论文多级膜浓缩鼻炎康提取液的研究.pdf

第3 3 卷第1 7 期 2 0 0 8 年9 月 中国中药杂志 C l l i l l 8J o u r n a lo fC h i n e s eM a t e r i aM e d i c a V 0 1 3 3 I s s u e 1 7 S e p t e m b 日 2 0 0 8 多级膜浓缩鼻炎康提取液的研究 罗吉1 钟美好1 肖凯军2 袁亮孙 石 浩2 1 佛山德众药业有限公司 广东佛山5 2 8 0 0 0 2 华南理工大学轻工与食品学院轻化工所 广东广州5 1 0 6 4 0 摘要 目的 改进鼻炎康复方提取液的提取工艺 方法 在室温下开展超滤 纳滤多级膜浓缩 采用高效液 相色谱法测定鼻炎康提取液中主要有效成分在膜处理后的保留情况 结果 多级膜分离浓缩法可以去除鼻炎康提 取液中4 5 左右的水分 成本为现有生产中真空浓缩加热法的1 4 提取液中主要有效成分蒙花苷的保留率在 8 0 以上 盐酸麻黄碱的保留率在9 0 以上 结论 达到了较好的高效浓缩和节能效果 为鼻炎康复方提取液膜浓 缩的现代化生产提供了理论指导和实验依据 关键词 鼻炎康 超滤 纳滤 蒙花苷 盐酸麻黄碱 中图分类号 R2 8 4 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 5 3 0 2 2 0 0 8 1 7 2 1 0 8 0 5 鼻炎康是一种含多种成分的复方中成药 主要 有广藿香 苍耳子 鹅不食草 野菊花 黄芩等 其中 的主要有效效用成分是蒙花苷和盐酸麻黄碱 能较 好地治疗由急慢性鼻炎所引起的鼻黏膜充血 肿胀 引起的鼻塞 是鼻炎康片中的主要有效成分 鼻 炎康复方提取液中蒙花苷和盐酸麻黄碱的含量也可 以作为药品有效效用性的指标 提取液的浓缩是现 代中药制药的关键单元操作之一 2 引 国内目前多采 用加热真空蒸发浓缩H 1 等传统工艺进行提取液的 有效成分浓缩 但蒸发浓缩存在浓缩温度较高 提取 液中热敏性有效成分容易破坏和挥发性成分逸散等 问题 从而影响产品的品质 刁J 作者初步研究超滤一纳滤多级膜法浓缩分离鼻 炎康提取液 以除去提取液中的水分 通过对提取液 中蒙花苷和盐酸麻黄碱的保留率测定 探讨膜法浓 缩鼻炎康提取液的可行性 为膜法浓缩中药提取液 的工业化生产提供实验基础和理论依据 l 材料 超滤膜为聚丙烯睛一聚砜 P A N P S 共混超滤 膜 截留相对分子质量l0 0 0 为华南理工大学轻化 收稿日期 2 0 0 8 0 4 0 1 基金项目 国家 十一五 科技支撑计划项目 2 0 0 6 B A D 0 5 A 0 2 2 0 0 6 年粤港关键领域重点突破项目 2 0 0 6 0 1 0 2 广州市科技 成果推广项目 2 0 0 6 C 1 3 G 1 0 11 通讯作者 袁亮 T e l 1 3 6 3 1 4 4 9 3 7 1 E m a i l r i n c o n 5 2 0 y a b o o c o m o i l 2 1 0 8 工所提供 纳滤膜采用芳香族酰胺膜材料 N W 2 0 4 0 为华南理工大学轻化工所提供 鼻炎康复方提取液 佛山德众药业提供 盐酸 麻黄碱对照品 中国药品生物制品检定所 供含量 测定用 批号1 7 1 2 4 2 2 0 0 4 0 4 蒙花苷对照品 中国 药品生物制品检定所 批号2 0 1 5 4 8 2 0 0 4 0 3 甲醇 乙腈为液相色谱用试剂 水为去离子二次重蒸馏水 其他试剂均为分析纯 美国W a t e r s6 0 0 高效液相色谱仪 6 0 0p u m p 9 9 6p h o t o d i o d ea r r a yd e t e c t o r 日本岛津s h i m p a c k C L C O D S 色谱柱 6 0l n l n 1 5 0m m S a t r o u s 电子 天平 德国 D L 一3 6 0 超声波清洗器 宁波市石浦 海天电子仪器厂 J P A 型架盘天平 太仓市东亚 天平仪器有限公司 L a n G e P u m pZ T 6 0 6 0 0 型蠕动 泵 保定兰格恒流泵有限公司生产 2 方法 2 1 提取液预处理 采用离心分离处理鼻炎康原始提取液 主要除 去提取液中的悬浮物和大分子胶体物质 取其离心 清液进行膜分离处理试验 分4 个批次进行处理 其中前3 批连续处理 第4 批1 个月后进行处理 2 2 提取液的超滤膜分离 经过预处理除去鼻炎康提取液中的悬浮物和大 分子胶体物质后 采用P A N P S 共混超滤膜 截留相 对分子质量l0 0 0 进行提取液有效成分的分离 获 得超滤透过液和超滤浓缩液 2 3 提取液的纳滤膜浓缩 万方数据 第3 3 卷第1 7 期 2 0 0 8 年9 月 中国中药杂志 C h i n aJ o a r n a lo fC h i n e s eM a t e r i aM e d i c a V 0 1 3 3 1 8 8 t I O1 7 S e p t e m b e r 2 0 0 8 采用芳香族酰胺纳滤膜对超滤透过液进行浓 缩 得到纳滤透过液和纳滤浓缩液 合并超滤浓缩液 和纳滤浓缩液得到鼻炎康的浓缩液 纳滤透过液为 除去的水分 2 4 盐酸麻黄碱的含量测定 J 2 4 1 对照品溶液的制备取干燥后盐酸麻黄碱 对照品适量 精密称定 加甲醇制成每1m L 含8 蝣 的溶液 即得 2 4 2 供试品溶液的制备取供试品1 0g 精密称 定 置分液漏斗中 加水至1 0m L 再加入5 氢氧化 钠溶液1 0m L 加4 0 氢氧化钠溶液8 m L 用石油醚 3 0 6 0 振摇提取4 次 5 0 4 0 4 0 4 0m L 合 并提取液 加1 0 盐酸乙醇溶液4m L 或每次1 m L 置水浴上蒸干 残渣用5 0 甲醇溶解并转移 至2 5m L 量瓶中 加入磷酸2 滴 加5 0 甲醇至刻 度 摇匀 滤过 取续滤液 即得 2 4 3 对照品H P L C 的分析条件H P L C 的分析条 件如下 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂 以乙 腈 0 1 磷酸溶液 7 9 3 为流动相 检测波长2 0 7 r i m 理论板数按盐酸麻黄碱峰计算不低于20 0 0 分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各2 0 止 注入液相色谱仪 进行测定 2 5 蒙花苷的含量测定哺1 2 5 1 对照品溶液的制备取干燥后蒙花苷对照 品适量 精密称定 加甲醇制成每1m L 含2 5 烬的 溶液 即得 2 5 2 供试品溶液的制备取供试品1 0g 精密称 定 置2 5m L 量瓶中 加甲醇至近刻度 超声提取1 5 m i n 放冷 加甲醇至刻度 摇匀 滤过 取续滤液 即 得 2 5 3 对照品H P L C 的分析条件H P L C 的分析条 件如下 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂 以甲 醇 0 4 冰醋酸溶液 5 0 5 0 为流动相 检测波长 3 3 4n m 理论板数按蒙花苷峰计算应不低于20 0 0 分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各2 0 止 注入液相色谱仪 进行测定 2 6 保留率测定 采用膜分离前提取液成分含量 c 0 与处理后 提取液中成分含量 C 的比值表示 保留率 c l C o 1 0 0 3 结果与讨论 3 1 离心处理对鼻炎康有效成分的影响 分别取鼻炎康提取液 分4 个批次进行离心试 验 测得其有效成分蒙花苷和盐酸麻黄碱的保留率 如图1 毒 瞿 批次 一盐酸麻黄碱十蕈花苷 图1 有效成分的保留率随处理批次的变化 由图1 可见 在不同时间段内 蒙花苷和盐酸麻 黄碱的保留率变化不大 基本上在9 0 1 0 0 这充分说明 离心处理在除去提取液中悬浮物和大 分子胶体物质的同时 不会对提取液的有效成分造 成太大损失 达到预处理溶液的目的 3 2 鼻炎康提取液的超滤膜分离过程 将上述离心清液进行多级膜分离处理 超滤的 操作压力为2M P a 物料温度恒定在2 5 进行鼻 炎康提取液有效成分的一级膜分离 膜透通量随时 间变化和通量衰减过程如图2 图2 超滤膜透通量随时间变化 对提取液进行超滤分离的过程中 有效成分和 大分子物质被被膜截留 并有一部分附着在膜表面 造成膜污染 随着时间的延长 膜通量也逐渐衰减 在1 5h 左右 膜通量变化渐小 维持在一恒定值 经过超滤处理后 鼻炎康提取液中的各类大分 子得以除去 透过液进一步清澈 并且由图3 8 可 以看出 溶液中有效成分盐酸麻黄碱和蒙花苷分别 从1 4 6 1 5n a g L 1 和1 1 2 5 9m g L 变化到 1 2 8 4 5m g L 1 和9 0 7 7n a g L 变化率在2 0 之内 基本可以保留鼻炎康提取液的各种有效成分 3 3 鼻炎康提取液的纳滤膜浓缩过程 经超滤分离后 鼻炎康提取液已除去大部分蛋 白质 多糖 树脂等胶体物质 获得的鼻炎康超滤透 过液清澈 透明 除去胶体与悬浮物质的鼻炎康提 取液 再经纳滤分离后 去除小分子的水 达到浓缩 2 1 0 9 万方数据 第3 3 卷第1 7 期 2 0 0 8 年9 月 中国中药杂志 C h i n aJ o u r n a lo fC h i n e s eM a t e r i aM e d i c a V 0 1 3 3 I s s u e1 7 S e p t e m b e r 2 0 0 8 O 5ll522533 544 5 岫I 1 盐酸麻黄碱 图4 5 同 图3 盐酸麻黄碱对照品色谱图 图4 提取液盐酸麻黄碱色谱图 图5 超滤透过液盐酸麻黄碱色谱图 I L 一 1 蒙花苷 图7 8 同 图6 蒙花苷对照品色谱图 m i n 图7 提取液蒙花苷色谱图 效果 基本上可全部保留各种有效成分 由图9 可见 鼻炎康提取液的超滤透过液在纳 滤过程中膜通量变化较为平稳 在1 5h 后膜通量 2 1 1 0 图8 超滤透过液蒙花苷色谱图 基本恒定 在实际生产中可长时间连续工作 图9 纳滤膜透通量随时间变化 纳滤膜材料的抗污染能力较强 污染物易清洗 经过4 0m l n 的碱液与自来水清洗 膜组件的通量都 能迅速恢复到试验前的水平 3 4 多级膜分离对鼻炎康有效成分的影响 将膜处理后的鼻炎康提取液进行有效成分分 析 测得处理后提取液中盐酸麻黄碱和蒙花苷的保 留率 如图1 0 l 盖 塞 批次 一盐酸麻黄碱 r 麻黄苷 图1 0 多级膜分离处理对提取液有效成分的影响 膜分离过程可以尽可能多的除去水分 使提取 液达到浓缩的效果 这样既可以减少多效真空浓缩 的能量消耗 又可以避免温度对提取液的影响 从 图1 0 可以看出 提取液中有效成分蒙花苷保留率在 8 0 9 0 盐酸麻黄碱的保留率在9 0 一9 5 基本保持了较高的保留率 足以满足生产要求 同 时 由图1 1 可以看出 多级膜分离对提取液的脱水 率可以达到3 5 5 0 成本为现有生产中真空浓 缩加热法的1 3 并使提取液大大浓缩 便于其的进 一步浓缩雾化干燥 柏 m O 毒已一螺 万方数据 第3 3 卷第1 7 期 2 0 0 8 年9 月 中国中药杂志 C h i n aJ o u r n a lo fC h i n e s eM a t e r i aM e d i c a V 0 1 3 3 I f l s U e1 7 S e p t e m b e r 2 0 0 8 图11 多级膜分离处理对提取液脱水率的影响 从4 个批次的脱水率和提取液有效成分的保留 率上看 前3 次的与第4 次 1 个月后 差别不大 基 本脱水率保持在3 5 5 0 主要有效成分的保留 率在8 0 9 0 这说明多级膜分离符合实际生 产应用 可以在不损失或较少量损失药液有效成分 的基础上 进行药液的有效浓缩 3 5 多级膜的清洗 膜污染是指处理物料中的微粒 胶体粒子或溶 质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作 用而引起的在膜表面或膜孔内吸附 沉积造成膜孔 径变小或堵塞 使膜产生透过流量与分离特征的不 可逆变化现象一J 可以说膜污染是物料运行过程 中不可避免的 在使用多级膜分离设备过程中 通 过运行测试 目前存在的问题是膜的清洁问题 使用 碱洗和水洗2 种清洁方式分别对4 个批次膜设备进 行清洗 结果如表1 所示 表1 超滤膜清洗前后通量的变化 由表1 可以看出 在设备连续运行约8h 后 由 于膜污染的存在 流量会出现下降趋势 第1 批次结 束用清水循环冲洗后 通量恢复效果较差 碱洗后 虽有明显改善 但随着清洗次数的增加 整体的流量 呈下降趋势 3 6 运行成本 目前工厂仍采用传统真空浓缩方法 蒸发1t 水约需lt 蒸气 能耗成本为1 4 0 形t 采用多级膜 浓缩新技术后 按照1 0t h 以处理量计算 动力消 耗约1 0k W t 1 电费按0 7 5Y r J k W 则7 5 衫t 提取液 药剂费用 0 3 0 T U t 提取液 膜材料费用 1 0 形t 提取液 则浓缩每吨中药提取液直接成本为 1 7 8 元 t 提取液 按照5 0 的水分浓缩率计算 则 除去1t 水成本为3 5 6 元 不同浓缩方法成本表如 表2 所示 表2 运行成本 因此 采用多级膜浓缩新技术成本为现有生产 中真空浓缩加热法成本约1 4 另一方面 真空浓 缩加热法的有效成分蒙花苷保留率约为7 0 一 7 5 盐酸麻黄碱的保留率约为7 5 一8 0 多级 膜浓缩新技术既节省能源 又提高了保留率 在中药 提取液浓缩方面具有巨大的应用前景 4 结论 利用高效液相色谱法分析鼻炎康提取液中蒙花 苷和盐酸麻黄碱的含量 结果灵敏度高 重现性好 应用于多级膜浓缩鼻炎康提取液的分析方面是可行 的 所采用的共混膜材料和纳滤膜材料的膜通量衰 减小 对药液分离效果好 超滤和纳滤浓缩在1 5h 内 膜通量基本达到稳定值 采用离心预处理一超 滤 纳滤多级膜浓缩鼻炎康提取液 主要有效成分蒙 花苷保留率在8 0 一9 0 盐酸麻黄碱的保留率在 9 0 一9 5 水分的除去率在3 5 一5 0 满足工 业化生产需要 采用多级膜浓缩鼻炎康提取液技 术 能耗成本是现有真空浓缩方法约1 4 有效成分 保留率提高约1 0 参考文献 1 吴寿金 赵泰秦 永琪 现代中草药成分化学 M 北京 中 国医药科技出版社 2 0 0 1 1 0 2 元英进 刘明言 董岸杰 中药现代化生产关键技术 M 北 京 化学工业出版社 2 0 0 2 1 5 4 3 刘明言 元英进 朱世斌 中药现代化进展 J 中草药 2 0 0 2 3 3 3 4 3 3 4 曹光明 中药工程学 M 2 版 北京 中国医药科技出版社 2 0 0 1 1 0 1 5 吕宏凌 王保国 微滤 超滤分离技术在中药提取及纯化中的 应用进展 J 化工进展 2 0 0 5 2 4 1 5 6 杨明 刘小彬 膜分离技术在中药制剂中的应用 J 世界科 学技术 中药现代化 2 0 0 4 6 2 3 1 7 蔡宇 高增梁 陈冰冰 等 益母草提取液真空膜蒸馏浓缩实 验研究 J 浙江工业大学学报 2 0 0 3 3 1 6 6 5 8 8 中国药典 一部 S 2 0 0 5 2 0 6 9 徐晓莉 尹连庆 反渗透膜的清洗 J 陶瓷研究与职业教育 2 0 0 5 3 1 1 2 7 2 l l l 连 鼙 万方数据 第3 3 卷第1 7 期 2 0 0 8 年9 月 中国中药杂志 C h i n aJ o u r n a lo fC h i n e s eM a t e r i aM e d i c a V 0 1 3 3 I S U e1 7 S e p t e m b e r 2 0 0 8 C o n c e n t r a t i o no fb i y a n k a n ge x t r a c t su s i n gm u l t i s t a g e m e m b r a n e ss e p a r a t i o n L U OJ i l Z H O N GH a o m e i l X I A OK a i j u n 2 Y U A NL i a n 9 2 S H IH a 0 2 1 F o s k nD e z h o n gP h a r m a c e u t i c a lC o 删 F o s h a n G u a n g d o n g5 2 8 0 0 0 C h i n a 2 R e s e a r c hI n s t i t u t eo f L i g h tI n d u s t r ya n dC k m i c a lE n g i n e e r i n g S o u t hC h i n aU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y G u a n g z h o u5 1 0 6 4 0 C h i n a A b s t r a c t M u l t i s t a g em e m b r a n e sp r o c e s s e s i n c l u d i n gu l t r a f i l t r a t i o na n dn a n o f i h r a t i o na r eu s e di nc o n c e n t r a t i o n0 fB i y a n k 趾g e x t r a c t sa tr o o mt e m p e r a t u r e a n dt h ec o n c e n t r a t i o n so fm a i na c t i v ei n g r e d i e n ti nr e t e n t i o n sa f t e ri T l e l n b r a n ep r o c e s s e sw e r ed e t e r m i n e d b yH P L C T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h er e m o v a lr a t eo fw a t e ri sa b o u t4 5 a n dt h ec O S ti so n l yo n ef o u r t ho ft h eY a c u u n lh e a t i n gm e t h o d T h er e t e n t i o nr a t e so fb u d d l e o s i d ea n de p h e d r i n eh y d r o c h l o r i d ea r ea b o v e8 0 a n d9 0 r e s p e c t i v e l y w h i c hm e e tt h ee f f i c i e n t c o n c e n t r a t i o na n de n e r g y s a v i n gn e e d s T h ec o n c e n t r a t i o nm e t h o do fB i y a n k a n gw i t l lm u l t i s t a g em e m b r a n e sp r o c e s s e sp r o v i d e s8 0 m ei n s t r u c t i v et h f i o sa n de x p e r i m e n t a lf o u n d a t i o n s K e yw o r d s B i y a n k a n g u h r a f i h r a t i o n n a n o f i l t r a t i o n b u d d l e o s i d e e p h e d r i n eh y d r o c h l o r i d e 责任编辑鲍臂 姜黄素磷脂复合物的制备及其形成机制研究 刘安昌1 赵丽霞1 翟光喜2 娄红祥