CN104801063B - 天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，包括通过管线依次连接的超临界流体储存罐(2)、第二阀门(V2)、第二输送泵(P2)、第四阀门(V4)、萃取釜(3)、第九阀门(V9)、第三输料泵(P3)、第十一阀门(V11)、胶束化釜(4)；还包括压力控制系统，所述萃取釜(3)和胶束化釜(4)通过管道并联连接在压力控制系统上，同时所述胶束化釜(4)通过管线连接有超临界流体释压控制系统。本发明可实现天然物中脂性药物在无毒无害和温和条件下的提取、胶束化制备的一体化操作。

Description

天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置

技术领域

本发明涉及一种超临界萃取/胶束化装置，尤其涉及一种天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置。

背景技术

近年来，超临界流体，尤其是超临界二氧化碳(ScCO₂)由于具有廉价、无毒、无腐蚀性、较低的临界温度和临界压力等优点受到了广泛的关注，在医药领域，鉴于采用超临界流体技术具有的操作温度低、无有机溶剂残留、易于放大等特点，近年来其应用获得了飞跃式发展。

在各项基于超临界流体的技术中，利用超临界流体萃取天然物中的有效成分是最为成熟的技术之一，目前，天然物中脂性药物的超临界萃取技术已被广泛报道，各种成套设备也已用于实际生产。

在药物制剂领域，诸多具有较好抗肿瘤效果的药物由于极差的水溶性严重影响了其在临床使用中的疗效，因此，增溶这些药物具有重要的现实意义。在众多增溶方法中，采用两亲嵌段聚合物胶束作为给药载体由于在增溶药物的同时，具有延长药物半衰期、控制载药胶束的粒径、增强对肿瘤细胞的靶向性等优势逐渐成为憎水性抗肿瘤给药体系最具应用前景的方法之一。专利200810235050.2提出了一种采用水-超临界二氧化碳体系诱导制备两亲嵌段聚合物载药胶束的方法，该方法将脂性药物溶于超临界二氧化碳后，将其注入两亲嵌段聚合物的水溶液，然后通过水-超临界二氧化碳体系诱导载药胶束形成。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，该装置能够将经萃取天然物后获得的溶有脂性药物的超临界流体直接注入溶有两亲嵌段聚合物的溶液中，利用水-超临界流体诱导技术制备聚合物载药胶束。本专利提出的装置综合了超临界萃取和水-超临界流体诱导聚合物胶束过程装置，利用本专利提出的装置进行的操作节省了天然药物从萃取到胶束化的中间步骤，强化了超临界流体的应用效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，包括通过管线依次连接的超临界流体储存罐(2)、第二阀门(V2)、第二输送泵(P2)、第四阀门(V4)、萃取釜(3)、第九阀门(V9)、第三输料泵(P3)、第十一阀门(V11)、胶束化釜(4)；还包括压力控制系统，所述萃取釜(3)和胶束化釜(4)通过管道并联连接在压力控制系统上，同时所述胶束化釜(4)通过管线连接有超临界流体释压控制系统。

优选的：所述压力控制系统包括通过管线依次连接的惰性气体储存罐(1)、第一阀门(V1)、第一输送泵(P1)、第五阀门(V5)；所述萃取釜(3)与第五阀门(V5)之间设置有第七阀门(V7)，而所述胶束化釜(4)与第五阀门(V5)之间设置有第十阀门(V10)，且所述第七阀门(V7)和第十阀门(V10)相并联。

优选的：所述超临界流体释压控制系统包括通过管线依次连接的第十二阀门(V12)、缓冲罐(5)、流量控制器(6)。

优选的：所述的超临界流体为超临界二氧化碳。

优选的：所述的萃取釜(3)为耐压金属容器，在釜下底中心设有用于釜内流体搅拌的第一强力磁性搅拌器，在釜的上顶周边设置有第一温度控制装置、第一压力传感器、萃取物的进料口、萃取剂的进料口以及超临界流体进口，所述第四阀门(V4)设置于超临界流体进口上，而釜体底部设有萃取物出料口和萃取液出液口，所述第九阀门(V9)设置于萃取液出液口上；所述的胶束化釜(4)为耐压金属容器，在釜下底中心设有用于釜内流体搅拌的第二强力磁性搅拌器，在釜的上顶周边设置有第二温度控制装置、第二压力传感器、溶液进料口和超临界流体释放口，所述第十一阀门(V11)设置于溶液进料口上，而第十二阀门(V12)设置于超临界流体释放口上；釜体底部设有溶液出料口，该溶液出料口上设置有第十三阀门(V13)。

优选的：所述萃取釜(3)、胶束化釜(4)的表面均设置有保温层。

有益效果：本发明提供的天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，相比现有技术，具有以下有益效果：

本发明将超临界流体萃取过程与水-超临界流体体系诱导制备两亲嵌段聚合物胶束过程相结合的一种一体化装置，利用该装置实现将天然物中脂性药物制得嵌段聚合物载药胶束，具体而言，该装置能够实现将经萃取天然物后获得的溶有脂性药物的超临界流体直接注入溶有两亲嵌段聚合物的溶液中，利用水-超临界流体诱导技术制备聚合物载药胶束。与传统的先萃取再胶束化的过程相比，利用本专利提出的装置进行的操作节省了中间步骤，强化了超临界流体的应用效率，实现了利用一套装置直接从天然物中提出脂性药物并使之胶束化的工艺过程。因此，本发明可实现天然物中脂性药物在无毒无害和温和条件下的提取、胶束化制备的一体化操作。

附图说明

图1为天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，如图1所示，包括通过管线依次连接的超临界流体储存罐2、第二阀门V2、第二输送泵P2、第四阀门V4、萃取釜3、第九阀门V9、第三输料泵P3、第十一阀门V11、胶束化釜4；所述第二输送泵P2、第四阀门V4之间设置有排液管，所述排液管上设置有第三阀门V3；还包括压力控制系统，所述萃取釜3和胶束化釜4通过管道并联连接在压力控制系统上，同时所述胶束化釜4通过管线连接有超临界流体释压控制系统。

所述压力控制系统包括通过管线依次连接的惰性气体储存罐1、第一阀门V1、第一输送泵P1、第五阀门V5；所述萃取釜3与第五阀门V5之间设置有第七阀门V7，而所述胶束化釜4与第五阀门V5之间设置有第十阀门V10，且所述第七阀门V7和第十阀门V10相并联；所述第七阀门V7与第十阀门V10相并联的接头和第七阀门V7之间设置有第一减压管，所述第一减压管上设置有第六阀门V6，同时所述第七阀门V7与第十阀门V10相并联的接头和第五阀门V5之间设置有第二减压管，所述第二减压管上设置有第六阀门V8。

所述超临界流体释压控制系统包括通过管线依次连接的第十二阀门V12、缓冲罐5、流量控制器6。所述的超临界流体为超临界二氧化碳。

所述的萃取釜3为耐压金属容器，在釜下底中心设有用于釜内流体搅拌的第一强力磁性搅拌器，在釜的上顶周边设置有第一温度控制装置、第一压力传感器、萃取物的进料口、萃取剂的进料口以及超临界流体进口，所述第四阀门V4设置于超临界流体进口上，而釜体底部设有萃取物出料口和萃取液出液口，所述第九阀门V9设置于萃取液出液口上；所述的胶束化釜4为耐压金属容器，在釜下底中心设有用于釜内流体搅拌的第二强力磁性搅拌器，在釜的上顶周边设置有第二温度控制装置、第二压力传感器、溶液进料口和超临界流体释放口，所述第十一阀门V11设置于溶液进料口上，而第十二阀门V12设置于超临界流体释放口上；釜体底部设有溶液出料口，该溶液出料口上设置有第十三阀门V13。

所述萃取釜3、胶束化釜4的表面均设置有保温层，该保温层内充有恒温水。

实例一

如图1所示，先关闭装置的所有阀门，然后将一定量红豆杉树皮粉末含紫杉醇放入萃取釜3中，并将两亲嵌段聚合物水溶液加入胶束化釜4，打开第二阀门V2和第四阀门V4，启动第二输送泵P2，将超临界二氧化碳注入萃取釜3，打开萃取釜3的搅拌装置，并通过温度控制系统使萃取釜温度控制在30℃，当萃取釜3内压力增至15MPa后关闭第三阀门V3和第二输送泵P2，搅拌10小时后停止搅拌。打开第一阀门V1、第五阀门V5、第十阀门V10，开启第一输送泵P1，使利用惰性气体N₂将胶束化釜中的压力增至15MPa，关闭第一阀门V1、第五阀门V5、第十阀门V10，打开胶束化釜4的搅拌装置，并打开温度控制系统，使其温度控制在30℃，打开第七阀门V7、第十阀门V10，使萃取釜3和胶束化釜4的压力保持一致，然后打开第九阀门V9、第十一阀门V11，开启第三输送泵P3，将萃取釜中溶有紫杉醇的超临界二氧化碳缓慢注入胶束化釜4，注液过程中保持胶束化釜4处于搅拌，并使萃取釜3和胶束化釜4压力保持一致；当超临界二氧化碳全部进入胶束化釜4后，关闭第九阀门V9、第十阀门V10和第十一阀门V11,强烈搅拌胶束化釜4中的水-二氧化碳乳液6小时后停止，打开第十二阀门V12，利用流量控制系统6控制超临界二氧化碳的释放速度，待放空胶束化釜内压力后，打开第十三阀门V13，放出胶束化釜内液体，制得紫杉醇的聚合物胶束溶液。

实例二

如图1所示，先关闭装置的所有阀门，然后将一定量喜树果粉末含喜树碱放入萃取釜3中，并将两亲嵌段聚合物水溶液加入胶束化釜4，打开第二阀门V2和第四阀V4，启动第二输送泵P2，将超临界二氧化碳注入萃取釜3，打开萃取釜3的搅拌装置，并通过温度控制系统使萃取釜3温度控制在40℃，当萃取釜3内压力增至20MPa后关闭第三阀门V3和第二输送泵P2，搅拌12小时后停止搅拌。打开第一阀门V1、第五阀门V5、第十阀门V10，开启第一输送泵P1，使利用惰性气体N₂将胶束化釜4中的压力增至20MPa，关闭第一阀门V1、第五阀门V5、第十阀门V10，打开胶束化釜4的搅拌装置，并打开温度控制系统，使其温度控制在40℃，打开第七阀门V7、第十阀门V10，使萃取釜3和胶束化釜4的压力保持一致，然后打开第九阀门V9、第十一阀门V11，开启第三输送泵P3，将萃取釜3中溶有喜树碱的超临界二氧化碳缓慢注入胶束化釜4，注液过程中保持胶束化釜4处于搅拌，并使萃取釜3和胶束化釜4压力保持一致；当超临界二氧化碳全部进入胶束化釜4后，关闭第九阀门V9、第十阀门V10和第十一阀门V11,强烈搅拌胶束化釜4中的水-二氧化碳乳液12小时后停止，打开第十二阀门V12，利用流量控制系统6控制超临界二氧化碳的释放速度，待放空胶束化釜4内压力后，打开第十三阀门V13，放出胶束化釜4内液体，制得喜树碱的聚合物胶束溶液。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，其特征在于：包括通过管线依次连接的超临界流体储存罐（2）、第二阀门（V2）、第二输送泵（P2）、第四阀门（V4）、萃取釜（3）、第九阀门（V9）、第三输料泵（P3）、第十一阀门（V11）、胶束化釜（4）；还包括压力控制系统，所述萃取釜（3）和胶束化釜（4）通过管道并联连接在压力控制系统上，同时所述胶束化釜（4）通过管线连接有超临界流体释压控制系统；所述压力控制系统包括通过管线依次连接的惰性气体储存罐（1）、第一阀门（V1）、第一输送泵（P1）、第五阀门（V5）；所述萃取釜（3）与第五阀门（V5）之间设置有第七阀门（V7），而所述胶束化釜（4）与第五阀门（V5）之间设置有第十阀门（V10），且所述第七阀门（V7）和第十阀门（V10）相并联。

2.根据权利要求1所述的天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，其特征在于：所述超临界流体释压控制系统包括通过管线依次连接的第十二阀门（V12）、缓冲罐（5）、流量控制器（6）。

3.根据权利要求2所述的天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，其特征在于：所述的超临界流体为超临界二氧化碳。

4.根据权利要求3所述的天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，其特征在于：所述的萃取釜（3）为耐压金属容器，在釜下底中心设有用于釜内流体搅拌的第一强力磁性搅拌器，在釜的上顶周边设置有第一温度控制装置、第一压力传感器、萃取物的进料口、萃取剂的进料口以及超临界流体进口，所述第四阀门（V4）设置于超临界流体进口上，而釜体底部设有萃取物出料口和萃取液出液口，所述第九阀门（V9）设置于萃取液出液口上；所述的胶束化釜（4）为耐压金属容器，在釜下底中心设有用于釜内流体搅拌的第二强力磁性搅拌器，在釜的上顶周边设置有第二温度控制装置、第二压力传感器、溶液进料口和超临界流体释放口，所述第十一阀门（V11）设置于溶液进料口上，而第十二阀门（V12）设置于超临界流体释放口上；釜体底部设有溶液出料口，该溶液出料口上设置有第十三阀门（V13）。

5.根据权利要求4所述的天然物中脂性药物的超临界萃取/胶束化一体装置，其特征在于：所述萃取釜（3）、胶束化釜（4）的表面均设置有保温层。