浓缩是采用适宜的方法,除去药液中部分溶剂,获得浓度较高的浓缩液的操作。浓缩是中药制剂原料成型前处理的重要单元操作。蒸发是浓缩的重要手段,此外,还可采用反渗透法、超滤法,使药液浓缩。
蒸发浓缩的基本过程就是通过加热使溶剂汽化,不断排除溶剂蒸气,达到浓缩的目的。生产中多采用沸腾蒸发的方法进行药液的浓缩。蒸馏与沸腾蒸发皆是在沸腾状态下,利用混合物中各组分的沸点不同而进行分离的工艺操作。两者的区别在于蒸馏操作中,馏出物的蒸气经冷凝成液体被收集,实现混合物中组分的分离;蒸发操作是为了获得浓缩液,不以收集挥散的蒸气为目的。
(一)影响蒸发效率的因素
影响蒸发效率的因素见(5-1)式:
m∞S(F-f)/P (5-1)
式中:m:单位时间的蒸发量;S:液体暴露面积;P:大气压力;F:在一定温度时液体的饱和蒸气压;f:在一定温度时液体的实际蒸气压。
当液体暴露面积S增大时,蒸发效率m加大;压差(F-f)是蒸发的动力,当F-f=0时,蒸发停止;减压蒸发使P值降低,m值加大。
(二)蒸发的方法与设备
中药提取液性质复杂,应根据药液性质(如药液黏度、药物成分的热稳定性、溶剂种类等)和浓缩程度的要求选择适宜的浓缩方法与设备。
1.常压蒸发
药液在一个大气压下的蒸发浓缩。该法耗时较长,适于有效成分耐热,且溶剂无毒、无燃烧性的药液浓缩。蒸发设备多采用敞口倾倒式夹层蒸发锅。
2.减压蒸发
通过抽真空,使密闭的蒸发器内压力降低,药液在低于一个大气压下蒸发浓缩。其特点是:①通过减压,可使药液的沸点降低,传热温度差增大,从而提高蒸发效率。②药液表面的溶剂蒸气能及时被排除,有利于蒸发的进行。减压蒸发能医`学敎育网搜`集整理防止或减少热敏性物质的分解,减压蒸馏可用于溶剂回收(如醇提液中回收乙醇),利用溶液中汽化的二次蒸气还可进行多效蒸发。但是,药液沸点下降使黏度增大,传热系数降低。因此减压蒸发时应控制适宜的真空度。蒸发设备多采用减压蒸馏设备、真空浓缩罐等。
3.薄膜蒸发
使药液形成薄膜,增大汽化表面进行的蒸发。其特点是:①蒸发速度快,浸提液受热时间短;②不受液体静压和过热影响,药物成分不易被破坏;③可在常压或减压下连续操作;④能将溶剂回收重复使用。薄膜蒸发有两种方式,一种是在重力、离心力等作用下使药液形成薄膜,液膜快速流过加热面进行蒸发,另一种是使药液剧烈沸腾产生大量泡沫,以泡沫表面为蒸发面进行蒸发。蒸发设备有升膜式蒸发器、降膜式蒸发器、刮板式薄膜蒸发器、离心式薄膜蒸发器等。