專利名稱：一種CO₂輔助細(xì)胞破壁低溫提取方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種(X)2輔助細(xì)胞破壁低溫提取方法與裝置，具體涉及利用(X)2氣體在不同壓力下的溶解度差異實(shí)現(xiàn)中藥細(xì)胞破壁低溫提取。
背景技術(shù)：
中藥提取是“存其精華，去其糟粕”的過程，也是中藥制藥的關(guān)鍵所在。目前中藥生產(chǎn)的提取過程一般是由浸潤(rùn)、滲透、解吸、溶解、擴(kuò)散、置換等6個(gè)相互聯(lián)系、相互交錯(cuò)的階段所組成。當(dāng)溶劑加入到中藥中，由于滲透和擴(kuò)散作用，使溶劑逐漸通過細(xì)胞壁、細(xì)胞膜滲透到細(xì)胞內(nèi)，溶劑在細(xì)胞內(nèi)溶解了大量的可溶性成分，造成細(xì)胞內(nèi)、外溶液的濃度差而產(chǎn)生了滲透壓。在滲透壓的作用下，細(xì)胞內(nèi)有效成分通過擴(kuò)散，不斷地從細(xì)胞壁、細(xì)胞膜向外釋放出來，而細(xì)胞外的溶劑又不斷進(jìn)入，直至達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，釋放停止。在提取過程中，當(dāng)中藥粒徑較大時(shí)，位于粒子內(nèi)部細(xì)胞內(nèi)的有效成分若要溶出， 則須穿過幾個(gè)甚至數(shù)個(gè)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜才能釋放出來，有效成分的溶出速率較慢；當(dāng)細(xì)胞 (壁)內(nèi)、外無濃度差時(shí)，有效成分?jǐn)U散則停止，有效成分溶出率較低。中藥的主體是植物藥， 植物藥的有效成分通常被包裹在細(xì)胞壁內(nèi)，因此細(xì)胞壁是影響有效成分提取的主要屏障。因此，本發(fā)明針對(duì)中藥提取過程中細(xì)胞壁這個(gè)有效成分溶出的主要屏障利用CO2 氣體輔助中藥細(xì)胞破壁實(shí)現(xiàn)中藥快速高效的低溫提取，實(shí)時(shí)性好，針對(duì)性強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有中藥生產(chǎn)提取過程中有效成分受中藥細(xì)胞壁阻礙提取過程緩慢、有效成分提取率低的缺點(diǎn)，提供一種有效的中藥細(xì)胞破壁低溫提取的方法，利用 CO2氣體在不同壓力下的溶解度差異實(shí)現(xiàn)中藥細(xì)胞破壁低溫的提取。重點(diǎn)解決CO2氣體溶入細(xì)胞內(nèi)、CO2氣體逸散破壁等關(guān)鍵問題。為達(dá)到本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案，一種CO2輔助細(xì)胞破壁低溫提取方法，具體包括如下步驟
①、將粉碎至一定細(xì)度的中藥加溶劑潤(rùn)透，形成中藥料液，備用；
②、中藥料液通過高壓泵泵入混合腔內(nèi)，同時(shí)通入高壓CO2氣體，通過機(jī)械力充分混
合；
③、中藥料液與CO2氣體充分混合后由導(dǎo)料裝置輸送至低壓罐中，經(jīng)導(dǎo)料裝置輸出釋放壓力，壓力降低后(X)2溶解度迅速降低，細(xì)胞內(nèi)的大量(X)2氣體迅速逸散，使細(xì)胞壁破裂，沖破細(xì)胞壁，實(shí)現(xiàn)中藥細(xì)胞破壁低溫提??；
④、低壓罐頂部連接引風(fēng)機(jī)或敞口以利于(X)2氣體的排出；
⑤、低壓罐底部通過管道連接B泵，使中藥提取料液進(jìn)行循環(huán)提取或串聯(lián)另一相同裝置進(jìn)行逐級(jí)加壓提取或進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。進(jìn)一步，所述步驟②是將粉碎至一定細(xì)度的中藥加溶劑潤(rùn)透后經(jīng)加料斗由泵泵入混合腔，同時(shí)由CO2入口 a通入高壓(X)2氣體，在機(jī)械作用力下混合一段時(shí)間使(X)2溶入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)導(dǎo)料裝置輸送至低壓罐5內(nèi)，CO2氣體溶解度迅速下降，大量CO2氣體逸散使中藥細(xì)胞壁破裂；擴(kuò)散出的(X)2氣體由CO2出口 b排出，提取料液可由B泵由提取料液出口 c進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)；
進(jìn)一步，所述步驟①的中藥粉碎細(xì)度的目數(shù)為10 300目，與中藥混合的溶劑為水、乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙脂、石油醚等有機(jī)溶劑或以上任意2 3種溶劑的混合溶劑；
進(jìn)一步，所述步驟②混合腔內(nèi)的壓力為0. 5 5MPa，混合腔內(nèi)的混合方式為攪拌、剪切、研磨或者用膠體磨代替；
進(jìn)一步，所述步驟⑤的中藥提取料液經(jīng)出口 c可泵回加料斗1進(jìn)行循環(huán)提取，或串聯(lián)另一相同裝置進(jìn)行逐級(jí)加壓提取，或進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。為達(dá)上述目的，一種(X)2輔助細(xì)胞破壁低溫提取裝置，采用以下的技術(shù)方案 一種(X)2輔助細(xì)胞破壁低溫提取裝置，包含有加料斗，加料斗底部設(shè)有泵，泵通過管道
連接混合腔，泵與混合腔之間的管道上設(shè)有(X)2入口 a，混合腔上設(shè)有電機(jī)，混合腔通過導(dǎo)料裝置連接低壓罐，低壓罐頂部設(shè)有引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)之后設(shè)有CO2出口，低壓罐底部設(shè)有B泵， B泵之后設(shè)有提取料液出口。進(jìn)一步，所述泵、B泵為齒輪泵、柱塞泵、隔膜泵、自吸泵；所述導(dǎo)料裝置為電機(jī)帶動(dòng)的一螺旋推進(jìn)的出料方式或用齒輪泵、柱塞泵、隔膜泵代替的推進(jìn)裝置；所述低壓罐為頂部敞口方式或連接引風(fēng)機(jī)的密閉罐體。本發(fā)明所述的(X)2輔助細(xì)胞破壁低溫提取裝置，可間歇或連續(xù)生產(chǎn)，裝置清洗簡(jiǎn)便，生產(chǎn)過程符合GMP衛(wèi)生要求，具有投資少、效率高、節(jié)能明顯等優(yōu)點(diǎn)。


圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的(X)2輔助細(xì)胞破壁低溫提取裝置示意圖。圖中相關(guān)結(jié)構(gòu)主要包括以下零部件(或裝置)
加料斗1，泵2，混合腔3，電機(jī)4，低壓罐5，B泵6，引風(fēng)機(jī)7，導(dǎo)料裝置8。圖中相關(guān)結(jié)構(gòu)主要出入口
a =CO2入口，b =CO2出口，c 提取料液出口。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，解析本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神，藉由以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的詳述得到進(jìn)一步的了解。本發(fā)明的技術(shù)方案是將粉碎至一定細(xì)度的中藥加溶劑潤(rùn)透，通過高壓泵2泵入混合腔3內(nèi)，同時(shí)通過CO2入口 a通入高壓(X)2氣體，通過機(jī)械力混合，一定時(shí)間后輸送至低壓罐5中，CO2溶解度迅速降低，溶解于細(xì)胞內(nèi)溶液中的大量0)2氣體迅速逸散，沖破細(xì)胞壁， 實(shí)現(xiàn)中藥細(xì)胞破壁低溫提取。具體方法是①、中藥粉碎至一定細(xì)度并加溶劑潤(rùn)透；②、中藥料液通過高壓泵2 泵入混合腔3內(nèi)，同時(shí)通過CO2入口 a通入高壓CO2氣體，通過機(jī)械力充分混合；③、中藥料液與(X)2氣體充分混合后由導(dǎo)料裝置8輸送至低壓罐5中，壓力降低后(X)2溶解度迅速降低，細(xì)胞內(nèi)的大量(X)2氣體迅速逸散，沖破細(xì)胞壁；④、低壓罐5頂部連接引風(fēng)機(jī)7或敞口以利于(X)2氣體的排出；⑤、低壓罐5底部通過管道連接B泵6，使中藥提取料液進(jìn)行循環(huán)提取或串聯(lián)另一相同裝置進(jìn)行逐級(jí)加壓提取或進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。本發(fā)明的一種(X)2輔助細(xì)胞破壁低溫提取裝置，包含有加料斗1，加料斗1底部設(shè)有泵2，泵2通過管道連接混合腔3，泵2與混合腔3之間的管道上設(shè)有(X)2入口 a，混合腔 3上設(shè)有電機(jī)4，混合腔3通過導(dǎo)料裝置8連接低壓罐5，導(dǎo)料裝置8為電機(jī)4帶動(dòng)的一螺旋推進(jìn)的出料方式或用齒輪泵、柱塞泵、隔膜泵代替的推進(jìn)裝置。低壓罐5頂部設(shè)有引風(fēng)機(jī) 7，低壓罐5為頂部敞口方式或連接引風(fēng)機(jī)的密閉罐體，引風(fēng)機(jī)7之后設(shè)有CO2出口 b，低壓罐5底部設(shè)有B泵6，B泵6之后設(shè)有提取料液出口 C。泵2、B泵6為齒輪泵、柱塞泵、隔膜泵、自吸泵。實(shí)施例一
杜仲葉粉碎成細(xì)粉(過80目篩)，分為2份，分別加4倍量水，一份置普通提取罐內(nèi)浸漬提取1小時(shí)；另一份加入加料斗1內(nèi)由泵2泵入混合腔3，同時(shí)由CO2入口 a通入高壓CO2 氣體，使混合腔3內(nèi)壓力保持為IMPa，在螺旋剪切力下混合lOmin，經(jīng)導(dǎo)料裝置8輸送至低壓罐5內(nèi)，CO2氣體溶解度迅速下降，大量CO2氣體逸散使中藥細(xì)胞壁破裂；擴(kuò)散出的CO2氣體由引風(fēng)機(jī)7從CO2出口 b排出，提取料液可由B泵6由提取料液出口 c進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行固液分離。普通提取罐綠原酸提取率為62. 3%，細(xì)胞破壁后綠原酸提取率為82. 1%。實(shí)施例二
丹參粉碎成最細(xì)粉(過100目篩)，分為2份，分別加4倍量70%，一份置普通提取罐內(nèi)浸漬提取1小時(shí)；另一份加入加料斗1內(nèi)由泵2泵入混合腔3，同時(shí)由CO2入口 a通入高壓 CO2氣體，使混合腔3內(nèi)壓力保持為IMPa，混合腔3采用膠體磨研磨混合lOmin，經(jīng)導(dǎo)料裝置 8輸送至低壓罐5內(nèi)，(X)2氣體溶解度迅速下降，大量(X)2氣體逸散使中藥細(xì)胞壁破裂；擴(kuò)散出的(X)2氣體由引風(fēng)機(jī)7從CO2出口 b排出，提取料液可由B泵6由提取料液出口 c進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行固液分離。普通提取罐成分提取率分別為丹酚酸B 43.2%、丹參酮II a 49. 8%;細(xì)胞破壁后成分提取率為丹酚酸B 79.5%、丹參酮II a 83.9%。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的部分實(shí)施方式，于此所揭示的實(shí)施例與所有觀點(diǎn)，應(yīng)被視為用以說明本發(fā)明，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)，并涵蓋其合法均等物。
權(quán)利要求
1.一種(X)2輔助細(xì)胞破壁低溫提取方法，其特征在于，包括如下步驟①、將粉碎的中藥加溶劑潤(rùn)透，形成中藥料液，備用；②、將中藥料液通過高壓泵泵入混合腔內(nèi)，同時(shí)通入高壓(X)2氣體，通過機(jī)械力充分混合；③、中藥料液與CO2氣體充分混合后由導(dǎo)料裝置輸送至低壓罐中，經(jīng)導(dǎo)料裝置輸出釋放壓力，壓力降低后(X)2溶解度迅速降低，細(xì)胞內(nèi)的大量(X)2氣體迅速逸散，沖破細(xì)胞壁，實(shí)現(xiàn)中藥細(xì)胞破壁低溫提?。虎?、低壓罐頂部連接引風(fēng)機(jī)或敞口以利于(X)2氣體的排出；⑤、低壓罐底部通過管道連接B泵，使中藥提取料液進(jìn)行循環(huán)提取，或串聯(lián)另一相同裝置進(jìn)行逐級(jí)加壓提取，或進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種CO2輔助細(xì)胞破壁低溫提取方法，其特征在于所述步驟② 是將粉碎的中藥加溶劑潤(rùn)透后經(jīng)加料斗(1)由泵(2)泵入混合腔(3)，同時(shí)由CO2入口(a) 通入高壓(X)2氣體，在機(jī)械作用力下混合一段時(shí)間使(X)2溶入細(xì)胞內(nèi)；所述步驟③是經(jīng)導(dǎo)料裝置(8 )輸送至低壓罐(5 )內(nèi)，(X)2氣體溶解度迅速下降，大量CO2 氣體逸散使中藥細(xì)胞壁破裂；所述步驟④擴(kuò)散出的(X)2氣體由(X)2出口(b)排出；所述步驟⑤提取料液可由B泵(6)由提取料液出口(c)進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種(X)2輔助細(xì)胞破壁低溫提取方法，其特征在于所述步驟 ①的中藥粉碎細(xì)度的目數(shù)為10 300目，與中藥混合的溶劑為水、乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙脂、石油醚或以上任意2 3種溶劑的混合溶劑。
4.如權(quán)利要求2所述的一種CO2輔助細(xì)胞破壁低溫提取方法，其特征在于所述步驟② 混合腔(3)內(nèi)的壓力為0. 5 5MPa，混合腔(3)內(nèi)的混合方式為攪拌、剪切、研磨或者是膠體磨。
5.如權(quán)利要求2所述的一種CO2輔助細(xì)胞破壁低溫提取方法，其特征在于所述步驟⑤ 的中藥提取料液經(jīng)出口(c)可泵回加料斗(1)進(jìn)行循環(huán)提取，或串聯(lián)另一相同裝置進(jìn)行逐級(jí)加壓提取，或進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
6.一種CO2輔助細(xì)胞破壁低溫提取裝置，包含有加料斗(1)，其特征在于所述加料斗 (1)底部設(shè)有泵(2)，泵(2)通過管道連接混合腔(3)，泵(2)與混合腔(3)之間的管道上設(shè)有CO2入口(a)，混合腔(3)上設(shè)有電機(jī)(4)，混合腔(3)通過導(dǎo)料裝置(8)連接低壓罐(5)， 低壓罐(5)頂部設(shè)有引風(fēng)機(jī)(7)，引風(fēng)機(jī)(7)之后設(shè)有CO2出口 (b)，低壓罐(5)底部設(shè)有B 泵(6)，B泵(6)之后設(shè)有提取料液出口(C)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種CO2輔助細(xì)胞破壁低溫提取裝置，其特征在于所述泵(2)、 B泵(6)為齒輪泵、柱塞泵、隔膜泵、自吸泵。
8.如權(quán)利要求6所述的一種CO2輔助細(xì)胞破壁低溫提取裝置，其特征在于所述導(dǎo)料裝置(8)為電機(jī)(4)帶動(dòng)的一螺旋推進(jìn)的出料方式，或用齒輪泵、柱塞泵、隔膜泵的推進(jìn)裝置。
9.如權(quán)利要求6所述的一種CO2輔助細(xì)胞破壁低溫提取裝置，其特征在于所述低壓罐 (5)為頂部敞口方式或連接引風(fēng)機(jī)的密閉罐體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種CO2輔助細(xì)胞破壁低溫提取方法與裝置，本發(fā)明通過中藥料液與CO2氣體在一定壓力下通過機(jī)械力混合，瞬間釋放壓力，使溶解于中藥細(xì)胞內(nèi)的CO2迅速釋放，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞破壁低溫提取。具體是將粉碎至一定細(xì)度的中藥加溶劑潤(rùn)透，通過高壓泵泵入混合腔內(nèi)，同時(shí)通入高壓CO2氣體，通過機(jī)械力混合，一定時(shí)間后通過導(dǎo)料裝置將藥液輸送至低壓罐中，CO2溶解度迅速降低，溶解于細(xì)胞內(nèi)溶液中的大量CO2氣體迅速逸散，沖破細(xì)胞壁，實(shí)現(xiàn)中藥細(xì)胞破壁低溫提取。本發(fā)明投資少，高效節(jié)能，能有效防止熱敏性成分在提取過程中的損失。
文檔編號(hào)B01D11/02GK102210943SQ201110165920
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者王德杭, 蔣東旭, 謝友良, 賴小平 申請(qǐng)人:東莞廣州中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥數(shù)理工程研究院