膜分離技術(shù)在雙黃連泡騰片除雜工藝中的應(yīng)用

杜紅娜，陸 安*，劉炳煒，郭永紅， 陳育鵬，畢 丹

(1.河北維爾利動(dòng)物藥業(yè)集團(tuán)有限公司，石家莊 050200；2.北京以嶺藥業(yè)有限公司，北京 102600)

雙黃連泡騰片是由金銀花、黃芩和連翹經(jīng)提取、濃縮、除雜后，與適宜輔料制成的泡騰片，在制備雙黃連泡騰片時(shí)，由于制劑的特殊性，要求成品泡騰片在水中分散成透明的溶液，因此，除要求處方中輔料水溶性良好外，藥材提取液也需要精制除去其中的水不溶性雜質(zhì)。膜分離技術(shù)作為一種新興的綠色工業(yè)科學(xué)技術(shù)，集分離、濃縮、純化和精制功能于一體，且具有簡便易行、生產(chǎn)周期短、可重復(fù)性利用的優(yōu)勢[1-3]，在中藥提取分離中應(yīng)用日益增多，但文獻(xiàn)中未查到對雙黃連泡騰片進(jìn)行膜過濾除雜工藝研究的報(bào)道，因此進(jìn)行了膜分離技術(shù)的試驗(yàn)研究，并與傳統(tǒng)水提醇沉除雜工藝進(jìn)行對比，為該技術(shù)在雙黃連泡騰片除雜工藝中應(yīng)用的適用性提供參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器 SJM-FHM-05 型陶瓷復(fù)合膜設(shè)備(合肥世杰膜科技有限公司提供)，膜管孔徑分別為 50、100、200、450、800 nm，濾過面積均為 0.5 m2；UltiMate 3000高效液相色譜儀(德國 Thermo公司)，DAD檢測器，變色龍工作站； AUW120D 型電子天平(日本SHIMADZU 公司)；101-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱(龍口市電爐制造廠)，DE-100g萬能高速粉碎機(jī)(上海道紅商貿(mào)有限公司)。

1.2 試劑與對照品 綠原酸對照品(批號(hào) 110753-201415，含量96.2%)，連翹苷對照品(批號(hào) 110821-201615，含量94.9%)上述對照品均購于中國食品藥品檢定研究院；黃芩苷對照品(批號(hào) Z0271504，含量95.9%) 購于中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所。無水碳酸鈉(批號(hào)20141203)購于天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司，檸檬酸(批號(hào)20141106)購于天津市遠(yuǎn)航化學(xué)品有限公司；乙腈為色譜純；甲醇、磷酸為分析純；娃哈哈水。

1.3 藥材 金銀花、黃芩、連翹藥材購于安國藥材市場，經(jīng)公司質(zhì)控部鑒別均符合《中華人民共和國獸藥典》2015版(Ⅱ部)[4]有關(guān)項(xiàng)下規(guī)定。

2 方 法

2.1 金銀花+連翹提取液制備方法 參考《中華人民共和國獸藥典》2015版Ⅱ部“雙黃連口服液”[4]項(xiàng)下的處方比例和制備方法，制備水提液。

2.2 黃芩提取液制備方法 參考《中華人民共和國獸藥典》2015版Ⅱ部“雙黃連口服液”[4]項(xiàng)下的處方比例和制備方法，制備黃芩水提液、黃芩水提調(diào)堿液、黃芩水提調(diào)酸調(diào)堿液。

2.3 陶瓷膜過濾處理 分別取2.1和2.2項(xiàng)下提取液適量，置陶瓷膜裝置進(jìn)料筒，開機(jī)連續(xù)濾過，每隔 5 min記錄一次濾液流出速度、進(jìn)液壓力等參數(shù)[5]，根據(jù)濾過速度，計(jì)算膜通量[膜通量(L·m-2·min-1)=濾過速度(L/min)/不同孔徑膜管濾過面積(0.5 m2)]，并繪制濾過時(shí)間-膜通量變化關(guān)系曲線。以膜通量衰減、藥液性狀、有效成分保留率及固形物去除率為考察指標(biāo)，對5種不同孔徑陶瓷膜管(50、100、200、450、800 nm)進(jìn)行比較，篩選最佳陶瓷膜孔徑。

2.4 綠原酸、黃芩苷和連翹苷含量測定方法 綠原酸、黃芩苷和連翹苷按《中華人民共和國獸藥典》2015版Ⅱ部“雙黃連口服液”[4]項(xiàng)下收載的HPLC法測定。其中，綠原酸、黃芩苷于同一色譜條件同時(shí)測定，梯度洗脫條件見表1。

表1 梯度洗脫程序Tab 1 Gradient elution program

2.5 提取物的制備

2.5.1 金銀花+連翹提取物 取金銀花+連翹水提液按確定孔徑陶瓷膜過濾所得濾液，減壓濃縮至適當(dāng)相對密度，減壓干燥，粉碎，即得。

2.5.2 黃芩提取物的制備及有效成分含量比較 取黃芩水提液、黃芩水提調(diào)堿液、黃芩水提調(diào)酸調(diào)堿液經(jīng)不同孔徑陶瓷膜過濾所得濾液，分別減壓濃縮至適當(dāng)相對密度，減壓干燥，粉碎，即得陶瓷膜過濾除雜工藝所得黃芩提取物；另按藥典傳統(tǒng)工藝制備黃芩提取物。按2.4項(xiàng)下方法，分別測定黃芩苷含量，對兩種不同工藝制備的黃芩提取物中黃芩苷含量進(jìn)行對比。

2.6 不同工藝雙黃連泡騰片的制備及含量比較

2.6.1 雙黃連泡騰片(陶瓷膜過濾工藝) 取按陶瓷膜過濾除雜工藝制備的金銀花+連翹提取物和黃芩提取物，混勻，得雙黃連浸膏粉。取檸檬酸、碳酸氫鈉與雙黃連浸膏粉按照一定比例混合均勻，干法制粒，整粒，壓片，得雙黃連泡騰片。

2.6.2 雙黃連泡騰片(傳統(tǒng)水提醇沉工藝) 參考《中華人民共和國獸藥典》2015版Ⅱ部“雙黃連口服液”[4]項(xiàng)下處方比例和制備方法處理，并制備金銀花+連翹提取物和黃芩提取物，按2.6.1方法制備雙黃連泡騰片。

2.6.3 含量測定 按2.4項(xiàng)下方法，測定雙黃連泡騰片中綠原酸、黃芩苷和連翹苷的含量。

3 結(jié) 果

3.1 膜孔徑對固形物去除率的影響 金銀花+連翹水提液經(jīng)800、450、200、100、50 nm 5種不同孔徑陶瓷膜處理，固形物去除率結(jié)果見表2。由表2可見，隨著膜孔徑的減小，固形物去除率明顯提高?？讖綖?00 nm陶瓷膜的固形物去除率太低，僅為13.07%，除雜效果不明顯。

表2 不同膜孔徑膜固形物去除率的比較Tab 2 The comparison of different membrane aperture membrane solids removal rate

固形物去除率(%)=(水提液固形物總量-濾液固形物總量)/水提液固形物總量*100%

3.2 膜孔徑對藥液性狀及綠原酸、連翹苷轉(zhuǎn)移率的影響 雙黃連中金銀花+連翹水提液經(jīng)800 nm、450 nm、200 nm、100 nm、50 nm 5種不同孔徑陶瓷膜處理，水提液過濾前后藥液澄清度見圖1，水提液過濾前后藥液性狀及綠原酸、連翹苷轉(zhuǎn)移率測定結(jié)果表3。

從左至右依次為：水提液、800 nm濾液、450 nm濾液、200 nm濾液、100 nm濾液、50 nm濾液

表3 濾過前后藥液性狀及有效成分轉(zhuǎn)移率比較Tab 3 The comparison of solution properties and the transfer rate of effective component before and after filtration

由圖1、表3可見，不同孔徑的陶瓷膜對雙黃連中金銀花+連翹水提液濾液澄清度及有效成分轉(zhuǎn)移率有不同程度的影響。其中800 nm陶瓷膜過濾后所得藥液稍顯渾濁，綠原酸和連翹苷的轉(zhuǎn)移率均較高，均在95%以上，再次驗(yàn)證了該孔徑陶瓷膜對雙黃連中金銀花+連翹水提液除雜效果意義不大的論證；其余四種孔徑陶瓷膜過濾所得濾液均澄清、透明，但綠原酸和連翹苷的轉(zhuǎn)移率隨著孔徑的減小而降低，其中，孔徑為450 nm陶瓷膜綠原酸和連翹苷轉(zhuǎn)移率較高，在90%以上，其余孔徑陶瓷膜轉(zhuǎn)移率較低，在70%以下。表明450 nm的陶瓷膜對金銀花+連翹水提液濾過效果較好。

3.3 不同孔徑陶瓷膜膜通量衰減比較 不同孔徑陶瓷膜管膜通量隨時(shí)間變化關(guān)系曲線，結(jié)果見圖2。

圖2 膜通量隨濾過時(shí)間變化曲線 Fig 2 Curve of membrane flux changes with filtration time

由圖2可見，不同孔徑陶瓷膜過濾速度由快到慢順序?yàn)椋?00 nm>450 nm >200 nm >100 nm>50 nm。綜合考慮除雜效果及生產(chǎn)成本，可選擇450 nm孔徑的陶瓷膜對雙黃連中金銀花+連翹水提液進(jìn)行過濾除雜。

3.4 不同工藝對黃芩提取物中黃芩苷含量的影響 經(jīng)檢測，藥典工藝制備黃芩苷提取物中黃芩苷含量為85.01%，不同孔徑陶瓷膜工藝所得黃芩提取物中黃芩苷含量見表4。

表4 不同孔徑陶瓷膜對黃芩提取物中黃芩苷含量的影響Tab 4 The influence of Baicalin content in the extracts from scutellaria baicalensis georgi by different aperture ceramic membrane

由表4可見，隨著膜孔徑的減小，黃芩水提液、黃芩水提調(diào)堿液和黃芩水提調(diào)酸調(diào)堿液經(jīng)膜過濾所制備提取物中，黃芩苷含量均呈先升高后降低的趨勢，以200 nm孔徑膜最優(yōu)，黃芩苷含量分別為0.56%、5.90%和83.03%；黃芩水提調(diào)酸調(diào)堿液經(jīng)200 nm陶瓷膜過濾所制備的黃芩提取物中，黃芩苷含量為最高，與藥典工藝黃芩苷含量85.01%差別較小，驗(yàn)證了黃芩提取物制備過程中，調(diào)酸調(diào)堿處理的必要性，同時(shí)表明200 nm陶瓷膜適合黃芩水提調(diào)酸調(diào)堿液的除雜。

3.5 不同工藝雙黃連泡騰片有效成分含量的比較 不同工藝雙黃連泡騰片中黃芩苷、綠原酸和連翹苷含量，結(jié)果見表5。

表5 不同工藝雙黃連泡騰片有效成分含量的比較(n=3)Tab 5 The comparison of effective component content between different process of ShuangHuangLian effervescent tablets (n=3)

由表5可見，傳統(tǒng)水提醇沉工藝制備的雙黃連泡騰片中黃芩苷、綠原酸、連翹苷平均含量分別為42.08 mg/g、1.92 mg/g和3.11 mg/g，RSD值分別為0.70%、2.35%和2.44%；膜分離技術(shù)除雜工藝制備的雙黃連泡騰片中黃芩苷、綠原酸、連翹苷平均含量分別為42.55 mg/g、2.07 mg/g和3.23 mg/g，RSD值分別為0.48%、2.22%和1.43%。結(jié)果表明，膜分離除雜工藝制備樣品中有效成分含量均高于傳統(tǒng)醇沉除雜工藝，且工藝穩(wěn)定可靠，簡便易行。說明在雙黃連泡騰片制備過程中的除雜工藝環(huán)節(jié)，陶瓷膜過濾工藝優(yōu)于傳統(tǒng)的水提醇沉工藝。

4 討 論

水提醇沉法是中藥提取液精制的傳統(tǒng)方法，但存在工藝成本高、生產(chǎn)周期長和乙醇用量大等缺點(diǎn)。近年來，膜分離技術(shù)在中藥制劑中得到很大的發(fā)展[6,7]。由于陶瓷膜具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐高溫、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn)，在中藥制劑的精制純化中充分顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢[8]。

目前國內(nèi)對膜分離技術(shù)在人用中藥精制液中的應(yīng)用研究逐漸增多，主要圍繞陶瓷膜過濾對中藥水提液精制效果的研究[9,10]，研究表明，陶瓷膜過濾能去除無效的高分子物質(zhì)而較好地保留小分子有效成分，具有較好的分離精制效果[11]，而膜分離技術(shù)在獸用中藥制劑的應(yīng)用鮮有報(bào)道。雙黃連泡騰片作為獸用創(chuàng)新制劑，在家禽抗病毒感染方面具有明顯的泡騰飲水給藥優(yōu)勢，原工藝中，金銀花、連翹采用傳統(tǒng)水提、醇沉工藝，黃芩采取反復(fù)調(diào)酸堿、醇洗的工藝，工藝相對比較復(fù)雜，但文獻(xiàn)中未查閱到有關(guān)學(xué)者對雙黃連泡騰片進(jìn)行膜過濾除雜工藝研究的報(bào)道。 眾多科研結(jié)果[12, 13]表明中藥復(fù)方水提液精制過程中，膜分離技術(shù)比水提醇沉法更適合復(fù)方中藥水提液的精制。試驗(yàn)在研究過程中發(fā)現(xiàn)，采用陶瓷膜濾過除雜技術(shù)后，所制備的雙黃連泡騰片中有效成分黃芩苷、綠原酸、連翹苷含量與原工藝相比，含量較高，且工藝穩(wěn)定可靠，簡便易行。

陶瓷膜過濾能有效地濾除溶液中的雜質(zhì)、懸浮物，在保證有效成分的轉(zhuǎn)移率的前提下，可降低出膏率[11 ]，研究結(jié)合膜通量、濾液性狀、固形物去除率、綠原酸和連翹苷含量5個(gè)指標(biāo)，分別考察了5種不同孔徑陶瓷膜對雙黃連中金銀花+連翹水提液除雜效果的影響，研究結(jié)果表明，除800 nm濾液渾濁外，其他孔徑濾液顏色均澄清、透明，且隨著孔徑的減小，濾液顏色逐漸變淺；5種不同孔徑的陶瓷膜指標(biāo)成分綠原酸和連翹苷的轉(zhuǎn)移率、膜通量從高到低順序均為800 nm>450 nm >200 nm >100 nm>50 nm；固形物去除率從高到低順序均為50 nm>100 nm >200 nm >450 nm>800 nm，說明隨著膜孔徑的減小，有效成分轉(zhuǎn)移率和膜通量逐漸減小，固形物去除率逐漸升高，濾液顏色逐漸變淺。800 nm陶瓷膜膜通量和有效成分保留率最佳，但濾液澄清度及固形物去除率相對較差；其余四種孔徑陶瓷膜過濾所得濾液均澄清、透明，但綠原酸和連翹苷的轉(zhuǎn)移率、膜通量隨著孔徑的減小而降低，其中，孔徑450 nm陶瓷膜膜通量最高，且綠原酸和連翹苷轉(zhuǎn)移率較高，在90%以上；其余孔徑陶瓷膜有效成分轉(zhuǎn)移率較低，在70%以下。表明450 nm的陶瓷膜對雙黃連泡騰片水提液濾過效果較好，綜合考慮濾液性狀、有效成分的轉(zhuǎn)移率和固形物去除率，選擇孔徑為450 nm的陶瓷膜對金銀花+連翹水提液進(jìn)行除雜處理。

試驗(yàn)分別對黃芩水提液、黃芩水提調(diào)堿液、黃芩水提調(diào)酸調(diào)減液進(jìn)行了陶瓷膜過濾工藝的考察，并與藥典黃芩提取物制備工藝進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黃芩水提液、黃芩水提調(diào)堿液經(jīng)陶瓷膜過濾后，濾液所制備黃芩提取物中黃芩苷含量仍然很低，說明黃芩水提液、黃芩水提調(diào)堿液經(jīng)陶瓷膜過濾后除雜效果較差；而黃芩水提調(diào)酸調(diào)堿液經(jīng)200 nm陶瓷膜過濾除雜后，所制備的黃芩提取物中黃芩苷含量明顯提高，同藥典工藝中黃芩苷含量差別較小，說明膜分離技術(shù)適合黃芩水提調(diào)酸調(diào)堿液的除雜。

膜分離技術(shù)，作為一種新興的綠色工業(yè)科學(xué)技術(shù)，因具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而具有明顯的優(yōu)勢，在中藥生產(chǎn)中可加以推廣應(yīng)用。研究表明，采用膜分離技術(shù)對雙黃連水提液進(jìn)行除雜是可行的，為了更好地運(yùn)用于生產(chǎn)，還需要在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取料液溫度、壓力及溶劑倍數(shù)為考察因素[14-16]，以有效成分轉(zhuǎn)移率、固形物去除率為綜合評分指標(biāo)，作進(jìn)一步研究。