CN101781354B

CN101781354B - 一种制备黄芪甲苷的生产方法

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Publication number: CN101781354B
Application number: CN2009100605817A
Authority: CN
Inventors: 杨跃军; 赵国锋; 刘源才; 陈凯; 余达焱; 张帆; 刘世龙
Original assignee: Jing Brand Co Ltd
Current assignee: Jing Brand Co Ltd
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2029-01-16
Also published as: CN101781354A

Abstract

一种制备黄芪甲苷的生产方法，包括采用罐组逆流式提取技术制备黄芪提取液，再采用离心机对提取液进行高速离心，收集上清液，选用相应的微滤膜和超滤膜进行微滤、超滤分离，分离液以纳滤膜机组进行纳滤浓缩，得截留液；将截留液干燥，干燥物即为黄芪甲苷有效成分富集物；本发明采采用组逆流式提取技术制备黄芪提取液，使有效成分浸出速率快，提取效率高，再以具有选择透过性的膜为分离介质，实现了中药有效成分的分离，由于不耗用有机溶剂，与传统方法相比，膜分离浓缩技术可减少工序，缩短生产周期，降低生产成本，且整个工艺可连续进行，利于大规模生产。

Description

一种制备黄芪甲苷的生产方法

(一)技术领域：本发明属于中药有效成分的提取制备方法，具体是一种制备黄芪甲苷的生产方法。

(二)现有技术：黄芪(耆)素以“补气诸药之最”著称，是一种名贵的中药材，也是一种最常用中药材。《中国药典》收载的黄芪为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根。黄芪性微温，味甘，有补气固表、止汗脱毒、生肌、利尿、退肿之功效。用于治疗气虚乏力，中气下陷，久泻脱肛，便血崩漏，表虚自汗，痈疽难溃，久溃不敛，血虚萎黄，内热消渴，慢性肾炎，蛋白尿，糖尿病等。炙黄芪益气补中，生用固表托疮。目前从黄芪根中已分离鉴定出数十种黄芪皂苷，如乙酰黄芪皂苷1，黄芪皂苷1、II，黄芪皂苷1-VII，黄芪皂苷乙，绵毛黄芪皂苷1-XVI，其中黄芪甲苷IV是药用黄芪中主要有效成分之一。黄芪中皂苷含量较低(以黄芪甲苷计质量分数为0.04％-0.30％)，黄芪中皂苷含量较低，种类杂而结构相近，提取分离比较困难。黄芪皂苷类化合物的分离，传统方法多先以醇类溶剂(如乙醇或甲醇等)提取，然后以正丁醇萃取，如果要分离皂苷单体，可将萃取物进行硅胶柱层析。黄芪皂苷极性较弱，主要靠夹带剂带出或向初皂苷内加入乙酸乙酯处理后，用甲醇重结晶即得黄芪甲苷。

上述传统工艺在实际生产中存在着较多不足。首先是有效成分损失严重，有效成分本来含量就很低，再经溶剂沉淀、萃取等除杂工艺，这些成分可能全部被除去；另外，由于杂质沉淀时的吸附和包埋等因素，也造成了有效成分较大的损失。其次除杂效果不理想，中药提取液中的鞣质、淀粉、树脂和蛋白等物质，用传统方法很难除尽；再就是某些传统分离方法过分强调单个组分，使中药失去了原有的复方特色，影响药效。而在浓缩过程中主要存在着浓缩温度高，浓缩时间长，有效成分损失严重，一步浓缩难以实现高相对密度的质量要求，设备易结垢等问题。

(三)发明内容：本发明的目的就是对现有制备方法中存在的问题进行改进，提出一种生产周期短，生产成本及能耗低，能最大限度地保留有效成分的一种制备黄芪甲苷的生产方法。

本发明包括下述步骤：

1.一种制备黄芪甲苷的生产方法，其特征在于包括下述步骤：

a.黄芪提取液的制备

先将黄芪药材平均加至由A、B、C三个提取罐组成的动态逆流提取机组内，提取温度：50℃-60℃，以药材重量6-8倍量的60％-80％的乙醇为提取溶剂，在梯度形成阶段，A罐首次提取时间为30min，溶剂转入B罐后在B罐中提取时间为40min；A罐中加入提取溶剂后再提取40min；在提取阶段，各罐提取时间为1.5h；在提取结束阶段，提取时间为2.0h，结束后将各罐提取液合并，即得；

b.提取液固液分离

采用离心机对上述提取液进行高速离心，收集上清液；

c.微滤分离

采用膜孔径为0.05um～0.2um的陶瓷膜机组对上述离心液进行微滤分离处理，其中机组的组合方式为四并两串式，每根膜管里装0.05um～0.2um膜芯61根，共488根；微滤后，以水对截留液顶洗三次，顶洗温度：30～50℃，顶洗压力：1.0～2.0bar，得微滤液；

d.超滤分离

上述微滤液以超滤膜组进行超滤，用5-8根膜管并联，其中每根超滤膜膜管装50000分子量膜芯4根，共计20-32根膜芯，总膜面积800-1000平方米；超滤温度：35～45℃，跨膜压力：0.6～1.0Mpa，超滤结束后以超滤液2倍量的60％～80％乙醇顶洗三次，顶洗温度：30～50℃、顶洗压力：6.0～10.0bar，得超滤液；

e.纳滤浓缩

采用膜型号为200分子量的纳滤膜机组对上述超滤液进行浓缩处理，其中机组的组合方式为5～8根纳滤膜管并联，每根纳滤膜膜管中装200分子量膜芯4根，共计20～32根膜芯，总膜面积800～1000平方米，得截留液；

f.将截留液干燥，干燥温度60℃以下，干燥物水份≤5.0％，干燥物即为黄芪甲苷有效成分富集物。

所述的陶瓷膜为Al₂O₃陶瓷膜。

所述的超滤膜为聚偏氟乙烯超滤膜。

所述的纳滤膜为聚酰胺纳滤膜。

所述的对纳滤截留物的干燥方法为喷雾干燥、冷冻干燥、微波真空低温干燥或带式真空减压干燥中的任意一种。

由于黄芪提取液中含有较多的固体和高相对分子质量的杂质，直接用超滤技术分离会造成膜的严重污染，降低膜的使用寿命，因而药液的预处理是保证分离和质量的关键，并能延长膜的使用寿命。预处理主要包括：固液分离、微滤分离等。

微滤分离处理主要去除黄芪提取液中的一些细菌、悬浮颗粒和胶体类物质。

超滤膜一般是不对称膜，由致密的皮层和多孔的支撑层构成，皮层上微孔的孔径小至20～150A，而支撑层空隙大于150A。这种膜结构使得液体在分离过程中大分子溶质的微粒随溶液切向流经膜表面时，由于液体的快速流动使得这些物质既不能进入致密细孔、引起膜的内堵塞，也不能停留在膜表面上而形成表面的堵塞。而小分子物质和溶剂则在压力驱动下穿过致密层上的微孔后，即能顺利穿过下部的疏松支撑层，进入膜的另一侧，从而使超滤膜在长期连续运行中保持较恒定的分离效果。

在中药有效成分超滤膜分离过程中，根据有效成分相对分子质量大小选择适当孔径的滤膜，是保证分离效果最重要的一环。膜的孔径或截留分子量的选择虽然主要是根据被分离物质的相对分子质量，但物质分子的实际尺寸还与物质的空间结构、物质的聚集状态及物质的柔韧性等有关。由于中药的粘度较大，高分子胶体物质较多，膜污染较严重，因此一般情况下，膜的截留分子量应选择稍大些，在本工艺中，黄芪提取液是用60％-80％乙醇提取而得，其有效成分的相对分子量一般在1000～50000之间，pH值4～8，根据以上理化性质，因此选用分子量为50000的聚偏氟乙烯超滤膜进行超滤分离。

本工艺与传统工艺的区别是采用罐组逆流式提取技术制备黄芪提取液，利用强制循环，加快了溶剂与物料扩散界面层的相对运动，溶剂与物料间界面层更新快，使有效成分浸出速度快，有效成分得率和提取效率高。再以具有选择透过性的膜为分离介质，在压力差的作用下，物料中不同分子量的成分依据滤膜孔径的大小或通过或被截留，达到分离、浓缩的目的，它实现了中药有效部位的分离，充分保留了中药的药效。

本发明分离浓缩过程中无相变，有利于保存黄芪有效成分的理化特性，且超滤、纳滤技术的应用会尽量多地保留黄芪甲苷有效成分，使产品质量得到较大提高。由于不耗用有机溶剂，与传统方法相比，膜分离浓缩技术可减少工序，缩短生产周期，降低生产成本，且整个工艺可连续进行，利于大规模生产。下表是现有技术与本发明方法在浓缩时间和有效成分损失率方面的对比情况：

表1

项目	温度(℃)	浓缩时间(h)	有效成分损失率(％)
				纳滤浓缩	25-45	7-8	0.25-0.45
真空减压浓缩	70-80	14-15	24.6-35.5

从表1中可看出，纳滤浓缩温度低，时间短，有效成分损失率大大低于真空浓缩。

本发明所制得的黄芪甲苷其质量指标如下：

1、性状：棕黄色粉末，无臭。

2、鉴别：①取本品用甲醇制成1％溶液，点于硅胶G板，氯仿/甲醇/水＝65∶35∶10或30∶10∶1下层展开，喷5％磷钼酸，150℃显色，与黄芪甲苷对照液相应位置，显相同的棕褐色斑点；再置于365nm紫外灯下检测，显相同的橙黄色荧光斑点，则为正品；②HPLC检查，指纹图谱与黄芪提取物对照品指纹图谱吻合。

3、检查：①干燥失重：≤5％；②灰分：≤3％；③重金属：≤10mg/kg；④农残：≤2mg/kg；⑤溶剂残留：≤0.5％。

4、含量测定：黄芪甲苷含量≥10.0％。HPLC条件如下：固定相：TSK gel ODS-120A(150×4)mm；流动相：水/乙腈＝2∶1；流速：1.0ml/min；检测波长：200nm；柱温：50℃

5、卫生检查：①细菌总数：≤1000/g；②霉菌总数：≤100/g；③大肠杆菌、沙门菌：无。

6、粒度：100％通过80目筛

(四)具体实施方式

实施例1

a.黄芪提取液的制备

先将黄芪药材平均加至由A、B、C三个提取罐组成的动态逆流提取机组内，提取温度：50℃，以药材重量6倍量的60％的乙醇为提取溶剂，在梯度形成阶段，A罐首次提取时间为30min，溶剂转入B罐后在B罐中提取时间为40min；A罐中加入提取溶剂后再提取40min；在提取阶段，各罐提取时间为1.5h；在提取结束阶段，提取时间为2.0h，结束后将各罐提取液合并，即得；

b.提取液固液分离

将上述提取液采用阿法拉伐碟片式离心机进行固液分离，转速为6000～12000r/min，每次离心时间为2-10分钟，收集上清液；离心后的沉淀直接排掉。离心后的黄芪提取液要求澄清透明。

c.微滤分离

采用膜孔径为0.2um、膜材质为AL₂O₃的陶瓷膜机组进行微滤分离处理，其中机组的组合方式为四并两串式，即四组并联，每组又由两根膜管串联组成，每根膜管里装0.2um膜芯61根，共488根；微滤后，以水对截留液顶洗三次，顶洗温度：30～50℃，顶洗压力：1.0～2.0bar，得微滤液；

d.超滤分离

以聚偏氟乙烯的超滤膜组对上述微滤液进行超滤，用8根膜管并联，其中每根超滤膜膜管装50000分子量膜芯4根，共计32根膜芯，总膜面积1000平方米；超滤温度：35℃，跨膜压力：6.0bar，超滤结束后以超滤液2倍量的60％～80％乙醇顶洗三次，顶洗温度：30～50℃、顶洗压力：6.0～10.0bar，得超滤液；

e.纳滤浓缩

上述超滤液采用膜型号为200分子量、膜材质为聚酰胺的纳滤膜机组进行浓缩处理，其中机组的组合方式为5根纳滤膜管并联，每根纳滤膜膜管中装200分子量膜芯4根，共计20根膜芯，总膜面积800平方米，得截留液；

f.将截留液喷雾干燥，干燥温度60℃以下，干燥物水份≤5.0％，干燥物即为黄芪甲苷有效成分富集物。

实施例2

1、黄芪药材逆流提取温度为60℃，以药材重量8倍量的80％乙醇为提取溶剂；

2、采用膜孔径为0.05um、膜材质为AL₂O₃的陶瓷膜机组进行微滤分离处理；

3、采用5根超滤膜管并联，每根膜管内装50000分子量膜芯4根，共计20根膜芯，总膜面积800平方米；超滤温度45℃，跨膜压力10.0bar；

4、以8根纳滤膜管并联，每根膜管中装200分子量膜芯4根，共计32根，总膜面积1000平方米。

5、将纳滤截留液冷冻干燥。

其余操作步骤及工艺条件均同实施例1。

实施例3

1、采用膜孔径为0.1um、膜材质为AL₂O₃的陶瓷膜机组进行微滤分离处理；

2、将纳滤截留液真空减压干燥。

其余操作步骤及工艺条件均同实施例1。

实施例4

1、采用膜孔径为0.8um、膜材质为AL₂O₃的陶瓷膜机组进行微滤分离处理；

2、将纳滤截留液微波真空低温干燥。

其余操作步骤及工艺条件均同实施例1。

Claims

a.黄芪提取液的制备

b.提取液固液分离

采用离心机进行高速离心，收集上清液；

c.微滤分离

采用膜孔径为0.05μm～0.2μm的陶瓷膜机组对上述离心液进行微滤分离处理，其中机组的组合方式为四并两串式，每根膜管里装0.05μm～0.2μm膜芯61根，共488根；微滤后，以水对截留液顶洗三次，顶洗温度：30～50℃，顶洗压力：1.0～2.0bar，得微滤液；

d.超滤分离

e.纳滤浓缩

2.根据权利要求1所述的一种制备黄芪甲苷的生产方法，其特征在于是：所述的陶瓷膜为Al₂O₃陶瓷膜。

3.根据权利要求1所述的一种制备黄芪甲苷的生产方法，其特征在于：所述的超滤膜为聚偏氟乙烯超滤膜。

4.根据权利要求1所述的一种制备黄芪甲苷的生产方法，其特征在于：所述的纳滤膜为聚酰胺纳滤膜。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种制备黄芪甲苷的生产方法，其特征在于：所述的对纳滤截留物的干燥方法为喷雾干燥、冷冻干燥、微波真空低温干燥或带式真空减压干燥中的任意一种。