板藍根水提液納濾濃縮工藝研究

伍永富，朱河澄，馮天炯，羅維早

(1．太極集團重慶中藥二廠有限公司，重慶 402284； 2．太極集團有限公司，重慶 408000)

·實驗研究·

板藍根水提液納濾濃縮工藝研究

伍永富1，朱河澄1，馮天炯2，羅維早2

(1．太極集團重慶中藥二廠有限公司，重慶 402284； 2．太極集團有限公司，重慶 408000)

目的 探討板藍根水提液的納濾濃縮工藝。方法 采用高效液相色譜（HPLC）法測定（R，S）告依春保留率，檢測波長為245 nm，流動相為甲醇－0．02%磷酸溶液（7∶93）。以（R，S）告依春保留率和膜通量為指標，通過單因素試驗分析截留相對分子質量、操作壓力、吸附特征等因素對板藍根水提液濃縮工藝的影響。結果 （R，S）告依春的保留率隨著膜相對分子質量減小而增大，受壓力、濃縮倍數的影響較小；膜通量與壓力、截留相對分子質量呈正相關，隨著濃縮倍數的增大而減小；孔徑200納濾膜對（R，S）告依春的保留率為97．50%，膜通量60 L／(m2·h)對板藍根提取液中其他成分無明顯影響，且濃縮效率高。結論 納濾濃縮適用于板藍根的藥液濃縮，效率高，成分損失少。

（R，S）告依春；納濾工藝；膜通量；保留率

板藍根歸心、胃經，性苦、寒，具有清熱解毒、涼血利咽的功效[1]，已廣泛用于中藥制劑品種，如板藍根顆粒、板藍根茶、復方板藍根顆粒等。板藍根水提取液采用傳統蒸發濃縮方式，消耗熱能大。納濾是一種介于超濾和反滲透之間的膜分離技術，可截留相對分子質量為200～1 000的有機物，而藥材中有效成分的相對分子質量大都介于100～1 000[2]，因此納濾適于中藥有效成分的精制和濃縮[3]。與傳統熱濃縮相比，納濾濃縮具有節能、可連續操作、生物活性保存完好、便于自動化等優點，非常適用于中藥制劑的濃縮，但該技術在中藥制劑生產中應用尚處于起步階段，類似的研究較少。本試驗中采用3種不同孔徑納濾膜處理板藍根提取液，通過高效液相色譜(HPLC)法測定（R，S）告依春含量，計算其保留率，以（R，S）告依春保留率和膜通量為評價指標，確定最佳納濾濃縮工藝，為中藥有效成分的濃縮提供新方法。現報道如下。

1 儀器與試藥

1．1 儀器

GQ76型高速管式分離機 (上海離心機械研究所有限公司)；LC－2010型高效液相儀（Shimadzu公司）；ESJ220－4A型電子天平(重慶恒拓電子科技有限公司)；納濾膜 (聚酰胺復合膜，截留相對分子質量100，200，400，成都連接流體科技有限公司)；卷式超濾膜 (聚醚砜，截留相對分子質量80×103，天津愛生膜科技有限公司)。

1．2 試藥

板藍根藥材購自成都荷花池市場，十字花科植物菘藍 Isatis indigotica Fort．的干燥根，經太極集團有限公司顧維菊副主任藥師鑒定為正品板藍根；（R，S）告依春對照品(中國食品藥品檢定研究院，純度＞98%，批號為110855－201311)；甲醇、磷酸為分析純，水為重蒸餾水。

2 方法與結果

2．1 板藍根水提液的制備[4]

稱取凈選后的板藍根藥材2 500 g，加8倍量水浸泡30 min，提取60 min，提取1次，收集提取液約18 L。

2．2 板藍根水提液的納濾工藝

取板藍根水提液，以5 000 r／min離心10 min，去除板藍根提取液中固體顆粒物質；通過80×103超濾膜超濾以去除大分子物質，得超濾透過液作為原料液進行納濾濃縮試驗，同時收集超濾前液和超濾透過液。將超濾透過液分為3份，每份6 L，分別用不同孔徑納濾膜進行納濾操作，在不同壓力下收集納濾前液、納濾透過液和納濾濃縮液進行測定。

2．3 (R，S)告依春含量測定

2．3．1 色譜條件

色譜柱：研創AQC18柱(250 mm×4．6 mm，5 μm)；柱溫：30℃；檢測波長：245 nm；流速：1 mL／min；進樣量：10 μL；流動相：甲醇－0．02%磷酸溶液（7∶93）。

2．3．2 溶液制備

取取（R，S）告依春對照品5．27 mg，加甲醇定容到10 mL，另取1 mL加甲醇稀釋到10 mL，即得對照品溶液。取超濾透過液和納濾濃縮液，均稀釋成相同體積（6 L），濾過，取續濾液，即得供試品溶液。

2．4 膜參數的測定

超濾膜對（R，S）告依春的透過率按 T1（%）＝C1／C2計算，式中 T1表示（R，S）告依春的透過率，C1表示超濾前藥液中（R，S）告依春的質量濃度，C2表示濾液中（R，S）告依春質量濃度。其結果 C1為27．80 μg／mL，C2為27．70 μg／mL，T1為99．64%。

納濾膜對（R，S）告依春的保留率按 T2(%)＝(1－C3／C2)計算，式中 T2表示（R，S）告依春的保留率，C2表示納濾前藥液（即為超濾后濾液）中（R，S）告依春質量濃度，C3表示濾液中（R，S）告依春質量濃度。不同孔徑納濾膜檢測結果見表1。

膜通量為單位時間單位面積內通過納濾膜的液體體積，按 J＝Q／TS計算，式中 J表示納濾膜通量，Q表示透析液體積，T表示濃縮時間，S表示納濾膜面積。不同孔徑納濾膜膜通量測定結果見表2。

納濾膜對（R，S）告依春吸附率按 X（%）＝(1－C4／C2)計算，X表示（R，S）告依春的吸附率，C2表示納濾前藥液（即為超濾后濾液）中（R，S）告依春質量濃度，C4表示納濾后濃縮液中（R，S）告依春質量濃度。不同孔徑納濾膜吸附率測定結果見表3。

表2 不同孔徑納濾膜的膜通量

表3 不同孔徑納濾膜的吸附率

2．5 影響因素考察

2．5．1 藥液前處理對（R，S）告依春的影響

超濾前處理選用5 000 r／min離心過濾和超濾膜孔徑80×103在1．8 MPa及25℃條件下進行超濾除雜，收集濾前液和濾液，檢測（R，S）告依春含量，結果分別為28．17 μg／mL和27．70 μg／mL，轉移率為98．33%，表明（R，S）告依春轉移率很高，適用于板藍根水提液納濾濃縮的前處理。

2．5．2 不同孔徑納濾膜對（R，S）告依春的影響

在1．8 MPa及25℃條件下，比較不同孔徑(100，200，400)納濾膜對（R，S）告依春保留率和膜通量的影響，結果保留率分別為98．7%，97．5%，71．4%，膜通量依次為 40，60，72 L／(m2·h)，表明隨著孔徑增大，（R，S）告依春的保留率在降低，膜通量則在升高。截留相對分子質量400納濾膜雖然膜通量最大，但（R，S）告依春損失較多，而100納濾膜與200納濾膜對（R，S）告依春的截留率相差不大，但后者膜通量大。

2．5．3 不同壓力對納濾的影響

在固定溫度（25℃）和相同原藥液的條件下，比較不同壓力下將板藍根提取液濃縮10倍的膜通量和截留率。結果見表4，表明隨著操作壓力的增大，膜通量逐漸增大，但對（R，S）告依春的截留率無明顯影響。膜通量隨著操作壓力的增加基本上呈線性變化，但壓力從1．8～2．0 MPa變化趨于平緩，又因壓力過大容易產生濃差極化，故選擇壓力差為1．8 MPa。

表4 不同孔徑納濾膜在不同壓力下的（R，S）告依春膜通量[L／(m2·h)]

2．5．4 納濾膜對（R，S）告依春吸附作用的影響

在固定壓力 (1．8 MPa)和溫度(25℃)條件下進行納濾操作，藥液循環平衡一定時間，讓納濾膜充分吸附飽和，取納濾操作前藥液和充分平衡完藥液進行測定，計算。結果3種不同孔徑(100，200，400)納濾膜對（R，S）告依春吸附率依次為1．3%，2．5%，3．6%，膜通量分別為40，60，72 L／(m2·h)。結果表明，聚酰胺復合膜材質納濾膜對（R，S）告依春的吸附率較小，適用于（R，S）告依春濃縮。

2．6 納濾前藥液與濃縮液色譜圖比較

在1．8 MPa，25℃條件下進行納濾操作，選擇200納濾膜將（R，S）告依春提取液濃縮一定倍數，取納濾前藥液和濃縮液進行對比，（R，S）告依春含量結果見表5，色譜圖見圖1。結果表明，納濾濃縮使得（R，S）告依春保留率高，提示納濾濃縮適用于（R，S）告依春。

表5 納濾前藥液與濃縮液中（R，S）告依春測定結果

3 討論

目前，中藥的濃縮工藝大多采用雙效、單效及MVR濃縮，這些濃縮方式均需加熱，能耗大，而納濾濃縮不需加熱，能達到節本降費的目的。相對于傳統熱濃縮工藝，納濾濃縮是一種物理過程，沒有相變，具有高效、節能、成品活性分成保留良好等優點，納濾膜對其具有很好的保留作用，說明納濾濃縮工藝相對于傳統濃縮工藝更適用于（R，S）告依春的濃縮。

中藥提取液含有大量相對分子質量較大的蛋白質、多糖、鞣質等成分，直接用納濾濃縮會造成膜污染，降低膜通量，故采用離心、超濾納濾工藝模式，離心可去除板藍根提取液中固體顆粒物質，超濾可去除大分子物質，而且對（R，S）告依春基本無影響，有效提高了納濾膜通量，降低膜污染，提高納濾濃縮工藝的效率。

板藍根作為原料的制劑，提取液濃縮后一般需進行醇沉處理，關于納濾濃縮后濃縮液醇沉情況，及與蒸發濃縮后濃縮液醇沉情況的比較，還需作進一步研究。納濾濃縮對其他組分的影響，也需作進一步研究。

圖1 高效液相色譜圖

有的中藥含有熱不穩定有效成分，且被用于中藥制劑中，傳統加熱濃縮工藝避免不了對這些熱不穩定成分造成損失。使用膜工藝對這些不穩定性成分進行濃縮，可避免有效成分損失，提高濃縮效率，進而提高中藥制劑的質量，具有廣泛應用前景。

[1]國家藥典委員會．中華人民共和國藥典（一部）[M]．北京：中國醫藥科技出版社，2015:206．

[2]胡 偉，李湘洲，孟 維，等．膜分離技術在植物有效成分分離與純化中的應用進展[J]．化學工程與裝備，2009，6（6）：95－97．

[3]丁禮琴，劉 力，徐德生．納濾在制藥及食品中的應用進展[J]．中成藥，2008，30（8）：1199．

[4]吳國軍，武 瑞，趙微微，等．基于表告依春的板藍根水提正交試驗研究[J]．黑龍江八一農墾大學學報，2014，26（6）：29－33．

Nanofiltration Concentration Process of Aqueous Extract of Radix Isatidis

Wu Yongfu1，Zhu Hecheng1，Feng Tianjiong2，Luo Weizao2
(1．Taiji Group Chongqing No．2 Chinese Medicine Factory Co．，LTD．，Chongqing，China 402284; 2．Taiji Group Co．，LTD．，Chongqing，China 408000)

Objective To investigate the nanofiltration concentration processof aqueousextractof Radix Isatidis．M ethods HPLC method was adopted to determine the retention rate of(R，S)epigoitrin with mobile phase of methanol－0．02% the phosphoric acid solution(7∶93)，the detection wavelength was 245 nm．With the retention rate and membrane flux of(R，S)epigoitrin as the indexes，the effects of operating pressure，adsorption characteristics and other factors on concentration process were investigated by single factor tests．Results The retention rate of(R，S)epigoitrin increased with decreasing of aperture and unchanged with change of pressure and cycles of concentratin．Membrane flux was positively correlated with intercept relative molecular weight and pressure，decreased as concentration ratioincreased．Retention rate of(R，S)epigoitrin was 97．50% when nanofiltration membranes aperture was 200 Da．When the membrane flux was 60 L／(m2·h)，the process had no obvious influence to other ingredients in Radix Isatidis with high concentration efficiency．Conclusion Nanofiltration concentration is suitable for concentrating liquid of Radix Isatidis，it has high efficiency and low losses of active ingredients．

(R，S)epigoitrin;nanofiltration process;membrane flux;retention rate

TQ460．6；R282．41

A

1006－4931(2017)14－0004－03

2017－04－20)

10．3969／j．issn．1006－4931．2017．14．002

伍永富（1974－），男，土家族，碩士研究生，高級工程師，主要從事藥品生產工藝技術工作，（電話）023－61065596（電子信箱）441500410＠qq．com。