CN102210943A

CN102210943A - 一种co2辅助细胞破壁低温提取方法与装置

Info

Publication number: CN102210943A
Application number: CN2011101659205A
Authority: CN
Inventors: 蒋东旭; 谢友良; 王德杭; 赖小平
Original assignee: Dongguan Institute of Traditional Chinese Medicine Engineering Guangzhou Univers
Current assignee: Dongguan Institute of Traditional Chinese Medicine Engineering Guangzhou Univers
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2011-10-12

Abstract

本发明涉及一种CO₂辅助细胞破壁低温提取方法与装置，本发明通过中药料液与CO₂气体在一定压力下通过机械力混合，瞬间释放压力，使溶解于中药细胞内的CO₂迅速释放，实现细胞破壁低温提取。具体是将粉碎至一定细度的中药加溶剂润透，通过高压泵泵入混合腔内，同时通入高压CO₂气体，通过机械力混合，一定时间后通过导料装置将药液输送至低压罐中，CO₂溶解度迅速降低，溶解于细胞内溶液中的大量CO₂气体迅速逸散，冲破细胞壁，实现中药细胞破壁低温提取。本发明投资少，高效节能，能有效防止热敏性成分在提取过程中的损失。

Description

一种CO2辅助细胞破壁低温提取方法与装置

技术领域

本发明涉及一种CO₂辅助细胞破壁低温提取方法与装置，具体涉及利用CO₂气体在不同压力下的溶解度差异实现中药细胞破壁低温提取。

背景技术

中药提取是“存其精华，去其糟粕”的过程，也是中药制药的关键所在。目前中药生产的提取过程一般是由浸润、渗透、解吸、溶解、扩散、置换等6个相互联系、相互交错的阶段所组成。当溶剂加入到中药中，由于渗透和扩散作用，使溶剂逐渐通过细胞壁、细胞膜渗透到细胞内，溶剂在细胞内溶解了大量的可溶性成分，造成细胞内、外溶液的浓度差而产生了渗透压。在渗透压的作用下，细胞内有效成分通过扩散，不断地从细胞壁、细胞膜向外释放出来，而细胞外的溶剂又不断进入，直至达到动态平衡，释放停止。

在提取过程中，当中药粒径较大时，位于粒子内部细胞内的有效成分若要溶出，则须穿过几个甚至数个细胞壁和细胞膜才能释放出来，有效成分的溶出速率较慢；当细胞（壁）内、外无浓度差时，有效成分扩散则停止，有效成分溶出率较低。中药的主体是植物药，植物药的有效成分通常被包裹在细胞壁内，因此细胞壁是影响有效成分提取的主要屏障。

因此，本发明针对中药提取过程中细胞壁这个有效成分溶出的主要屏障利用CO₂气体辅助中药细胞破壁实现中药快速高效的低温提取，实时性好，针对性强。

发明内容

本发明的目的是克服现有中药生产提取过程中有效成分受中药细胞壁阻碍提取过程缓慢、有效成分提取率低的缺点，提供一种有效的中药细胞破壁低温提取的方法，利用CO₂气体在不同压力下的溶解度差异实现中药细胞破壁低温的提取。重点解决CO₂气体溶入细胞内、CO₂气体逸散破壁等关键问题。

为达到本发明的目的所采用的技术方案，一种CO₂辅助细胞破壁低温提取方法，具体包括如下步骤：

①、将粉碎至一定细度的中药加溶剂润透，形成中药料液，备用；

②、中药料液通过高压泵泵入混合腔内，同时通入高压CO₂气体，通过机械力充分混合；

③、中药料液与CO₂气体充分混合后由导料装置输送至低压罐中，经导料装置输出释放压力，压力降低后CO₂溶解度迅速降低，细胞内的大量CO₂气体迅速逸散，使细胞壁破裂，冲破细胞壁，实现中药细胞破壁低温提取；

④、低压罐顶部连接引风机或敞口以利于CO₂气体的排出；

⑤、低压罐底部通过管道连接B泵，使中药提取料液进行循环提取或串联另一相同装置进行逐级加压提取或进入下一生产环节。

进一步，所述步骤②是将粉碎至一定细度的中药加溶剂润透后经加料斗由泵泵入混合腔，同时由CO₂入口a通入高压CO₂气体，在机械作用力下混合一段时间使CO₂溶入细胞内，经导料装置输送至低压罐5内， CO₂气体溶解度迅速下降，大量CO₂气体逸散使中药细胞壁破裂；扩散出的CO₂气体由CO₂出口b排出，提取料液可由B泵由提取料液出口c进入下一生产环节；

进一步，所述步骤①的中药粉碎细度的目数为10～300目，与中药混合的溶剂为水、乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙脂、石油醚等有机溶剂或以上任意2～3种溶剂的混合溶剂；

进一步，所述步骤②混合腔内的压力为0.5～5MPa，混合腔内的混合方式为搅拌、剪切、研磨或者用胶体磨代替；

进一步，所述步骤⑤的中药提取料液经出口c可泵回加料斗1进行循环提取，或串联另一相同装置进行逐级加压提取，或进入下一生产环节。

为达上述目的，一种CO₂辅助细胞破壁低温提取装置，采用以下的技术方案：

一种CO₂辅助细胞破壁低温提取装置，包含有加料斗，加料斗底部设有泵，泵通过管道连接混合腔，泵与混合腔之间的管道上设有CO₂入口a，混合腔上设有电机，混合腔通过导料装置连接低压罐，低压罐顶部设有引风机，引风机之后设有CO₂出口，低压罐底部设有B泵，B泵之后设有提取料液出口。

进一步，所述泵、B泵为齿轮泵、柱塞泵、隔膜泵、自吸泵；所述导料装置为电机带动的一螺旋推进的出料方式或用齿轮泵、柱塞泵、隔膜泵代替的推进装置；所述低压罐为顶部敞口方式或连接引风机的密闭罐体。

本发明所述的CO₂辅助细胞破壁低温提取装置，可间歇或连续生产，装置清洗简便，生产过程符合GMP卫生要求，具有投资少、效率高、节能明显等优点。

附图说明

图1所示为本发明实施例的CO₂辅助细胞破壁低温提取装置示意图。

图中相关结构主要包括以下零部件（或装置）：

加料斗1，泵2，混合腔3，电机4，低压罐5，B泵6，引风机7，导料装置8。

图中相关结构主要出入口：

a：CO₂入口，b：CO₂出口，c：提取料液出口。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到进一步的了解。

本发明的技术方案是：将粉碎至一定细度的中药加溶剂润透，通过高压泵2泵入混合腔3内，同时通过CO₂入口a通入高压CO₂气体，通过机械力混合，一定时间后输送至低压罐5中，CO₂溶解度迅速降低，溶解于细胞内溶液中的大量CO₂气体迅速逸散，冲破细胞壁，实现中药细胞破壁低温提取。

具体方法是：①、中药粉碎至一定细度并加溶剂润透；②、中药料液通过高压泵2泵入混合腔3内，同时通过CO₂入口a通入高压CO₂气体，通过机械力充分混合；③、中药料液与CO₂气体充分混合后由导料装置8输送至低压罐5中，压力降低后CO₂溶解度迅速降低，细胞内的大量CO₂气体迅速逸散，冲破细胞壁；④、低压罐5顶部连接引风机7或敞口以利于CO₂气体的排出；⑤、低压罐5底部通过管道连接B泵6，使中药提取料液进行循环提取或串联另一相同装置进行逐级加压提取或进入下一生产环节。

本发明的一种CO₂辅助细胞破壁低温提取装置，包含有加料斗1，加料斗1底部设有泵2，泵2通过管道连接混合腔3，泵2与混合腔3之间的管道上设有CO₂入口a，混合腔3上设有电机4，混合腔3通过导料装置8连接低压罐5，导料装置8为电机4带动的一螺旋推进的出料方式或用齿轮泵、柱塞泵、隔膜泵代替的推进装置。低压罐5顶部设有引风机7，低压罐5为顶部敞口方式或连接引风机的密闭罐体，引风机7之后设有CO₂出口b，低压罐5底部设有B泵6，B泵6之后设有提取料液出口c。泵2、B泵6为齿轮泵、柱塞泵、隔膜泵、自吸泵。

实施例一：

杜仲叶粉碎成细粉（过80目筛），分为2份，分别加4倍量水，一份置普通提取罐内浸渍提取1小时；另一份加入加料斗1内由泵2泵入混合腔3，同时由CO₂入口a通入高压CO₂气体，使混合腔3内压力保持为1MPa，在螺旋剪切力下混合10min，经导料装置8输送至低压罐5内，CO₂气体溶解度迅速下降，大量CO₂气体逸散使中药细胞壁破裂；扩散出的CO₂气体由引风机7从CO₂出口b排出，提取料液可由B泵6由提取料液出口c进入离心机进行固液分离。普通提取罐绿原酸提取率为62.3%，细胞破壁后绿原酸提取率为82.1%。

实施例二：

丹参粉碎成最细粉（过100目筛），分为2份，分别加4倍量70%，一份置普通提取罐内浸渍提取1小时；另一份加入加料斗1内由泵2泵入混合腔3，同时由CO₂入口a通入高压CO₂气体，使混合腔3内压力保持为1MPa，混合腔3采用胶体磨研磨混合10min，经导料装置8输送至低压罐5内，CO₂气体溶解度迅速下降，大量CO₂气体逸散使中药细胞壁破裂；扩散出的CO₂气体由引风机7从CO₂出口b排出，提取料液可由B泵6由提取料液出口c进入离心机进行固液分离。普通提取罐成分提取率分别为丹酚酸B 43.2%、丹参酮Ⅱa 49.8%；细胞破壁后成分提取率为丹酚酸B 79.5%、丹参酮Ⅱa 83.9%。

以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，于此所揭示的实施例与所有观点，应被视为用以说明本发明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以权利要求为准，并涵盖其合法均等物。

Claims

1.一种CO₂辅助细胞破壁低温提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

①、将粉碎的中药加溶剂润透，形成中药料液，备用；

②、将中药料液通过高压泵泵入混合腔内，同时通入高压CO₂气体，通过机械力充分混合；

③、中药料液与CO₂气体充分混合后由导料装置输送至低压罐中，经导料装置输出释放压力，压力降低后CO₂溶解度迅速降低，细胞内的大量CO₂气体迅速逸散，冲破细胞壁，实现中药细胞破壁低温提取；

④、低压罐顶部连接引风机或敞口以利于CO₂气体的排出；

⑤、低压罐底部通过管道连接B泵，使中药提取料液进行循环提取，或串联另一相同装置进行逐级加压提取，或进入下一生产环节。

2.如权利要求1所述的一种CO₂辅助细胞破壁低温提取方法，其特征在于：所述步骤②是将粉碎的中药加溶剂润透后经加料斗（1）由泵（2）泵入混合腔（3），同时由CO₂入口（a）通入高压CO₂气体，在机械作用力下混合一段时间使CO₂溶入细胞内；

所述步骤③是经导料装置（8）输送至低压罐（5）内， CO₂气体溶解度迅速下降，大量CO₂气体逸散使中药细胞壁破裂；

所述步骤④扩散出的CO₂气体由CO₂出口（b）排出；

所述步骤⑤提取料液可由B泵（6）由提取料液出口（c）进入下一生产环节。

3.如权利要求2所述的一种CO₂辅助细胞破壁低温提取方法，其特征在于：所述步骤①的中药粉碎细度的目数为10～300目，与中药混合的溶剂为水、乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙脂、石油醚或以上任意2～3种溶剂的混合溶剂。

4.如权利要求2所述的一种CO₂辅助细胞破壁低温提取方法，其特征在于：所述步骤②混合腔（3）内的压力为0.5～5MPa，混合腔（3）内的混合方式为搅拌、剪切、研磨或者是胶体磨。

5.如权利要求2所述的一种CO₂辅助细胞破壁低温提取方法，其特征在于：所述步骤⑤的中药提取料液经出口（c）可泵回加料斗（1）进行循环提取，或串联另一相同装置进行逐级加压提取，或进入下一生产环节。

6.一种CO₂辅助细胞破壁低温提取装置，包含有：加料斗（1），其特征在于：所述加料斗（1）底部设有泵（2），泵（2）通过管道连接混合腔（3），泵（2）与混合腔（3）之间的管道上设有CO₂入口（a），混合腔（3）上设有电机（4），混合腔（3）通过导料装置（8）连接低压罐（5），低压罐（5）顶部设有引风机（7），引风机（7）之后设有CO₂出口（b），低压罐（5）底部设有B泵（6），B泵（6）之后设有提取料液出口（c）。

7.如权利要求6所述的一种CO₂辅助细胞破壁低温提取装置，其特征在于：所述泵（2）、B泵（6）为齿轮泵、柱塞泵、隔膜泵、自吸泵。

8.如权利要求6所述的一种CO₂辅助细胞破壁低温提取装置，其特征在于：所述导料装置（8）为电机（4）带动的一螺旋推进的出料方式，或用齿轮泵、柱塞泵、隔膜泵的推进装置。

9.如权利要求6所述的一种CO₂辅助细胞破壁低温提取装置，其特征在于：所述低压罐（5）为顶部敞口方式或连接引风机的密闭罐体。