影响醇沉淀工艺的因素
影响醇沉淀工艺的因素有:初膏浓度及温度、乙醇用量及乙醇浓度、醇沉液的pH值 、醇沉淀的温度与时间、加醇方式和搅拌速度等。
1 初膏浓度及温度
为了保证醇沉淀时尽可能多地除去杂质,同时减少有效成分损失和降低乙醇耗量,一般要先将提取液浓缩成一定浓度的初膏。初膏浓度过高,则药液粘稠度大,乙醇与药液难以充分接触(混合),所产生的沉淀物体积大,结块严重,易包裹药液,造成有效成分损失。初膏浓度过低则药液量大,需耗费的乙醇量也大,工艺成本就高。初膏浓度并不是决定醇沉淀工艺中分离纯化的关键性因素,但它决定着乙醇的用量。
2 乙醇浓度及乙醇用量、醇沉液的pH值乙醇的浓度是醇沉工艺中的关键技术参数。
在通常情况下,当含醇量为50%~60%时可除去淀粉等杂质;含醇量达60%时,无机盐开始沉淀;含醇量达75%以上时,可除去蛋白质等杂质;当含醇量达80%时,几乎可除去全部淀粉、多糖、蛋白质及无机盐类杂质。但是,只增加乙醇浓度也不易将鞣质、水溶性色素、树脂等除去。应用调整pH值的方法和增加醇沉时间的方式将其除去。醇沉淀液中含醇量的高低与药物有效成分的溶解有着密切的关系,随着醇沉淀液含醇量的增加,沉淀速度加快,有效成分也会被包裹一起沉淀。通常醇沉淀液的含醇量应在60%~75%之间。
醇沉时加醇的浓度并不是越高越好,加醇量也不是越多越好。当醇沉液的含醇量要求在70%~75%之间时,一般宜用90%左右的乙醇。此时所耗乙醇体积较少,同时与用95%浓度的乙醇相比,回收蒸馏要容易得多。即醇沉淀精制过程中,当乙醇总量低于某一临界乙醇总量时,醇溶物的量随乙醇用量增加而增加;高于临界乙醇总量时,增加趋势减缓直至不再增加。
水提醇沉工艺中用醇量的经验公式:设初膏的重量为W,比重为D,纯净乙醇的浓度为C1,经醇洗后要达到乙醇浓度为C2,加入的乙醇量为 L1。在不考虑杂质影响时,等量关系式应为:
L1×C1=(L1+W /D)×C2
即L1=W/D×C2÷(C1-C2)在实际操作中,用带有液位计的计量 罐计量乙醇量时误差较大,进行精细分离时最好使用电子称重模块(托力多产品),用称重法计量比较精确。
3 醇沉淀的温度与时间
醇沉淀的时间与醇沉罐内液体温度有直接的关系。醇沉温度低,沉淀物析出与沉降的速度加快,所需的静置时间短,反之则长。加醇时药液温度不能过高,以防止乙醇挥发损耗。若含醇药液降温太快,微粒碰撞机会就会减少,沉淀颗粒较细(有时为粥状)难以过滤。在中药提取液醇沉工艺操作中,一般是将乙醇导入常温或低温的浸膏中,进行沉析。
4 加醇方式和搅拌速度
醇沉一开始就加入大量高浓度乙醇或将初膏加入乙醇中,如果搅拌不匀,就会造成局部含醇量过高,淀粉、蛋白质类会迅速沉析并对浓缩液形成包裹,随着乙醇的增加包裹层的质地会越来越致密而且难以分散,势必影响醇沉效果。分次醇沉或以梯度递增方式逐步提高乙醇浓度,有利于除去杂质和减少有效成分的损失,但此时醇沉的操作过程比较麻烦,乙醇用量也会增大。
搅拌在醇沉淀过程中的作用与在其他工艺过程中的作用相似,有利于提高药液与乙醇的接触面积,提高药液与乙醇混合的均一性。一般情况下随着醇含量的增加,沉析速度会加快,沉析的也比较完全。但随着醇浓度的升高,有效成分也会被沉淀物包裹而造成损失。根据这一原理,醇沉时应提高搅拌速度,缓慢加入乙醇。搅拌速度也应有一个合适的范围,过快的搅拌速度会使生成的沉淀颗粒过小,后期难以过滤。搅拌速度过慢药液中局部乙醇浓度过高,沉淀物会包裹有效成分造成有效成分的损失,同时也会使生成沉淀物黏连,从而难以过滤和分离。
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