、淀粉等)、以及酶和少量的挥发油、以及酶和少量的挥发油
40、等。但由于水的选择性较差，因而提取液中常等。但由于水的选择性较差，因而提取液中常含有大量的无效成分，从而给制剂带来一定的含有大量的无效成分，从而给制剂带来一定的困难。此外，部分有效成分困难。此外，部分有效成分(如某些甙类等如某些甙类等)在在水中会发生水解。水中会发生水解。 常用提取剂和提取辅助剂常用提取剂和提取辅助剂 乙醇：乙醇： 乙醇的溶解性介于极性与非极性溶剂之间。乙醇的溶解性介于极性与非极性溶剂之间。有时采用乙醇与水的混合液作为提取剂，可有时采用乙醇与水的混合液作为提取剂，可从药材中选择性地提取某些有效成分。研究从药材中选择性地提取某些有效成分。研究表明，含量大于表明，含量大于90的乙醇
41、适用于提取药材的乙醇适用于提取药材中的挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等成分；中的挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等成分；含量为含量为5070的乙醇适用于提取生物碱、的乙醇适用于提取生物碱、甙类等成分；含量小于甙类等成分；含量小于50的乙醇适用于提的乙醇适用于提取苦味质、蒽醌类化合物。取苦味质、蒽醌类化合物。常用提取剂和提取辅助剂常用提取剂和提取辅助剂 氯仿：氯仿： 氯仿是一种非极性提取剂，能溶解药材氯仿是一种非极性提取剂，能溶解药材中的生物碱、甙类、挥发油和树脂等成分，中的生物碱、甙类、挥发油和树脂等成分，但不能溶解蛋白质、鞣质等成分。氯仿具有但不能溶解蛋白质、鞣质等成分。氯仿具有防腐作用且不易燃烧
42、，但有强烈的药理作用，防腐作用且不易燃烧，但有强烈的药理作用，故一般仅用于有效成分的提纯和精制。故一般仅用于有效成分的提纯和精制。 常用提取剂和提取辅助剂常用提取剂和提取辅助剂 石油醚：石油醚： 石油醚是一种非极性提取剂，其溶解的选择性较石油醚是一种非极性提取剂，其溶解的选择性较强，可溶解药材中的脂肪油、蜡等成分，少数生物强，可溶解药材中的脂肪油、蜡等成分，少数生物碱亦能被石油醚溶解，但对药材中的其他成分几乎碱亦能被石油醚溶解，但对药材中的其他成分几乎不溶。在制药生产中，石油醚常用作脱脂剂。不溶。在制药生产中，石油醚常用作脱脂剂。 常用提取剂和提取辅助剂常用提取剂和提取辅助剂 2.提取辅助剂提
43、取辅助剂 凡加入提取剂中能增加有效成分的溶解凡加入提取剂中能增加有效成分的溶解度及制品的稳定性或能除去或减少某些杂质度及制品的稳定性或能除去或减少某些杂质的试剂称为提取辅助剂。例如，提取生物碱的试剂称为提取辅助剂。例如，提取生物碱时加入适量的酸，由于酸能与生物碱形成可时加入适量的酸，由于酸能与生物碱形成可溶性的生物碱盐，因而有利于生物碱的提取；溶性的生物碱盐，因而有利于生物碱的提取；又如，提取甘草制剂时加入氨溶液则有利于又如，提取甘草制剂时加入氨溶液则有利于甘草酸的提取等。甘草酸的提取等。常用提取剂和提取辅助剂常用提取剂和提取辅助剂 盐酸、硫酸、冰醋酸和酒石酸等均是常用盐酸、硫酸、冰醋酸和酒石
44、酸等均是常用的酸类提取辅助剂，氨水、碳酸钠、碳酸钙的酸类提取辅助剂，氨水、碳酸钠、碳酸钙等均是常用的碱类提取辅助剂。此外，许多等均是常用的碱类提取辅助剂。此外，许多表面活性剂也常用作提取辅助剂。表面活性剂也常用作提取辅助剂。 常用提取剂和提取辅助剂常用提取剂和提取辅助剂 3.提取剂的选择依据提取剂的选择依据 天然产物成分在溶剂中的溶解度直接关天然产物成分在溶剂中的溶解度直接关系到提取效果的好坏。在实际的生产过程中，系到提取效果的好坏。在实际的生产过程中，根据要提取物质的不同性质选取不同的溶剂，根据要提取物质的不同性质选取不同的溶剂，以使要提取的成分达到最高含量。提取剂可以使要提取的成分达到最高
45、含量。提取剂可分为亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。一分为亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。一些常见溶剂的亲水性的强弱顺序：水些常见溶剂的亲水性的强弱顺序：水甲醇甲醇乙醇乙醇丙酮丙酮乙酸乙酯乙酸乙酯乙醚乙醚氯仿氯仿苯苯石石油醚。油醚。 常用提取剂和提取辅助剂常用提取剂和提取辅助剂提取方法提取方法选择选择 主要依据所提取药物中有效成分的性质。主要依据所提取药物中有效成分的性质。若有效成分为芳香挥发性成分若有效成分为芳香挥发性成分,多选择蒸馏法多选择蒸馏法提取提取,如冰片、藿香、当归、川芎、厚朴等；如冰片、藿香、当归、川芎、厚朴等；若为热敏性成分若为热敏性成分,选择连续逆流提取法、渗漉选择连续逆流提取
46、法、渗漉法或温浸法等温度较低的提取方法较好。一法或温浸法等温度较低的提取方法较好。一般药材可根据有效成分、生产成本、可操作般药材可根据有效成分、生产成本、可操作性及生产效率进行综合考虑性及生产效率进行综合考虑,中药复方则应兼中药复方则应兼顾方中所有药材有效成分顾方中所有药材有效成分,不可顾此失彼不可顾此失彼,同时同时也要计算生产成本。也要计算生产成本。主要工艺参数主要工艺参数药材粒度药材粒度 药材的粒度越小，比表面积就越大，相应的传质表面积也药材的粒度越小，比表面积就越大，相应的传质表面积也越大，提取速率就越快。但药材的粒度不宜过小，否则会增大越大，提取速率就越快。但药材的粒度不宜过小，否则会
47、增大提取液与药渣的分离难度。对于植物性药材，粉碎过细还会使提取液与药渣的分离难度。对于植物性药材，粉碎过细还会使大量细胞破裂，细胞内的大量不溶物及较多的树脂、粘液质等大量细胞破裂，细胞内的大量不溶物及较多的树脂、粘液质等将混入提取液中，导致产品质量下降。将混入提取液中，导致产品质量下降。 适宜的粒度取决于提取剂及药材的种类和性质。例如，以水适宜的粒度取决于提取剂及药材的种类和性质。例如，以水为提取剂时，药材易膨胀，其粒度可大一些，或切成薄片和小为提取剂时，药材易膨胀，其粒度可大一些，或切成薄片和小段；以乙醇为提取剂时，药材的膨胀作用小，可采用段；以乙醇为提取剂时，药材的膨胀作用小，可采用520
48、目的目的粗粉；叶、花、草等疏松药材宜采用粗粉；根、茎、皮等坚硬粗粉；叶、花、草等疏松药材宜采用粗粉；根、茎、皮等坚硬药材，宜采用细粉；动物性药材宜采用较小的粒度，这样可使药材，宜采用细粉；动物性药材宜采用较小的粒度，这样可使细胞结构破坏得更加完全，有效成分也就更容易地提取出来。细胞结构破坏得更加完全，有效成分也就更容易地提取出来。 主要工艺参数主要工艺参数温度温度 一般情况下，溶质在提取剂中的溶解度随一般情况下，溶质在提取剂中的溶解度随温度的升高而增大，同时扩散系数亦随温度温度的升高而增大，同时扩散系数亦随温度的升高而增大，因此，适当升高温度可提高的升高而增大，因此，适当升高温度可提高提取速率
49、和产品收率。但随着提取温度的升提取速率和产品收率。但随着提取温度的升高，杂质的数量亦随之增加，从而引起产品高，杂质的数量亦随之增加，从而引起产品质量的下降。此外，过高的温度还可能引起质量的下降。此外，过高的温度还可能引起热敏性组分的分解破坏，并使易挥发组分的热敏性组分的分解破坏，并使易挥发组分的损失增大。实际生产中，一般宜将温度控制损失增大。实际生产中，一般宜将温度控制在提取剂的沸点以下进行提取。在提取剂的沸点以下进行提取。主要工艺参数主要工艺参数压力压力 药材组织坚实紧密，提高压力可加快药材组织坚实紧密，提高压力可加快润湿与渗透速度，使药材组织内更快地润湿与渗透速度，使药材组织内更快地充满提
50、取剂，并形成浓溶液，从而缩短充满提取剂，并形成浓溶液，从而缩短开始发生溶质扩散过程所需的时间。但开始发生溶质扩散过程所需的时间。但当药材组织内充满提取剂后，增大压力当药材组织内充满提取剂后，增大压力对扩散速度的影响甚微。此外，对组织对扩散速度的影响甚微。此外，对组织松软、易于润湿和渗透的药材，压力对松软、易于润湿和渗透的药材，压力对提取过程的影响并不显著。提取过程的影响并不显著。主要工艺参数主要工艺参数时间时间 当条件一定时，提取时间越长，产当条件一定时，提取时间越长，产品的收率就越高。但当提取过程达到品的收率就越高。但当提取过程达到动态平衡后，再延长时间收率也不会动态平衡后，再延长时间收率也
