李存玉,蔣佳麗,鄒雨岑,許啟龍,支興蕾,彭國(guó)平*
1.南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,江蘇 南京 210023
2.江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司,江蘇 連云港 222001
3.中藥制藥過程新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 連云港 222001
中藥制藥過程中成分存在狀態(tài)與其傳遞規(guī)律息息相關(guān),包括提取、分離、制劑成型等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。中藥復(fù)方是分子、離子、締合物、復(fù)合物等多狀態(tài)共存的溶液體系,不同存在狀態(tài)間的作用力差異,導(dǎo)致在制藥關(guān)鍵環(huán)節(jié),如醇沉、樹脂吸附、澄清化過濾等,難以取得一致的成分傳遞規(guī)律,影響制劑中間體及產(chǎn)品質(zhì)量均一性[1-2]。
目前,中藥成分存在狀態(tài)解析多通過紅外光譜、核磁共振技術(shù)綜合分析[3-4],但是成分脫離原溶液環(huán)境,引起存在狀態(tài)比例或官能團(tuán)結(jié)合位點(diǎn)變化,難以進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià),且僅能對(duì)存在狀態(tài)進(jìn)行定性分析,無法解讀復(fù)雜溶液體系中成分存在狀態(tài)比例。納濾作為常溫化分離的技術(shù)手段,截留相對(duì)分子質(zhì)量為100~1000,適用于荷電中藥成分精制[5-6]。前期研究發(fā)現(xiàn)[7-8],溶質(zhì)存在狀態(tài)決定納濾分離行為,且分離過程中傳質(zhì)系數(shù)與溶質(zhì)濃度呈冪值相關(guān),溝通“存在狀態(tài)-傳質(zhì)系數(shù)-溶質(zhì)濃度”的內(nèi)在聯(lián)系,提出傳質(zhì)系數(shù)是溶質(zhì)多種存在狀態(tài)分離綜合的假說,以期為中藥復(fù)雜溶液體系中成分狀態(tài)擬合分析提供理論基礎(chǔ)。
本實(shí)驗(yàn)以酸堿共存溶液體系丹參-枳實(shí)復(fù)方為研究對(duì)象,選擇丹參酚酸及枳實(shí)生物堿為指標(biāo),計(jì)算膜通量、成分截留率,擬合傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型,以單體成分為參照,計(jì)算丹參-枳實(shí)復(fù)方藥液中原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B、辛弗林的存在狀態(tài)比例,闡明多狀態(tài)共存的復(fù)方溶液納濾分離機(jī)制,為中藥復(fù)方成分分離精制提供技術(shù)支撐。
Fog-machine 中壓納濾泵、TNZ-1 型納濾分離組件,南京拓鉒醫(yī)藥科技有限公司;Waters e2695高效液相色譜儀、PDA 檢測(cè)器,美國(guó)Waters 公司;PB-10 型pH 計(jì),德國(guó)Sartorius 公司;MS105DU 型十萬分之一電子天平,瑞士Mettler Toledo 集團(tuán);KH-250B 型超聲波清洗器,昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司;CS-60 型電熱型蒸煮爐,山東啟信廚業(yè)有限公司。
1812 型卷式膜,納濾膜截留相對(duì)分子質(zhì)量800、微濾膜孔徑0.45 μm,有效過濾面積0.30 m2,星達(dá)(泰州)膜科技有限公司;丹參、枳實(shí)飲片購(gòu)于安徽普仁中藥飲片有限公司,經(jīng)南京中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定教研室嚴(yán)輝副教授鑒定,分別為唇形科植物丹參Salvia miltiorrhizaBge.的干燥根及根莖、蕓香科植物酸橙Citrus aurantiumL.的干燥幼果,符合《中國(guó)藥典》2020年版相關(guān)項(xiàng)下要求;對(duì)照品丹酚酸B(批號(hào)111562-201716,質(zhì)量分?jǐn)?shù)94.1%)、原兒茶醛(批號(hào)110810-201608,質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.3%)、迷迭香酸(批號(hào)111871-201706,質(zhì)量分?jǐn)?shù)90.5%)、辛弗林(批號(hào)110727-201809,質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.5%),中國(guó)食品藥品檢定研究院;提取物丹酚酸B(批號(hào)jbz0501,質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.0%)、原兒茶醛(批號(hào)jbz1001,質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.0%)、迷迭香酸(批號(hào)jbz0810,質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.0%)、辛弗林(批號(hào)jbz0101,質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.0%),南京金益柏生物科技有限公司;乙腈、甲醇、甲酸為色譜純,水為純化水。
2.1.1 丹參-枳殼復(fù)方溶液 稱取丹參飲片3.0 kg、枳殼飲片2.0 kg 置于電熱型蒸煮爐中常壓煎煮,加入10 倍純化水常壓煎煮2 次,每次為1.0 h,濾液采用0.45 μm 卷式微濾膜濾過,制得復(fù)方溶液。
2.1.2 單體成分溶液 根據(jù)復(fù)方溶液中原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B、辛弗林質(zhì)量濃度,分別稱取原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B、辛弗林提取物,采用純化水分別配制質(zhì)量濃度為85.20 μg/mL 的原兒茶醛單體溶液、42.50 μg/mL 迷迭香酸單體溶液、6.43 mg/mL 丹酚酸B 單體溶液、103.5 μg/mL 辛弗林單體溶液,根據(jù)復(fù)方溶液pH 值,分別調(diào)節(jié)單體成分溶液pH 值為5.40,超聲10 min,即得4 種單體成分溶液。
2.1.3 混合對(duì)照品溶液 分別精密稱取干燥至恒定質(zhì)量的丹酚酸B、迷迭香酸、原兒茶醛對(duì)照品6.50、1.82、2.55 mg,置于25 mL 棕色量瓶中,加入甲醇稀釋至刻度,得含3 種成分質(zhì)量濃度分別為260.0、84.0、102.0 μg/mL 的混合對(duì)照品溶液。
2.1.4 辛弗林對(duì)照品溶液 精密稱取干燥至恒定質(zhì)量的辛弗林對(duì)照品10.2 mg,置于10 mL 量瓶中,50%甲醇水溶液稀釋至刻度,得質(zhì)量濃度為1.02 mg/mL 辛弗林對(duì)照品溶液。
根據(jù)圖1 所示,組裝納濾分離設(shè)備,采用管路依次連接儲(chǔ)液罐、中壓泵、壓力表、納濾膜、截留閥,以及進(jìn)液、截留液、納濾液。供試品溶液置于儲(chǔ)液罐中,分離過程中通過中壓泵轉(zhuǎn)速以及截留閥調(diào)節(jié)分離壓力,進(jìn)行納濾分離,待儲(chǔ)液罐中溶質(zhì)質(zhì)量濃度趨于平穩(wěn)后,取樣平衡液,檢測(cè)納濾膜通量(Jv,m/s),進(jìn)而收集納濾液,高效液相檢測(cè)平衡液、納濾液中溶質(zhì)質(zhì)量濃度,計(jì)算截留率(R)。
C1、C2分別為溶質(zhì)在平衡液、納濾液中的質(zhì)量濃度
圖1 納濾分離設(shè)備Fig.1 Nanofiltration separation equipment
前期研究發(fā)現(xiàn)[9-10],中藥成分的納濾傳質(zhì)系數(shù)(k)與成分質(zhì)量濃度呈冪值相關(guān),調(diào)節(jié)溶液環(huán)境以保障單體成分溶液中分子態(tài)與離子態(tài)比例與復(fù)雜溶液的一致性?;凇皞髻|(zhì)系數(shù)可以表征成分通過納濾膜孔的難易程度,且是多種存在狀態(tài)的綜合分離的表現(xiàn)”理論,擬合單體目標(biāo)成分傳質(zhì)系數(shù),計(jì)算復(fù)雜溶液中目標(biāo)成分在達(dá)到相同傳質(zhì)系數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的成分濃度,二者的濃差值,即為除了分子態(tài)、離子態(tài)的其他存在狀態(tài)。
取單體成分供試品溶液,采用純化水稀釋,分別稀釋1.25、2.5、5.0 倍,調(diào)節(jié)溶液pH 值為5.40,將供試品溶液置于納濾儲(chǔ)液罐中,調(diào)節(jié)納濾分離壓力分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 MPa,收集系列質(zhì)量濃度單體溶液不同操作壓力下的Jv、R。
根據(jù)式(1)擬合ln[Jv(1-R)/R]與Jv的線性方程,斜率為1/k,截距為ln(DK/δ);δ為膜厚度(cm);DK/δ用于表征膜傳質(zhì)性能(cm/s)。根據(jù)線性方程斜率計(jì)算k,通過式(2)計(jì)算k與溶質(zhì)初始質(zhì)量濃度C0的相關(guān)性,其中a為相關(guān)系數(shù),n為冪值。
根據(jù)單體成分傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型中k與C0的相關(guān)性,進(jìn)行丹參-枳實(shí)復(fù)方溶液納濾分離,采用純化水稀釋分別稀釋1.25、2.5、5.0 倍,調(diào)節(jié)溶液pH 值為5.40,將復(fù)方溶液供試品溶液置于納濾儲(chǔ)液罐中收集系列濃度相應(yīng)條件下的Jv、R,根據(jù)式(1)計(jì)算k,根據(jù)式(2)擬合k與C0的相關(guān)性,方程回歸系數(shù)大于0.98,說明二者相關(guān)性強(qiáng),傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型成立。基于成分存在狀態(tài)決定納濾傳質(zhì)行為的納濾分離理論,通過復(fù)方溶液中溶質(zhì)k值,計(jì)算單體溶液中C0,進(jìn)而對(duì)比相同溶質(zhì)在復(fù)方溶液和單體溶液中質(zhì)量濃度差異,計(jì)算溶質(zhì)發(fā)生復(fù)合反應(yīng)的比例。
2.4.1 辛弗林 參考文獻(xiàn)中色譜條件[11],分別精密吸取辛弗林對(duì)照品溶液0.1、0.5、1.0、2.0、5.0 mL置于10 mL 量瓶中,50%甲醇水溶液稀釋至刻度,高效液相色譜儀檢測(cè),以峰面積為縱坐標(biāo)(Y1),對(duì)照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X1),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行線性回歸,得回歸方程為Y1=1 340.2X1+26 711,R2=0.999 3,結(jié)果表明辛弗林在10.2~510.0 μg/mL線性關(guān)系良好。
2.4.2 丹參酚酸 參考文獻(xiàn)中色譜條件[7],分別精密吸取混合對(duì)照品溶液0.1、0.2、0.4、0.6、1.0 mL置于1 mL 棕色量瓶中,甲醇稀釋至刻度,高效液相色譜儀檢測(cè),以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),對(duì)照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行線性回歸,得回歸方程:原兒茶醛Y=1 068.8X+641.53,R2=0.999 1;迷迭香酸Y=6 248.2X-8 873.7,R2=0.999 4;丹酚酸BY=3 363.1X-9 776.9,R2= 0.999 3;結(jié)果表明原兒茶醛在10.2~102.0 μg/mL、迷迭香酸在7.28~72.8 μg/mL、丹酚酸B 在26.0~260.0 μg/mL 線性關(guān)系良好。
精密度RSD 為原兒茶醛0.76%、迷迭香酸0.85%、丹酚酸B 1.13%;重復(fù)性RSD 為原兒茶醛1.12%、迷迭香酸1.40%、丹酚酸B 1.78%;加樣回收率分別為原兒茶醛100.75%、迷迭香酸97.40%、丹酚酸B 102.20%,RSD 分別為1.82%、2.11%、2.32%;該方法精密度、重復(fù)性和加樣回收率均符合要求,供試品溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
不同成分在系列操作壓力下的膜通量如圖2 所示,隨著納濾壓力增加,驅(qū)動(dòng)力增加,膜通量呈現(xiàn)出升高趨勢(shì),其中原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B、辛弗林水溶液的相關(guān)性散點(diǎn)圖分布相對(duì)集中,計(jì)算壓力(P)和膜通量的相關(guān)性,結(jié)果如表1 所示,二者線性關(guān)系良好,4 種成分的線性方程回歸系數(shù)R2均大于0.96。丹參-枳實(shí)復(fù)方溶液出現(xiàn)通量增加進(jìn)而平緩的趨勢(shì),壓力和膜通量的相關(guān)性方程回歸系數(shù)為0.940 6,提示在復(fù)方溶液納濾分離時(shí),隨著壓力升高,納濾膜表面因出現(xiàn)濃差極化,膜通量趨于穩(wěn)定。
圖2 壓力對(duì)納濾膜通量的影響Fig.2 Effect of pressure on nanofiltration flux
表1 壓力與納濾膜通量的線性方程Table 1 Linear equation of pressure and nanofiltration flux
2.6.1 單體成分 分析圖3-a 中操作壓力對(duì)成分分離行為的影響,其中隨著壓力升高,成分均呈現(xiàn)出截留率輕微下降的趨勢(shì),且壓力越高,此趨勢(shì)越明 顯,說明高壓力環(huán)境下的納濾分離過程,出現(xiàn)濃差極化[12],致使膜表面成分濃度高于溶液環(huán)境,在道南效應(yīng)和溶解-擴(kuò)散效應(yīng)的協(xié)同下[13-14],成分透過納濾膜。此外,原兒茶醛、迷迭香酸、丹酚酸B 分離符合孔徑篩分模型,而辛弗林在pH 值為5.4 時(shí),多以離子態(tài)形式存在,雖相對(duì)分子質(zhì)量與原兒茶醛相近,在道南效應(yīng)作用下,截留率稍高于原兒茶醛。
圖3 壓力對(duì)成分截留率的影響Fig.3 Effect of pressure on component rejection
2.6.2 丹參-枳實(shí)復(fù)方溶液 對(duì)比圖3-a 和圖3-b,相較于單體溶液,復(fù)方溶液中4 種指標(biāo)性成分截留率均明顯升高,結(jié)合成分的物化性質(zhì),推測(cè)丹參、枳實(shí)提取時(shí),發(fā)生酸堿復(fù)合反應(yīng)[15],成分空間尺寸增加,基于納濾孔道位阻效應(yīng),復(fù)合態(tài)形式存在的成分難以通過納濾膜,出現(xiàn)截留率升高的現(xiàn)象。根據(jù)截留率變化可以初步判斷成分存在狀態(tài)變化規(guī)律,但是對(duì)于闡明存在狀態(tài)比例存在局限性。
2.7.1 原兒茶醛 對(duì)不同質(zhì)量濃度、溶液條件下的原兒茶醛的ln[Jv(1-Ro)/Ro]和Jv進(jìn)行相關(guān)性擬合,結(jié)果見圖4,根據(jù)相關(guān)性散點(diǎn)分布圖,可以看出, ln[Jv(1-Ro)/Ro]和Jv呈現(xiàn)線性相關(guān)性,對(duì)比原兒茶醛單體溶液和復(fù)方溶液,散點(diǎn)分布存在差異,說明不同溶液環(huán)境影響原兒茶醛的納濾傳質(zhì)行為。進(jìn)而對(duì)傳質(zhì)系數(shù)k與原兒茶醛質(zhì)量濃度C進(jìn)行冪相關(guān)擬合,結(jié)果見圖5,二者呈現(xiàn)較高的冪值相關(guān),回歸系數(shù)均大于0.99,納濾傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型成立。
圖4 原兒茶醛ln[Jv(1-Ro)/Ro]對(duì)JV 的相關(guān)性Fig.4 Correlation between ln[Jv(1-Ro)/Ro] and Jv of protocatechuic aldehyde
圖5 原兒茶醛納濾傳質(zhì)系數(shù)與質(zhì)量濃度的相關(guān)性曲線Fig.5 Correlation curve between k and C of protocatechuic aldehyde
納濾分離時(shí)溶質(zhì)存在狀態(tài)決定了納濾傳質(zhì)行為,pH 值為5.4 時(shí),原兒茶醛主要以分子態(tài)形式存在,以原兒茶醛單體溶液為參照,根據(jù)傳質(zhì)系數(shù)與濃度的相關(guān)性方程,計(jì)算復(fù)方提取液中以復(fù)合態(tài)形式存在的原兒茶醛質(zhì)量濃度,結(jié)果見表2,隨著復(fù)方提取液的逐步稀釋,溶液中以原兒茶醛存在狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定,大部分以分子態(tài)形式存在,丹參、枳實(shí)提取液原液中以復(fù)合態(tài)形式存在的比例為26.17%。
表2 復(fù)方溶液中原兒茶醛復(fù)合態(tài)比例Table 2 Composite state proportion of protocatechuic aldehyde in complex solution
2.7.2 迷迭香酸 擬合迷迭香酸ln[Jv(1-Ro)/Ro]和Jv的相關(guān)性,結(jié)果見圖6,ln[Jv(1-Ro)/Ro]與Jv呈現(xiàn)線性相關(guān)性,回歸系數(shù)均大于0.98。根據(jù)線性方程斜率計(jì)算傳質(zhì)系數(shù),進(jìn)而與質(zhì)量濃度進(jìn)行冪相關(guān)擬合,結(jié)果見圖7,二者呈現(xiàn)良好的冪值相關(guān),回歸系數(shù)均大于0.99,納濾傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型成立。
圖6 迷迭香酸ln[Jv(1-Ro)/Ro]對(duì)Jv 的相關(guān)性Fig.6 Correlation between ln[Jv(1-Ro)/Ro] and Jv of rosmarinic acid
圖7 迷迭香酸納濾傳質(zhì)系數(shù)與質(zhì)量濃度的相關(guān)性曲線Fig.7 Correlation curve between k and C0 of rosmarinic acid
迷迭香酸解離常數(shù)為4.10,在pH 值為5.4 時(shí),主要以單分子形式的離子態(tài)存在,根據(jù)迷迭香酸單體成分傳質(zhì)系數(shù)與質(zhì)量濃度的相關(guān)性方程,計(jì)算復(fù)方溶液中相應(yīng)傳質(zhì)系數(shù)下的對(duì)應(yīng)質(zhì)量濃度,進(jìn)而計(jì)算復(fù)方提取液中迷迭香酸復(fù)合態(tài)存在的比例,結(jié)果見表3,其中復(fù)方提取液中占比為79.87%。同時(shí),在相同溶質(zhì)質(zhì)量濃度環(huán)境下,復(fù)方提取液中傳質(zhì)系數(shù)同比下降,說明迷迭香酸因酸堿復(fù)合引起的成分存在狀態(tài)變化。同時(shí),隨著復(fù)方提取液的稀釋,迷迭香酸存在狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。
表3 復(fù)方溶液中迷迭香酸復(fù)合態(tài)比例Table 3 Composite state proportion of rosmarinic acid in complex solution
2.7.3 丹酚酸B 擬合丹酚酸B ln[Jv(1-Ro)/Ro]和Jv的相關(guān)性,結(jié)果見圖8,ln[Jv(1-Ro)/Ro]與Jv呈現(xiàn)線性相關(guān)性,回歸系數(shù)均大于0.98。進(jìn)而擬合傳質(zhì)系數(shù)與質(zhì)量濃度的相關(guān)性,結(jié)果見圖9,二者呈現(xiàn)良好的冪值相關(guān),回歸系數(shù)均大于0.99,納濾傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型成立。
圖8 丹酚酸B ln[Jv(1-Ro)/Ro]對(duì)Jv 的相關(guān)性Fig.8 Correlation between ln[Jv(1-Ro)/Ro] and Jv of salvianolic acid B
圖9 丹酚酸B 納濾傳質(zhì)系數(shù)與質(zhì)量濃度的相關(guān)性曲線Fig.9 Correlation curve between k and C of salvianolic acid B
丹酚酸B 解離常數(shù)為2.77,在pH 5.4 時(shí),主要以離子態(tài)形式存在,其中復(fù)方溶液中丹酚酸B 截留率高于單體溶液,提示復(fù)方提取液中存在復(fù)合反應(yīng)引起成分存在狀態(tài)變化,根據(jù)丹酚酸B 單體成分傳 質(zhì)系數(shù)與濃度的相關(guān)性方程,計(jì)算復(fù)方溶液中相應(yīng)傳質(zhì)系數(shù)下的發(fā)生復(fù)合反應(yīng)的丹酚酸B 質(zhì)量濃度,結(jié)果見表4,復(fù)方提取液中占比為89.15%。結(jié)合表2、3 中數(shù)據(jù),丹參、枳實(shí)復(fù)方提取過程中,酚酸和 生物堿之間存在復(fù)合反應(yīng),其中反應(yīng)發(fā)生的程度為丹酚酸B>迷迭香酸>原兒茶醛,其中丹酚酸B 和迷迭香酸主要以復(fù)合態(tài)形式存在與復(fù)方提取液中,而原兒茶醛主要以分子態(tài)形式存在。
表4 復(fù)方溶液中丹酚酸B 復(fù)合態(tài)比例Table 4 Composite state proportion of salvianolic acid B in complex solution
2.7.4 辛弗林 從圖10 可知,ln[Jv(1-Ro)/Ro]與Jv呈現(xiàn)線性正相關(guān),擬合傳質(zhì)系數(shù)與辛弗林濃度的相關(guān)性,結(jié)果見圖11,在單體溶液和提取液中均呈冪值相關(guān),且回歸系數(shù)大于0.98,納濾傳質(zhì)模型成立。辛弗林解離常數(shù)在8.57 左右,在pH 值為5.4 溶液 環(huán)境下,主要以離子態(tài)形式存在,經(jīng)過擬合計(jì)算辛弗林存在狀態(tài)(表5),復(fù)方提取液中辛弗林以復(fù)合態(tài)形式存在,其傳質(zhì)系數(shù)較單體溶液明顯下降。
圖10 辛弗林ln[Jv(1-Ro)/Ro]對(duì)Jv 的相關(guān)性Fig.10 Correlation between ln[Jv(1-Ro)/Ro] and Jv of synephrine
圖11 辛弗林納濾傳質(zhì)系數(shù)與質(zhì)量濃度的相關(guān)性曲線Fig.11 Correlation curve between k and C of synephrine
表5 復(fù)方溶液中辛弗林復(fù)合態(tài)比例Table 5 Composite state proportion of synephrine in complex solution
綜合對(duì)比表2~5,經(jīng)過丹參、枳實(shí)配伍提取,結(jié)合成分存在狀態(tài)與傳質(zhì)系數(shù)的相關(guān)性,復(fù)方提取液中生物堿主要與迷迭香酸、丹酚酸B 發(fā)生復(fù)合反應(yīng)。相較于單體成分,復(fù)方提取液中原兒茶醛截留率升高5%左右,但仍有26.17%的原兒茶醛與枳實(shí)中生物堿發(fā)生復(fù)合反應(yīng),改變其納濾傳質(zhì)行為。
成分存在狀態(tài)決定了物化性質(zhì),影響中藥制藥過程中的成分傳遞規(guī)律和制劑質(zhì)量均一性。中藥復(fù)雜溶液體系,成分間作用行為復(fù)雜,難以借助檢測(cè)手段予以表征,目前采用核磁共振、紅外掃描、X衍射技術(shù)需要改變成分所在溶液環(huán)境,或采取固體狀態(tài)進(jìn)行分析,僅能對(duì)可能存在的分子間作用行為進(jìn)行定性評(píng)估,難以定量評(píng)價(jià)。本實(shí)驗(yàn)研究丹參-枳實(shí)復(fù)方,是基于丹參中水溶性酚酸類成分呈現(xiàn)出分子量、解離常數(shù)呈現(xiàn)梯度差異,在考察酸堿復(fù)合反應(yīng)對(duì)納濾分離的影響時(shí),枳實(shí)中代表性生物堿辛弗林與丹參酚酸類成分發(fā)生酸堿復(fù)合反應(yīng),引起成分存在狀態(tài)改變和分離行為變化,但分離機(jī)制不清 晰,因此探索復(fù)雜溶液體系中成分存在狀態(tài)定量計(jì)算方法。
基于納濾傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型中成分狀態(tài)與傳質(zhì)行為的相關(guān)性,在相同質(zhì)量濃度、pH 值質(zhì)量條件下,選擇單體成分為參照,擬合濃度與傳質(zhì)系數(shù)的冪值方程,構(gòu)建復(fù)方溶液中成分狀態(tài)解析模式。丹參-枳實(shí)復(fù)方溶液中以復(fù)合態(tài)形式存在的比例為原兒茶醛26.17%,迷迭香酸79.87%,丹酚酸B 89.15%,辛弗林96.92%,成分的納濾分離效果是多種存在狀態(tài)協(xié)同的體現(xiàn),其中迷迭香酸、丹酚酸B、辛弗林主要以復(fù)合態(tài)形式分離,而原兒茶醛主要以分子態(tài)形式分離。中藥復(fù)方配伍衍生出多成分、多狀態(tài)共存的復(fù)雜溶液環(huán)境,如枳實(shí)理中湯加丹參飲,方中除了丹參、枳實(shí)外還包括干姜、炙甘草、砂仁等中藥,存在酸堿復(fù)合反應(yīng)、皂苷-揮發(fā)油締合反應(yīng)等,通過微濾預(yù)處理降低不溶性微粒引起的膜組件污染,保障膜通量,理論上適用于復(fù)雜溶液中成分存在狀態(tài)解析。
中藥成分結(jié)構(gòu)多樣,分子量分布廣泛,而所構(gòu)建的復(fù)方溶液中成分狀態(tài)解析模式是基于水溶液環(huán)境,同時(shí)納濾膜截留相對(duì)分子質(zhì)量在100~1000,針對(duì)有機(jī)溶液環(huán)境,以及相對(duì)分子質(zhì)量超出納濾分離范圍的中藥成分存在狀態(tài)解析應(yīng)用中存在局限性。因此,圍繞有機(jī)溶液環(huán)境下的納濾分離機(jī)制,超濾傳質(zhì)行為與溶質(zhì)濃度的相關(guān)性研究拓展成分狀態(tài)解析模式應(yīng)用范圍的關(guān)鍵[16-18]。基于傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型研究中藥復(fù)方中成分存在狀態(tài),進(jìn)而闡明納濾分離機(jī)制,對(duì)于指導(dǎo)制藥過程中的成分精制分離、提升納濾技術(shù)的適用性提供了技術(shù)支撐。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突