褚晨亮，曾令杰，翁海鵬

（廣東藥學(xué)院中藥學(xué)院，廣東 廣州 510006）

膜分離技術(shù)為發(fā)達(dá)國家21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)之 一，廣泛應(yīng)用于化工、電子、輕工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)，至今已形成了相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。它具有低溫操作、能耗低、分子級分離、冷除菌的特點，適合于高熱敏性物質(zhì)的提取分離和濃縮，已在一些中藥制劑的分離和濃縮工藝之中有應(yīng)用［1-4］。對于一些活性成分容易受熱分解的中藥提取液的濃縮，膜分離技術(shù)更具有優(yōu)勢［5］。

穿心蓮藥材為爵床科植物穿心蓮Andrographis paniculata(Burm.f.)Nees的干燥地上部分，具有清熱解毒、涼血消腫之功效［6］，在廣東分布較廣，栽培歷史悠久。它是穿心蓮注射液、穿琥寧制劑、穿心蓮片、消炎利膽片、復(fù)方穿心蓮片等多種中成藥的原料藥材。其活性成分穿心蓮內(nèi)酯等受熱不穩(wěn)定，易于分解［7］。研究表明，穿心蓮內(nèi)酯在加熱過程中容易脫水形成脫水穿心蓮內(nèi)酯，長時間加熱會導(dǎo)致內(nèi)酯環(huán)的結(jié)構(gòu)破壞。穿心蓮提取液經(jīng)過濃縮和干燥后，穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的損失率大。因而，優(yōu)化工藝、減少提取濃縮過程中穿心蓮內(nèi)酯類成分的受熱損失一直是以穿心蓮為原料的中成藥生產(chǎn)廠家急需解決的重要課題。本實驗探討了膜分離技術(shù)在穿心蓮提取液濃縮工藝中的應(yīng)用。

1 儀器與材料

1.1 儀器與設(shè)備 SHB IllA型循環(huán)水式多用真空泵 (鄭州長城科工貿(mào)有限公司)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 (鞏義市予華儀器有限公司)；PP棉 (蘇州嵐山保溫材料有限公司)，陶瓷膜(合肥世杰膜工程有限責(zé)任公司)，中空性纖維膜 (北京時代沃頓科技有限公司)，納濾膜 (北京時代沃頓科技有限公司)；島津LC-20AT高效液相色譜儀 (配有US/Vis檢測器，Shimadzu色譜工作站)。

1.2 藥品與試劑 穿心蓮藥材 (廣東藥學(xué)院藥用植物園)、對照品穿心蓮內(nèi)酯 (批號110797-200307)、脫水穿心蓮內(nèi)酯 (批號857-200105)購自中國藥品生物制品檢定所；色譜純甲醇購自Merck公司，水為自制的超純水；其它試劑均為分析純，購自天津市富起化工有限公司。

2 實驗部分

2.1 穿心蓮藥材的提取 取10 kg的穿心蓮藥材，分別以10倍量85%乙醇冷浸提取2次，每次冷浸提取時間為24 h；提取結(jié)束后，過濾，合并兩次濾液，得到穿心蓮提取液，取樣50 mL，編號為AP0，按2.3項下的方法測定穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含有量。其余提取液分置于兩個容器中；一份以熱濃縮工藝濃縮，一份用以膜濃縮工藝的考察。

2.2 穿心蓮提取液的濃縮

2.2.1 穿心蓮提取液的熱濃縮 取10 L的穿心蓮提取液，以旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在85℃下濃縮回收乙醇，濃縮到1 L為止，得到濃縮樣品，編號為AP1，按2.3項下的方法測定穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含有量。

2.2.2 穿心蓮提取液的膜組合濃縮 在外加壓力下，穿心蓮提取液能夠通過納濾膜，但難于通過反滲透膜。故確定以納濾膜來濃縮穿心蓮提取液，其膜組合濃縮的考察工藝路線為:穿心蓮提取液→超濾膜除雜→納濾膜濃縮→濃縮液，實驗工藝流程如圖1所示。

圖1 穿心蓮提取液的膜組合實驗工藝流程

按照上述工藝路線，每次取10 L的穿心蓮提取液分別經(jīng)過中空纖維膜、陶瓷膜及PP棉超濾除雜，保持高壓泵的工作壓力在0.6～0.7 MPa之間。超濾后，收集膜后的超濾液，分別取50 mL，編號為AP2、AP3、AP4，按2.3項下的方法測定穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含有量。取樣后剩余的超濾液分別進(jìn)行納濾膜濃縮。

保持高壓泵的工作壓力在0.6～0.7 MPa之間，分別將上述超濾液經(jīng)納濾膜循環(huán)濃縮，當(dāng)膜后液減少到1 L時停止?jié)饪s，分別得到濃縮后的樣品，編號為 AP5、AP6、AP7，按2.3項下的方法測定穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含有量。

2.3 穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯的測定 分別精密吸取上述穿心蓮提取液或超濾液10.0 mL、或濃縮液1.0 mL，揮干后加40%甲醇20 mL溶解，完全轉(zhuǎn)移至預(yù)處理好的中性氧化鋁柱上 (內(nèi)徑以及2.0 cm，100～200目，裝量5 g)，40%甲醇液濾過后，再以30 mL甲醇洗脫，收集洗脫液，蒸干，以甲醇溶解定容成10 mL，即制得HPLC用供試品溶液，按本課題組以前建立的HPLC法［8］，測定各樣品中穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯的含有量。

3 實驗結(jié)果

3.1 穿心蓮提取液的蒸發(fā)濃縮工藝和膜濃縮工藝中的比較 按照上述方法，分別測定穿心蓮提取液及其熱濃縮和膜濃縮后的溶液中穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含有量，以此來評價穿心蓮提取液的熱濃縮工藝和膜組合濃縮工藝。其結(jié)果見表1。

表1 各樣品中穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含有量(n=3)

表1結(jié)果說明，穿心蓮提取液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)熱濃縮后，穿心蓮內(nèi)酯總量有一定的損失，脫水穿心蓮內(nèi)酯的總量有一定的增加，表明穿心蓮內(nèi)酯在熱濃縮中分解，其中部分轉(zhuǎn)化成了脫水穿心蓮內(nèi)酯。10 L穿心蓮提取液濃縮成1 L濃縮液時，10 L提取液中穿心蓮內(nèi)酯的總量為5.18 g，脫水穿心蓮內(nèi)酯的總量為1.14 g；經(jīng)濃縮成1 L后，其穿心蓮內(nèi)酯的總量減少到3.338 g，脫水穿心蓮內(nèi)酯的總量上升到1.332 g。

各種超濾膜能有效地對穿心蓮提取液進(jìn)行過濾，且對其中的穿心蓮內(nèi)酯等活性成分的幾乎無吸附作用。納濾膜對超濾后穿心蓮提取液的濃縮效果較好。其濃縮后樣品中穿心蓮內(nèi)酯的含有量明顯高于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)熱濃縮的樣品。

3.2 膜組合優(yōu)選的實驗考查 反映濃縮效果的重要指標(biāo)是其中活性成分的轉(zhuǎn)移率。本實驗以濃縮后與濃縮前樣品中穿心蓮內(nèi)酯或脫水穿心蓮內(nèi)酯總量的百分比來表示轉(zhuǎn)移率。不同組合膜的濃縮效果與蒸發(fā)濃縮的比較見表2。

表2 蒸發(fā)熱濃縮和組合膜濃縮工藝的比較

表2結(jié)果表明，穿心蓮內(nèi)酯在蒸發(fā)熱濃縮工藝中的轉(zhuǎn)移率較低，僅65.2%，在不同組合膜濃縮工藝中的轉(zhuǎn)移率相對較高，在85%以上，其中，穿心蓮提取液經(jīng)PP棉超濾膜+納濾膜組合的濃縮方式中，穿心蓮內(nèi)酯的轉(zhuǎn)移率最高，且膜運行較穩(wěn)定，是本次實驗中較好的一種膜組合濃縮方式。

4 討論

4.1 選用超濾膜過濾除去淀粉等雜質(zhì)、納濾膜濃縮的工藝，可以實現(xiàn)穿心蓮提取液的膜濃縮，且膜工作后經(jīng)清洗均能很好的恢復(fù)。通過對不同規(guī)格超濾膜和納濾膜的比較，經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)PP棉和納濾膜的組合膜濃縮工藝為穿心蓮提取液合適的濃縮工藝。

4.2 穿心蓮提取液的蒸發(fā)熱濃縮工藝中穿心蓮內(nèi)酯的損失高于膜組合濃縮工藝。在傳統(tǒng)的熱濃縮工藝中，穿心蓮內(nèi)酯的損失率達(dá)35%左右，但在膜分離濃縮工藝中，穿心蓮內(nèi)酯的損失率在10%以下。且采用膜分離技術(shù)處理后，可有效地克服無效成分量大而有效成分量低等共性缺點［9］，是提高中藥制藥水平和產(chǎn)品質(zhì)量、進(jìn)行劑型改造、提高療效、降低能耗與成本的有效方法之一。

［1］魯傳華，賈 勇，張菊生，等.麻黃及黃連生物堿膜提取方法的研究［J］.中成藥，2002，24(4):11-14.

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［3］王子堯，陳 彥，孫文秀.超濾法分離丹皮多糖的研究［J］.膜科學(xué)與技術(shù)，2009，29(4):98-99.

［4］高林霞，王秀霞，萬端極.提取麻黃堿的新工藝［J］.應(yīng)用化工，2008，37(10):1254-1256.

［5］武治昌，劉玉環(huán).反滲透膜濃縮－真空冷凍干燥制備蘆薈活性凝膠的工藝研究［J］.中國食物與營養(yǎng)，2009(6):53-54.

［6］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典:2010年版一部［S］.北京:中國醫(yī)藥科技出版社，2010:251-252.

［7］楊東升，陳松光，歐陽惠芳，等.穿心蓮流膏中穿心蓮內(nèi)酯類成分在烘干過程中的變化情況探討［J］.中成藥，2003，25(11):8-10.

［8］曾令杰，梁 暉，林蔚蘭.穿心蓮各生育期的藥材質(zhì)量和干物質(zhì)積累動態(tài)研究［J］.中成藥，2007，29(6):870-872.

［9］王永剛，李 衛(wèi).膜技術(shù)分離純化對花生殼多酚提取液品質(zhì)的影響［J］.食品研究與開發(fā)，2010，31(9):72-74.