一种能高效去除重金属的海藻提取物的制备方法以及由其制备得到的海藻提取物和制剂与流程

1.本发明属于中药制剂领域，具体是一种能高效去除重金属的海藻提取物的制备方法以及由其制备得到的海藻提取物和制剂。


背景技术：

2.海藻为马尾藻科植物海蒿子sargassumpallidum（turn.）c.ag.或羊栖菜sargassumfusiforme（harv.）setch.的干燥藻体，具有消痰软坚散结，利水消肿功效，用于瘿瘤，瘰疬，睾丸肿痛，痰饮水肿等症状。入药历史悠久，早在《神农本草经》就已记载了食疗功效，《本草纲目》也记载了药学价值：治疗奔豚气、脚气、水气浮肿、宿食不消”以及“利小便”、“瘿瘤结气”。海藻含有丰富的营养成分和多种化学成分，具有较高的保健价值和独特的生物活性，在抗病毒、抗菌、抗氧化、抗肿瘤、干扰老年痴呆等方面潜力尤为显著。
3.现有研究表明，海藻具有较大的表面积、黏性和高度选择性的细胞膜,吸附重金属的容量远高于一般的海生植物，其吸附、浓缩能力比陆生植物高出几十倍。重金属难以被生物降解，但可通过食物链在生物体内成千百倍富集，进入人体后对生理功能和代谢功能造成不同程度的损伤。因此，海藻作为大宗类药材，目前影响其安全使用的主要因素之一是重金属的含量问题。
4.现今中药提取物中重金属的去除主要有离心法、沉淀法、超滤法、离子交换法以及膜分离技术等，均是对中药提取物及其制剂本身进行的处理，例如：吴聪俊等在“中药提取物中重金属离子的去除方法研究”（现代食品科技，2011，vol.27,no.10,1268-1275）中以中药粗提粉为实验样品，利用强酸性离子交换树脂对有害重金属阳离子进行吸附发现，10ml湿树脂可以吸附pb
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58.7mg，或cu
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19.04mg，或cd
2+
33.68mg，去除效果良好，经离子交换处理后，中药提取物有效成分黄酮的回收率达95.3～97.9%。
5.在去除海藻重金属的研究中，现有专利文献cn101579071a公开了一种从海藻提取物中除去砷的方法，利用硫酸多糖与壳聚糖制成具有网状结构和较大表面积和吸附能力的聚合物，将其加入到海藻提取物中吸附水溶液中的砷化合物，从而极大地保留了海藻提取物中原有功能成分，随着聚合物的用量不断增加，砷化合物的去除率可达到95%。除此之外，现有专利文献cn102356892a还公开了一种除去江蓠海藻的重金属铅和镉的方法，将江蓠海藻清洗除杂后，放入一定浓度的有机酸溶液中即可除去其中的金属铅和镉，并使江蓠海藻达到食用安全标准，其中铅的去除率为93.4%，镉的去除率为85%。
6.从上述现有技术可以知道，在去除海藻提取物及其制剂中重金属的过程中还存在以下问题：（1）常规的中药提取物重金属去除方法中，虽然对pb
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、cu
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和cd
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等达到了有效的去除效果，但其以有效成分黄酮的回收率为参考依据，并不符合海藻提取物及其制剂中有效成分的参考标准，无法满足现有海藻提取物及其制剂的中药质量标准，因此，仍需建立针对海藻提取物及其制剂的专属的重金属去除方法。
7.（2）重金属的种类较多，在海藻内富集量较大的重金属就涉及pb、cd、hg、as、cu等，但在现有专利文献中，cn101579071a仅对砷化合物的去除率能达到95%，cn102356892a仅对铅和镉的去除率达到93.4%和85%，对重金属的综合去除率并不达标。
8.基于上述情况，为实现海藻提取物及其制剂中重金属的有效去除，我们不仅需要找到一种专属的针对海藻提取物及其制剂中重金属的去除方法，来有效保证其有效提取成分的含量，满足质量标准的要求，还应建立一种重金属综合去除率最高，去除最高效的方法。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种能高效去除重金属的海藻提取物的制备方法，首次采用组合的方式，在药材处理阶段用醋酸进行浸泡，在提取阶段对提取液用树脂进行吸附，实现了在海藻提取物的制备过程中高效、简便、快速的去除其中的重金属，不仅保证了提取物及其制剂的安全性，还能有效保证其有效成分的含量，满足其质量标准，为此，本发明的另一目的还在于提供了一种基于上述制备方法得到的海藻提取物，以及由该海藻提取物制备得到的海藻制剂。
10.本发明通过下述技术方案实现：一种能高效去除重金属的海藻提取物的制备方法，包括以下步骤：a.取海藻药材，浸泡于酸溶液中，水洗至中性，干燥制得海藻饮片；b.将海藻饮片制备得到海藻提取液；c.在海藻提取液中加入树脂进行搅拌吸附，收集吸附液，经干燥后制得海藻提取物。
11.所述步骤a中，浸泡时间为2～6h。
12.所述步骤a中，酸溶液包括但不限于醋酸、盐酸或柠檬酸。
13.所述酸溶液为质量浓度为1～5%的醋酸，浸泡时，以醋酸淹没药材10cm为宜。
14.所述步骤c中，树脂的加入量为饮片质量的2～8倍。
15.所述步骤c中，搅拌转速为300～450r/min，搅拌时间为30～90min。
16.所述步骤c中，树脂包括但不限于树脂wh825、树脂wh912或树脂lsc-as。
17.所述步骤c中，海藻提取物中，cu≤0.7ppm，as≤1.6ppm，cd≤0.1ppm，hg≤0ppm，pb≤0.2ppm。
18.本发明还提出了采用上述方法制备得到的海藻提取物，以及由该海藻提取物制备得到的海藻制剂。
19.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本发明方法提供了一种新的制备海藻提取物的方法，通过在其制备过程中，在药材处理阶段用醋酸进行浸泡，在提取阶段对提取液用树脂进行吸附，两种方式相组合的情况下，不仅能高效、简便、快速去除海藻提取物及其制剂中的重金属，保证了海藻提取物及其制剂的安全性，还能满足其有效保证其有效成分的含量，满足其质量标准要求。
20.（2）本发明在现有由海藻药材提取制备海藻提取物的过程中，通过合理控制醋酸和树脂的用量及其工艺条件参数，可以有效实现海藻提取物及其制剂中重金属的高效去除，保证海藻提取物中，cu≤0.7ppm，as≤1.6ppm，cd≤0.1ppm，hg≤0ppm，pb≤0.2ppm的技
术指标，去除率均在85%以上，其含量远远低于《中国药典》中关于海藻提取物及其制剂中规定的重金属标准范围cu≤20ppm，cd≤4ppm，hg≤0.1ppm，pb≤5ppm的要求，同时，增加了对提取物中重金属砷含量的有效控制。
21.（3）本发明特别适用于提取物重金属及其制剂含量超标的品种，方法简单易操作，仅在现有提取工艺流程中增加浸泡及树脂处理工序，树脂吸附后，可进行再生后重复利用，能有效控制工艺成本。
附图说明
22.图1为醋酸不同浓度比较薄层色谱图。
23.图2为醋酸作用时间比较薄层色谱图。
24.图3为树脂种类及倍数考察比较薄层色谱图。
25.图4为组合方式比较薄层色谱图。
具体实施方式
26.下面将本发明的发明目的、技术方案和有益效果作进一步详细的说明。
27.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对所要求的本发明提供进一步的说明，除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
28.本发明涉及中药提取物及其制剂中重金属的高效去除方法，尤其适用于提取物重金属及其制剂含量超标的品种。特别针对海藻而言，其营养成分丰富，具有较高的保健价值和独特的生物活性，但却容易富集大量的重金属。《中国药典》中关于海藻提取物及其制剂中规定，其重金属标准范围为cu≤20ppm，cd≤4ppm，hg≤0.1ppm，pb≤5ppm，因此，为保证海藻提取物及其制剂的安全使用，我们需要找到一种适宜的去除提取物及其制剂中重金属含量的方法。
29.现有研究及专利文献表明，强酸性离子交换树脂可对中药提取物中重金属pb、cu和cd进行吸附，但需保证中药提取物中有效成分黄酮的回收率；采用有机酸溶液对江蓠海藻进行浸泡，可以去除其中的铅和镉，但无法去除重金属铜；利用硫酸多糖与壳聚糖制成的聚合物仅对海藻提取物中的重金属砷具有较高的吸附能力。由此可以知道，现有技术对提取物中重金属的综合去除率并不达标，为达到《中国药典》中对重金属含量的要求，以及现有对中药制剂质量及安全性能的有效控制，如何提供一种高效率去除提取物及其制剂中多种重金属的方法，是本发明的重点。
30.下面以几个典型实施例来列举说明本发明涉及的具体实施方式，当然，本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
31.实施例1：取500g海藻药材，水洗净，加入质量分数2%的醋酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡2h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量4倍的已活化的树脂wh825，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，400r/min转速下搅拌60min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，干燥制得海藻提取物。
32.实施例2：取500g海藻药材，水洗净，加入质量分数1%的醋酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡2～6h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量8倍的已活化的树脂wh912，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，450r/min转速下搅拌90min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，干燥制得海藻提取物。
33.实施例3：取500g海藻药材，水洗净，加入质量分数5%的柠檬酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡6h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量6倍的已活化的树脂lsc-as，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，300r/min转速下搅拌60min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，干燥制得海藻提取物。
34.实施例4：取500g海藻药材，水洗净，加入质量分数4%的醋酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡3h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量5倍的已活化的树脂wh825，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，350r/min转速下搅拌80min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，干燥制得海藻提取物。
35.实施例5：取500g海藻药材，水洗净，加入质量分数2%的醋酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡4h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量4倍的已活化的树脂wh825，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，450r/min转速下搅拌55min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，干燥制得海藻提取物。
36.实施例6：取500g海藻药材，水洗净，加入质量分数3.5%的盐酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡6h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量3倍的已活化的树脂wh912，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，400r/min转速下搅拌70min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，干燥制得海藻提取物。
37.实施例7：取500g海藻药材，水洗净，加入质量分数3%的醋酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡5h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量6倍的已活化的树脂wh825，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，380r/min转速下搅拌45min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，干燥制得海藻提取物。
38.实施例8：取500g海藻药材，水洗净，加入质量分数2%的醋酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡5h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，
200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量4倍的已活化的树脂lsc-as，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，500r/min转速下搅拌60min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，干燥制得海藻提取物。
39.对上述实施例1～8所得海藻提取物进行检测，以水洗后饮片为空白组。按照《中国药典》2015版四部通则2321第二法电感耦合等离子体质谱法检测其重金属含量，检测结果如下表1所示。
40.表1
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海藻提取物重金属含量检测表由上表1所示，实施例1～8所得海藻提取物的重金属cu含量≤0.8ppm，去除率91.0%；as含量≤1.6ppm，去除率99.6%；cd含量≤0.1ppm，去除率85.7%,；hg达到未检出的限度，去除率100.0%，；pb含量≤0.2ppm，去除率88.2%，结果验证了本发明方法能高效、简便、快速去除海藻提取物中重金属含量。
41.实施例9：取20kg海藻药材，水洗净，加入质量分数2%的醋酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡6h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量4倍的已活化的树脂wh825，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，400r/min转速下搅拌90min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，浓缩至一定密度，干燥制得海藻提取物。将海藻提取物直接干法制粒得海藻配方颗粒。含重金属树脂再生后重复使用。
42.实施例10：取20kg海藻药材，水洗净，加入质量分数5%的盐酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡2h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量6倍的已活化的树脂wh825，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，450r/min转速下搅拌60min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，浓缩至一定密度，干燥制得海藻提取物。将海藻提取物直接干法制粒得海藻配方颗粒。含重金属树脂再生后重复使用。
43.实施例11：取20kg海藻药材，水洗净，加入质量分数4%的醋酸，以淹没药材10cm为宜，浸泡5h，水洗至中性，切段，干燥制得海藻饮片，称重。加入20倍饮片质量的水煎煮2次，每次40min，200目过滤，合并滤液，得到海藻提取液，放至室温，备用。取饮片量8倍的已活化的树脂wh912，投入备用的海藻提取液，开启搅拌，420r/min转速下搅拌90min，过滤，收集吸附液，适量水洗树脂，合并吸附液，浓缩至一定密度，干燥制得海藻提取物。将海藻提取物直接干法制粒得海藻配方颗粒。含重金属树脂再生后重复使用。
44.对上述实施例9～11所得海藻配方颗粒进行检测，以水洗后饮片为空白组。按照《中国药典》2015版四部通则2321第二法电感耦合等离子体质谱法检测其重金属含量，检测结果如下表2所示。
45.表2
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海藻配方颗粒重金属含量检测表由上表2所示，实施例9～11所得海藻配方颗粒的重金属cu去除率达到91.0%；as去除率99.5%；cd去除率85.7%,；hg达到未检出的限度，pb去除率88.2%，结果验证了组合方法能高效、简便、快速去除海藻提取物制剂中重金属含量，保证和提高了制剂安全性。
46.实施例12：醋酸考察1.醋酸浓度称取适量药材，水洗净，分别加入质量分数0.5%、1%、2%、5%、10%醋酸浸泡药材6h后，水洗至中性，切段，干燥得饮片，制备水提取液，干燥得提取物。设置空白组：称取适量药材，水洗净，切段，干燥，制备水提取物，浓缩、干燥得空白组提取物。重金属检测结果见下表3，薄层鉴别见图1。
47.表 3
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醋酸浓度考察由上述表3数据得到，不同浓度的醋酸处理药材，质量分数1～5%醋酸能够对提取物中重金属起到去除作用，但去除率未超过71%；醋酸用量增加至5%以上时，重金属脱除效果没有明显增加，表明单独使用醋酸不能达到一个较高的去除效果。
48.由图1所示结果表明，不同浓度醋酸处理药材后，供试品色谱与对照药材、空白组相应的位置上，显相同颜色的荧光斑点。即不同浓度醋酸处理药材未造成化学成分的增加或减少。图1中，1：海藻对照药材；2：空白；3：0.5%醋酸；4：1%醋酸；5：2%醋酸；6：5%醋酸；7：10%醋酸。
49.2. 醋酸作用时间称取适量药材，水洗净，加入质量分数2%醋酸分别浸泡0.5h、1h、2h、6h、10h后，水洗至中性，切段，干燥得饮片。另外饮片制备水提取液，干燥得提取物。检测重金属结果见下表4，薄层鉴别见图2。
50.表4
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醋酸作用时间考察
由上表4数据所示，2%醋酸处理药材不同时间后提取物重金属有一定去除效果，在1~6h内去除率最高只达到59.9%；6h后延长浸泡时间，重金属脱除效果没有明显增加，表明通过延长浸泡时间的方式亦不能达到明显去除提取物中重金属的效果。
51.由图2所示结果表明，醋酸浸泡药材不同的时间，供试品色谱与对照药材、空白组相应的位置上，显相同颜色的荧光斑点。图2中，1：海藻对照药材；2：空白；3：30min；4：1h；5：2h；6：6h；7：10h。
52.实施例13：树脂种类及倍数考察通过树脂吸附原理对未经过任何处理的海藻提取液重金属进行去除，分别投入饮片量的1倍、2倍、4倍、8倍已活化的树脂lsc-as，饮片量的2倍、4倍、10倍已活化的树脂wh825，饮片量的2倍、4倍、10倍已活化的树脂wh912搅拌吸附提取液，分别收集吸附液，干燥得提取物。含重金属树脂再生可重复利用。检测重金属结果见下表5，薄层色谱图见图3。
53.表5 树脂种类及倍数考察由上表5数据所示，不同饮片量的树脂效果有一定差异，树脂lsc-as在饮片量的2～8倍、树脂wh825在饮片量的4～10倍、树脂wh912在饮片量的4～10倍的各范围内有效，但去除率最大仅为59.2%。
54.由图3所示结果表明，三种树脂处理药液，供试品色谱与对照药材、空白组相应的位置上，显相同颜色的荧光斑点；每种树脂在不同使用倍数下，供试品色谱与对照药材、空白组相应的位置上，显相同颜色的荧光斑点。即树脂处理药液此操作未对药材的化学成分造成影响。图3中，1：海藻对照药材；2：空白；3：lsc-as 1倍；4：lsc-as 2倍；5：lsc-as 4倍；6：lsc-as 8倍；7：wh825 2倍；8：wh825 4倍；9：wh825 10倍；10：wh912 2倍；11：wh912 4倍；12：wh912 10倍。
55.综合上述实验，单独用醋酸酸处理或树脂处理，重金属去除都未达到显著效果，故提出采用组合的方式，第一阶段醋酸处理药材，第二阶段树脂处理提取物的方法，对去除海藻类提取物及其制剂中重金属进行考察。
56.实施例14：组合方法去除提取物重金属组合方法1：药材经水洗净后，加入质量分数为1%醋酸浸泡药材6h，水洗至中性，切段，干燥得饮片，制备提取液，加入饮片量8倍已活化的树脂lsc-as，搅拌吸附提取液60min，收集吸附液，干燥得提取物1；组合方法2：药材经水洗净后，加入质量分数为2%醋酸浸泡药材3h，水洗至中性，切段，干燥得饮片，制备提取液，加入饮片量4倍已活化的树脂lsc-as，搅拌吸附提取液60min，收集吸附液，干燥得提取物2；组合方法3：药材经水洗净后，加入质量分数为2%醋酸浸泡药材6h，水洗至中性，切段，干燥得饮片，制备提取液，加入饮片量2倍已活化的树脂lsc-as，搅拌吸附提取液60min，收集吸附液，干燥得提取物3；组合方法4：药材经水洗净后，加入质量分数为2%醋酸浸泡药材6h，水洗至中性，切段，干燥得饮片，制备提取液，加入饮片量4倍已活化的树脂wh825，搅拌吸附提取液60min，收集吸附液，干燥得提取物4；组合方法5：药材经水洗净后，加入质量分数为5%醋酸浸泡药材6h，水洗至中性，切段，干燥得饮片，制备提取液，加入饮片量10倍已活化的树脂wh912搅拌吸附提取液60min，收集吸附液，干燥得提取物5；检测重金属，结合与仅用酸或仅用树脂处理结果比较见下表6，薄层色谱图见图4。
57.表6 组合方式去除提取物重金属结果由上表6数据得到，不同的组合方式对提取物中重金属均能够高效的去除，cu去除率达到89.7%；as去除率达到99.6%；cd去除率达到85.7%，hg达到未检出的限度，pb去除率达到94.1%，重金属去除率达到86%以上，该组合方法能够高效、简便、快速去除提取物中重金属的含量。
58.由图4所示结果表明，在实验中的五种组合方法下，供试品色谱与对照药材、空白
组相应的位置上，显相同颜色的荧光斑点。图4中，1：海藻对照药材；2：空白；3：组合方法1；4：组合方法2；5：组合方法3；6：组合方法4；7：组合方法5。
59.基于上述实施例12和实施例13的考察，其结果表明加入1～5%醋酸浸泡药材结合使用2～10倍的树脂搅拌吸附提取液，制备所得提取物重金属含量明显降低至安全水平。
60.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。