Các phương pháp chiết xuất dược liệu

Có nhiều cách phân loại, dựa vào những yếu tố khác nhau.

• Dựa vào nhiệt độ, có các phương pháp chiết sau:

– Chiết nóng.

– Chiết nguội (ở nhiệt độ thường).

• Dựa vào chế độ làm việc có các phương pháp chiết sau:

– Gián đoạn.

– Bán liên tục.

– Liên tục.

• Dựa vào chiều chuyển động tương hỗ giữa hai pha, có các phương pháp:

– Ngược dòng.

– Xuôi dòng.

– Chéo dòng.

• Dựa vào áp suất làm việc, có các phương pháp chiết ở:

– Áp suất thường (áp suất khí quyển).

– Áp suất giảm (áp suất chân không).

– Áp suất cao (làm việc có áp lực).

• Dựa vào trạng thái làm việc của hai pha, có các phương pháp chiết sau:

– Ngâm.

– Ngấm kiệt.

• Dựa vào những biện pháp kỹ thuật đặc biệt

Có thể làm rút ngắn được thời gian chiết bằng các phương pháp chiết sau:

– Phương pháp siêu âm.

– Phương pháp tạo dòng xoáy.

– Phương pháp mạch nhịp…

Khi chiết xuất, quá trình chiết xuất xảy ra chủ yếu ở hai khu vực: bên trong nguyên liệu và giữa các lớp dung môi. Trong đó, quá trình xảy ra bên trong nguyên liệu có ảnh hưởng quyết định và phụ thuộc vào bản chất nguyên liệu (cấu trúc, tính chất lý hoá...). Các phương pháp chiết xuất thường chỉ tác động đến các yếu tố bên ngoài, nhằm đạt được hiệu quả chiết xuất cao trong thời gian ngắn đối với mỗi loại nguyên liệu. Dưới đây là một số phương pháp thường gặp.

a. Phương pháp ngâm

Phương pháp ngâm là phương pháp đơn giản nhất và đã có từ thời cổ xưa.

• Tiến hành:

Sau khi chuẩn bị dược liệu, người ta đổ dung môi cho ngập dược liệu trong bình chiết xuất, sau một thời gian ngâm nhất định (qui định riêng cho từng loại dược liệu), rút lấy dịch chiết (lọc hoặc gạn) và rửa dược liệu bằng một lượng dung môi thích hợp. Để tăng cường hiệu quả chiết xuất, có thể tiến hành khuấy trộn bằng cánh khuấy hoặc rút dịch chiết ở dưới rồi lại đổ lên trên (tuần hoàn cưỡng bức dung môi).

Có nhiều cách ngâm: Có thể ngâm tĩnh hoặc ngâm động, ngâm nóng hoặc ngâm lạnh, ngâm một lần hoặc nhiều lần (còn gọi là ngâm phân đoạn hay ngâm nhiều mẻ).

• Ưu điểm:

Đây là phương pháp đơn giản nhất, dễ thực hiện, thiết bị đơn giản, rẻ tiền.

• Nhược điểm:

– Nhược điểm chung của phương pháp chiết xuất gián đoạn: năng suất thấp, thao tác thủ công (giai đoạn tháo bã và nạp liệu).

– Nếu chỉ chiết một lần thì không chiết kiệt được hoạt chất trong dược liệu.

– Nếu chiết nhiều lần thì dịch chiết loãng, tốn dung môi, tốn thời gian chiết.

• Tiến hành:

Sau khi chuẩn bị dược liệu, ngâm dược liệu vào dung môi trong bình ngấm kiệt. Sau một khoảng thời gian xác định (tuỳ từng loại dược liệu), rút nhỏ giọt dịch chiết ở phía dưới, đồng thời bổ sung thêm dung môi ở phía trên bằng cách cho dung môi chảy rất chậm và liên tục qua lớp dược liệu nằm yên (không được khuấy trộn). Lớp dung môi trong bình chiết thường được để ngập bề mặt dược liệu khoảng 3 – 4 cm.

– Ngấm kiệt đơn giản: Là phương pháp ngấm kiệt luôn sử dụng dung môi mới để chiết đến kiệt hoạt chất trong dược liệu.

– Ngấm kiệt phân đoạn (tái ngấm kiệt): Là phương pháp ngấm kiệt có sử dụng dịch chiết loãng để chiết mẻ mới (dược liệu mới) hoặc để chiết các mẻ có mức độ chiết kiệt khác nhau.

• Ưu điểm:

– Dược liệu được chiết kiệt.

– Tiết kiệm được dung môi (tái ngấm kiệt).

• Nhược điểm:

– Có nhược điểm chung của phương pháp chiết xuất gián đoạn: năng suất thấp, lao động thủ công.

– Cách tiến hành phức tạp hơn so với phương pháp ngâm.

– Tốn dung môi (ngấm kiệt đơn giản).

• Sơ đồ (xem hình 14.3a)

Phương pháp này có sử dụng một hệ thống thiết bị gồm nhiều bình chiết khác nhau, có thể mắc thành một dãy từ 4-16 bình chiết nối tiếp nhau. ở đây, quá trình coi như là ngược chiều tương đối vì thực tế dược liệu không chuyển động.

• Tiến hành:

Lúc đầu, dược liệu và dung môi được nạp vào trong tất cả các thiết bị, dược liệu được ngâm vào dung môi trong một khoảng thời gian xác định (tuỳ thuộc vào dược liệu và dung môi). Lúc này dược liệu và dung môi đều không chuyển động. Sau đó dịch chiết được chuyển tuần tự từ thiết bị này sang thiết bị khác. Hệ thống tổ hợp kín các bình chiết này cho phép đóng ngắt một cách có chu kỳ một trong những thiết bị ra khỏi hệ thống tuần hoàn, cho phép tháo bã dược liệu ở bình đã được chiết kiệt rồi nạp dược liệu mới. Sau đó, thiết bị này lại được đưa vào hệ thống tuần hoàn và dịch chiết đậm đặc nhất được dẫn qua nó mà dịch chiết này vừa đi qua tất cả các thiết bị còn lại. Tiếp theo, lại đóng ngắt một thiết bị kế tiếp mà trước đó dung môi mới vừa được dẫn qua. Số thiết bị càng nhiều thì quá trình xảy ra càng gần với quá trình liên tục. ở đây, bã dược liệu trước khi ra khỏi hệ thống thiết bị sẽ được tiếp xúc với dung môi mới nên dược liệu sẽ được chiết kiệt. Dịch chiết trước khi ra khỏi hệ thống sẽ được tiếp xúc với dược liệu mới nên dịch chiết thu được sẽ đậm đặc nhất. Như vậy có thể nói quá trình xảy ra theo nguyên tắc: “dung môi mới tiếp xúc với dược liệu cũ và dược liệu mới tiếp xúc với dung môi cũ”. Trong phương pháp này, quá trình xảy ra gần với quá trình ngược chiều, do đó phương pháp này còn được gọi là phương pháp chiết ngược chiều tương đối.

• Ưu điểm (so với phương pháp chiết gián đoạn)

– Dịch chiết đậm đặc.

– Dược liệu được chiết kiệt.

• Nhược điểm:

– Hệ thống thiết bị cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích lắp đặt.

– Vận hành phức tạp.

– Thao tác thủ công.

– Không tự động hoá quá trình được.

• Tiến hành:

Phương pháp này được thực hiện trong những thiết bị làm việc liên tục. ở đây dược liệuvà dung môi liên tục được đưa vào và chuyển động ngược chiều nhau trong thiết bị. Dược liệu di chuyển

được trong thiết bị là nhờ những cơ cấu vận chuyển chuyên dùng khác nhau. Dịch chiết trước khi ra khỏi thiết bị được tiếp xúc với dược liệu mới nên dịch chiết thu được đậm đặc. Bã dược liệu trước khi ra khỏi thiết bị được tiếp xúc với dung môi mới nên bã dược liệu được chiết kiệt.

So với phương pháp chiết gián đoạn thì phương pháp chiết liên tục có những ưu nhược điểm sau:

• Ưu điểm:

– Năng suất làm việc cao, tiết kiệm thời gian chiết.

– Không phải lao động thủ công (tháo bã, nạp liệu).

– Dịch chiết thu được đậm đặc.

– Dược liệu được chiết kiệt.

– Dung môi ít tốn kém.

– Có thể tự động hoá, cơ giới hoá được quá trình.

• Nhược điểm:

– Thiết bị có cấu tạo phức tạp, đắt tiền.

– Vận hành phức tạp.