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1、超滤膜分离技术在中药制剂中的应用作者:廖川,刘建华,高玉琼,黄建城,丁丽娜,刘莹【摘要】从药液澄清、分离纯化和药液浓缩三个方面来介绍超滤膜分离技术在中药制剂中的应用。【关键词】超滤膜分离技术;中药制剂;应用1864年Traube成功地制得了历史上第一张人造膜,20世纪30年代不同孔径的硝酸纤维超滤膜出现,日本开发出孔径为5~50nm的陶瓷超滤膜,并开发成功直径为1~2nm的陶瓷中空纤维超滤膜,在我国,超滤膜分离技术在70年代进行研究开发,80年代进入推广应用阶段。超过滤是在静压力差的推动力作用下进行的液相分离
2、过程,其分离机制是筛分分子级的物质,即它可以截留溶液中的溶解的大分子物质,而透过小分子物质。截留的粒径范围是1~20nm,相对分子质量为300~300000的各种蛋白质分子。理想的超滤膜分离是筛分过程,即在压力推动下,进料液中的溶剂和小分子溶质透过膜进入水侧,溶液中的大分子物质、胶体、蛋白质等被超滤膜截留浓缩[1]。同时超滤膜分离技术在中药制剂应用具有超滤无相变、可减少工序、缩短生产周期、降低生产成本、提高中药制剂的质量等优点[2]。1超滤膜分离技术在中药制剂中的应用12/12超滤膜分离技术用于中药制剂的分离
3、纯化超滤膜分离技术在中药制剂分离纯化中主要是提取中药材的有效成分、有效部位及有效单体,提取的有效成分包括有机酸、苷类、多糖类、生物碱类、黄酮类化合物等。超滤膜分离纯化有机酸类化合物由于有机酸常常与其他一些酚酸、鞣制、黄酮苷混在一起,用传统方法分离较困难,同时会引起有机酸的分解等,超滤法克服了传统方法的这些缺点。何昌生[3]在1996年比较了超滤法和醇沉法从金银花中提取绿原酸的效果,用超滤法,绿原酸的回收率可达到99%,而用70%醇沉法,绿原酸的回收率仅为%;后来刘振丽等[4]1998年比较了超滤和醇沉对艾可冲
4、剂有效成分的影响,对超滤前后方剂中有效成分绿原酸含量进行了测定,并与水提醇沉法进行了比较,实验结果表明:用超滤法所得绿原酸的回收率均较醇沉法高,也表明超滤法较水醇法能更多地保留有效成分。12/12超滤膜分离纯化苷类化合物传统溶剂法用不同极性的溶剂顺序提取苷类化合物时,各提取部位都有发现苷的可能,这样由于药液粘度大,有效成分在提取分离时损失就多,而超滤膜是分子筛,同时又可通过调节压力来改变药液的流速,对有效成分的截留率优于传统方法。王世岑等[5]用超滤法对黄芩中有效成分黄芩苷的提取进行了初步考察,结果表明超滤法
5、在提取有效成分等方面均优于常法;笔者还进一步对超滤法提取黄芩苷的最佳工艺条件进行了研究,实验结果表明选用适宜孔径的超滤膜(截留分子量为6000~10000)是提高黄芩苷收率和质量的关键,同时升高药液温度或降低浓度,使药液粘度降低,严格控制pH值,可显著提高超滤速度,获得最佳提取效果[6];后来吉欣等[7]探讨了超滤提纯高山红景天浸提液中的主要有效成分并对浸提液微滤后超滤处理,在料液浓度/ml(生药含量),pH=,温度40℃,料液流速530ml/min,操作压力的条件下进行超滤实验,溶液中的总固体含量由/10m
6、l下降到/10ml,主要有效成分的纯度由%提高到%(wt),超滤过程的回收率达到%,全过程的总回收率为%,因此超滤是分离提纯高山红景天浸提液中主要有效成分的简便、有效方法。12/12超滤膜分离纯化生物碱类化合物生物碱的碱性强弱不同,用传统方法步骤繁琐,工序复杂,从而有效成分损失大,而超滤法根据生物碱分子大小,物理性地提取生物碱有效成分,对生物碱成分不会起氧化、还原等作用,在保留生物碱有效成分方面具有其独特的优点。有人用中空纤维超滤膜分别从益母草水溶液中分离出盐酸水苏碱,有效成分收率高,质量好[8]。另外王英等
7、[9]报道了麻黄碱传统工艺是采用苯提法,需经过脱色、提纯及浓缩3个过程,工艺路线比较复杂,而且使用大量甲苯作提取剂,毒性大,如采用超滤装置来提取麻黄,经过1次处理就可得到麻黄碱%,该有效成分的含量比用传统工艺提取该成分的含量高。此外朱才庆等[10]探讨应用超滤膜分离技术纯化夏天无总碱工艺,同时采用不同截留分子的膜组件、操作参数进行正交设计,以与原阿片碱相关的各种指标考察不同膜组件及操作参数对膜分离效果的影响,结果截留相对分子质量为6000~11000的PS膜具有较好的膜分离效果。12/12超滤膜分离纯化黄酮类
8、化合物由于黄酮类化合物的理化性质,使得在分离提取方法上要求更高,传统方法提取工艺复杂,而超滤法操作方法简便,化合物的理化性质对超滤影响不大,因此更适合分离纯化黄酮类化合物。徐志红等[11]利用截留相对分子质量(MWCO)为10000的磺化聚醚砜(SPES)平板超滤膜对银杏黄酮提取物(GBE)粗原料产品进一步纯化分离,从w(银杏黄酮)=%的粗原料中得到w(银杏黄酮)=%的高纯GBE产品;另外王成章等[