动态逆流提取原理
动态逆流提取的基本原理
发布日期：2012-06-08 0
动态逆流提取的基本原理：
天然产物的有效成分的分子量一般都比无效成分的分子量小得多，提取时要求有效成分透过细胞膜渗出．无效成分仍留在细胞组织中以便除去，提取由湿润、渗透、解析、溶解、扩散和置换等相互关联的过程组成，有效成分的提取过程是物料中的溶质由固相传递到液相的传质过程。用扩散理论解释，就是溶质从高浓度向低浓度渗透的过程，其浸出扩散力来源于液态提取溶剂和固态物料组织内有效成分的浓度差，浓度差越大，其扩散传质的动力越大，浸出速度越快，有效成分浸出速率越大。所以，提取过程中，保证物料周围始终存在最大的浓度差是关键。利用了固液两相的浓度梯度差。逐级将物料中有效成分扩散至起始浓度相对较低的提取溶液中，达到最大限度转移天然产物中有效成份的溶解成份的目的。
动态逆流提取与一般的提取方法相比。
具有显著的优点。
(1)有效成分得率高。由于提取过程中固液两相浓度梯度大，从提取开始到结束，溶液始终不会达到饱和状态． 同时溶剂与物料间存在着相对运动，溶剂与物料间界面层更新快。有效成分浸出速率快，有效成分得率和提取效率高。
(2)能连续作业，生产效率高。动态逆流提取设备，适于大规模生产，连续工作不间断，产量大，节约能源，安全可靠。
(3)应用范围广。动态逆流提取作业温度低．一般在25℃～100℃之间可任意选择．既适于热稳定性好的物料的提取，又适于热敏性物料的提取；物料在提取器中移动速度可调，可根据物料的特性调节提取时间，适于不同物料的提取。
(4)生产成本低。动态逆流提取出液系数小，物料与溶剂沿相反的方向运动，固液两相不断地更新，所需的提取溶剂少，浸出液浓度高，节省溶剂，同时，节省后道工序的生产成本。
中药有效成分提取分离新技术的研究进展
中药有效成分提取分离新技术的研究进展
提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一，以下是搜集整理的一篇探究中药有效成分提取新技术的，供大家阅读参考。
摘 要：综述超临界流体萃取、微波辅助萃取、超声辅助提取、酶工程技术、动态连续逆流提取及动态循环阶段连续逆流提取、半仿生提取、新型吸附剂电泳、超高效液相色谱(UPLC)、高分离度快速液相色谱(RRLC)和超快速液相色谱(UFLC)、高速逆流色谱、超临界流体色谱、亲和色谱、分子烙印亲和色谱、免疫亲和色谱、生物色谱、分子生物色谱、细胞膜色谱、多维组合色谱、萃取与色谱技术联机耦合、大孔树脂吸附分离、膜分离、分子蒸馏技术及双水相萃取等新技术在中药有效成分提取分离中的研究进展。�
关键词：中药;有效成分;提取分离;新技术;进展
中药的化学成分十分复杂，含有多种有效成分，提取其有效成分并进一步加以分离、纯化，得到有效单体是中药研究领域中的一项重要内容。从天然产物中分离有效成分，并发展新药和寻找先导化合物是药物开发的重要内容。近年来，在中药有效成分提取分离方面出现了许多新技术、新方法，已显示极大的应用前景，使中医药工业更加生机盎然。以下笔者将这些新技术的进展作一简要介绍：
1 中药有效成分提取新技术的进展
提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一，提取的目的是最大限度地提取药材中的药效成分，避免药效成分的分解流失和无效成分的溶出。随着现代化工工程技术的迅猛发展，一些现代高新技术不断被应用到中药生产中来，大大促进了中药产业的发展，使中药制药工业技术水平上升了一个新的高度。
1.1 超临界流体萃取技术(supercritical fluid extraction，SFE)
SFE是一种以超临界流体代替常规有机溶剂，对目标成分进行萃取的新技术。以CO2为流体的超临界萃取技术在天然药物提取分离中得到广泛的应用，超临界状态下的CO2的极性与正己烷相似，所以最适合用于溶解亲脂性、低沸点的物质，如挥发油、烃、酯、内酯、醚及环氧化合物等，是目前解决中药制药工业中挥发性或脂溶性有效成分提取分离的有效方法，有很强的实用性。对于极性稍大的物质加入一些夹带剂后，主要用于生物碱、黄酮、香豆素和木脂素、醌及其衍生物、糖苷等多种成分提取分离。随着超临界CO2 萃取技术的不断进步和全氟聚醚酸铵(PFPE)的应用，夹带剂和表面活性剂引入，使大分子、多羟基、强极性糖苷类化合物的提取成为可能。美国环境保护局(EPA)已逐步将超临界流体萃取技术作为替代溶剂萃取的标准方法。 目前将SFE技术与其它先进分离技术相结合，走技术集成的道路来降低SFE 的生产成本，逐渐成为研究的热点[1]。国外学者正在开展大量研究，以不断拓宽这一技术的应用领域，如络合萃取、 微乳萃取、反胶团萃取、 分馏萃取、亚临界萃取、超高压萃取、引进外场(超声、电场)萃取等。将超声与反相微乳技术结合起来，利用两者各自的优点，可以改善超临界CO2 在萃取极性物质和传质方面存在的不足，扩大其应用领域，并与其他强化技术，如夹带剂、超声联合夹带剂和单纯的超临界CO2 反相微乳技术进行比较，对人参皂甙而言，罗登林[2]等发现以超声联合超临界CO2 反相微乳萃取的方法最好。
可控式动态罐组逆流机组在中药提取中的应用研究
２０１１年１０月 中国制造业信息化第４０卷第１９期
可控式动态罐组逆流机组在中药提取中的应用研究
项敬来 ，夏英杰 ，陈金山
（１．浙江工业大学教科学院，浙江杭州３１００２３） （２．浙江温兄机械阀业有限公司，浙江温州３２５０２４）
摘要：介绍了五罐式动态逆流机组的流程图和提取罐搅拌系统，并用可控式动态罐组逆流机组对
丹参、三七和虎杖等中药材的有效成分进行提取，结果表明可控式动态罐组逆流机组用于中药材
提取，具有操作简便、节省溶剂、提取率高等特点，是一种值得推广的高效节能提取技术。 关键词：可控式；罐组逆流；中药；提取 中图分类号：ＴＱ４６０．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—１６１６（２０１１）１９—００６４—０３
中药提取分离过程是中药现代化的关键环节，
它直接影响到中药中有效成分的提取率和中药产 品的质量。我国中药产业近年来虽然有较快的发
展，但传统的提取分离技术不仅工艺粗放，装备水
平和自动化程度低，而且制造过程以落后的单元操 作为主，未能实现整个工艺过程的集成和优化，严
重制约了中药产业的发展和现代化。而中药新型 提取分离技术体系经过多年的发展，并通过与实时
在线检测和自动化控制技术的集成和优化，已逐步 形成适合中药现代化发展的工程技术创新体系。
目前国际市场上与此机组类似的只有德国易 恩公司生产的罐组式提取机组，该机组在提取液迁
移、检测方面还是依赖人工完成，并未实现整个系
统的自动控制。德国易恩公司产品在提取过程中， 罐中提取液通过物料泵从提取罐顶部进入对药材
进行搅拌，提取过程没有实现真正的动态提取。国 内提取作业绝大多数仍然是采用单个多功能提取
罐进行，溶媒用量为药材：溶媒＝１：３０（２４），而罐组 式机组溶媒用量为药材：溶媒＝１：８，相同的处理量 不仅比多功能单罐节约了大量溶媒，而且为提取液
的浓缩节约了大量的能源。机组除药材加入需人
工操作外，其余的操作和参数设定均由自动控制系 统完成，而各罐提取液浓度的分析由近红外分析仪
年处理银杏外种皮1000t提取车间的设计1
1 引言
1.1 银杏资源及开发现状
1.1.1 品种资源
银杏是古老的孑遗植物，远在人类诞生之前就已经存在地球上，其曾经是北半球森林中的主角。第四纪冰川降临时，世界上大部分地区的银杏遭受了灭顶之灾，唯独在中国这块土地上，银杏幸免于难，历尽沧桑，成为举世闻名的“活化石”，植物界的“大熊猫”。我国银杏资源拥有量约占世界总量的70%。近10余年来，我国银杏种植业更是取得了令人瞩目的成就。全国结实的银杏树10多万株，年产银杏果1.2万吨，年产值4.8亿元人民币;干青叶年产量1.10-1.30万吨，年产值1.65-1.95亿元人民币。新外种皮与核的比例大约为3:1，据此估计，每年全国至少有3万吨新鲜外种皮，除去水分，干燥的外种皮约1.2万吨。事实上，我国的银杏资源远不止这些，当前银杏还正以每年2000～2500万株的速度递增，银杏种植业发展较快的省份为江苏省、广西省和山东省。江苏省现栽植银杏2000万株，建成生产基地1.4万公顷，年产种实3600吨，干青叶4500吨，产量居全国之首。山东省现已栽植银杏350万株，培育银杏苗木3.5亿株，年产干青叶2800吨。陕西、安徽、河南、湖北、贵州等省、区的银杏生产也出现了良好的发展势头，尤其在陕西秦巴山区银杏种植业更是取得了令人瞩目的进展，陕西省从1994年起，在陕南秦巴山区种植银杏面积陆续已达2000公倾以上，近300万株，年产种实540吨，干青叶650吨，外种皮180吨。国内外对银杏种仁、叶片的开发利用研究和生产已相当普遍，并取得多项成果，在人们的医疗、保健中发挥了很大作用；然而，人们对银杏外种皮的研究仅仅是刚刚起步，开发利用几乎还是空白。银杏外种皮占整个种子重量的75%左右，我国每年约有2.4万t银杏外种皮作为废物丢弃，既污染了环境，又造成极大的资源浪费。如果除去外种皮中60%的水分，可得干燥外种皮9600t，比银杏种核的年产量还高。因此，深入开展银杏外种皮的研究和开发利用，不但可做到废物利用，变废为宝，而且还可防止环境污染，充分利用资源，从而获得较大的经济效益和社会效益[1-8]。
可控式动态罐组逆流机组在中药提取中的应用研究 2
Ｚｈｕａｎｇｂｅｉ ＹｉｎｇＹｏｎｇ Ｙｕ Ｙａｎｊｉｕ◆装备应用与研究ｌ
可控式动态罐组逆流机组在中药
提取中的应用研究
项敬来 夏英杰 陈金山
（１．浙江工业大学，浙江杭州３ １００２３；２．浙江温兄机械阀业有限公司，浙江温州３２５０２４）
摘要：采用可控式罐组逆流机组对丹参、三七、虎杖、灯盏细辛等药材的动态逆流提取进行了工艺优化实验，得出 可控式动态罐组逆流机组用于中药材提取，具有操作简便、节省溶剂、提取效率高和能耗低等特点，是一种值得推广的高 效节能提取技术的结论。 关键词：可控式；罐组逆流；中药；提取
中药提取分离过程是中药现代化的关键环节，
它直接影响到中药中有效成分的收率和中药产品的
质量。我国中药产业近年来虽然有较快的发展，但提
取分离技术不仅工艺粗放，装备水平和自动化程度
低，且制造过程以落后的单元操作为主，未实现整个
工艺过程的集成和优化，严重制约了中药产业的发
展和现代化。随着中药新型提取分离技术体系的发
展和完善，并通过与实时在线检测和自动化控制技
术的集成和优化，逐步形成了适合中药现代化发展
的工程技术创新体系，并在现代中药的发展中发挥
出关键作用。
动态罐组式逆流提取技术机组目前国际市场上
的同类产品只有德国易恩（ｅ＆ｅ）公司生产，但是在
提取液迁移、检测方面还是由人工来完成的，因此未
达到整个系统全部自动控制。德国易恩公司产品在
提取过程中，用提取液对提取罐的搅拌方法只是使
提取液由上向下通过提取液对提取罐搅拌，没有实
现提取过程中真正的动态提取。国内提取绝大多数
仍然是用单个多功能提取罐进行，溶媒用量为药
材：溶媒＝ｌ：３０（２４）。罐组式机组溶媒用量为药
材：溶媒＝１：８，相同处理量，比多功能单罐不仅节
约了大量溶媒，而且为提取液的浓缩节约了大量的
能源。机组除药材加入人工操作外，从溶媒加入、提
取过程温度、提取时间、提取罐搅拌换向时间、提取 液迁移、工艺参数的修改均自动控制完成，各罐提取 液浓度的分析由近红外分析仪在线完成。由自动换
简述多级连续逆流提取的工艺过程及其优缺点
简述多级连续逆流提取的工艺过程及其优缺点
多级连续逆流提取是一种用于分离混合物的常见工艺过程。它基于物质在不同溶剂中的分配行为，通过多个连续的提取阶段，将目标组分从混合物中逐步提取出来。
该工艺过程通常包括以下几个步骤：混合物与溶剂的接触、分散、萃取、分离和回收。
首先，混合物与溶剂接触形成均相混合物，通过搅拌或气液接触等方式，使混合物中的目标组分与溶剂发生物质传递。
接下来，混合物经过分散处理，通过物理力学作用将其分成小滴或小颗粒，提高目标组分与溶剂的接触面积，增加物质传递效率。
然后，混合物与溶剂经过逆流注入萃取器中。在此过程中，目标组分在溶剂中发生分配，从而实现提取。多级连续逆流提取中，通常使用多个连续相同或不同的萃取器，以进一步增加分离效果。
在分离阶段，目标组分与溶剂通过重力或离心力的作用分离。通常采用液液分离或固液分离的方法，将目标组分与溶剂分开。
最后，回收阶段将回收溶剂中的目标组分。溶剂经过蒸发、冷凝等操作，使目标组分重新回到溶剂中，完成多级连续逆流提取过程。
多级连续逆流提取的优点在于可以有效地实现混合物的分离，提取效果较好。它能够连续进行，生产效率高，并且可以通过增加提取器的数量和优化操作条件来进一步提高分离效果。 然而，多级连续逆流提取也存在一些缺点。首先，工艺流程较为复杂，操作难度较大。其次，该工艺需要大量的设备和能耗，造成资源浪费。此外，对于一些有机溶剂，存在环境污染和安全性风险，需要采取相应的安全措施。
总的来说，多级连续逆流提取是一种有效的分离工艺，能够广泛应用于化工、制药等领域。在实际应用中，应根据具体情况综合考虑其优点和缺点，选择合适的工艺方案。
不同预处理方法对模拟动态逆流提取灵芝多糖的影响
一３６０一 江苏农业科学２０１０年第５期
翟 新，于震，顾丹键，等．不同预处理方法对模拟动态逆流提取灵芝多糖的影响［Ｊ］．江苏农业科学，２０１０（５）：３６０—３６３
不同预处理方法对模拟动态逆流提取灵芝多糖的影响
翟 新，于震，顾丹键，宋春芳，崔政伟
（江南大学机械工程学院，江苏无锡２１４１２２）
摘要：以灵芝为对象，研究了动态逆流结合预处理的提取方法，比较了一般浸润、真空微波、挤压、真空微波与挤
压组合４种预处理方法对动态逆流提取灵芝多糖的影响。研究结果表明，４种预处理方法，灵芝多糖提取率由高到低
的顺序为：真空微波＋挤压＞微波＞挤压＞一般浸润。其中真空微波＋挤压预处理比一般的浸润处理灵芝多糖的提
取率高２３％。 关键词：动态逆流提取；真空微波辐射；挤压；多糖；灵芝
中图分类号：￥５６７．３ １ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—１３０２（２０１０）０５—０３６０一ｏ４
天然产物的提取在我国有着悠久的历史，发展经历了静 态提取、动态提取和动态逆流提取３个阶段 。。传统的方法
主要有浸渍法、煎煮法、渗透法、水蒸气蒸馏法、压榨法等，设
备多采用多功能提取罐等。这些提取方法基本上以人工操作 和静态提取为主，生产效率和提取率都比较低，要获得较高的
提取效率和提取率，必须及时更新溶剂以替换接近饱和的浸
液，使得出液系数和批问差异大。连续动态逆流提取过程中， 提取成分在物料和溶剂之间始终存在浓度差，物料和溶剂往
往同时作连续运动，但两者的运动方向相反，通过机械传输，
连续定量加料，使物料和溶媒充分接触，设备内溶剂不断更
新，提取成分在物料和溶液之间始终存在着传质的推动力。
与传统的提取工艺比较，连续动态逆流提取是一种新的 提取方法，具有操作方便、节省溶剂、降低能耗、提取率高等优
点。但是，连续动态逆流提取仍有许多问题需要进一步研究，
如浸提时间仍过长、设备庞大、一次性投资过高等 。要更
好地发挥动态逆流提取的优势，须要将逆流提取与其他的处
逆流提取原理
逆流提取原理
逆流提取是一种常用的化工分离技术，其原理是利用两种不相溶的物质在一个装置中逆向流动，从而实现物质的分离和提取。逆流提取原理主要包括传质过程和相平衡两个方面。
首先，传质过程是指在逆流提取过程中，两种不相溶的物质在装置中分别向相反的方向流动，通过传质作用，目标物质从一种相中转移到另一种相中。在这个过程中，物质的传递是通过界面上的质量传递完成的，因此传质速率与界面的面积和浓度差有关。通常情况下，传质速率与浓度差成正比，与界面面积成反比。因此，为了提高传质速率，可以采取增大界面面积、加大浓度差等方法。
其次，相平衡是指在逆流提取过程中，两种不相溶的物质在装置中达到了平衡状态。在这个状态下，两种物质在两个相中的浓度比达到了一定的稳定值，称为平衡浓度比。当平衡浓度比达到一定数值后，物质的传递速率将趋于稳定，这时逆流提取过程将会达到平衡状态。
逆流提取原理的应用非常广泛，特别是在化工领域中。逆流提取可以用于提取有机物、分离混合物、纯化溶液等多个方面。在实际应用中，逆流提取可以通过改变操作条件、优化设备结构等方式来提高提取效率，降低能耗，提高产品纯度等。
总的来说，逆流提取原理是一种重要的化工分离技术，它通过传质过程和相平衡过程来实现物质的分离和提取。在实际应用中，逆流提取原理可以通过多种方式来优化，以满足不同的工业生产需求。
圆形逆流提取器运行原理示意图
圆形逆流提取器工作原理图
新鲜溶媒加入药材进
18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
提取液 提取液
药渣出
1
药渣渗出液 提取液（低）
2 提取液（低）
3 提取液（中）
4 提取液（中）
5 提取液（中）
6 提取液（高）
7 提取液（最终）
8
（去药材14、15）
（去药材12、13）（去药材10、11）（去药材8、9）（去药材6、7）（去药材4、5）（去药材2、3） 提取液去浓缩 18个药材篮顺时针旋转，底部8个提取液料斗静态，随着新鲜溶媒的加入液位升高溢流至下一提取液格子，同时用泵输送至提取篮循环
循环泵 循环泵 循环泵
循环泵 循环泵
循环泵
循环泵
循环泵
中药提取方法比较
中药提取方法比较
经查阅文献资料，现对中药提取方法进行综合比较分析，以得到目前最适合于产业化生
产的中药提取方法。
按照中药提取方法的出现的时间，中药提取方法可以分为传统提取方法和现代提取方
法，传统提取方法包括：煎煮法、渗漉法、回流提取等。现代提取方法包括：微波提取、超
声提取、超临界CO2提取法、酶提取法、半仿生提取法及逆流提取等。由于我们对传统的中药提取方法已经很熟悉了，我在这里就不再累述，主要介绍一下现代中药提取方法的发展
现状及其优缺点。
一、微波提取法
微波提取法的原理是高频电磁波穿透提取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统，由于其吸收了微波能，细胞内部的温度将迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞
壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分自由流出，并在较低的温度
下溶解于提取介质中，再通过进一步的过滤后，得到所要的提取成分。微波萃取具有
设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好、节省时间、节省试剂、污染小等优
点；同时该法还存在以下问题：1、对药材质地的限制：不适于干燥富含挥发性或热敏感性成分的药材，也不适用于干燥富含淀粉或树胶的天然植物。2、对提取溶剂的
限制：水和乙醇是吸收微波的最好介质，非极性溶剂则不能吸收微波。3、对有效成
分和物料的提取限制：一般有效成分极性大的情况，更适合于微波提取，用于微波提
取的物料必须是粉性的。 目前，微波提取法在实验室应用较多，很少单独在工业生产中应用，有时作为辅助提取应用于工业生产。
二、超声提取法
超声波提取法是基于超声波的特殊物理性质，主要是主要通过压电换能器产生的快速
机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。 （1）加速介质质点运动。高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质（例如水）中传播时，根据惠
更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点（包括药材重要效成分的质点）的运动，
使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千
逆流提取原理 2
逆流提取原理
逆流提取是一种常用的化工分离技术，其原理是利用两种不相溶的溶剂在一个装置中进行逆向流动，从而实现对混合物中成分的分离和提取。逆流提取技术在化工生产中有着广泛的应用，如萃取、脱水、脱气等过程中都可以采用逆流提取技术。
逆流提取的原理可以简单地理解为，混合物在两种不相溶的溶剂中有不同的溶解度，通过两种溶剂的逆向流动，可以使得混合物中的成分在两种溶剂中分别得到提取。在逆流提取的过程中，通常会选择一个较为极性的溶剂和一个较为非极性的溶剂，以便更好地实现对混合物中成分的分离。
在实际的逆流提取过程中，通常会采用萃取塔或者萃取槽等装置，通过将混合物和两种溶剂分别输入到萃取塔中，利用逆向流动的原理，使得混合物中的成分在两种溶剂中得到提取。在萃取塔中，混合物首先与一个溶剂相接触，然后在逆向流动的过程中与另一个溶剂相接触，通过这样的循环过程，可以实现对混合物中成分的分离和提取。
逆流提取技术的优点在于可以实现对混合物中成分的高效分离，同时可以在一定程度上减小溶剂的消耗。此外，逆流提取技术还可以适用于对温度、压力敏感的物质进行提取，具有较高的适用性。
然而，逆流提取技术也存在一些局限性，例如对于粘度较高的物质，逆流提取技术的效率可能会受到一定的影响；另外，在实际操作中需要考虑流体动力学、传质和传热等多种因素，因此需要对操作条件进行精确控制。
总的来说，逆流提取技术作为一种重要的化工分离技术，在化工生产中有着广泛的应用前景。通过对逆流提取原理的深入理解和技术改进，可以更好地发挥逆流提取技术在化工生产中的作用，为提高生产效率和产品质量提供有力支持。