用水提取中藥是中藥復方制劑中運用最為廣泛的工藝步驟。以水為溶媒廉價易得,設備簡單,操作方便,成本低。然而,中藥水提取液一般體積大,溶液中存在大量鞣質、蛋白質、粘液質、多糖、果膠等大分子物質及許多微粒、亞微粒和絮狀物等,它們大部分不但沒有藥理作用,而且影響產品的質量,是造成中藥“粗、大、黑”的主要原因。怎樣對提取液進行科學合理的純化、精制,去粗取精,既保留中藥中的有效成分和療效,又除去無效雜質,使中藥達到現代制劑的要求,是目前中藥新制劑研究中的一個重要課題。本文就常用的精制技術、方法及其應用作一綜述與回顧。
1 醇沉法
本法是目前應用最為廣泛的一種精制方法,其原理是中藥有效成分既溶于水又溶于醇,而水提取液中常含有粘液質、糊化淀粉、果膠、樹膠、蛋白質等,用適當濃度的乙醇可以有效地沉淀除去。如藥液中含醇量達60%可除去淀粉,含醇量達75%時,除鞣質、水溶性色素等少數無效成分外,大部分雜質均可沉淀除去,大大降低了得膏率。由于這種方法操作簡單,技術與設備要求不高,故自七十年代初一直沿用至今, 成為目前“法定”的精制方法。但是,醇沉法是否保留了有效成分,除去的都是無效成分,越來越多的報道對此持懷疑態度,認為該法有許多不合理性:
(1)中藥總固體特別是有效成分損失嚴重,難以保證本制劑的有效性;
(2)因醇沉法需大量酒精,回收酒精時損耗量在30%以上,使成本增高,生產周期長;
(3)成品穩定性差,醇處理的液體制劑在保存過程中易產生沉淀和粘壁現象。因此,實際工作中應視情況具體分析,不可盲目采用。
2 超濾法
超濾法是膜分離技術在中藥提取分離中的具體運用,屬物理分離法,是八十年代初發展起來的新興應用技術,在超濾時,由于超濾膜上存在極小的篩孔,能將大孔徑的大分子物質如鞣質、蛋白質、顆粒狀雜質等無效成分截留,使溶劑和小分子物質(多為有效成分)通過而達到精制目的,具有分離效率高,分離過程中無相變化,能耗低,可在常溫下操作等特點,尤其適合熱敏性物質的分離。超濾法最初主要用于中藥注射液精濾,具有有效成分損失少,除雜效果好,工藝流程短,澄明度好,能除菌等優點。空軍北京醫院將大黃等5種中藥制成10%~30%藥液,分別用水醇法、石硫法、改良明膠法、透析法、醇水法、超濾法制成針劑。池群等[2]用超濾法(50000分子量膜)制備中藥注射劑,對鞣質、果膠、可溶性淀粉的截留率可達98~100%;張宇等[3]用超濾法(50000分子量膜)制備四逆湯口服液,產品穩定性、總固體含量、烏頭類生物堿含量等指標均優于醇沉法。但是,由于超濾膜上篩孔極小,沉積在膜面的物質易形成一層等高濃度的凝膠層,使膜的通過速度和截留性能受到很大影響(稱為濃度極化現象),應采取相應措施,并在超濾前進行預處理,如沉降,或與其它分離方法如澄清法、離心法等聯用,以揚長避短。
3 吸附澄清法
本法主要是向水提取液中加入澄清劑,使藥液中微粒互相合并形成較大微粒而沉析除去。按澄清劑的不同又可分為以下幾種。
(1)明膠鞣酸類澄清劑:在含鞣質中的藥水提取液中加入明膠或蛋清可以形成明膠鞣酸鹽的絡合物,與水中懸浮的顆粒一起沉淀。藥液中帶負電的雜質如樹膠、纖維素等在PH為酸性時,與帶正電荷的明膠相互作用,絮凝而沉淀。胡冠時[4]用甲醛使明膠變性,變成固相多孔微球,能選擇性地吸附藥液中的鞣質,對丹參中的原兒茶醛、丹參素含量無影響;苗青等[5]利用明膠和鞣酸水溶液澄清中藥水提液,結果表明吸附澄清工藝制備的制劑穩定性好且療效優于原工藝。
(2)甲殼素類澄清劑:是一類天然陽離子絮凝劑,為無毒無味不溶于水的白色固體,耐稀酸堿,可生物降解,不形成二次污染,能使經液中帶負電荷的懸浮顆粒絮凝沉淀。倪健等[6]用甲殼素澄清白芍提取液,結果表明澄明度好,成本低,對芍藥甙含量無影響;張文清等[7]以殼聚糖為主,制備丹參口服液,結果原兒茶醛、丹參素含量均高于醇沉法,且產品穩定性良好;儲秋萍[8]用殼聚糖澄清黃芪口服液,以黃芪甲甙、多糖含量為指標考察,認為可代替醇沉法;但張彤等[9]對葛根等20味單味生藥的研究表明殼聚糖絮凝澄清用于中藥有一定的適用范圍,并認為當藥液中有效成分水溶性較小時應慎用。
(3)101果汁澄清劑:是一種新型食用級果汁澄清劑,無毒無味,可與雜質形成絮狀沉淀物一并濾過除去,使用時通常配成5%水溶液使用。郭美雅等[10]用此澄清劑澄清黃芪、茯苓提取液,可使混懸雜質基本沉淀,并證明可完整地保留藥液中有效成分;呂武清等[11]用此法澄清玉屏風口服液,經與醇沉法比較,氨基酸多糖、黃芪甲甙、總固體含量等指標均以澄清法為優。(4)ZTC天然澄清劑:南開大學研制,已規模上市,有多種類型,其中廣泛用于中草藥提取液澄清的是ZTC-Ⅱ型,可代替醇沉工藝,除去蛋白質、鞣質、樹膠等大分子物質,其優點是能保留多糖類成分。但有關該技術用于中草藥提取液精制的研究報道較少,使用時應通過試驗研究其處方中有效成分等指標的影響,有針對性地選用。
4 高速離心法
如果中藥水提取液含不溶性微粒較少,藥液粘度大,一般的精制方法難以進行或對有效成分影響較大時,可采用高速離心分離法。本法能很好地解決固液分離問題,尤其是中藥復方藥味多。有效成分(或部位)不甚明確時,本法能最大限度地保留有效成分,除去懸浮雜質,且無熱處理過程,生產周期短。有報道[12]通過高速離心法、多級濾過法、水醇法對歸脾湯、小柴胡湯、一貫煎三個復方進行精制處理,結果表明高速離心法和多級濾過法制備的歸脾口服液中黃芪甲甙、小柴胡口服液中黃芩甙含量高于水醇法(P<0.01),高速離心法保留多糖類成分和穩定性優于其它兩法;謝秀娟等[13]比較了高速離心法和水醇法制備清熱解毒口服液,結果高速離心法(16000rmin)指標含量明顯高于水醇法(P<0.01)。
5 大孔吸附樹脂法
大孔吸附樹脂自八十年代初開始用于中草藥化學成分的分離,應用較多的主要為D-101型、D-101A型、DA-201型等。唐第光等[14]用大孔吸附樹脂法提取精制三七總皂甙,提取率在88%以上,并可除去糖類等水溶性雜質及大部分脂溶性雜質,降低提取物吸潮性,提高提取物純度。鐘國華等[15]利用大孔樹脂法對龜鹿補腎液的生產工藝進行研究,結果表明樹脂法的淫羊藿甙、蛋白質、多糖等成分含量較醇沉法有明顯提高,且降低成本,提高了生產效率。從報道的文章分析,大孔吸附樹脂法多用于水溶性成分的提取分離。四川省中藥研究所用大孔吸附樹脂(混合型)新工藝對六味地黃膠囊、藿香正氣膠囊進行精制處理,新工藝提取物不僅保留了水提液中的活性成分,活性成分得量也與煎劑一致,而得膏率僅為原工藝的14~110,且不吸潮,不加或少加輔料即可制成膠囊、片劑等劑型。但是,當復方或單味中藥需要保留其中的多糖、蛋白質等大分子物質時,需另行處理。
1 醇沉法
本法是目前應用最為廣泛的一種精制方法,其原理是中藥有效成分既溶于水又溶于醇,而水提取液中常含有粘液質、糊化淀粉、果膠、樹膠、蛋白質等,用適當濃度的乙醇可以有效地沉淀除去。如藥液中含醇量達60%可除去淀粉,含醇量達75%時,除鞣質、水溶性色素等少數無效成分外,大部分雜質均可沉淀除去,大大降低了得膏率。由于這種方法操作簡單,技術與設備要求不高,故自七十年代初一直沿用至今, 成為目前“法定”的精制方法。但是,醇沉法是否保留了有效成分,除去的都是無效成分,越來越多的報道對此持懷疑態度,認為該法有許多不合理性:
(1)中藥總固體特別是有效成分損失嚴重,難以保證本制劑的有效性;
(2)因醇沉法需大量酒精,回收酒精時損耗量在30%以上,使成本增高,生產周期長;
(3)成品穩定性差,醇處理的液體制劑在保存過程中易產生沉淀和粘壁現象。因此,實際工作中應視情況具體分析,不可盲目采用。
2 超濾法
超濾法是膜分離技術在中藥提取分離中的具體運用,屬物理分離法,是八十年代初發展起來的新興應用技術,在超濾時,由于超濾膜上存在極小的篩孔,能將大孔徑的大分子物質如鞣質、蛋白質、顆粒狀雜質等無效成分截留,使溶劑和小分子物質(多為有效成分)通過而達到精制目的,具有分離效率高,分離過程中無相變化,能耗低,可在常溫下操作等特點,尤其適合熱敏性物質的分離。超濾法最初主要用于中藥注射液精濾,具有有效成分損失少,除雜效果好,工藝流程短,澄明度好,能除菌等優點。空軍北京醫院將大黃等5種中藥制成10%~30%藥液,分別用水醇法、石硫法、改良明膠法、透析法、醇水法、超濾法制成針劑。池群等[2]用超濾法(50000分子量膜)制備中藥注射劑,對鞣質、果膠、可溶性淀粉的截留率可達98~100%;張宇等[3]用超濾法(50000分子量膜)制備四逆湯口服液,產品穩定性、總固體含量、烏頭類生物堿含量等指標均優于醇沉法。但是,由于超濾膜上篩孔極小,沉積在膜面的物質易形成一層等高濃度的凝膠層,使膜的通過速度和截留性能受到很大影響(稱為濃度極化現象),應采取相應措施,并在超濾前進行預處理,如沉降,或與其它分離方法如澄清法、離心法等聯用,以揚長避短。
3 吸附澄清法
本法主要是向水提取液中加入澄清劑,使藥液中微粒互相合并形成較大微粒而沉析除去。按澄清劑的不同又可分為以下幾種。
(1)明膠鞣酸類澄清劑:在含鞣質中的藥水提取液中加入明膠或蛋清可以形成明膠鞣酸鹽的絡合物,與水中懸浮的顆粒一起沉淀。藥液中帶負電的雜質如樹膠、纖維素等在PH為酸性時,與帶正電荷的明膠相互作用,絮凝而沉淀。胡冠時[4]用甲醛使明膠變性,變成固相多孔微球,能選擇性地吸附藥液中的鞣質,對丹參中的原兒茶醛、丹參素含量無影響;苗青等[5]利用明膠和鞣酸水溶液澄清中藥水提液,結果表明吸附澄清工藝制備的制劑穩定性好且療效優于原工藝。
(2)甲殼素類澄清劑:是一類天然陽離子絮凝劑,為無毒無味不溶于水的白色固體,耐稀酸堿,可生物降解,不形成二次污染,能使經液中帶負電荷的懸浮顆粒絮凝沉淀。倪健等[6]用甲殼素澄清白芍提取液,結果表明澄明度好,成本低,對芍藥甙含量無影響;張文清等[7]以殼聚糖為主,制備丹參口服液,結果原兒茶醛、丹參素含量均高于醇沉法,且產品穩定性良好;儲秋萍[8]用殼聚糖澄清黃芪口服液,以黃芪甲甙、多糖含量為指標考察,認為可代替醇沉法;但張彤等[9]對葛根等20味單味生藥的研究表明殼聚糖絮凝澄清用于中藥有一定的適用范圍,并認為當藥液中有效成分水溶性較小時應慎用。
(3)101果汁澄清劑:是一種新型食用級果汁澄清劑,無毒無味,可與雜質形成絮狀沉淀物一并濾過除去,使用時通常配成5%水溶液使用。郭美雅等[10]用此澄清劑澄清黃芪、茯苓提取液,可使混懸雜質基本沉淀,并證明可完整地保留藥液中有效成分;呂武清等[11]用此法澄清玉屏風口服液,經與醇沉法比較,氨基酸多糖、黃芪甲甙、總固體含量等指標均以澄清法為優。(4)ZTC天然澄清劑:南開大學研制,已規模上市,有多種類型,其中廣泛用于中草藥提取液澄清的是ZTC-Ⅱ型,可代替醇沉工藝,除去蛋白質、鞣質、樹膠等大分子物質,其優點是能保留多糖類成分。但有關該技術用于中草藥提取液精制的研究報道較少,使用時應通過試驗研究其處方中有效成分等指標的影響,有針對性地選用。
4 高速離心法
如果中藥水提取液含不溶性微粒較少,藥液粘度大,一般的精制方法難以進行或對有效成分影響較大時,可采用高速離心分離法。本法能很好地解決固液分離問題,尤其是中藥復方藥味多。有效成分(或部位)不甚明確時,本法能最大限度地保留有效成分,除去懸浮雜質,且無熱處理過程,生產周期短。有報道[12]通過高速離心法、多級濾過法、水醇法對歸脾湯、小柴胡湯、一貫煎三個復方進行精制處理,結果表明高速離心法和多級濾過法制備的歸脾口服液中黃芪甲甙、小柴胡口服液中黃芩甙含量高于水醇法(P<0.01),高速離心法保留多糖類成分和穩定性優于其它兩法;謝秀娟等[13]比較了高速離心法和水醇法制備清熱解毒口服液,結果高速離心法(16000rmin)指標含量明顯高于水醇法(P<0.01)。
5 大孔吸附樹脂法
大孔吸附樹脂自八十年代初開始用于中草藥化學成分的分離,應用較多的主要為D-101型、D-101A型、DA-201型等。唐第光等[14]用大孔吸附樹脂法提取精制三七總皂甙,提取率在88%以上,并可除去糖類等水溶性雜質及大部分脂溶性雜質,降低提取物吸潮性,提高提取物純度。鐘國華等[15]利用大孔樹脂法對龜鹿補腎液的生產工藝進行研究,結果表明樹脂法的淫羊藿甙、蛋白質、多糖等成分含量較醇沉法有明顯提高,且降低成本,提高了生產效率。從報道的文章分析,大孔吸附樹脂法多用于水溶性成分的提取分離。四川省中藥研究所用大孔吸附樹脂(混合型)新工藝對六味地黃膠囊、藿香正氣膠囊進行精制處理,新工藝提取物不僅保留了水提液中的活性成分,活性成分得量也與煎劑一致,而得膏率僅為原工藝的14~110,且不吸潮,不加或少加輔料即可制成膠囊、片劑等劑型。但是,當復方或單味中藥需要保留其中的多糖、蛋白質等大分子物質時,需另行處理。