[发明专利]一种大规模提取药材中挥发油的优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及中药中挥发油的提取领域，具体而言，涉及一种大规模提取药材中挥发油的优化方法。

背景技术

挥发油是药材中活性最强的一类成份，国家通过《药典》和《新药审批办法》强制规定，凡是含有挥发油的药材，除另有规定外，都必须提取挥发油。事实也证明，挥发油确实有很好的疗效，市面上含挥发油成分的药品在中成药中占的比例不少，得到了很多好的反响。

药典规定的挥发油提取方法是水蒸汽蒸馏法，制药企业在工业大规模提取时都是使用这种方法，主要包括如下步骤：将待提取的药材粉碎后放入提取罐中，在提取罐中放入一定量的水，然后采用加热设备对提取罐进行加热。加热后药材中的挥发油成分会溶出，并通过加热产生的蒸汽被带离提取罐，经出口管道输入至冷凝器进行冷凝，得到挥发油和水组成的油水混合物。然后，将该油水混合物输入油水分离设备进行分离。

上述提取方法普遍存在的问题是所用的硬件设备没有经过参数优化设计以适应不同药材的提取。具体来讲，在上述提取方法中，提取罐中所加水的量、加热设备的功率、出口管道的管径、冷凝器换热面积这些参数都没有针对所要提取的药材进行优化。例如加入提取罐的水的量视提取罐的容积而定，而不是针对所要提取的药材中的含油量而进行确定，过多的水不但不会增加挥发油的收率，反而还会减少加热设备的损耗和使用寿命；出口管道、冷凝器都是采用符合工业生产安全要求的设备，而并没有对管径、冷凝器的换热面积进行优化，使其适应特定药材。这样就导致了大规模生产中提取挥发油的效果并不理想，只能收取大多数药材的芳香水，收不到挥发油；或者有些药材能收到少量油，但收油率远远低于实验室得率。

因此，优化挥发油提取工艺，以提高挥发油大规模生产收率，具有十分重要的意义。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业化大规模提取药材中挥发油的优化方法，针对不同类型的药材，通过对水蒸发量、加热功率、冷凝器换热面积、油水分离温度这些参数的优化，使得挥发油的收得率大大提高。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种大规模提取药材中挥发油的优化方法，包括如下步骤：

(1)取挥发油与水混合成第一类混合物，测定所述第一类混合物中的挥发油在100℃下的蒸汽分压P₁；

(2)将总含油量同(1)中挥发油体积相同的药材粉碎，加入相同体积的水中混合成第二类混合物，测定所述第二类混合物中的药材中含有的挥发油在100℃的蒸汽分压P₂；

(3)若P₂：P₁不为0.5～1，则重新进行步骤(2)，此时，药材粉碎的粒度要小于前一次；直至P₂：P₁为0.5～1。

(4)建立提取过程中水蒸发量Z的计算模型，具体为：式中P₀为水在100℃下的饱和蒸汽压，C为药材中挥发油的含量，ρ为挥发油的密度，m为药材的质量，单位依次为KPa、mL/g、g/mL、Kg。

在本发明所提供的优化方法中，首先利用纯挥发油作为参照，测定其与水混合时在100℃下的蒸汽分压P₁。但由于在实际提取过程中，提取罐中的混合物是粉碎后的药材和水组成的混合物，因此，P₁无法真实反映出实际提取过程中挥发油的蒸汽分压。鉴于此，本发明中将药材粉碎至合适的粒度，与水混合后测定药材中含有的挥发油在100℃下的蒸汽分压P₂。P₂反映了实际提取过程中提取罐中挥发油的蒸汽分压，因此，本发明中采用P₂作为有效参数，以此代入后续步骤中得出优化后的水蒸发量等参数。

本发明的优化方法中还提供了一种如何计算优化后的水蒸发量的计算模型。针对不同的药材，通过此计算模型计算出优化后的水蒸发量，将这一数值作为参考值，在实际提取过程中，提取罐中所加的水等于或大于这一数值即可。

优选地，本发明所提供的优化方法中包括如下步骤：

建立提取过程中加热设备功率K的计算模型，具体为：式中1.6为功率换算系数，t为提取时间，单位依次为Kg·h/KW、h。

优选地，本发明所提供的优化方法中包括如下步骤：