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淺談中藥的醇沉工藝
來源: | 作者:lucy | 發布時間: 2017-07-05 | 3739 次瀏覽 | 分享到:

前言
  在中藥生產過程中,乙醇沉淀法是常用于中藥水提取液的純化精制方法。該法的原理是,藥材先經水煎提取,其中生物堿、有機酸鹽、氨基酸類等水溶性有效成分被提取出來,同時也浸提出很多水溶性雜質。醇沉法就是利用有效成分能溶于乙醇而雜質不溶于乙醇的特性,在加入乙醇后,有效成分轉溶于乙醇中而雜質則被沉淀出來。醇沉的目的是為了除去雜質保留藥物有效成分,因而醇沉單元操作工藝及其設備的適用性將密切關系著中藥產品的安全性、穩定性和有效性,與產品的劑型和質量是不可分割的有機整體。
影響醇沉工藝的因素
初膏濃度及溫度
  為了保證醇沉時盡量除去雜質,同時減少有效成分損失和乙醇耗量,一般要將藥材水煎液濃縮到一定濃度的初膏。初膏濃度過高,則藥液黏稠度較大,乙醇與藥液難以充分接觸,所產生的沉淀易包裹藥液,造成有效成分損失;初膏濃度過低則藥液量較大,需耗費大量乙醇。因此,選擇適宜的初膏濃度對水提醇沉工藝非常重要。實驗研究和文獻數據分析表明,初膏濃度并非決定醇沉工藝分離純化的關鍵性因素,但它決定最少的乙醇用量。
乙醇用量及乙醇濃度
  通常當含醇量為50 ~60% 時可除去淀粉等雜質;含醇量達60%時,無機鹽開始沉淀;含醇量達75% 以上時,可除去蛋白質等雜質,當含醇量達80% 時,幾乎可除去全部淀粉、多糖、蛋白質、無機鹽類雜質,但是鞣質、水溶性色素、樹脂等不易除去。
  醇沉液中含醇量的高低與藥物有效成分的溶解有著密切的關系,隨著醇沉液含醇量的加沉淀加快,通常醇沉液的含醇量在60 ~75% 之間。醇沉的含醇量如在70 ~75% 之間,一般宜用90% 左右的乙醇,此時所耗乙醇體積較少,與用95% 濃度的乙醇相比,回收蒸餾要容易得多,乙醇單耗和能源消耗亦低;若醇沉液含醇量低,則所用乙醇濃度亦可相應低些。

醇沉溫度與時間
  醇沉時間與罐內液溫有直接的關系。醇沉溫度低,沉淀物析出與沉降的速度加快,所需的靜置時間短,反之則長。
  加醇時藥液溫度不能過高,主要以防止乙醇揮發損耗。一般等含醇藥液慢慢降至室溫時,再移至冷庫中,于510下靜置2448 h,若含醇藥液降溫太快,微粒碰撞機會減少,沉淀顆粒較細,難于過濾??梢?,靜置時間過長是導致操作周期過長的主要原因。
加醇方式
  在中藥生產過程的醇沉工藝中,主要是將乙醇導入常溫或低溫浸膏中,進行沉析,醇沉初始就加入大量高濃度乙醇,倘若攪拌不勻未能將乙醇分散,造成局部區域含醇量過高,淀粉、蛋白質類迅速沉析并包裹濃縮液。隨著乙醇的增加包裹層質地越來越致密而難以分散,勢必影響醇沉效果。分次醇沉或以梯度遞增方式逐步提高乙醇濃度,有利于除去雜質,以減少有效成分的損失。但此時醇沉操作較為麻煩,乙醇用量也大。
  有時,為了減少乙醇耗量,降低生產成本,將水煎提取液濃縮至規定比重后先放置沉淀桶內沉淀24 h,棄去沉淀物,再加入乙醇進行沉淀。
攪拌速度
  攪拌在醇沉過程中的作用與在其他工藝過程中的作用相似,有利于提高藥液與乙醇的相際接觸面積,提高藥液與乙醇的均一性。
  一般情況下,隨著醇含量的增加,沉析速度加快,沉析完全,當醇含量達到80% 時,幾乎可除去全部蛋白質、多糖和無機鹽類雜質。但是隨著醇沉濃度的升高,有效成分易被沉淀物包裹而造成損失。因此,醇沉時應提高攪拌速度,緩緩加入乙醇,以避免藥液中局部乙醇濃度過高造成有效成分被沉淀物包裹所造成的損失。因此,在醇沉工藝中,攪拌速度應有一適宜的范圍。攪拌速度過快則能耗增大,噪音增強,且對設備材質的要求有所提高。此外,過快的攪拌速度會使生成的沉淀顆粒過小,難于過濾;攪拌速度過慢,藥液中局部乙醇濃度過高,造成沉析物包裹有效成分,造成有效成分的損失,同時也會造成沉淀物黏連,難以過濾分離。因此,在醇沉時應根據物系的特征,選擇適宜的攪拌速度以及乙醇的加入速度。
原藥材的影響
  原藥材的性狀及初步處理過程影響到所用乙醇的濃度及醇沉效果。屠家啟通過對板藍根沖劑醇沉工藝的研究發現,如果所用原藥材為新貨(即當年采收的藥材),藥材中的糖分及黏液質較多,濃縮后的浸膏黏性大,制粒比較困難,此時選用的醇沉濃度應高于88%。原藥材如為歷年采收的陳貨,或者庫存時間已超過一年以上,則粉性較強,醇沉使用的乙醇濃度以88% 為宜。葉榮科等為改進小葉榕黃酮提取工藝,降低生產成本,對不同比例醇沉結果進行比較,得出結論:自然干燥葉總黃酮比烘箱干燥葉提取率要高,其沉淀效果與文獻報道一致。
目前醇沉工藝存在的不足
1)醇沉過程操作周期長。目前影響醇沉操作周期的因素主要有兩個:一是,水提液一般要冷至室溫或更低溫度才能加入乙醇;二是,醇沉后一般都要靜置2448 h才能抽取上清液。有的藥材品種一次醇沉雜質沉淀不完全,特別是容易發生包裹濃縮液現象的品種,需要進行多次醇沉操作。醇沉次數的增加,乙醇的用量、單耗、耗能相應增多。

2)排渣困難。醇沉后大量沉淀物因靜置后聚集于罐底,造成沉析罐排渣困難。抽取上清液后,沉淀物往往需要再次加入熱水使沉淀物融化才能排出,而且有些沉淀物是黏稠的糊狀物須經擠壓處理后才能排出,樣使處理沉淀物過程費時費工。因為我公司針對排渣問題對沉析罐加了后續固液分離裝置,將沉淀物用機械方法破碎再行排出。

3)乙醇耗量大。醇沉次數的增加,沉淀物的聚集以及上清液抽取不完全等都會造成乙醇用量的增加。

4)有效成分損失嚴重,由于醇沉時大量沉淀物的出現,可吸附、包埋部分有效成分而造成損失。韓桂茹等研究了水提醇沉對中藥各類有效成分的影響。結果表明,醇沉后有效成分的損失在10% 50%。

6)成品穩定性差。一方面,醇沉時有效成分的損失,使藥品質量難以穩定;另一方面,醇處理的液體制劑在保存過程中易產生沉淀和黏壁現象。

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