闪式提取器工作过程中包含了如下基本原理:
1、快速破碎
本仪器内刃的转速为15000-30000/rpm。可以想象,对于100g的中等脆性的中草药根、茎等饮片,在普通研钵或碾槽中,手动反复研磨15000遍,将会是如何细碎的过程,但达到这一目的即使在不停的情况下(2次/秒),可能要花两小时以上,而本仪器仅需不足1分钟。
2、剧烈搅拌
在内刃高速转动并与外刃间发生切割作用过程中,在内刃中心形成强力涡流,并带动已破碎的物料内外翻动,从而产生剧烈搅拌作用,使整个体系处于快速的浓度变化之中。物料中被提取的物质分子随着破碎颗粒的变小而暴露于溶剂环境中并迅速转移至溶剂中,提取溶剂与物料颗粒间化学成分的分布随着破碎的进行在平衡、不平衡之间快速交替进行,最终达到彻底粉碎,完全平衡之提取目的。
3、超速动态分子渗透作用
工作时,整个体系处在高速动态体系之中,内外刃之间不仅发生对物料的剪切作用,同时借助内刃旋转,外刃固定而产生涡流负压,在这种负压的作用下,外刃窗口的内外发生分子渗透现象,即已通过剪碎而充分暴露的物质分子(被提取成分)在负压的作用下,被溶剂分子包围、解离、替代,最后脱离药材进入溶剂中而实现提取目的。
4、强力振动作用
超声波对浸渍法的加速作用早已被公认,振动对植物组织间结构的作用及对改变一种分散体系的作用也不言而喻。本仪器在高速旋转中能够产生相当于超声波1/60的振动,在这种振动作用下,无疑对达到化学成分在被破碎物料颗粒内外的溶解平衡起到强力促进作用。
闪式提取器的优越性小结
1、省时
在一定规模情况下,完成一次提取仅需30秒左右。
2、室温提取,无成分破坏
本仪器一般在室温条件对物料进行提取,必要时采用定制的加热容器,或使用预热的溶剂。
3、适用于各种材料
本仪器可用于各种植物的根、茎、叶、花、果实、种子(细小的种子、花粉除外)等,一眼在预粉碎至普通中药饮片大小,新鲜材料、坚硬材料、韧性材料等均可。
4、可用于各种成分的提取
根据成分的性质不同,选用不同溶剂,如提取糖类、蛋白、多肽、氨基酸等可用水作溶剂,提取黄铜等各种甙类成分可用乙醇或含水乙醇,提取丹宁及多元酚类成分可选用不同浓度丙酮进行。
5、适应于多数溶剂
常采用水、乙醇、甲醇、丙酮等及他们含水溶剂,一般既能提取出所需成分,又适于后期过滤为宜。对于乙醚、乙酸、乙酯等易燃有机溶剂一般不宜选用,必要时严格按易燃有机溶剂的使用注意事项在通风、安全的地方进行。提取部分生物碱需用酸水时,应先用常水破碎提取,然后再加入适量酸调至所需酸性,搅拌过滤即可,以免对刀头产生腐蚀作用。
6、高效节能
按提取100g中等硬度的根类药材计算,用常规加热回流提取,一般用500瓦电热套或电炉作为热源提取两次,每次1小时,即总耗电为1千瓦/时,即一度电。若用闪失提取器提取,可在20秒钟完成,按800瓦功率计算,即20÷3600×0.8=0.004度,仅为前者的1/250,如果扩大至中试规模或者生产化规模,其节约程度将十分显著。对于松散软材料如叶、花、全草类,由于其质轻而在常规提取中浪费巨大空间及相应溶剂用量,而用闪式提取器则会在瞬间将其变为浆粉,且可在提取过程中分次加料直至物料/溶剂比合适为止,从而可发挥出闪式提取器的巨大威力。比起超声提取也要快十倍之多。
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