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超臨界流體萃取技木利用超臨界流體擴(kuò)散系數(shù)高.流動(dòng)及傳遞性能好、溶解能力強(qiáng)的特點(diǎn),通過調(diào)節(jié)壓力、溫度以及加入適宜夾帶劑等方法已廣泛應(yīng)用于中藥揮發(fā)油、生物堿、黃酮類等多種有效成分的提取分離。另外,超臨界流體的快速膨脹過程,超臨界反萃取過程等也可應(yīng)用于中藥生產(chǎn)領(lǐng)域。
101果法澄清劑、甲殼素、ZTC天然澄清劑等在藥液澄清方面的應(yīng)用很大程度上解決了經(jīng)典醇沉法引起的諸多問題。101果汁澄清劑是水溶性膠狀物質(zhì),安全無毒,不引入雜質(zhì)并可隨沉淀后的不溶性物質(zhì)一同除去。
甲殼素類(如殼聚糖)帶正電荷,可沉降藥液中含負(fù)電荷的懸浮物。ZTC天然澄清劑可除去鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、膠體等不穩(wěn)定成分,且對有效成分影響不大。另外,高速離心與超濾法等機(jī)械分離技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于中藥的初步分離。超濾作為一種膜分離技術(shù),具有耗能少、流程短、對有效成分破壞小等優(yōu)點(diǎn)。
大規(guī)模制備色譜是成分精細(xì)分離的有效手段,國外研究報(bào)道較多的有大規(guī)模高效液相色譜、反相色譜等。另外,大孔吸附樹脂是提取分離水溶性成分的有效方法,尤其對皂苷的分離效果很好。
中藥制劑新技木包括制粒技術(shù)、薄膜包衣等,可大大提高藥物的溶出度、生物利用度,增加藥劑穩(wěn)定性、減少浪費(fèi)。
中藥生產(chǎn)技術(shù)與工藝現(xiàn)代化是我國中藥產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題。雖然80年代改革開放以來成立了國家中醫(yī)藥管理局,使中藥生產(chǎn)枝術(shù)及工藝工程化有了迅速的發(fā)展,與先進(jìn)國家相比,仍存在著很大的差距。相當(dāng)數(shù)量的中藥仍未能改交“粗、大、黑”的面貌,嚴(yán)重阻礙了中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。因此,開發(fā)研究適合中藥生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝已經(jīng)成為廣大中藥工作者迫切而艱巨的任務(wù)。本文就目前亟待推廣與進(jìn)一步研究的中藥提取、分離、純化以及制劑方面的現(xiàn)代工藝與技術(shù)作一概述。
一、超臨界流體萃?。⊿FE)技術(shù)
超臨界流體(SCF)是溫度與壓力均在其臨界點(diǎn)之上的流體,性質(zhì)介于氣體和液體之間,有與液體相接近的密度,與氣體相接近的粘度及高的擴(kuò)散系數(shù),故具有很高的溶解能力及好的流動(dòng)、傳遞性能,可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有毒、易燃、易揮發(fā)的有機(jī)溶劑。最常用的SCF-CO2由于具有臨界條件溫和(Tc=31.3℃.Pc=7.48×106Pa)、對大部分物質(zhì)顯化學(xué)惰性、無色無味無毒、無溶解污染、易制成高純度氣體、不易燃等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛慶用于SFE、超臨界溶液的快速膨脹過程(RESS)、超臨界反萃取過程(SAS)和超臨界高分子合成中。在中藥生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用放多的是SFE-CO2技術(shù)。目前,通過調(diào)節(jié)溫度、壓力、加入適宜夾帶劑等方法,SFE-CO2己成功地從中藥中提得揮發(fā)油、生物堿、苯丙素、黃酮炎、有機(jī)酚酸、苷類、萜類以及天然色素等成分。這項(xiàng)技術(shù)不僅可提高提取效率,還可大量保存熱不穩(wěn)定及易氧化成分.提取含量低的成分(如奎寧堿),選擇性地提取目標(biāo)產(chǎn)品(如小檗堿)。此外,近年來,超臨界流體萃取一超臨界流體色譜法(SFE-SFC)聯(lián)用技木也開始應(yīng)用于生物分析的領(lǐng)域,SFE-SFC聯(lián)用技術(shù)兼有提取、濃縮、分高、檢測等功能,具有簡便、快速、條件溫和等特點(diǎn),適用于某些天然固體樣品的分析。
二、中藥澄清技術(shù)
我國中藥制藥工業(yè)對中藥提取液的澄清,經(jīng)典的方法是醇沉法。但已有不少報(bào)道認(rèn)為將乙醇作為澄清劑有諸多不合理性,如把不溶于醇的無機(jī)物成份作為雜質(zhì)除去是不妥的,許多現(xiàn)代研究具有生物活性與免疫作用的蛋白質(zhì)、多糧也級易被醇沉淀。另外,醇沉工藝時(shí)間長、成本高、損耗乙醇量一般在30%以上,成品中殘存的乙醇也可能對藥效有所影晌。近年來,一些新材料、新技木開始應(yīng)用于中藥藥液的澄清,不僅可降低成本、縮短生產(chǎn)周期,也能保證制劑穩(wěn)定性及有效成分的含量。
1 澄清劑的使用
(1)101果汁澄清劑
成份為食用級原料,是水溶性的膠狀物質(zhì),安全無毒,不引入雜質(zhì)并可隨沉淀后的不溶性雜質(zhì)一同除去,通常配5%的水溶液使用。有研究證明,101澄清劑應(yīng)用于黃芪,茯苓提取液的澄清,能保持藥液中氨基酸與總有機(jī)酸等有效成分的含量。應(yīng)用于麻黃、蓮子心、黃連等提取液的澄清,能保證藥液生物堿的含量。應(yīng)用于玉屏風(fēng)口服液的澄清,總浸出物與多糧的含量均比藥典工藝高。但沉淀究竟為何物,對黃酮、蒽醌類化合物有何影響,仍需進(jìn)一步研究。
(2)甲殼素
甲殼素是一種含氨基多糖的天然高分子物質(zhì),帶正電荷,可沉降藥液中帶負(fù)電荷的懸浮物。有人將其用于生脈飲的澄清,效果優(yōu)于醇沉工藝。用于白芍水提液的澄清,不影響芍藥甙的含量。有人將殼聚糖(脫乙酰基甲殼素)用于黃芪口服液的澄清,既能除去雜質(zhì)又不影響黃芪甲甙及多糖的含量。將殼聚糖用于陳皮、紅花等二十味中藥浸提液的澄清,證明均能起到一定的澄清作用,且能保留葛根、補(bǔ)骨脂、槐米、降香等藥物中的有效成分。但大青葉中的靛玉紅、紫苑石油醚提取物中的有效成分,在絮凝液含量偏低,提示若有效成分水溶性較小時(shí),用殼聚糖作為澄清劑應(yīng)慎重。
(3)ZTC天然澄清劑
可除去鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、膠體等不穩(wěn)定成份,并且不影響中藥的有效成分,如黃酮、生物堿、苷類、氨基酸、多肽、多糖等。有人將其用于荊防品服液的澄清,效果滿意。應(yīng)用于八珍口服液的澄清,藥液中芍藥甙、氨基酸、多糖、總固體的含量高于水醇法所得藥液,藥理實(shí)驗(yàn)也證明該法所制得藥液,其作用優(yōu)于八珍丸。
(4)明膠、鞣酸、蛋清及其他
明膠、鞣酸、蛋清主要作用是除去鞣質(zhì),還有酶、焦糖等除去雜質(zhì)成分的。
2 機(jī)械分離技術(shù)
目前有高速離心與超濾兩種較先進(jìn)的分離技術(shù)。其中超濾技術(shù)是以多孔性半透膜—超濾膜作為分離介質(zhì)的一種膜分離技術(shù),具有破壞有效成分的可能性小、能量消耗少、工藝流程短等優(yōu)點(diǎn)。許多文獻(xiàn)都證實(shí)采用超濾法澄清中藥注射液,主成分損失率低,除鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、淀粉效率高,澄明度及制劑穩(wěn)定性好。用于口服液的澄清,也能較好的保留有效成分,且澄清度、穩(wěn)定性及除菌效果均比水醇法好。用于中藥浸膏制劑(片劑、膠囊劑、濃縮丸等)能有效地除去大分子雜質(zhì)、膠體、細(xì)菌,較多地保留有效成分,而且能夠克服中藥浸膏制劑崩解時(shí)間長、服用劑量大等缺點(diǎn)。 三、中藥分離、純化工藝
1 大規(guī)模制備色譜的應(yīng)用
色譜方法的起源、發(fā)展與天然產(chǎn)物的研究工作密切相關(guān)。色譜方法由分析型逐漸發(fā)展到制備型,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。中藥屬于天然化學(xué)品范疇,成分多而結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有效成分的分離、純化很困難,色譜分離技術(shù)無疑是這類物質(zhì)精細(xì)分離的有效手段。目前,亟待研究與開發(fā)的制備色譜大概有以下幾種:
(1)大規(guī)模高壓液相色譜(HPLC)
大規(guī)模的制備型色譜同一般制備色譜不同,需采用專門的設(shè)備,如可以提供高流速洗脫液的輸液泵及可承受高壓的色譜柱,色譜分離條件可以在一定條件下由優(yōu)化的分析型直接轉(zhuǎn)化為大規(guī)模制備型。有報(bào)道用大規(guī)模HPLC從傘形科植物紅柴胡中分得三種皂甙成分Saikosaonins a,c.和d.,從紫杉的針葉分得7-epi-cephalomannine。
(2)超臨界流體色譜(SFC)
SFC具有比HPLC分離速度更恰似,比HPLC更易除去分離產(chǎn)物中溶劑,與SFE配合使用,提取、濃縮、分離可一次性完成,以及可適用于不揮發(fā)及熱不穩(wěn)定化合物的分離等一系列優(yōu)點(diǎn),因而具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,??商娲鷼庀嗌V(GC)和HPLC,有報(bào)道綜述了SFC在天然產(chǎn)物分離中的應(yīng)用,國內(nèi)也有這方面的報(bào)道。
(3)逆流色譜(CCC)
CCC是一種不用固態(tài)吸附劑的全液態(tài)色譜方法,采用一個(gè)液態(tài)的固定相和一個(gè)與固定相互不混淆的液態(tài)流動(dòng)相,對樣品進(jìn)行分配分離。其中,離心分配色譜(CPC)由于其高的回收率、分辨率以及能突現(xiàn)梯度操作、分離大量樣品、實(shí)現(xiàn)反相操作等優(yōu)勢,而廣泛地應(yīng)用于黃酮炎、口山酮類、蒽類、生物堿、三萜類、木脂類、皂苷類化合物等的分離。
(4)分子排阻色譜(SEC)
SEC又叫做凝膠過濾色譜(GFC),在多孔親水性擔(dān)體上,樣品經(jīng)過立體排阻過程按分子大小遞減的順序被依次選擇性地分開。SEC具有根高的樣品回收率,方法簡單、快速,可用于蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、核酸、核苷酸等物質(zhì)的分離與制備。
(5)離子交換色譜
優(yōu)點(diǎn)是方法比較成熟,成本較低,易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),因而可廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)、肽、核酸、糖類等成分的分離。有報(bào)道用離子交換色譜和SEC法,從車前葉中分得具有補(bǔ)體活化作用的多糖。離子交換色譜較適合與反相色譜配合使用,作為最初的分離手段。
(6)反相色譜(RPC)
RPC是利用組分之間的親疏水性差異進(jìn)行分離的,RPC分辨率高于離子交換色譜與疏水作用色增(HIC),是進(jìn)行制備型或生產(chǎn)型肽類純化過程中最重要的技木,也可以進(jìn)行分離提純。
2 大孔吸附村脂的血用
大孔吸附樹脂于70年代未開始應(yīng)用于中藥化學(xué)成分的提取分離,是提取分離水溶性成分的一種有效方法、有助于制劑工藝的改進(jìn)。如用于三七、人參中總皂苷的分離,提取率高,并能除去糖類等水溶性雜質(zhì)及大部分脂溶性雜質(zhì),也可用于絞股藍(lán)皂苷的分離提取、白芍總苷的分離等。
四、中藥制劑新技術(shù)
1 制粒技術(shù)
近年來.一些新的制粒技術(shù)在制劑工藝改進(jìn)方面起到了一定的推動(dòng)作用,包括超細(xì)粉碎技術(shù)、超臨界流體重結(jié)晶過程、微丸制備技術(shù)、微膠囊技術(shù)等。
超細(xì)粉碎技木把機(jī)械粉碎與氣流粉碎兩者原理結(jié)合起來,可以達(dá)到亞微米級的細(xì)度,是當(dāng)今最先進(jìn)的超細(xì)粉碎方法之一。
超臨界流體重結(jié)晶是利用壓力使溶液由不飽和變?yōu)檫^飽和,此而使物質(zhì)重結(jié)晶析出,可在近常溫下進(jìn)行,適用于熱不穩(wěn)定、易氧化物質(zhì)的重結(jié)晶提純或制備微細(xì)顆粒。
微丸制備技術(shù)生產(chǎn)能力大,可以制造0.3-30mm的球粒,顆粒直徑大小相同、分散度小含量均勻。
微膠囊包覆技術(shù)在我國工業(yè)的應(yīng)用剛剛起步,但隨著研究的深入,必將成為中成藥制劑中的關(guān)鍵性高新技術(shù)之一。
2 薄膜包衣
薄膜包衣可廣泛應(yīng)用于片劑、丸劑、顆粒劑,尤其對吸潮、開裂、褪色的中藥片更為適宜,中藥片劑目前仍大多為糖衣片,滑石粉用量大,易受溫?zé)岬挠绊?,且生產(chǎn)周期長,操作繁復(fù),而薄膜包衣所用滑石粉的量大大減小,增重小,衣膜可塑性好,抗潮性能好,包衣時(shí)間短,有助于改善中藥片劑的外觀及內(nèi)在質(zhì)量。
通過以上資料我們可以得出這佯的認(rèn)識(shí):