第二节 浸出原理
一、浸出过程
浸出过程系指溶剂进入细胞组织,溶解其有效成分后形成浸出液的全部过程。它实质上就是溶质由药材固相转移到溶剂
液相中的传质过程。浸出过程不是简单的溶解作用,一般需经过下列几个阶段:
(一)浸润阶段
药材粉末与浸出溶剂混合时,溶剂首先附着于粉末表面使之润湿,然后通过毛细管和细胞间隙渗入细胞内。溶剂与药粉间的界面张力愈大,药粉愈不易被润湿,故溶剂中加入表面活性剂后,界面张力降低,药粉易被润湿,从而提高浸出效果。但含油脂或蜡质多的药材如麦角、杏仁等,则不易被极性溶剂所润湿,须先行脱脂或脱蜡后,方可用水或乙醇浸出。反之,非极性溶剂不易使潮湿的药材润湿,故须将药材先行干燥,非极性溶剂才能使之润湿而渗入细胞内。
(二)溶解阶段
溶剂渗入细胞后,即逐渐溶解可溶性成分,溶剂种类不同,溶解的成分也不同。
(三)扩散阶段
溶剂在细胞中溶解、胶溶可溶性成分后,细胞内形成高浓度的溶液而具有较高的渗透压。由于渗透压的作用,细胞外的溶剂不断渗入细胞内,而细胞内溶质则不断透过细胞膜向外扩散,在药材粉粒表面形成一层很厚的浓液膜,称为扩散“边界层”,浓溶液中的溶质继续通过边界膜向四周的稀溶液中扩散,直至整个浸出体系中浓度相等;达到动态平衡,扩散就终止,在此过程中,浓度差是渗透和扩散的推动力。
(四)置换阶段
浸出的关键在于造成最大的浓度梯度。因此,在整个浸出过程中,用浸出溶剂或稀浸出液随时置换药材粉粒周围的浓浸出液,使浓度梯度保持最大,是保证浸出顺利进行并达到完全的关键。
二、影响浸出的主要因素
(一)药材粗细
药材粗细的选择,应考虑药材的性质、浸出溶剂及浸出方法。如用水为溶剂,易使药材膨胀,可选粗的粉,用乙醇为溶剂膨胀作用小,宜选中等粉或细的粉,含粘性物较多的药材应选粗的粉;坚硬的药材用较细的粉,疏松的药材可用粗的粉。
(二)漫出溶剂
溶剂的溶解性能、质量及某些理化性质对浸出影响较大。药材的成分复杂,应根据有效成分的溶解性能选择适当的溶剂,如选用不当,就不可能将有效成分浸出完全。水和乙醇为最常用的浸出溶剂。不同浓度的乙醇对各类成分有选择性溶解作用,一般选用90%以上乙醇浸取挥发油、树脂、内酯等,用50%~70%乙醇浸取生物碱、甙类等,用50%以下乙醇浸取葸醌类化合物等。中药酒剂应用蒸馏酒为溶剂,但其中含杂醇油、醛类等较多时,对制剂稳定性有影喻,溶剂pH值与浸出效果有密切关系,适当的pH值能增加浸出成分的溶解度及制品的稳定性。
(三)浸出时间
一般浸出量与浸出时间成正比,但当扩散达到平衡时,时间即不再起作用。
(四)浸出温度
(五)浓度梯度
浓度梯度是指药材粉粒细胞内的浓溶液与其外面周围稀浸出液之间的浓度差。由扩散公式(3—1)可知,浓度梯度越大浸出速度越快。在浸出过程中应保持较高的浓度梯度,以加速浸出。
(六)提取压力
对组织坚实或较难润湿的药材加压能加速溶剂对药材的润湿过程,有利于溶剂渗入组织细胞,使较早发生溶质扩散过程,提高浸出效率。