一种纳滤高效富集中药酚酸类成分的方法与流程

文档序号:11103702阅读:643来源:国知局

本发明涉及一种中药酚酸类成分的富集方法,具体涉及一种基于中药成分物化参数与纳滤膜相互作用规律采用纳滤技术富集中药酚酸类成分,属于医药领域。



背景技术:

中药酚酸类成分因结构中含有酚羟基、双键等,具有热不稳定性,在成分分离精制过程中已转化分解从而影响产品质量、造成资源浪费。如金银花中的绿原酸、丹参中分丹酚酸类成分等,在加工过程中均存在上述问题。

纳滤膜截留分子量约为100-1000Da,介于超滤膜与反渗透膜之间,同属于压力驱动膜,其操作压力一般<1.5MPa,因此也被称为低压反渗透膜或疏松反渗透膜。纳滤在分离中的优势体现在低压操作减少投资费用,对离子截留有选择性,可替代传统热浓缩工艺,集分离浓缩于一体。其分离原理包括道南效应、细孔模型、溶解扩散分离模型等,在中药酚酸富集浓缩时,可以对大部分酚酸类成分通过孔径筛分的细孔模型截留而富集,而对分子量较小截留效果较差,如在实验过程中富集对香豆酸发现,截留分子量为150Da的纳滤膜截留率低于50%,同时选择截留分子量小的纳滤膜不仅分离效率低下,而且大分子成分容易造成膜孔堵塞,影响分离效率的同时,缩短了纳滤膜的使用寿命。

目前所采用的方法是通过调节酚酸类成分的解离比例,增强成分与纳滤膜之间的道南效应,提高成分截留率,经过试验发现对香豆酸解离90%时,截留分子量为150Da的纳滤膜截留率为72.3%,损失明显。因此,纳滤分离虽然具有诸多优势,由于溶质分子结构及分子量及其纳滤膜截留分子量限制,导致小分子中药酚酸在纳滤富集时仍存在损失。

在中药分离的常规理解中,酸性成分成盐后加入乙醇会产生醇沉效果,导致成分损失。因此在纳滤分离中除了通过酸碱调节成分在溶液中的解离-游离比例,尚无在中药酚酸类成分分离时采用加入乙醇溶液改变成分分离行为的富集方法。本发明在调节酚酸类成分解离的基础上,加入有机溶剂乙醇改变溶液体系,是的溶液中的酚酸盐表面能升高从而以多分子缔合态的形式存在,与纳滤膜之间的道南效应和孔径筛分效应发生改变,从而提高了成分截留率,实现成分的快速富集,同时低浓度的乙醇对纳滤膜材质具有清洗效果,在提高膜通量的同时对膜材质不产生影响。

基于上述背景,提供一种高效的中药酚酸类成分富集方法,将有助于改善含酚酸类成分中药制剂的稳定性,实现资源的合理化利用。



技术实现要素:

发明目的:本发明的目的是提供一种纳滤高效富集中药酚酸类成分的方法,通过调节酚酸与纳滤膜之间的道南效应,实现小分子酚酸的有效富集,减少损失。

技术方案:一种纳滤高效富集中药酚酸类成分的方法,富集包含以下步骤,

a.检测待精制中药酚酸的pKa值,并计算酚酸成分解离50%~90%时的溶液pH值范围;b.采用氢氧化钠水溶液调节中药酚酸溶液的pH值至酚酸成分解离50%~90%时的溶液pH值;c.采用响应面分析法,以纳滤膜截留分子量、中药酚酸成分解离50%~90%时溶液pH值、纳滤分离压力为考察指标,中药酚酸的纳滤截留率为响应值进行纳滤分离参数筛选;d.以中药酚酸的截留率为75%为设定目标,确定纳滤膜截留分子量、中药酚酸水溶液pH值、纳滤分离压力;e.采用乙醇稀释中药酚酸水溶液至乙醇浓度至5%~20%,在步骤d确定的纳滤膜截留分子量、中药酚酸水溶液pH值、纳滤分离压力条件下,分析溶液乙醇浓度与中药酚酸截留率的相关性,以截留率高于95%为目标确定溶液乙醇浓度,即完成中药酚酸的纳滤精制参数筛选;f.以筛选出的纳滤膜截留分子量、溶液pH、纳滤分离压力、乙醇浓度调节中药酚酸水溶液环境,并选择相应截留分子量的纳滤膜和操作压力,即可通过乙醇浓度调节解离状态下中药酚酸与纳滤膜之间的道南效应,提高中药酚酸的纳滤截留率,实现高效率富集中药酚酸成分。

所述的一种纳滤高效富集中药酚酸类成分的方法,步骤a中的pKa值检测方法包括电位法、电导法、分光光度法、毛细管电泳法。

所述的一种纳滤高效富集中药酚酸类成分的方法,步骤c中的纳滤膜分离操作方法为,取待富集的中药酚酸溶液置于纳滤系统中,为了排除膜组件中残留水及膜材质吸附等因素的影响,操作温度22~25℃,待纳滤膜与溶质之间吸附-解吸附平衡后,从储液罐中取样为平衡液,进而进行纳滤,待纳滤完成后,从纳滤液罐中取样为纳滤液,检测平衡液及纳滤液中成分质量浓度,并按下式计算截留率(R)

Cn为纳滤液中中药酚酸的质量浓度(mg/mL),Cp为平衡液中中药酚酸的质量浓度(mg/mL)。

所述的一种纳滤高效富集中药酚酸类成分的方法,步骤c中的纳滤膜材质为芳香聚酰胺类复合膜、聚哌嗪酰胺类复合膜和磺化聚醚砜类复合膜中的一种。

所述的一种纳滤高效富集中药酚酸类成分的方法,步骤c中的纳滤膜截留分子量在100Da~1000Da之间。

有益效果:(1)实现中药酚酸从小分子到大分子无损失富集,解决目前纳滤分离小分子酚酸富集效果差的问题。(2)部分解离状态的中药酚酸在低浓度乙醇溶液环境中,提高了与纳滤膜之间的道南效应,实现在增大纳滤截留分子量的同时,膜通量增加提升分离效率。(3)低浓度乙醇溶液中降低了溶质与纳滤膜之间的吸附效应,改善了膜污染,提升纳滤膜使用寿命。

具体实施方式

以下通过实施例形式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例,凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1:芦根中对香豆酸的纳滤富集

采用电位法检测对香豆素酸(浓度参考芦根提取液中对香豆酸浓度)的pKa值为5.41,其解离50%~90%时的溶液pH值范围为5.41~6.63;采用10%氢氧化钠水溶液调节芦根提取液的pH值至5.41~6.63;采用相应面分析法,以纳滤膜截留分子量(150、450、800Da)、pH值(5.4、6.0、6.6)、纳滤分离压力(0.5、1.0、1.5Mpa)为考察指标,以聚酰胺复合纳滤膜对香豆酸和总酚酸的进行纳滤分离,选择截留率为响应值进行纳滤分离参数筛选得到在150Da纳滤膜中,pH值6.52,操作压力1.12Mpa条件下,对香豆酸和总酚酸的截留率分别为72.3%、85.6%,其中对香豆酸损失明显;在上述操作参数下,采用乙醇稀释芦根水提液至乙醇浓度为5%、10%、15%、20%,对香豆酸及总酚酸的纳滤结果见表1。

表1 芦根提取液中酚酸类成分的纳滤分离结果

芦根提取液在含乙醇浓度15%条件时,以截留分子量150Da纳滤膜分离,pH值6.52,操作压力1.12Mpa条件下,对香豆酸及总酚酸的截留率均高于97%,即通过乙醇浓度调节解离状态下芦根酚酸类成分与纳滤膜之间的道南效应,有效提高了纳滤截留率,实现高效率富集芦根中酚酸类成分。

实施例2丹参提取液中酚酸类成分的纳滤富集

采用分光光度法检测对迷迭香酸(浓度参考丹参提取液中原儿茶醛浓度)的pKa值为4.01,其解离50%~90%时的溶液pH值范围为4.01~4.96;采用10%氢氧化钠水溶液调节芦根提取液的pH值至4.01~4.96;采用相应面分析法,以纳滤膜截留分子量(150、450、800Da)、pH值(4.0、4.5、5.0)、纳滤分离压力(0.5、1.0、1.5Mpa)为考察指标,以磺化聚醚砜纳滤膜对迷迭香酸和总酚酸的进行纳滤分离,选择截留率为响应值进行纳滤分离参数筛选得到在450Da纳滤膜中,pH值4.77,操作压力1.08Mpa条件下,迷迭香酸和总酚酸的截留率分别为82.2%、86.1%;在上述操作参数下,采用乙醇稀释丹参水提液至乙醇浓度为5%、10%、15%、20%,对迷迭香酸及总酚酸的纳滤结果见表2。

表2 丹参提取液中酚酸类成分的纳滤分离结果

丹参提取液在含乙醇浓度10%条件时,以截留分子量450Da纳滤膜分离,pH值4.77,操作压力1.08Mpa条件下,对迷迭香酸及总酚酸的截留率均高于95%;虽然采用150Da的纳滤膜也可以有效截留,但是膜通量明显低于450Da的纳滤膜,即通过乙醇浓度调节解离状态下丹参酚酸类成分与纳滤膜之间的道南效应,可以有效提高了纳滤截留率的同时选择高截留分子量的纳滤膜,从而实现高效率富集丹参酚酸类成分。

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