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1、 河北科技大学毕 业 论 文学生姓名：_学号：_学 院：_专 业：_题 目：_指导教师：_评阅教师：_2011年 月论 文 摘 要膜分离具有效率高、能耗低、操作简单、环境友好等优点，在传统中药生产中呈现出显著的技术优势。文章对膜分离技术在中药有效成分和有效部位的提取分离、在制剂生产方面去杂除热源以及药剂浓缩和溶剂回收方面的应用现状和发展趋势进行归纳，并对膜分离技术在中药生产中全面推广应用存在的问题进行了讨论。关键词 膜分离技术 中药 提取 纯化 浓缩第10页 共10页目 录引言11 中药有效成分、有效部位的提取分离21.1 中药有效成分和有效部位中药的有效成分21.2 传统的提取方法传统提取方
2、法21.3 膜分离技术的应用22 中药制剂的生产32.1 医院临床用中药的主导剂型32.2 大力开发的新剂型42.3 浸膏制剂生产浸膏制剂53 药剂浓缩和溶剂回收54 存在的问题和技术展望64.1 膜分离的基础理论研究64.2 中药生产专用膜分离装置及膜的开发74.3 实现膜分离工艺及其产品的规范化和标准化管理7结论8致谢9参考文献10引 言中药是中华民族几千年灿烂文化的瑰宝，它以独特的功效在世界医药领域中占据了十分重要的地位。然而中药取自植物、动物和矿物等天然产物，不可避免地需要“去伪存真”，因而“分离”是中药领域的共性关键技术。长期以来，我国的中药生产一直沿用煎煮、醇沉、蒸发浓缩等陈旧生产
3、工艺，不仅产品质量粗糙、性能不稳定，而且能耗较大、存在环境污染隐患等缺陷，使中药产品的市场受到了很大的限制。可见，运用高新技术提高中药制品质量，实现中药生产现代化势在必行。近年来，膜分离技术因效率高、能耗低、操作简单、环境友好等优点受到了人们极大的关注。膜分离技术在中药生产中的应用主要集中在以下四个方面1，2：精制纯化中药提取物，以得到有效成分、有效部位和有效部位群；解决中药注射剂、口服液等制剂的澄明度、无菌、无热源问题；浓缩，提高药效成分浓度，减少剂量；回收溶剂，实现分离过程溶剂的循环使用，节约资源，保护环境。1 中药有效成分、有效部位的提取分离1.1 中药有效成分和有效部位中药的有效成分一
4、般是指具有明确的化学结构式和物性常数的化学物质，而能够代表或部分代表原来中草药疗效的多组分混合物，常称之为有效部位。中药的化学成分非常复杂，通常含有无机盐、生物碱、氨基酸和有机酸、酚类、酮类、皂苷、甾醇和萜类化合物以及蛋白质、多糖、淀粉、纤维素等，其相对分子质量从几十到几百万不等。一般来讲，高相对分子量物质主要是胶体和纤维素等非药效成分或药效较低的成分，而药物有效部位的相对分子质量一般较小，仅有几百到几千。这些大分子量杂质的存在，不仅降低了中药有效部位的浓度，加大了服用剂量，而且也使中药容易吸潮变质，难以保存。因此有必要对中药的有效部位和有效成分进行分离和纯化。1.2 传统的提取方法传统提取方
5、法大多首先采用溶剂（多为有机溶剂）初步提取含中药有效成分的混合物，如石油醚或汽油可提出油脂、叶绿素、挥发油、游离甾体等亲脂性化合物；丙酮或乙醇可提出苷类、生物碱以及鞣质等极性化合物；水可提取氨基酸、糖类、无机盐等水溶性成分。得到的各个部分经活性测试确定有效部位后再通过层析、重结晶等分离技术对药效成分进一步精制。传统的做法存在以下几个方面的问题：提取过程中有机溶剂可能与药效成分发生作用，使其失去原有效用。另外，大量使用有机溶剂即提高了生产成本，又破坏了环境。提取过程复杂，技术要求苛刻，能耗高，生产周期长，特别是当被提取的有效成分含量较低时，分离就变得十分困难。非药效成分残留量高，浓缩率不够，口感
6、差。分离过程常采用高温操作，从而会引起热敏性药效成分大量水解。过分注重单个组分的作用，使中药失去了原有的复方特色。中药是多种药物的混合物，它通过各种活性成分之间的配伍和协同作用，达到标本兼治的目的。因此，除非单个组分具有很强的生物活性，一般更多的还是推崇复方。1.3 膜分离技术的应用中药成分复杂且具有多元性，膜分离技术依据药效活性与其分子结构及分子量水平密切相关的特性，通过选用不同截留特性的膜组件构成膜分离系统对中药有效部位和有效成分进行分离和纯化。操作通常以压力为推动力，可在常温下完成，无需添加其它物质，具有高选择性、高产品收率等优势。产物可以是单一成分（有效成分），也可以是某一分子量区段的
7、多种成分（有效部位或有效部位群），在一定程度上保证了中药复方的特色、克服了传统工艺的不足。黄芩苷从黄芩中提取。传统工艺是用水煎煮后，利用其在酸性条件下沉淀、在碱性条件下溶解的特性反复提取纯化。粗产品用等量乙醇处理，收率仅为4%左右。如采用超滤法从煎煮液中直接提取，产率可达6.93%7.68%，比传统工艺高出近1倍。麻黄碱是中药麻黄的主要成分，采用传统苯提工艺时需经过脱色、提纯及浓缩3个过程。工艺路线比较复杂，而且大量使用毒性较大的甲苯致使操作环境比较恶劣。若采用超滤提取麻黄，经过1次处理就可得到含量为98.1%麻黄碱，色素去除率达96.7%以上。与传统工艺相比，不仅收率提高、产品质量好、生产安
8、全可靠、生产成本降低，而且也避免了对环境的污染。桂枝茯苓胶囊是一种用于治疗妇女子宫肌瘤、慢性盆腔炎性包块等妇科病常用药。江苏康缘药业应用微滤和超滤膜分离技术精制桂枝茯苓胶囊，使苷类、酚类等活性成分在常温下分离，有效脱除杂质。此工艺既克服了常规分离法容易造成相对分子质量小于0.1万的活性成分流失，无效大分子(相对分子质量大于5万)残留量大的缺点，又不会引起成分变化，无二次污染。研究表明，分子量在200万左右的姬松茸多糖有较高的抗肿瘤活性，而1万以下的姬松茸多糖具有较强的护肝作用。为此，笔者利用微滤、超滤和反渗透组成的膜分离系统，在试验确定的最佳运行下运行，获得了纯度分别为71.13%和92.59
9、%的上述两种多糖。可见，采用不同截留分子量的膜组件结合，可实现中药的不同分子量组分用于不同的治疗目的，达到药物的综合利用。2 中药制剂的生产膜分离技术在中药制剂生产中应用比较广泛，涉及的剂型包括口服液、注射液、浸膏剂等，主要利用微滤或超滤组成的分离系统解决制剂澄明度、无菌、无热源等问题。2.1 医院临床用中药的主导剂型中药注射剂的去杂和除热源注射剂是目前医院临床用中药的主导剂型。以银杏叶制剂为例，从2003年开始，注射剂型在医院的市场份额已超过各种口服制剂的总和，其销售收入年平均增长率达50以上。中药注射剂临床运用的最大阻碍是质量问题，主要表现为所含杂质较多、注射液的澄明度和稳定性不理想。特别
10、是六七十年代开发的中药制剂，由于当时的提取方法不够完善，一些大分子杂质，如鞣质、蛋白质、树脂、淀粉等难以完全除尽，放置一段时间后产品出现色泽变深、混浊、絮体沉淀等现象。热源又称为内毒素，产生于革蓝氏阴性细菌外壁。其主要活性成分为脂多糖（LPS）及类脂A。由于产生的细菌种类不同，相对分子量为1万至2.5万不等。在水溶液中形成缔合体后，相对分子量可达50万100万。这类物质具有热稳定性，不易被灭活。热原注入人体能引起急性高烧、寒战和白细胞增高，有的发生急性休克甚至死亡。因此，注射用药液（或注射水）必须进行无菌和除热源处理，使之符合药典的检测规定。目前，膜分离技术在中药注射剂中的应用报道较多，如复方
11、丹参、生脉、双黄连粉针、清开灵注射液、刺五加注射液等，基本工艺流程为：中药煎煮液粗滤（或微滤）超滤罐装灭菌 浓缩干燥成型在应用中发现，热源活性脂多糖终端结构类脂A具有较小的相对分子量，采用膜法除热源时必须采用截留分子量在0.6万左右的超滤膜。为了防止药液中有效成分被膜截留或吸附，降低产品收率，一般选用微滤或截留分子量在1万20万的超滤膜先除去相对分子质量在数万至数百万的杂质和热源，然后再用吸附剂除去相对分子质量在几万以下的热源和相对分子质量大约为0.2万的类脂A。这种二级处理工艺对于中药有效成分为黄酮类、生物碱类、总苷类等相对分子质量在0.1万以下的注射剂去杂、除热源非常有效，产品符合静脉注射
12、剂的质量标准。以黄芪注射液除热源为例，上海福达制药有限公司采用HPL型板框式超滤器（配备截留分子量1万的超滤膜）对黄芪注射液进行除热源，再经过适量的活性炭吸附，使产品热源合格率从原来的波动到目前的100%合格。目前，美国和日本等国的药典已允许大输液除热源采用超滤技术。2.2 大力开发的新剂型口服液除杂中药口服液是近年来我国医疗保健行业大力开发的新剂型。由于疗效好、见效快、饮用方便受到用户好评。口服液大多采用水煮醇沉工艺进行提取和纯化，再通过蒸馏浓缩同时回收乙醇。在使用中发现，采用常规工艺生产的成品中仍残存少量胶体、微粒等，久置会出现明显的絮体沉淀物，影响药液的外观性状。膜分离技术引入后，采用微
13、滤和超滤替代传统的醇沉法，不但减少了药物有效成分损失、提高产品质量，而且缩短了生产周期、降低生产成本，并易于工业化放大。采用新工艺：原料水提微滤超滤（截留分子量为0.6万）成品制备，的生脉饮口服液与传统的乙醇沉淀法相比，新工艺不仅有效地保留了原配方的成分，而且含量提高近40%。经过新工艺制备的口服液色泽好，而且在储藏期内澄清透明、无絮状物生成。有研究认为，引起沉淀的一个主要原因是因为口服液中含有鞣质。鞣质是水溶性多酚类化合物，它能同生物碱、蛋白质及药物中的金属离子作用生成沉淀。因此，在口服液制备过程中除了需要去除纤维素、淀粉、树脂、蛋白质等大分子杂质外，还必须将其中所含的鞣质去除。南方参茶口服液是采用葫芦科绞股蓝的茎
