CN1303964C - 一种在线提取装置及采用其提取中药的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在线提取装置及其应用，在线提取装置包括：一供气瓶，其出口连接一送气管，所述送气管上设置有一控温盘管；一反吹气瓶，其出口连接一反吹气管；一高压泵，其出口连接一输液管；一控温室，其内设置有一控温盘管；一四通连接件，其每一通口通过一单向截止阀连接所述送气管、反吹气管、输液管和控温室内的控温盘管；一控温超声室，其内设置有一与所述控温室内控温盘管连接的粉末柱，一三通阀，其分别连接所述粉末柱的出口，以及一气体收集器和一液体收集器。本发明为中药提取制备提供了规范化和标准化的操作模式，当其作为在线中药指纹图谱测定系统时，可以保证获得的中药指纹图谱测定结果全面、稳定、可靠，并具有重现性。发明除进行中药的提取和指纹图谱测定外，还可以用于其它粉末装物体的提取和测定。
Description
技术领域
本发明涉及一种在线提取装置及其应用，特别是关于一种在线提取装置及用该装置提取中药的方法及该装置在中药指纹图谱测定中的应用。
背景技术
现有技术中，中药提取主要包括蒸馏、浸出、萃取、索氏提取及超声提取等方法，这些方法存在的主要问题是：1、由于没有一种可以在线连续提取的设备，因此提取只能分多次进行，提取效率低。2、由于提取设备不能连续规范操作，因此人为因素造成各批次之间的误差较大，不能保证提取结果的稳定性和重现性。
中药指纹图谱是针对中药复杂样品体系整体性分析和指纹性鉴别的一种方法，近几年受到国内外天然药物研究领域的关注，在相关药物研究的指导性文件中已有相应技术要求和指导原则，但是目前还没有能够很好地实现上述要求的规范化标准控制设备。正是由于在中药指纹图谱的测定过程中，样品的制备和组分指标的全面分析受到制备设备、制备方法、制备环境条件、组分提取等的全面与否的干扰，因此难以得到稳定重复的指纹图谱，直接影响了测定结果的准确性与全面性。
发明内容
本发明的目的是提供一种在线提取装置及其应用。通过本发明的装置可以控制提取和制备过程，快速准确地得到提取或分析样品，减少制备过程的误差，保证提取或分析的准确可靠性。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种在线提取装置，其特征在于它包括：一供气瓶，其出口连接一送气管，所述送气管上设置有一控温盘管；一反吹气瓶，其出口连接一反吹气管；一高压泵，其出口连接一输液管；一控温室，其内设置有一控温盘管；一四通连接件，其每一通口通过一单向截止阀连接所述送气管、反吹气管、输液管和控温室内的控温盘管；一控温超声室，其内设置有一粉末柱，所述粉末柱的进口与所述控温室内控温盘管的出口连接；一三通阀，其进口与所述粉末柱的出口连接；一气体收集器，其通过管路连接所述三通阀的一出口；一液体收集器，其通过管路连接所述三通阀的另一出口。
在所述三通阀的两出口与气、液收集器之间的管路上分别串连一切换阀，在两所述切换阀上分别对应所述气、液收集器并联一气、液相色谱仪，且将所述气、液相色谱仪的输出信号，分别通过数据线输送至安装有中药指纹图谱测定软件进行在线指纹图谱测定的计算机中。
一种用上述在线提取装置提取中药的方法，其包括以下步骤：
(1)首先在控温超声室内安装粉末柱的管路上，用一个两通连接件替代粉末柱连接在管路上，再用一废气、液收集瓶替代所述提取装置的气、液体收集器；
(2)打开气路，将控温盘管温度设定为240～280℃，气体压力设定为操作压力，吹扫系统25～35分钟；
(3)设定控温室和控温超声室的温度，截断气路打开液路，分别以水、甲醇、氯仿为溶剂，冲洗系统，每次溶剂更换时，关闭液路，打开反吹气路进行系统清扫25～35分钟；
(4)将中药材干燥粉碎至40～100μm，过筛，装入粉末柱，记录填入物重量，并将所述粉末柱装回管路，将所述废气、液收集瓶改回气、液体收集器，根据不同提取物设定控制温度和超声时间；
(5)打开气路或液路，进行气固萃取或液固萃取，收集挥发性物质或收集萃取液中物质；
(6)打开反吹气路，在更换溶剂间隙对管路进行反吹清洗。
上述方法中，在对中药材进行粗粉碎后，加入惰性硅胶，继续粉碎。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明同时使用加热装置和超声装置，通过温度控制与超声的辅助，使粉末状态的物料可以得到较常规制备设备和制备方法(蒸馏、浸出、萃取、索氏提取及超声提取等)更高的提取效率，而且耗时少，时间可以缩短6～15倍。2、本发明可以实现在线连续提取，重复性好，即使是采用多溶剂多次提取，也可以减少溶剂体系变换产生的损失和误差，保证提取误差维持在3％之内。3、本发明将被提取物干燥粉碎成40～100μm的超细粉末，使其具有更好的渗透性能，更利于有效成分的提取；同时通过过筛，可以很好地控制粉末粒度范围，保证装填的重复性，使各批次间装填误差保持在5％范围内。4、本发明在材料进行粗粉碎后，加入惰性硅胶，再进行超细粉碎，其不但可以保证粉末流动性好，便于往粉末柱中填充，防止粉末糊化结团，而且还可以提供较高的反压，使粉末状态的物料在高压下得到更高的提取效率。5、本发明为中药样品提取制备提供了规范化和标准化的操作模式，因此当本发明作为在线中药指纹图谱测定系统时，只需将气、液相色谱仪通过切换阀并联在气、液体收集器的管路上，将输出信号连接至计算机，便可以实现在线中药指纹图谱的测定，而且可以保证获得的中药指纹图谱测定结果全面、稳定、可靠，并具有重现性。本发明除进行中药的提取和指纹图谱测定外，还可以用于其它粉末状物体的提取和测定。
附图说明
图1是本发明设备组成示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明的提取装置包括：一供气瓶1，其出口连接一送气管2，送气管2上设置有一控温盘管3；一反吹气瓶4，其出口连接一反吹气管5；一高压泵6，其出口连接一输液管7；一控温室8，其内设置有一控温盘管9；一四通连接件10，其每一通口通过一单向截止阀11分别连接送气管2、反吹气管5、输液管7和控温盘管9。一控温超声室12，其内设置有一粉末柱13，所述粉末柱13的进口与所述控温室内控温盘管9的出口连接，在控温室8和控温超声室12的外壁设置有绝热层14。一三通阀15，其进口与粉末柱13的出口连接，一气体收集器16，其通过管路17连接三通阀15的一出口，一液体收集器18，其通过管路19连接三通阀15的另一出口。
当本发明的提取装置在中药指纹图谱的测定中使用时，可以在管路17、19上分别串连一切换阀20、21，将一气相色谱仪22与气体收集器16一起并联在切换阀20上，将一液相色谱仪23与液体收集器17一起并联在切换阀21上，且将气、液相色谱仪22、23的输出信号分别通过数据线输送至安装有指纹图谱测定软件的计算机24中，以在线进行指纹图谱测定，并给出测定结果。
下面结合实施例，对应用本发明提取装置在进行中药提取和指纹图谱的测定中的应用进行详细的描述。
实施例一丹参药材的在线指纹图谱测定
具体过程如下：
1、在线中药指纹图谱测定系统使用前，需经过清洗，首先不连接粉末柱13，用二通连接件(图中未示出)连接管路，并将装置末端的气、液体收集器16、17改为废气、液收集瓶(图中未示出)；其次打开供气瓶1内的氮气，开通气路，控温盘管3的温度设定为250℃，气体压力设定为操作压力(操作压力是根据实际装填情况如粒度，装填紧密程度等而反映在仪器上)，吹扫系统30分钟，然后气路截止，打开液路，分别以水、甲醇、氯仿为溶剂，以1.0ml/min流速冲洗系统，控温室8和控温超声室12温度为40℃，每次溶剂更换应打开反吹气瓶4进行系统清扫，每一溶剂清洗30分钟；
2、清洗系统完毕，将丹参药材进行超微干燥粉碎至40～100μm，过筛，装填入粉末柱13，并记录填入物重量，控制装填批次间差异，并将废气、液收集瓶改回气、液体收集器16、17；
3、将粉末柱13连入控温超声室12，测定过程中，设定温度40℃，运行过程中打开超声；
4、利用高压泵6采用适当的溶剂对样品进行液固萃取，这里首先使用乙醚，然后使用水进行提取，所得物质收集；
5、如果利用切换阀21切换入液相色谱仪测定系统，便可以测定指纹图谱和指标成分含量；
6、在更换乙醚和水时，以反吹气瓶4提供的氮气，在更换溶剂间隙对管路进行反吹清洗。
下面是本发明对丹参药材进行乙醚和水两种溶剂的顺序提取，并与索氏提取进行的比较：
表1丹参样品在线分析过程与索氏提取过程的比较
| 在线系统 | 索氏提取 | |||
| 提取部位 | I | II | 提取部位 | I |
| 提取时间(min) | 1-2 | 5-6 | 提取时间(min) | 1-2 |
| 提取次数 | 1 | 1 | 提取次数 | 1 |
| 提取温度(℃) | 室温 | 室温 | 提取温度(℃) | 室温 |
| 溶剂量(ml) | 15-20 | 25-30 | 溶剂量(ml) | 15-20 |
| 总固体物量(mg) | 200-220 | 150-170 | 总固体物量(mg) | 200-220 |
| 有效成分占总固体物比例％ | 60-66 | 40-45 | 有效成分占总固体物比例％ | 60-66 |
| 有效成分转移率％(单次) | 100 | 100 | 有效成分转移率％(单次) | 100 |
| 提取部位精确性(部位间成分交叉比例％) | 10-15 | 20-30 | ||
| 批间重复(RSD％) | 1.0-2.5 | 1.5-2.0 | 批间重复(RSD％) | 1.0-2.5 |
| 操作连续性 | 连续提取 | 分步提取 | ||
(注：数据以g为单位进行计算；批次重复10次；提取部位I为脂溶性(乙醚)部位，II为水溶性部位；批间重复以样品测定指纹图谱间相似度偏差计。)
从上表可以看出，当乙醚提取指标成分丹参酮II提取达100％时，系统提取比索式提取时间缩短15倍以上(索氏提取需要提取两次，本系统仅需一次)；当水提取指标成分丹参素钠提取达100％时，系统提取比索式提取时间缩短10倍以上(索氏提取需要提取三次，本系统仅需一次)。在相同处理条件下，同样时间所得液相指纹图谱出峰相似，但本系统所得样品总响应明显高于索氏提取，说明成分转移效率明显高于索氏提取。
实施例二栀子药材的在线指纹图谱测定
1、对提取装置进行清洗，其步骤与实施例一相同；
2、在栀子药材的粗粉碎物中加入一定量惰性硅胶，继续粉碎，过筛装填入粉末柱13，并记录填入物重量，控制装填批次间差异；
3、将粉末柱连入控温超声室12，测定过程中，设定温度60℃，运行过程中打开超声；
4、利用供气瓶1产生的氮气为载气，控制压力0.5MPa±0.05Mpa，通过控温盘管3进行温度控制，温度为100℃，通过气路，进行栀子样品气固萃取，收集挥发性物质；如果需要进行指纹图谱测定，可以将切换阀20切换入气相色谱仪测定系统，进行指纹图谱测定和指标成分含量；
5、利用高压泵6采用适当的溶剂对样品进行液固萃取，这里首先使用乙酸乙酯，然后使用水进行提取，所得物质收集，利用切换阀21切换入液相色谱仪测定系统，测定指纹图谱和指标成分含量；
6、在更换乙酸乙酯和水时，以反吹气瓶4提供的氮气，在更换溶剂间隙对管路进行反吹清洗。
下面是本发明对栀子药材进行了气固、乙酸乙酯和水溶剂提取，并分别与水蒸汽蒸馏和索氏提取进行了的对比：
表2栀子样品在线分析过程与常规制备过程的比较
| 在线系统 | 常规提取 | |||||
| 提取部位 | I | II | III | I | II | III |
| 提取时间(min) | 30-40 | 2-3 | 4-6 | 240-350 | 30-40 | 60-70 |
| 提取次数 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 |
| 提取温度(℃) | 室温 | 室温 | 室温 | 95-105 | 70-85 | 95-105 |
| 溶剂量(ml) | 气体 | 10-15 | 15-20 | 气体 | 500-600 | 650-750 |
| 总固体物量(mg) | 4-5 | 100-120 | 250-280 | 1-2 | 70-100 | 130-240 |
| 有效成分占总固体物比例％ | 30-45 | 35-38 | 70-75 | 20-30 | 35-40 | 55-60 |
| 有效成分转移率％(单次) | 100 | 100 | 100 | 15-25 | 30-50 | 33-48 |
| 提取部位精确性(部位间成分交叉比例％) | 10-15 | 20-35 | ||||
| 批间重复(RSD％) | 1.0-1.5 | 1.0-1.5 | 1.5-2.0 | 3.0-4.5 | 3.5-4.0 | 4.7-5.9 |
| 操作连续性 | 连续提取 | 分步提取 | ||||
(注：数据以g为单位进行计算；批次重复10次；提取部位I为挥发性(水蒸气蒸馏)部位，II为脂溶性(乙酸乙酯)部位，III为水溶性部位；批间重复以样品测定指纹图谱间相似度偏差计。)
从上表可以看出，本发明除具有前述丹参提取中相应优点外，提取效率和转移率均比与其对比的方法高10倍以上，同时完成了对样品三种提取步骤的顺序操作。
上述各实施例中，操作时控温超声室的温度根据具体需要进行设置，一般在室温至100℃之间变化。
Claims (4)
1、一种在线提取装置，其特征在于它包括：
一供气瓶，其出口连接一送气管，所述送气管上设置有一控温盘管；
一反吹气瓶，其出口连接一反吹气管；
一高压泵，其出口连接一输液管；
一控温室，其内设置有一控温盘管；
一四通连接件，其每一通口通过一单向截止阀连接所述送气管、反吹气管、输液管和控温室内的控温盘管；
一控温超声室，其内设置有一粉末柱，所述粉末柱的进口与所述控温室内控温盘管的出口连接；
一三通阀，其进口与所述粉末柱的出口连接；
一气体收集器，其通过管路连接所述三通阀的一出口；
一液体收集器，其通过管路连接所述三通阀的另一出口。
2、如权利要求1所述的一种在线提取装置，其特征在于：在所述三通阀的两出口与气、液收集器之间的管路上分别串连一切换阀，在两所述切换阀上分别对应所述气、液收集器并联一气、液相色谱仪，且将所述气、液相色谱仪的输出信号，分别通过数据线输送至安装有中药指纹图谱测定软件进行在线指纹图谱测定的计算机中。
3、一种用权利要求1或2所述的在线提取装置提取中药的方法，其包括以下步骤：
(1)首先在控温超声室内安装粉末柱的管路上，用一个两通连接件替代粉末柱连接在管路上，再用一废气、液收集瓶替代所述提取装置的气、液体收集器；
(2)打开气路，将控温盘管温度设定为240～280℃，气体压力设定为操作压力，吹扫系统25～35分钟；
(3)设定控温室和控温超声室的温度，截断气路打开液路，分别以水、甲醇、氯仿为溶剂，冲洗系统，每次溶剂更换时，关闭液路，打开反吹气路进行系统清扫25～35分钟；
(4)将中药材干燥粉碎至40～100μm，过筛，装入粉末柱，记录填入物重量，并将所述粉末柱装回管路，将所述废气、液收集瓶改回气、液体收集器，根据不同提取物设定控制温度和超声时间；
(5)打开气路或液路，进行气固萃取或液固萃取，收集挥发性物质或收集萃取液中物质；
(6)打开反吹气路，在更换溶剂间隙对管路进行反吹清洗。
4、如权利要求3所述的一种用在线提取装置提取中药的方法，其特征在于：在对中药材进行粗粉碎后，加入惰性硅胶，继续粉碎。
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