CN1823908A - 应用膜分离技术对夏桑菊提取液精制的新工艺 - Google Patents
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Abstract
应用膜分离技术对夏桑菊提取液精制的新工艺。涉及植物提取液的精制分离和浓缩方法，具体涉及制备清肝明目药物夏桑菊制剂药材提取液的分离浓缩方法的改进。其方案是取夏枯草、桑叶、野菊花三味中药按照夏桑菊的处方比例用水提取得到的提取液，经800～15000转/分离心0.5～2hr后，取离心液在室温下通过无机陶瓷膜或/和有机复合膜进行精制分离，透过液通过采用纳滤或反渗透浓缩成相对密度为1.05～1.2的浸膏。采用本发明的工艺方法，使夏桑菊处方药材的有效成分绿原酸和熊果酸比传统的提取工艺转移率有了很大的提高，提取的有效成分得到了富集。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物提取液的精制分离和浓缩方法，具体涉及制备清肝明目药物夏桑菊制剂药材提取液的分离浓缩方法的改进。
背景技术
中华人民共和国卫生部药品标准中药成方制剂第十五册收载的清肝明目药物夏桑菊颗粒剂是由夏枯草、野菊花、桑叶三味中药材提取制备而成的中成药制剂，具有清肝明目、疏风散热、除湿痹、解疮毒的功能，用于风热感冒、目赤头痛、高血压、头晕耳鸣、咽喉肿痛、疔疮肿毒等症，是较常用的中成药，现已有用同样的处方药材开发制成夏桑菊颗粒。
已公开的夏桑菊颗粒剂的制备方法是以夏枯草、桑叶和野菊花为原料，加10倍量水，100℃下煎煮1.5hr，共煎煮2次，滤过，合并滤液，滤液浓缩成浸膏，浸膏加入95％乙醇溶液至乙醇浓度为67％，醇沉24hr，滤过，滤液回收乙醇，减压浓缩成清膏，然后添加药用辅料制成颗粒剂。这种方法简称水提醇沉法，该精制方法存在的缺点是：(1)生产周期长；(2)需耗用大量的乙醇，生产成本高；(3)乙醇是易燃的有机溶剂，大量使用乙醇安全风险大，为了保证安全生产，需采取多方面的措施，增加了工厂的生产成本。
作为常用中成药的夏桑菊颗粒，目前该产品的国内市场销售规模已经达到几亿元人民币，在全国范围内的生产量较大。鉴于夏桑菊的传统醇沉和浓缩工艺存在醇沉时间长、浓缩温度高、能耗高等缺点，有必要通过探索采用新型精制分离和浓缩技术进行工艺改进，以提高产品的质量，降低生产成本。
发明内容
本发明的目的是改进夏桑菊制剂制备工艺中醇沉的精制方法和浓缩方法，去除杂质成分，提高产品的质量，缩短生产周期长，降低生产成本和安全风险。
本发明所采用的技术方案：是取中药材夏枯草、桑叶、野菊花三味中药按照夏桑菊的处方比例用水提取得到的提取液，经800～15000转/分离心0.5～2hr后，取离心液在室温下通过无机陶瓷膜或/和有机复合膜进行精制分离，透过液通过采用纳滤或反渗透浓缩成相对密度为1.05～1.2的浸膏。
这里所说的提取液可以是采用常规的水煎煮或超声强化提取方法得到的水提取液。
本发明的夏桑菊提取液精制新方法中所说的无机陶瓷膜可以采用0.05～1μm孔径的氧化铝膜、氧化锆膜或氧化锑无机陶瓷膜，截留0.05μm以上的粒子，滤过时的操作压力为0.1～2MPa；
本发明的夏桑菊提取液精制新方法中所说的有机复合膜可以采用聚砜、醋酸纤维、聚四氟乙烯膜或聚丙烯，以采用0.05～1μm孔径，截留0.05μm以上的粒子，滤过时的操作压力为0.1～2MPa为佳。药材的提取液在具体精制时可以只经过无机陶瓷膜滤过进行膜分离，或只经过有机复合膜滤过进行膜分离，或先经过无机陶瓷膜滤过进行膜分离再只经过有机复合膜滤过进行膜分离的方法达到精制的目的。
本发明工艺中所说的滤液浓缩方法是纳滤可以采用芳香聚酰胺、聚哌嗪酰胺膜或聚醚砜有机膜，截留分子量150～1000，操作压力2～4MPa，流量为1～3m3/hr；反渗透膜滤可以采用聚砜膜或聚酰胺膜或醋酸纤维仿生膜，反渗透压力2～5MPa，流量1～3m3/hr。
采用本发明工艺方法所得到的膜滤前夏桑菊提取液与膜滤后夏桑菊提取液，经过《中华人们共和国药典》2005版一部高效液相色谱法测定，以中国药品生物制品检定所提供的绿原酸和熊果酸为对照品进行外标法定量，得夏桑菊中所含主要有效成分绿原酸和熊果酸的含量。结果表明，采用本发明的工艺方法，从夏桑菊处方药材中提取得到的有效成分绿原酸和熊果酸比传统的提取工艺转移率有了很大的提高，而干膏收率普遍比传统的醇沉工艺有了一定程度的降低，说明夏桑菊提取的有效成分得到了富集，进一步说明了发明本工艺的可行性和先进性。
本发明的优越性在于：
(1)提高有效成分保留率，去除大部分无效成分，有效成分得到相对富集；
(2)替代醇沉工艺，避免大量乙醇的耗用，生产成本和安全风险低；
(3)无机陶瓷膜分离效率好，抗污染性强，易于再生清洗。
(4)采用纳滤或反渗透膜浓缩为低温无相变浓缩过程，缩短了浓缩时间，操作方便，能耗低。
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
具体实施例
实施例1
按夏桑菊处方量(500g∶175g∶80g)，取夏枯草、桑叶和野菊花药材混合后粉碎过20目筛，加入10倍量水，在100℃下加热提取2次，每次1.5hr。提取液经3000rpm离心，离心液用截留孔径0.05μm的氧化铝陶瓷膜微滤，滤过压力0.1MPa，收集滤液，经真空减压浓缩和真空减压干燥得干膏。膜滤前后干膏得率分别为17.7％和5.2％。
实施例2
将与实施例1相同处方比例的药材混合后粉碎过20目筛，加15倍量的水，在100℃下加热进行2次提取，每次1.5hr。提取液经900rpm离心，离心液用截留孔径0.3μm的氧化锆陶瓷膜微滤，滤过压力0.5MPa。收集滤液，经过聚砜类复合膜纳滤，截留分子量范围为150～180，滤过压力2MPa，去除部分水后，浓缩到相对密度为1.05，再经真空减压干燥得干膏。膜滤前后干膏得率分别为16.6％和5.7％。
实施例3
将与实施例1相同处方比例的药材混合后粉碎过20目筛，加15倍量水后进行2次提取，经1500rpm离心，离心液用0.8μm氧化锑陶瓷膜微滤，滤过压力1.8MPa，收集滤液，经过聚砜类复合膜纳滤，截留分子量范围为150～180，滤过压力2.5MPa，流量1m3/hr，去除部分水，浓缩到相对密度1.1，再经真空减压干燥后得干膏。膜滤前后干膏得率分别为17.3％和5.4％。
实施例4
将与实施例1相同处方比例的药材混合后粉碎过20目筛，加10倍量水，加热到50℃，在20KHz频率下超声强化提取1.5hr。提取液经5000rpm离心，用0.05μm醋酸纤维有机膜微滤，滤过压力0.2MPa，收集透过液，经过聚醚砜类复合膜纳滤，截留分子量范围为200～400，滤过压力2.5MPa，流量2m3/hr，浓缩成相对密度为1.1的浸膏，再经真空减压干燥后得干膏。膜滤前后干膏得率分别为19.5％和6.6％。
实施例5
取与实施例4相同处方比例的药材和在相同条件进行超声强化提取，提取液经8000rpm离心，用0.2μm聚四氟乙烯有机膜微滤，滤过压力0.8MPa，收集透过液，经过聚酰胺复合膜纳滤，截留分子量范围为300～600，滤过压力3MPa，流量1.5m3/hr，浓缩成相对密度为1.15的浸膏，再经真空减压干燥后得干膏。膜滤前后干膏得率分别为17.6％和6.5％。
实施例6
取与实施例4相同处方比例的药材和在相同条件进行超声强化提取，提取液经12000rpm离心，用1μm聚丙烯有机膜微滤，滤过压力1.2MPa，收集透过液，经过聚酰胺复合膜纳滤，截留分子量范围为500～1000，滤过压力3.5MPa，流量2.8m3/hr，浓缩成相对密度为1.15的浸膏，再经真空减压干燥后得干膏。膜滤前后干膏得率分别为18.2％和6.2％。
实施例7
取与实施例1相同处方比例的药材和在相同条件进行加水提取，提取液经15000rpm离心，用0.6μm氧化铝无机膜微滤，滤过压力0.5MPa，收集透过液，经过聚哌嗪酰胺复合有机膜纳滤，截留分子量范围为500～1000，滤过压力4MPa，流量2m3/hr，浓缩成相对密度为1.20的浸膏，再经真空减压干燥后得干膏。膜滤前后干膏得率分别为18.6％和5.9％。
实施例8
取与实施例4相同处方比例的药材和在相同条件进行超声强化提取，提取液经4500rpm离心，用0.2μm聚四氟乙烯有机膜微滤，滤过压力1.5MPa，收集透过液，经过聚砜复合膜反渗透，压力2.0～2.5MPa，流量1m3/hr，浓缩成相对密度为1.1的浸膏，再经真空减压干燥后得干膏。膜滤前后干膏得率分别为18.7％和6.7％。
实施例9
取与实施例4相同处方比例的药材和在相同条件进行超声强化提取，提取液经4500rpm离心，用0.1μm聚四氟乙烯有机膜微滤，滤过压力0.5MPa，收集透过液，经过醋酸纤维仿生膜反渗透，压力2.5～3.5MPa，流量2m3/hr，浓缩成相对密度为1.15的浸膏，再经真空减压干燥后得干膏。膜滤前后干膏得率分别为18.5％和6.6％。
实施例10
取与实施例4相同处方比例的药材和在相同条件进行超声强化提取，提取液经3000rpm离心，用0.5μm聚四氟乙烯有机膜微滤，滤过压力0.2MPa，收集透过液，经过聚酰胺类复合膜反渗透，压力3.5～4.5MPa，流量2.8m3/hr，浓缩成相对密度为1.20的浸膏，再经真空减压干燥后得干膏。膜滤前后干膏得率分别为17.9％和6.5％。
实施例11
即传统的醇沉工艺。按夏桑菊处方量(500g∶175g∶80g)，取夏枯草、桑叶和野菊花药材混合后粉碎过20目筛，加10倍量水溶液，100℃下煎煮1.5小时，煎煮2次，200目筛滤过。合并滤液，滤液浓缩成浸膏，浸膏加入95％乙醇溶液至乙醇浓度为67％，醇沉过夜，滤过，滤液浓缩成浸膏，再经真空减压干燥后得干膏。醇沉前后干膏得率分别为17.6％和7.8％。
下面通过试验例说明本发明的有益效果。
试验例1
膜前或膜后干膏处理方法如下：取100ml膜前或膜后的提取液，在100℃水浴蒸发到原来体积的1/10，再真空减压干燥到恒重。分别称重后，按如下公式计算干膏的得率：
干膏得率(％)＝干膏重量(g)/药材重量(g)×100％
试验例2
膜过滤工艺的转移率测定按如下方法进行：取干膏适量，甲醇溶解并定容于容量瓶中，取上述膜滤工艺前后得到的夏桑菊提取液和干膏甲醇溶液，用微孔滤膜(0.45μm)过滤后，注入高效液相色谱仪中，以中国药品生物制品检定所提供的绿原酸对照品、芦丁对照品和熊果酸对照品进行外标法定量。膜滤工艺绿原酸、芦丁和熊果酸的转移率和其在干膏中含量结果详见表1和表2。
(1)绿原酸的检测方法
色谱条件：Agilent1100高效液相色谱仪(带自动进样器、真空脱气机、四元泵、柱温箱、二极管阵列检测器等)，色谱柱Diolisic ODS柱(5μm，4.0×250mm)，流动相乙腈-水-冰乙酸(10∶90∶4)，检测波长328nm，柱温30℃，流速1ml/min，进样量10μl。
(2)熊果酸的检测方法
色谱条件：Agilent1100高效液相色谱仪(带自动进样器、真空脱气机、四元泵、柱温箱、二极管阵列检测器等)，色谱柱Diolisic ODS柱(5μm，4.0×250mm)，流动相为乙腈-水-冰乙酸(88∶12∶4)，检测波长215nm，柱温30℃，流速1ml/min，进样量10μl。
表1膜滤工艺有效成分转移率的测试结果
| 样品 | 绿原酸转移率(％) | 熊果酸转移率(％) |
| 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9实施例10实施例11 | 98.397.896.198.094.693.795.697.897.496.865.2 | 85.387.886.184.084.781.782.683.483.884.554.4 |
表2膜滤工艺与传统醇沉干膏得率和含量的测试结果
| 样品 | 干膏得率(％) | 干膏绿原酸含量(％) | 干膏熊果酸含量(％) | |||
| 膜滤前 | 膜滤后 | 膜滤前 | 膜滤后 | 膜滤前 | 膜滤后 | |
| 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9实施例10 | 17.716.617.319.517.618.218.618.718.517.9 | 5.25.75.46.66.56.25.96.76.66.5 | 1.051.181.291.211.641.141.211.041.131.18 | 2.913.533.743.434.173.263.453.183.483.52 | 0.120.090.130.130.120.120.130.100.110.11 | 0.260.190.320.360.270.290.330.280.290.29 |
| 实施例11(醇沉法) | 醇沉前17.6 | 醇沉后7.8 | 醇沉前1.13 | 醇沉后1.92 | 醇沉前0.115 | 醇沉后0.162 |
从表1和表2结果看出，夏桑菊提取液膜工艺有效成分绿原酸和熊果酸的转移率平均为96.61％和84.39％，普遍比醇沉法的转移率高，有效成分绿原酸和熊果酸的损失小。而总干膏收率平均为6.13％，比传统醇沉工艺的干膏收率(7.8％)有所下降，表明膜工艺在去除夏桑菊杂质成分，使有效成分得到一定程度的富集。综上所述，说明本发明的夏桑菊制剂的膜滤分离工艺，能有效地防止夏桑菊药材提取液中有效成分在杂质分离过程中损失，有效成分的转移率较高，杂质去除效果良好，且工艺简单可行，生产周期短，生产成本和安全风险低，具有产业化推广实施的价值。
Claims (4)
1、一种夏桑菊制剂药材提取液精制的新工艺，所说的夏桑菊制剂药材提取液是采用夏枯草、桑叶、野菊花三味药材，用水提取得到的提取液，其特征在于药材的水提取液经转速为800～15000转/分离心0.5～2小时后，取离心清液，通过无机陶瓷膜或/和有机复合膜进行精制分离，所得的滤液通过纳滤或反渗透膜滤浓缩成相对密度为1.05～1.2的浸膏。
2、根据权利要求1所述的药材提取液精制的新工艺，所说的无机陶瓷膜为0.05～1μm孔径的氧化铝膜或氧化锆膜或氧化锑无机陶瓷膜，截留0.05μm以上的粒子，滤过压力为0.1～2MPa。
3、根据权利要求1所述的药材提取液精制的新工艺，所说的有机复合膜为0.05～1μm孔径的聚砜膜或醋酸纤维膜或聚四氟乙烯膜或聚丙烯膜，截留0.05μm以上的粒子，滤过压力为0.1～2MPa。
4、根据权利要求1所述的药材提取液精制的新工艺，所说的纳滤是采用芳香聚酰胺或聚哌嗪酰胺膜或聚醚砜有机膜，截留分子量150～1000，操作压力2～4MPa，流量为1～3m3/hr；所说的反渗透膜滤为聚砜膜或聚酰胺膜或聚醋酸纤维仿生膜，反渗透压力2～5MPa，流量1～3m3/hr。
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