膜分离技术应用于田基黄注射液的工艺研究
2010-01-25周自桂景瑞金春徐成秦勇
周自桂,景瑞,金春,徐成,秦勇,*
(1.江苏弘惠医药有限公司研发部,江苏南京210008;2.江苏神龙药业有限公司,江苏盐城224260)
田基黄注射液是田基黄(又名地耳草,藤黄科金丝桃属植物Hypericum japonicumThunb.)经提取而成的灭菌水溶液,具有清热利湿、散瘀消肿的功效,对治疗急性、迁延性、慢性重症肝炎及肝硬化具有良好疗效,其有效成分主要是黄酮类化合物。生产过程中,厂家普遍反映产品存在质量不稳定、澄明度差等问题,并且醇沉成本高,生产周期长[1]。因此,积极探索其新的制备工艺尤显重要。
膜分离是一种高效、节能、无污染的新型分离技术,其技术原理近似机械筛。当溶液体系进入膜过滤器时,在滤器内的膜表面发生分离,溶剂(水)和其它小分子量溶质透过具有不对称微孔结构的滤膜,大分子溶质和微粒(如蛋白质、病毒、细菌、胶体等)被滤膜阻留,从而达到分离的目的[2,3]。为了提高产品质量,缩短生产周期、降低生产成本,将膜分离技术应用于田基黄注射液生产,可进一步改进生产工艺,提高纯度,显著降低无药理作用的杂质。
1 实验设备及药品
FLT-U系列膜过滤系统(湖北菲尔特过滤工程有限公司),LC-20AT高效液相色谱仪、SPD-20A检测器(日本岛津公司),田基黄注射液(江苏神龙药业有限公司,批号070605),槲皮苷对照品(中国生物制品检定所,批号111538-200403)、异槲皮苷对照品(中国药科大学天然药化教研室,含量98.6%)。
2 实验方法与结果
2.1 膜分离的工艺
2.1.1 水煎液制备
取田基黄4.5 kg,切断,加水煎煮2次,第1次1 h,第2次45 min,加水量分别为药材重的10倍、8倍,合并煎液,滤过,均分9份。按正交试验表2的排列进行实验。
2.1.2 正交实验设计
膜分离关键的工艺条件包括温度、加水点、加水量、压力及选择合适分子量的膜等[3]。同样条件下,温度越高,膜通量越大(即单位时间,单位膜面积通过药液的量),考虑温度较高时对有效成分有一定的破坏作用,故保持温度不变,控制在40℃。同时考虑本药品有效成分为黄酮类[4,5],分子质量均小于1 000,故选择分子质量为5 000的膜。本实验主要考察其它三个因素,每个因素选择3个水平,因素水平表见表1。
表1 因素水平表
2.1.3 含量测定
取水煎液(原液)及膜过滤液,加甲醇稀释成适宜的浓度,按文献[6]测定槲皮苷及异槲皮苷含量,计算转移率(转移率=膜过滤液中槲皮苷与异槲皮苷的总量/原液中槲皮苷与异槲皮苷的总量),结果见表2,方差分析见表3。
表2 正交设计及统计分析表
2.1.4 结果
直观分析结果表明:槲皮苷与异槲皮苷的转移率影响因素大小顺序为B>A>C,主要因素是加水量,其次是加水点,转移率最高的组合为A3B3C1;方差分析结果表明:C因素对转移率无显著影响,合并到误差项中,A、B因素有极显著性意义。根据实验结果,确定A3B3C1为最佳工艺。但压力对转移率的影响很小,而适当增加压力可以提高过膜速度,故选择压力为1.0 kg,则最优工艺组合为A3B3C2,即水煎煮液浓缩到4倍时开始加水,加水煎煮液1.2倍量水,压力为1.0 kg。
根据基本假定,孤石抗滑移力主要源于孤石B与周围土体之间的摩擦力以及AC、OE段土体在受挤压后的反力N1、N2。由于OE段所受为被动土压力,而AC段受到的为主动土压力,故N2> N1。滑移力主要为外力在接触面分量,孤石B的抗滑移安全系数:
表3 方差分析表
2.1.5 优化工艺验证实验
按照选定的最佳工艺A3B3C2,即水煎煮液浓缩到4倍时开始加水,加水煎煮液1.2倍量水,压力为1.0 kg,按正交实验投料量放大10倍(5 000 g)进行3次验证实验,槲皮苷与异槲皮苷的平均转移率为94.8%,RSD为0.53%。
2.2 不同生产工艺的田基黄注射液质量对比试验
2.2.1 田基黄注射液原生产工艺[7]
取田基黄(批号070412)10 kg,切断,加水煎煮2次,第1次1 h,第2次45 min,加水量分别为药材重的10倍、8倍,合并煎液,滤过,滤液减压浓缩至2.5 L。加乙醇至含醇量达60%,静置24 h,滤过,滤液减压回收乙醇并浓缩至适量,加乙醇至含醇量达75%,同上法处理后,加水至5 L,摇匀,静置24 h,滤过,滤液加新制的明胶溶液,边加边搅拌,冷藏24 h,滤过,滤液浓缩至适量,加乙醇至含醇量达85%,静置48 h,滤过,滤液加20%氢氧化钠溶液调节pH值至8.0,静置,滤过,滤液再用盐酸调pH值至7.0,静置,滤过,滤液减压浓缩至适量,加水至2 L,冷藏24 h,滤过,滤液加活性炭10 g,煮沸15 min,滤过,滤液加注射用水至10 L,搅匀,用20%氢氧化钠溶液调pH值至6.5~7.5,0.45 μm滤膜精滤,灌封,115℃湿热灭菌30 min,灯检,即得。
2.2.2 应用膜分离技术改进田基黄注射液生产工艺
取田基黄(批号070412)10 kg,切断,加水煎煮2次,第1次1 h,第2次45 min,加水量分别为药材重的10倍、8倍,合并煎液,滤过,滤液经FLT-U系列膜过滤系统按正交优选工艺A3B3C2D2过滤(膜分子质量为5 000),滤液浓缩至2 L,加活性炭10 g,煮沸15 min,滤过,滤液加注射用水至10 L,搅匀,用20%氢氧化钠溶液调pH值至6.5~7.5,0.45 μm滤膜精滤,灌封,115℃湿热灭菌30 min,灯检,即得。
2.2.3 破坏性实验
将两种工艺生产的田基黄注射液,于115℃、30 min再次湿热灭菌后,检查可见异物。
2.2.4 加速实验
将两种工艺生产的田基黄注射液,于(40±2)℃放置,分别于0、1、2、3、6个月取样检查可见异物、按文献[6]测定槲皮苷及异槲皮苷含量。
2.2.5 长期留样实验
将两种工艺生产的田基黄注射液,于室温条件下放置,分别于0、3、6、9、12月取样检检查可见异物、按文献[6]测定槲皮苷及异槲皮苷含量。
2.2.6 结果
总的质量对比见表4,含量测定结果见表5。
表4 两种工艺产品质量对比
表5 两种工艺产品含量对比
结果表明:应用膜分离技术生产的田基黄注射液,药液颜色较浅,有效成分转移率高,成品检验各项指标均合格,说明此法能有效提高产品质量。经破坏性实验、加速实验及长期留样实验,证明比原生产工艺的产品更具稳定性。
3 讨论
本实验研究了膜分离技术用于田基黄注射液的可行性以及通过工艺优化获得较高的转移率,同时对产品的质量进行了对比研究。与原醇沉方法比,膜分离技术能提高有效成分转移率、提高产品质量、缩短生产周期、简化生产工艺,由原来的8天缩为2天,更利于工业化大生产。
应用膜分离技术制备中药注射液是提高中药注射液质量的一个重大突破,通过选择不同孔径和截留不同分子量的膜对中药进行分子量分段分离,达到提纯富集有效成分、除去杂质的目的。膜分离技术在中药的分离、纯化中,将越来越被广泛应用。
致谢:感谢中国药科大学天然药化教研室提供异槲皮苷对照品。
[1]易醒,肖小年,邵思华,等.田基黄注射液采用吸附澄清法新工艺的研究[J].江西中医学院学报,2001,13(1):24-25.
[2]岑琴,周丽莉,礼彤.膜分离技术及其在中药领域中的应用[J].沈阳药科大学学报,2008,25(1):77-80.
[3]孔焕宇,杨丽平,陈玉武,等.复方中药银黄口服液有效成分膜分离工艺及正交实验研究[J].中国实验方剂学杂志,2006,12(3):1-3.
[4]傅芃,李廷钊,柳润辉,等.田基黄黄酮类化学成分的研究[J].中国天然药物,2004,2(5):283-284.
[5]张琳,金媛媛,田景奎.田基黄的化学成分研究[J].中国药学杂志,2007,42(5):341-344.
[6]林焕泽,吴秀荣.高效液相色谱法同时测定田基黄注射液中槲皮苷、异槲皮苷的含量[J].中国药房,2006,17(10):777-778.
[7]WS-10078(ZD-0078)-2002,田基黄注射液[S].