《中药制药分离工程课程设计》芍甘汤提取、精制工艺设计34

《中药制药分离工程课程设计》

设计成绩:

批阅人:

批阅日期:

设计题目：芍甘汤提取、精制工艺设计

设计者：文I」聃_____________

班级：11中药制药

学号：046211152

指导教师：郑云枫、李存玉

设计日期：2014.05.12〜2013.05.30

南京中医药大学药学院

设计任务书

一、设计题目

芍甘汤提取、精制工艺设计

二、设计条件

(1)芍甘复方片剂提取物

二、设计内容与要求

(1)确定提取工艺及参数；

(2)确定精制分离工艺及参数；

(3)提取物得率、成分含量以及相对密度；

(5)编写设计说明书；

三、设计成果

(1)设计说明书一份

包括概述(简要说明所设计的复方中药效物质成分类型、性质及药理作用

等)；常用精制分离技术简述(主要为高速离心、醇沉、大孔树脂吸附以及超滤)

课程实验(不同精制方法的效果及比较)；工艺线路的设计(从最终制剂的剂型、

工艺合理性以及生产成本等方面考虑)。

(2)芍甘汤提取精制工艺流程图；

四、设计时间

设计时间为2周，从2014年5月12日至2014年5月30日。

目录

1、概述.............................................................4

2、常用精制分离技术简介.............................................4

2.1高速离心法..................................................4

2.2醇沉法......................................................4

2.3大孔树脂吸附................................................5

2.4超滤........................................................5

3、课程实验.........................................................6

3.1实验目的....................................................6

3.2仪器与试剂..................................................6

3.3实验内容....................................................6

3.3.1芍药甘草制剂的制备.....................................6

3.3.2实验实施方式...........................................6

3.3.3精制分离工艺...........................................6

334检测....................................................7

3.4结果与讨论..................................................8

4、工艺线路设计....................................................12

4.1处方........................................................12

4.2制备工艺...................................................12

4.3工艺流程及工艺说明.........................................13

4.3.1工艺流程...............................................13

4.3.2工艺说明：............................................13

4.3.3提取物生产过程数据表..................................14

5、结束语..........................................................15

6、参考文献........................................................15

设计说明书

1、概述

本次设计通过课程实验，以芍药甘草汤为对象，采用现代提取分离技术，设

计符合不同剂型要求的合理生产工艺线路，包括颗粒剂、片剂和口服液3种剂型。

内容主要为不同制剂的生产工艺线路，以及在该工艺条件下提取物的主要参数

（包括得率，药效成分含量以及相对密度等）。

本复方所用药材为芍药、甘草，其中主要的药效成分包括芍药甘、甘草酸、

甘草昔。

芍药昔为吸湿性无定形棕褐色粉末（90%为类白色粉末），熔点：196℃。在

酸性环境下芍药昔稳定（pH2〜6）,在碱性环境下不稳定，且遇热易分解。芍药

昔有很好的药理活性，例如具有镇静、镇痛、解痉、解毒、抗炎、抗过敏、血管

扩张等药理活性，并有活血、化瘀、补阴等功效。

甘草酸是甘草中最主要的活性成分。甘草酸易溶于热的稀乙醇，几乎不溶于

无水乙醇或乙醛。其水溶液有微弱的起泡性及溶血性。在植物体中以钾盐或钙盐

存在。甘草酸易溶于水和稀氨水，加酸可沉淀析出。甘草酸有糖醛酸，难水解，

一般用10%的硫酸加热24小时或稀酸加压、加热水解。甘草酸及其系列产品，

对肉瘤、癌细胞生长有抑制作用，对艾滋病的抑制率更高达90%,有较强的增加

人体免疫功能作用，而且也是很好的食品添加剂和香料基料。

甘草甘是甘草黄酮类化合物中重要的单体活性成分，具有抗氧化、抗HIV

等多种药理作用。

2、常用精制分离技术简介

2.1高速离心法

高速离心法是以离心机为主要设备，通过离心机的高速运转，使离心加速度

超过重力加速度的成百上千倍，而使沉降速度增加，以加速药液中杂质沉淀并除

去的一种方法。沉降式离心机分离药液具有省时、省力，药液回收完全，有效成

分含量高、澄明度高的特点，更适于分离含难于沉降过滤的细微粒或絮状物的悬

浮液。

2.2醇沉法

水提醇沉法（水醇法）系指在中药水提浓缩液中，加入乙醇使达不同含醇量,

某些药物成分在醇溶液中溶解度降低析出沉淀，固液分离后使水提液得以精制的

方法。一般操作过程是：将中药水提液浓缩至1：1〜1：2（ml:g）,药液放冷

后，边搅拌边缓慢加入乙醇使达规定含醇量，密闭冷藏24〜48h,滤过，滤液回

收乙醇，得到精制液。

2.3大孔树脂吸附

大孔吸附树脂是一类没有可解离基团，具有多孔结构，不溶于水的固体高分

子物质。一方面大孔吸附树脂具有网状孔穴结构，分子筛原理使得它们对通过孔

径的化合物有一定的选择性。另一方面具有范德华吸附性（主要是色散力，刷型

作用力），树脂合成原料增加极性基团可增加定向力吸附，可在水液中增加对极

性成分的吸附力范德华力强的洗脱剂，洗脱能力也强。

吸附条件和解吸附条件的选择直接影响着大孔吸附树脂吸附工艺的好坏，因

而在整个工艺过程中应综合考虑各种因素，确定最佳吸附解吸条件。影响树脂吸

附的因素很多，主要有被分离成分性质（极性和分子大小等）、上样溶剂的性质（溶

剂对成分的溶解性、盐浓度和PH值）、上样液浓度及吸附水流速等。通常，极

性较大分子适用中极性树脂上分离，极性小的分子适用非极性树脂上分离;体积较

大化合物选择较大孔径树脂;上样液中加入适量无机盐可以增大树脂吸附量;酸性

化合物在酸性液中易于吸附，碱性化合物在碱性液中易于吸附，中性化合物在中性

液中吸附;一般上样液浓度越低越利于吸附;对于滴速的选择，则应保证树脂可以

与上样液充分接触吸附为佳。影响解吸条件的因素有洗脱剂的种类、浓度、pH

值、流速等。洗脱剂可用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等,应根据不同物制裁在

树脂上吸附力的强弱，选择不同的洗脱剂和不同的洗脱剂浓度进行洗脱;通过改变

洗脱剂的pH值可使吸附物改变分子形态，易于洗脱下来；洗脱流速一般控制在

0.5〜5mL/min。

2.4超滤

超滤是一种利用膜分离技术的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超

滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许

多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表

面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、

分离和浓缩的目的。

3、课程实验

芍药甘草汤的精制分离

3.1实验目的

（1）掌握设计中药复方的精制分离方法与技术

（2）掌握芍药甘草汤分离过程中的醇沉、超滤、树脂吸附技术

（3）熟悉不同精制工艺对芍药甘草汤的固含物及有效成分的影响

（4）了解大孔树脂、超滤等吸附、分离原理

3.2仪器与试剂

（1）仪器：电磁炉、煎煮锅、量筒、药典筛、药液桶、天平（百分之一、十万

分之一）、表面皿、蠕动泵、超滤膜（截留分子量lOKDa、lOOKDa）、量筒、烧

杯、旋转蒸发仪、敞口玻璃柱（H：60cm,0：3.5cm）、滴水伐、高效液相色谱

仪

（2）药材：赤芍、甘草

（3）试剂：蒸储水、大孔树脂（HPD400）、95%乙醇，乙睛、甲醇、三氟乙酸

均为色谱纯，哇哈哈纯净水

3.3实验内容

3.3.1芍药甘草制剂的制备

称取药材赤芍300g、甘草300g置于煎煮锅中，加10倍量水，提取2次，

每次2小时，合并提取液，棉花抽滤，得芍药甘草提取液。

3.3.2实验实施方式

将实验分为3组，分别分析一下三种不同工艺对芍药甘、甘草酸和甘草甘的

得率，所制备的有效部位固含物，并汇报讨论。

3.3.3精制分离工艺

工艺一、醇沉工艺

取芍药甘草提取液，加热浓缩，浓缩至药液比重为1.1〜1.2g/mL,加入95%

乙醇使得浓缩液醇沉浓度为70%,4c放置12小时，滤出上清液，采用旋转蒸发

仪减压浓缩（70C）至无醇味，得芍药甘草汤清膏。

工艺二、超滤工艺

取芍药甘草提取液，布氏漏斗抽滤，收集滤液，进而采用截留分子量为

lOOKDa的超滤膜超滤，待充分平衡后，分别收集超滤液。

工艺三、大孔树脂吸附工艺

取芍药甘草提取液，调节pH为5〜6之间，预处理好的200mL大孔树脂装

柱，芍药甘草提取液，控制流出液速度在20mL~50mL之间，待上样液面与树脂

接近时，采用蒸储水洗脱2倍柱体积。然后采用70%乙醇(3倍柱体积)洗脱，

收集流出液，旋转蒸发仪回收乙醇蒸储水洗出浓缩液，量取体积，得有效部位。

3.3.4检测

①固含物检测

将表面皿洗干净后置于105℃烘箱中，烘至恒重，精密量取原液、超滤液、

甘草甘部位、芍药首部位、甘草酸部位各10mL,置于已恒重的表面皿中，使其

在表面皿中形成一层均匀的薄膜，水浴锅蒸干，进而放至烘箱中，逐渐升温至

100—105℃,干燥2h,取出放入干燥器中，冷却至室温，称量，再次放至烘箱

中(100—105℃),干燥lh,两次重量差异低于0.3mg。

②成分检测

(1)甘草酸测定

色谱条件与系统适用性实验以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，以乙懵

-0.1%三氟乙酸(40-60)为流动相，检测波长为254nm。

对照片溶液的制备取甘草酸对照品适量，精密称定，加甲醇分别制成每

1ml含甘草酸200Hg的溶液，即得。

测定法分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10僦,注入液相色谱仪,

测定，即得。

(2)甘草甘测定

色谱条件与系统适用性实验以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，以乙睛

-0.1%三氟乙酸(20-80)为流动相，检测波长为276nm。

对照片溶液的制备取甘草甘对照品适量，精密称定，加甲醇分别制成每

1ml含甘草甘200Ag的溶液，即得。

测定法分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10可,注入液相色谱仪,

测定，即得。

(3)芍药昔

色谱条件与系统适用性实验以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，以甲醇

-O.lmol/L三氟乙酸（40：60）为流动相,检测波长为230nm。

对照片溶液的制备取经五氧化二磷减压干燥器中干燥36小时的芍药昔

对照品适量，精密称定，加甲醇制成每1ml含100解的溶液，即得。

测定法分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10可,注入液相色谱仪,

测定，即得。

3.4结果与讨论

对照品溶液浓度(mg/ml)峰面积

甘草酸铉0.23221089.8

甘草昔0.2342294.8

芍药昔0.4225758.8

组别样品名称芍药首峰面积甘草酸峰面积甘草昔峰面积

原液13633.930025613.9

1

超滤液12348.31968.94143.7

原液13893.53049.55769.6

2

超滤液12249.418134144.9

原液13713.73005.35668.5

3

超滤液13556.22126.54918.2

原液1280227615181

4

超滤液12741.120064412.5

原液13792.13058.25647

5

醇沉液32370.97416.611768.9

原液136033008.85432.4

6

醇沉液33973.3797313045.5

原液13612.63015.45338.5

7

醇沉液33906.97985.313192.7

原液13663.53028.45348.2

8

醇沉液32678.57572.211854.3

原液13626.43020.35334.6

9

树脂醇洗液16783.73624.26101.8

原液13730.43057.95480.4

10

树脂醵洗液16143.93435.55806.4

原液13592.83018.45437.6

11

树脂醇洗液18162.33646.56433.2

原液13518.82983.55345.7

12

树脂醇洗液17135.43516.85980.6

原液139913076.45526.6

13

树脂醇洗液12224.12504.84240.4

根据峰面积之比等于浓度之比，可计算出每一组各成分的浓度。如下表:

芍药昔浓度廿草酸浓度甘草甘浓度

组别样品名称

(mg/ml)(mg/ml)(mg/ml)

原液0.9990.6400.572

1

超滤液0.9050.4200.423

原液1.0180.6500.588

2

超滤液0.8980.3860.423

原液1.0050.6400.578

3

超滤液0.9930.4530.502

原液0.9380.5880.528

4

超滤液0.9340.4270.450

原液1.0110.6520.576

5

醇沉液2.3721.5801.200

原液0.9970.6410.554

6

醵沉液2.4901.6991.330

原液0.9980.6420.544

7

醇沉液2.4851.7011.345

8原液1.0010.6450.545

醇沉液2.3951.6131.209

原液0.9990.6440.544

9

树脂醇洗液1.2300.7720.622

原液1.0060.6520.559

10

树脂醇洗液1.1830.7320.592

原液0.9960.6430.554

11

树脂醇洗液1.3310.7770.656

原液0.9910.6360.545

12

树脂醇洗液1.2560.7490.610

原液1.0250.6550.564

13

树脂醇洗液0.8960.5340.432

再根据收集的流出液体积和原液体积算出含量。如下表:

芍药昔含量甘草酸含量甘草昔含量

组别样品名称体积(mL)

(mg)(mg)(mg)

原液20001998.1613531279.2519731144.895067

1

超滤液20001809.745989839.0137273845.0634478

原液20002036.2078911299.4933021176.648423

2

超滤液20001795.251372772.5795559845.308175

原液20002009.8567061280.6582131156.030155

3

超滤液20001986.773772906014467

原液20001876.2394941176.5538631056.609726

4

超滤液20001867.314093854.8232703899.8823427

原液30003032.0203171954.8009911727.468189

5

醇沉液11002609.3234321738.2528651320.077941

原液30002990.4490521923.2245181661.820115

6

醇沉液8402091.2091731426.975321117.406083

原液30002992.5594921927.4432371633.095259

7

醇沉液11402832.5226531939.5969831533.591011

8原液30003003.7492191935.7528351636.062576

醇沉液10852598.1983741750.5206011311.525286

原液30002995.5932491930.5753171631.902214

9

树脂醇洗液26603271.5216582054.0414561655.048105

原液30003018.4563451954.6092311676.503748

10

树脂醇洗液28103324.2619122056.8929261663.735513

原液30002988.206711929.3608371663.410842

11

树脂醇洗液24003194.2032091864.6738121574.379083

原液30002971.9387371907.0527621635.297804

12

树脂醇洗液26003264.7358621948.2129711585.583511

原液30003075.7459891966.4344281690.636744

13

树脂醇洗液30002687.315171601.0677921297.176573

最后算出各组分的保留率以及平均值。如下表:

组别样品名称芍药昔保留率甘草酸保留率甘草甘保留率平均值

原液

190.5705630865.5862758273.8114323476.65609041

超滤液

原液

288.1664087559.4523692471.8403355573.15303785

超滤液

原液

398.8515134570.7583269686.763694185.45784483

超滤液

原液

499.5242930872.654835285.1669561985.78202816

超滤液

原液

586.0589032988.9222418476.4169175483.79935422

醇沉液

原液

669.9296037674.1970220767.2398939770.4555066

醇沉液

原液

794.65217519100.630563193.9070150896.39658446

醇沉液

原液

886.4985118590.4309976780.1635160785.6976752

醇沉液

原液

9109.2111441106.3953029101.4183381105.6749284

树脂醇洗液

原液

10110.1311906105.232948599.23840109104.8675134

树脂醇洗液

原液

11106.893649696.6472303294.6476386699.39617285

树脂醇洗液

原液

12109.8520579102.158315296.95992418102.9900991

树脂醇洗液

原液

1387.3711671881.4198413776.7271016581.83937007

树脂醇洗液

综合上表的数据，可计算出超滤的平均保留值为80.26%,醇沉的平均保留

值为84.09%,树脂洗脱的平均保留值为98.95%,可见大孔树脂洗脱为芍药甘草

汤精制分离的最佳方法。

4、工艺线路设计

芍药甘草片提取、精制工艺线路设计

4.1处方

赤芍2.77kg甘草2.77kg

制成1000片

4.2制备工艺

以上二味，加水煎煮两次，第一次加水8倍量，第二次加水6倍量，每次2小时,

合并煎液，过滤，得芍药甘草提取液，调节pH为5〜6之间，取预处理好的大孔

树脂装柱，控制流出液速度，待上样液面与树脂接近时，采用蒸储水洗脱2倍体

积。然后，采用70%的乙醇（3倍柱体积）洗脱，收集醇流出液，将洗脱液减压

浓缩（-0.08Mpa,<80℃）至药液比为1.1〜L2g/mL,得稠浸膏，减压干燥制得干浸膏，

粉碎成细粉后过筛（100目），加入糊精（药粉：糊精=5:1）,淀粉混匀，用竣甲

基纤维素钠制粒，过一号筛整粒，加入微粉硅胶（1.8%）、滑石粉（1.2%）混匀，

压片，包薄膜衣，即得。

4.3工艺流程及工艺说明

赤芍、甘草

4.3.1工艺流程

水煎提取两次

第一次8倍水，煮沸2小时

第二次6倍水，煮沸2小时

水煎液

调节pH为5~6

V过大孔树脂，70%乙醇洗脱

洗脱液

浓缩至相对密度1.10

稠浸膏

I减压干燥，粉碎

干浸膏

加入糊精，羟甲基纤维

素，淀粉整粒

颗粒

加入微粉硅胶，滑石

V粉，压片，包衣，成型

片剂

432工艺说明：

（1）提取与纯化工艺

提取与纯化工艺采用水提醇沉的方法，将水煎液浓缩过滤，调节pH至5〜6,

过大孔树脂，用70%乙醇洗脱，将醇洗脱液减压浓缩至相对密度为1.10的稠浸

膏，再干燥制成干浸膏粉。

考虑到甘草是有甜味的，故本片剂不加矫味剂。另外，由于赤芍中的芍药昔

受热易分解，故采用减压干燥的方法。

为了保证制剂中有效成分的含量，投料前应对甘草，赤芍进行含量测定，

确定符合饮片质量规范。甘草，赤芍均以薄饮片（片厚0.2〜0.4cm）投料。

根据实验结果，大孔树脂的洗脱效果要远远高于醇沉和超滤，有效成分的损

失非常少，因此工艺中采用大孔树脂洗脱。

(2)成型工艺

浓缩制得的稠浸膏干燥粉碎制成干浸膏细粉，加入适量的糊精和黏合剂竣甲

基纤维素钠，混匀，制成颗粒。颗粒中加入适量的微粉硅胶、滑石粉，混匀，压

片，包薄膜衣，即得。

提取药液固含物量及辅料用量比例为(以1000片计)：

提取药液固含物量250g

淀粉