一种从中药材中提取有效物质的装置及红景天提取方法与流程

1.本发明属于中药提取技术领域，具体涉及一种从中药材中提取有效物质的装置及红景天提取方法，更具体的涉及一种从中药材中提取有效物质的装置及红景天中有效物质的提取方法。


背景技术：

2.中药材中含有多种药效成分，比如红景天中含有红景天苷，红景天苷具有抗疲劳、抗缺氧、抗衰老、抗辐射、抗肿瘤、增强免疫力等作用，枳实含有的辛弗林具有氧化脂肪和减肥等作用。中药的使用除了直接将其粉碎制作中药粉外，还包括提取其中的重要有效成分，研究药理，制作疗效更强的药物。
3.目前，从中药中提取有效成分的方法有很多，常用的有以下几种：(1)普通溶剂提取法，包括浸渍提取、回流提取、酶解法提取等，主要操作是将药材浸泡于适当的提取溶剂中，于常温、加热或者加酶的条件下进行，使用的设备的主要结构是一个罐体，罐体具有加热功能，罐体体积确定，含有加样口，出样口等；(2)微波提取法，是将药材置于提取溶剂中，然后装入具有微波辐射功能的罐体内，该方法所用结构最大的特点是可以产生微波辐射，能够控制微波功率、辐射时长等参数；(3)高压提取法，是将药材置于提取溶剂中，然后装入具有调节压力功能的罐体内，该方法所用结构的特点是产生高压或者高压蒸汽等，改变药材所处环境的压力；(4)超声提取法，是将药材置于提取溶剂中，然后装入具有释放超声波功能的罐体内，相比于微波提取法，超声提取法主要是利用超声波的功能进行提取，与微波的功率、波长等存在较大区别。
4.上述诸多提取方法中，“罐体”是提取设备的必要技术特征，是承载药材和提取溶剂的关键，有些提取设备会在罐体内设置搅拌装置，利用搅拌装置的搅拌作用混合物料，加大药材与提取溶剂的接触面积，加速物质分子的流动，促进有效物质分子从药材中溶出，并溶入提取溶剂内。搅拌装置的结构是多样化的结构，有采用磁力转子搅拌的结构，有采用单层叶片搅拌的结构，也有采用多层叶片搅拌的结构，还有采用螺旋叶搅拌的结构，这些搅拌结构具有一个共同的工作原理，即利用机械结构与物料的直接接触，以旋转的方式进行搅拌，物料优先进行横向旋转运动，然后再进行竖直方向运动，最后达到一个固体物质在液体溶剂中的混悬状态。然而，就中药材有效物质的提取工作而言，药材的重力是比较大的，目前搅拌装置的水平方向旋转很难使药材上浮，即，搅拌装置主要将药材在罐体靠近底部的方向搅拌，药材较难悬浮到罐体上半部，所以搅拌效果不理想，那么搅拌提取消耗的时长长，不利于节能。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种从中药材中提取有效物质的装置及红景天提取方法。
6.本发明的目的是提供一种从中药材中提取有效物质的装置，包括罐体，所述罐体
的顶部设有开口，且所述开口处设有盖体，所述罐体内设有混合装置；
7.所述混合装置包括伸缩机构和伸缩架体，所述伸缩机构的一端与所述盖体内顶部连接，另一端与所述伸缩架体一端连接，所述伸缩架体另一端能活动至与所述罐体内底部接触，所述伸缩架体内分布有多层支撑层；
8.所述罐体的外部设有加液罐，所述加液罐与所述罐体通过管道连接，所述管道上设有液体流动控制装置。
9.优选的，上述从中药材中提取有效物质的装置，所述伸缩架体包括顶板、底板、绳索、可变形的滤网和支撑层，所述顶板与所述伸缩机构底部连接，所述底板置于所述罐体内底面上，所述绳索的数量为多个，每个所述绳索均连接在所述顶板与所述底板之间，所述顶板与所述底板以及多个所述绳索组成框架体结构，所述框架体结构的外围设有所述滤网，多个所述支撑层纵向分布于所述框架体结构内，并连接在与其相邻的所述绳索上。
10.优选的，上述从中药材中提取有效物质的装置，所述绳索的两端均设有挂扣，所述顶板与所述底板上均设有与所述挂扣匹配挂接的挂环，所述绳索与所述顶板或所述底板可拆卸连接。
11.优选的，上述从中药材中提取有效物质的装置，所述伸缩架体还包括多孔软管，所述多孔软管连接在所述顶板与所述底板之间，所述管道贯穿所述框架体结构，并与所述多孔软管连通。
12.优选的，上述从中药材中提取有效物质的装置，所述伸缩架体还包括多孔刚性管，所述顶板开设有开孔，所述多孔软管上端管口与所述开孔连接，所述多孔刚性管放置于所述多孔软管内部，且可沿所述多孔软管以及所述顶板上下活动。
13.优选的，上述从中药材中提取有效物质的装置，所述顶板、所述底板相对应的位置均设有开孔，所述多孔软管的一端连接在所述顶板的开孔处，另一端连接在所述底板的开孔处，所述管道与所述底板的开孔处连通。
14.优选的，上述从中药材中提取有效物质的装置，所述多孔刚性管的底部设有弯管，所述弯管贯穿所述底板的开孔，并与所述管道连通。
15.优选的，上述从中药材中提取有效物质的装置，所述顶板、所述底板之间设有多个调和组件，所述调和组件包括连接绳和夹臂，相邻的所述支撑层之间、顶层所述支撑层与所述顶板之间、以及底层所述支撑层与所述底板之间均设有夹臂，多个所述夹臂通过所述连接绳串连起来，所述连接绳贯穿相应的所述支撑层。
16.优选的，上述从中药材中提取有效物质的装置，所述夹臂采用v形结构。
17.本发明还提供了一种从红景天中提取有效物质的方法，采用上述装置进行，包括以下步骤：
18.首先，获取红景天药材，粉碎；
19.其次，将提取溶剂加入到所述罐体内，然后，将红景天粉碎物添加到所述伸缩架体内，并将所述伸缩架体置于所述罐体内，盖好所述盖体；
20.接着，开启所述伸缩机构，使所述伸缩机构处于长度伸缩变化的过程，带动所述伸缩架体上下伸缩，随着所述伸缩机构的往复伸缩，所述伸缩架体处于往复伸缩状态，使得药材充分与提取溶剂接触；
21.最后收集提取液，浓缩干燥，得到有效物质提取物。
22.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23.本发明摒弃了传统的沿水平方向旋转功能搅拌装置的结构，在罐体中设置了特殊结构的混合装置，既能满足物料与药材的充分接触，也能满足有效物质的充分溶出，具有不错的提取效率。
24.随着伸缩机构的往复伸缩，伸缩架体处于往复伸缩状态，则中药材在提取溶剂中的竖向和横向位置不断发生变化，使得药材充分与提取溶剂接触，提高提取效率，不需要长时间的连续搅拌，本实施例的伸缩机构可以间歇性工作，无需连续工作，节能。
25.从多孔软管向罐体流动的过程中，经过了位于支撑层上的中药材，具有淋洗的作用，加速中药材中有效物质的溶出，在前述工作原理的基础上增加了“淋洗”的工作过程，所以提取效率可进一步提高。
26.另外，调和组件的作用是在前述混合装置的基础上进一步调节中药材的位置，使的中药材更加充分的与提取溶剂接触，并且调和组件还可以挤压中药材，具有挤出有效成分的效果，本发明的一种实施例将浸提、淋洗与挤压这几种方式相结合，可进一步提高中药材中有效物质的提取效率。
附图说明
27.图1为本发明实施例1的从中药材中提取有效物质的装置的透视结构示意图一；
28.图2为本发明实施例1的伸缩架体的结构示意图(含滤网)；
29.图3为本发明实施例1的从中药材中提取有效物质的装置的透视结构示意图二；
30.图4为本发明实施例2的伸缩架体的结构示意图(不含滤网)一；
31.图5为本发明实施例2的伸缩架体的结构示意图(不含滤网)二；
32.图6为本发明实施例3的混合装置的部分结构图(多孔软管连接了两个绳索)。
具体实施方式
33.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。在本发明的描述中，如未特殊说明，所用试剂均为市售，所用方法均为本领域常规技术。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.实施例1
36.一种从中药材中提取有效物质的装置，参见图1，包括罐体1，罐体1内用于放置提取溶剂，罐体1的顶部设有开口，且开口处设有盖体11，盖体11盖合在罐体1顶部，罐体1内设有混合装置，混合装置内用于放置中药材，并且混合装置用于改变中药材在提取溶剂内的空间位置，加大中药材与提取溶剂的接触面积，以达到提高提取率的效果，另外，混合装置辅助还具有添加提取溶剂或试剂比如酶的作用，用于改变提取溶剂成分，也可以达到提高
有效物质溶出的效果。
37.混合装置包括伸缩机构2和伸缩架体3，伸缩机构2采用电动伸缩杆，可以调节高度，伸缩架体3内用于放置中药材，伸缩机构2的顶部与盖体11内顶部连接，伸缩机构2的底部与伸缩架体3顶部连接，伸缩架体3底部与罐体1内底部接触，罐体1内底部对伸缩架体3具有承重作用。
38.罐体1的外部设有加液罐4，加液罐4内用于放置提取溶剂或试剂，加液罐4与罐体1通过管道5连接，管道5上设有液体流动控制装置6，液体流动控制装置6为电磁阀或者液泵。
39.参见图2，伸缩架体3包括顶板31、底板32、绳索33、可变形的滤网34和支撑层35，顶板31与伸缩机构2底部固定连接，顶板31采用实心板、空心板或者多孔板均可，如果是多孔板，则需要将其孔的尺寸设置为大于药材尺寸，比如将该多孔板的孔直径设置为1mm以下(本实施例的总rosavins、红景天甙提取实验采用1mm)。优选的，顶板31采用多边形平面板结构；底板32能与罐体1内底部接触，底板32置于罐体1内底面上，底板32采用实心板、空心板或者多孔板均可，底板32如果采用多孔板，则底板32的孔的尺寸设置为大于药材尺寸，比如将孔直径设置为1mm以下(本实施例的总rosavins、红景天甙提取实验采用1mm)。优选的，底板32采用多边形平面板结构，底板32与顶板31的结构可以相同，也可以不同。绳索33的数量为多个，每个绳索33均连接在顶板31与底板32之间，顶板31与底板32以及多个绳索33组成框架体结构，框架体结构的外围设有可变形的滤网34，滤网34采用柔性网、可弯曲钢丝网等结构，注意不选择弹性材质制作滤网34。
40.在本实施例中，绳索33采用链条，链条的两端均设有挂扣，顶板31与底板32上设有与挂扣匹配挂接的挂环，绳索33与顶板31或底板32可拆卸连接，滤网34包裹在多个绳索33外部，并与绳索33可拆卸连接，比如套接，滤网34与底板32之间的间隙小于等于0.1cm，防止粉碎的中药材从此处漏出；也可将滤网34设置成网兜结构，将框架体结构置于网兜结构内；滤网34的滤孔直径也设置为小于等于0.1cm(本实施例的总rosavins、红景天甙提取实验采用1mm)。
41.顶板31与底板32之间纵向分布有多个支撑层35，支撑层35不具备弹性，支撑层35的边缘固定连接在与其相邻的绳索33上，每个支撑层35上均能放置中药材，取下滤网34，则可向伸缩架体3的内添加中药材。
42.图1和图3展示了本实施例的工作原理，下面以从红景天中提取有效成分为例进行说明：首先，获取红景天药材，可以从药材厂购买，购买的药材粉碎成长度0.2-0.5cm的碎段；其次，将2l体积浓度80％的乙醇溶液作为提取溶剂加入到罐体1内；然后，将200g粉碎的红景天碎段添加到伸缩架体3内，并将伸缩架体3置于罐体1内，盖好盖体11，注意罐体1的内径尺寸设计，以及乙醇溶液的添加量，保证红景天碎段(中药材)能完全浸没在提取溶剂中；接着，开启伸缩机构2，使伸缩机构2处于长度伸缩变化的过程，带动伸缩架体3上下伸缩，图1中，伸缩架体3处于伸长状态，高度较高，中药材在各层支撑层35上放置，立体化多层分布于提取溶剂中，每层药材的上下表面均充分与支撑层35接触，图3中，伸缩架体3处于缩短状态，支撑层35之间的距离变短，对药材具有挤压作用，并且使滤网34向四周移动，中药材随之向四周移动，与横向更远处的提取溶剂接触，随着伸缩机构2的往复伸缩，伸缩架体3处于往复伸缩状态，则中药材在提取溶剂中的竖向和横向位置不断发生变化，使得药材充分与提取溶剂接触，提高提取效率，不需要长时间的连续搅拌，本实施例的伸缩机构2可以间歇
性工作，无需连续工作，节能。
43.研究显示，本实施例的伸缩机构2每工作10min，暂停10min，80％乙醇常温提取2次，每次2h，提取液合并，采用闭环浓缩设备低温浓缩至浸膏，喷雾干燥，即可得到红景天提取物26.4g，其中总rosavins(总络塞维)含量6.14％，红景天甙含量4.88％。
44.而采用相同体积尺寸条件罐体作为对照组(其余提取步骤参数条件同前段)，罐体内置单层2个搅拌叶的搅拌桨，搅拌叶横向分布，持续搅拌，提取2次，每次2h，提取液合并，采用闭环浓缩设备低温浓缩至浸膏，喷雾干燥，即可得到红景天提取物30.9g，其中总rosavins含量3.14％，红景天甙含量2.41％。可见，本发明提供的装置，有效成分的提取量更高，提取效率更高。
45.实施例2
46.一种从中药材中提取有效物质的装置，与实施例1的结构基本相同，区别在于：
47.参见图4-5，伸缩架体3还包括多孔软管36和多孔刚性管37，多孔软管36和多孔刚性管37上的孔均是透液孔，这些透液孔的尺寸设置为小于等于1mm(本实施例的总rosavins、红景天甙提取实验采用1mm)，防止中药材进入多孔软管36和多孔刚性管37内。
48.顶板31、底板32的中部相对应的位置均设有开孔，多孔软管36的一端固定连接在顶板31的开孔处，且多孔软管36管口与顶板31的开孔的边缘密封连接，多孔软管36的另一端固定连接在底板32的开孔处，且多孔软管36管口与底板32的开孔的边缘密封连接，多孔软管36是柔性的，比如乳胶材质或者可弯曲的钢丝网材质，多孔软管36随着伸缩架体3的伸缩而伸缩，支撑层35为环形结构，其套设在多孔软管36外部，然后支撑层35的外边缘与绳索33，内边缘与多孔软管36固定连接。
49.多孔刚性管37放置于多孔软管36内部，多孔刚性管37的底部与管道5的位于罐体1内的一端连接，并且多孔刚性管37的底部设有弯管371，弯管371穿过底板32的开孔，并与管道5连通，加液罐4内的液体流经管道5、弯管371以及多孔刚性管37、多孔软管36，然后进入到罐体1，从多孔软管36向罐体1流动的过程中，经过了位于支撑层35上的中药材，具有淋洗的作用，加速中药材中有效物质的溶出。当设置多孔刚性管37放置于多孔软管36时，伸缩机构2与多孔刚性管37以及多孔软管36均交错设置。
50.基于本实施例的结构，以从红景天中提取有效成分为例进行说明：首先，获取红景天药材，可以从药材厂购买，购买的药材粉碎成长度0.2-0.5cm的碎段；其次，将1l体积浓度80％的乙醇溶液提取溶剂加入到罐体1内；然后，将200g粉碎的红景天碎段添加到伸缩架体3内，并将伸缩架体3置于罐体1内，盖好盖体11，注意罐体1的内径尺寸设计，以及乙醇溶液的添加量，保证红景天碎段中药材能完全浸没在提取溶剂中；接着，开启伸缩机构2，使伸缩机构2处于长度伸缩变化的过程，带动伸缩架体3上下伸缩，图1中，伸缩架体3处于伸长状态时，可开启液体流动控制装置6，向罐体1内添加体积浓度80％的乙醇溶液总计1l，其到淋洗效果，图3中，伸缩架体3处于缩短状态，随着伸缩机构2的往复伸缩，伸缩架体3处于往复伸缩状态，则中药材在提取溶剂中的竖向和横向位置不断发生变化，使得药材充分与提取溶剂接触，提高提取效率，不需要长时间的连续搅拌，本实施例在实施例1的工作原理的基础上增加了“淋洗”的工作过程，所以提取效率可进一步提高。
51.研究显示，伸缩机构2每工作10min，暂停10min，80％乙醇常温提取2次，每次2h，其中，第31-39min向罐体1内添加体积浓度80％的乙醇溶液总计500ml，第91-99min向罐体1内
添加体积浓度80％的乙醇溶液总计500ml，提取液合并，采用闭环浓缩设备低温浓缩至浸膏，喷雾干燥，即可得到红景天提取物25.6g，其中总rosavins含量7.15％，红景天甙含量6.21％。本实验中，浓缩干燥条件同实施例1。
52.实施例3
53.一种从中药材中提取有效物质的装置，与实施例2的结构基本相同，区别在于：
54.参见图6，顶板31、底板32之间设有多个调和组件7，调和组件7包括连接绳71和夹臂72，相邻的支撑层35之间、支撑层35与顶板31之间以及支撑层35与底板32之间均设有夹臂72，夹臂72通过连接绳71串连起来，连接绳71贯穿相应的支撑层35。夹臂72为刚性的，插入每层的中药材之中，当伸缩架体3伸缩时，夹臂72可张开，可收缩。调和组件7的作用是在实施例2的混合装置的基础上进一步调节中药材的位置，使的中药材的更加充分的与提取溶剂接触，并且调和组件7还可以挤压中药材，具有挤出有效成分的效果，本实施例将浸提、淋洗与挤压这几种方式相结合，所以，相比于实施例2，可进一步提高中药材中有效物质的提取效率。
55.优选的，夹臂72采用v形结构，包括两个平面夹板，两个夹板之间采用转轴连接，平面夹板的光滑度好，挤压中药材的时候可以充分挤压，但是张开的时候不会粘附中药材，中药材的活动范围不受限。
56.需要说明的是，本发明中未特别提及的部件连接关系均默认采用现有技术，由于其不涉及发明点，且为现有技术普遍应用，故不详述结构连接关系。
57.需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
58.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。