基于中药提取液指标成分检测的膜集成工艺评估方法与流程

文档序号:26188607发布日期:2021-08-06 18:40阅读:70来源:国知局
本发明涉及中药制剂
技术领域
,特别是涉及一种基于中药提取液指标成分检测的膜集成工艺评估方法和应用。
背景技术
:中药提取液一般具有固含率低、有效成分浓度低、组分复杂但回收率要求高等特点。传统中药提取液的分离方法在中药现代化进程中面临挑战。膜集成工艺是一种通过微滤、超滤、纳滤或反渗透等多种膜组合方式对目标物进行过滤、澄清、浓缩和富集得到浸膏状药物的工艺。近年来,膜集成工艺逐渐替代水醇法、蒸发浓缩成为中药水提液澄清、精制、浓缩工序的重要升级换代技术,该技术简称“膜一体化”技术,有力地促进了中药绿色制造的进程。为评估“膜一体化”技术在中药生产流程中的优化与否,现阶段仍采用试错方式进行评估,即通过检测中药物料经浓缩、干燥所得到的固态中间体中指标成分含量的高低,判断膜工艺流程设计的合理性。但是,这种方法需要经历浓缩和干燥处理,时间长,效率低,不利于建立系统化、标准化的评估方法,特别不利于中药智能化工艺装备技术的实施。中药现代化的核心是疗效和质量标准现代化,而中药制药工艺又是影响中药质量的关键因素之一。因此,建立更简洁、高效的膜集成工艺评估方法对提高中药生产效率和质量具有重要意义。技术实现要素:针对上述问题,本发明提供一种基于中药提取液指标成分检测的膜集成工艺评估方法,该评估方法简单高效,有助于提高选择膜规格的效率,提高产品中指标成分的含量,降低固体产品中杂质的含量。本发明的基于中药提取液指标成分检测的膜集成工艺评估方法,包括以下步骤:提取:采用液体溶剂对中药材进行提取,得到提取液,所述提取液中可溶性固体的质量浓度≤5%;过滤:采用膜集成工艺对上述提取液进行过滤;检测:检测提取液以及膜集成工艺各阶段所得药液中指标成分的含量和可溶性固体的固含率;计算:按式i计算提取液以及膜集成工艺各阶段所得药液中指标成分在可溶性固体中的占比β1:β1=m1/m2≈m1/(m×a2)=a1/a2(式i)其中,m为溶剂的质量,m1为指标成分的质量,m2为可溶性固体的质量,a1为药液中指标成分的质量浓度,a2为药液中可溶性固体的固含率;对比:按式i计算多种不同膜集成工艺的β1值,对比各β1值,β1值越大,则判定该β1值对应的膜集成工艺的精制效果越好。当中药提取液中固体成分的质量远远低于溶剂的质量时,可以认为提取液的质量=固体成分的质量+溶剂的质量≈溶剂的质量,利用该规律进行换算,可以认为式i成立,式i的计算结果与真实的测试结果虽存在误差,但是误差非常小。该计算方法可作为一种解决复杂体系中膜过程化问题的手段,表现出较大的灵活性和实用性。本发明的评估方法,利用式i表示指标成分在固体中的含量,而计算式中涉及的参数可通过现代仪器设备快速检测得到,将检测的结果代入式i计算即可得到计算结果,通过对比不同膜集成工艺的结果可判断膜工艺的合理性,有助于快速确定最佳的膜集成工艺,另一个方面也可以更系统地指导设计膜集成工艺中各种膜的参数选择;上述方法中无需每次膜工艺处理后都进行浓缩、干燥处理,大大减少了工作量,使评估方法更为简单、高效。上述评估方法中,“指标成分”是指中药中的主要药效成分。例如,杜仲叶中的指标成分为绿原酸。“可溶性固体”是指中药材内可溶于液体溶剂的药效成分、可溶性糖类、可溶性蛋白质等。经过各种规格的微滤、超滤膜过滤后,大于膜截留分子量的可溶性固体会被对应的膜截留。面向中药制药中的“膜集成工艺”是指将两个或以上的膜分离过程与传统中药制药工艺结合在一起进行操作的工艺。采用膜集成工艺技术的目的是为了提高中药制药成品中药效成分的回收率、缩短生产周期、降低能耗。膜集成工艺通常包括微滤澄清、超滤精制以及纳滤/反渗透浓缩等,也可根据实际需要在上述操作工序中进行选择或组合。在其中一个实施例中,所述过滤步骤中,所述膜集成工艺包括先用微滤膜对提取液进行澄清,得到澄清液,再用超滤膜对澄清液进行精制,得到精制液;所述检测步骤中,包括检测澄清液中指标成分的含量和可溶性固体的固含率,检测精制液中指标成分的含量和药液中可溶性固体的固含率;所述计算步骤中,包括计算澄清液中指标成分在可溶性固体中的占比β11,计算精制液指标成分在可溶性固体中的占比β12;所述对比步骤中,包括按式i计算多种不同膜集成工艺处理过程中的β11和β12值;对比各β11值,β11值越大,则判定该β11值对应微滤膜的澄清效果越好;对比各β12值,β12值越大时,则判定该β12值对应超滤膜的精制效果越好。在其中一个实施例中,所述微滤膜的膜孔径为0.1~1.0μm,所述超滤膜的截留分子量为1000~50000da。在其中一个实施例中,所述检测步骤中,还包括检测提取液以及膜集成工艺各阶段所得药液中蛋白质的含量;所述计算步骤中,按式ii计算蛋白质在可溶性固体中的占比β2:β2=m3/m2≈m3/(m×a3)=a3/a2(式ii)其中,m3为蛋白质的质量,a3为药液中蛋白质的质量浓度;所述对比步骤中,还包括按式ii计算多种不同膜集成工艺的β2值,对比各β2值,β2值越小,则判定该β2值对应的膜集成工艺的除杂效果越好。蛋白质是中药提取的固体产物中常见的成分,通常为非药效物质,可认为是对人体无害的杂质,其含量越低说明精制产物的纯度越高。在其中一个实施例中,所述检测步骤中,采用高效液相色谱检测提取液和/或药液中指标成分的含量,采用折射仪检测提取液和/或药液中可溶性固体的固含率。在其中一个实施例中,所所述检测步骤中,采用高效液相色谱检测提取液和/或药液中指标成分的含量和蛋白质的含量;采用折射仪检测提取液和/或药液中可溶性固体的固含率。在其中一个实施例中,所述提取步骤中,所述液体溶剂为水和/或乙醇。在其中一个实施例中,所述中药材为杜仲叶,所述杜仲叶中的所述指标成分为绿原酸。在其中一个实施例中,所述提取液通过以下方法得到:将中药材与液体溶剂混合,中药材与液体溶剂的添加量之比为(10~100)g:(500~2000)ml,在40~90℃下加热回流提取30~120分钟,得到提取液。本发明还提供一种上述膜集成工艺评估方法在中药材精制中的应用。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明的评估方法,利用式i表示指标成分在固体中的含量,而计算式中涉及的参数可通过现代仪器设备快速检测得到,将检测的结果代入式i计算即可得到计算结果,通过对比不同膜集成工艺的结果可判断膜工艺的合理性,有助于快速确定最佳的膜集成工艺,另一个方面也可以更系统地指导设计膜集成工艺中各种膜的参数选择;上述方法中无需每次膜工艺处理后都进行浓缩、干燥处理,大大减少工作量,使评估方法更为简单、高效。具体实施方式为了便于理解本发明,下面将结合较佳的实施例对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。实施例1一、提取以水为溶剂,提取杜仲叶中的绿原酸,将100g杜仲叶与1800ml水混合,在70℃下加热回流提取120分钟,得到提取液。二、膜集成工艺精制和计算分别采用以下两种膜集成工艺对提取液进行澄清和精制。1、膜集成工艺a1.1、过滤和检测取上述提取液,先进行微滤膜澄清,所选膜孔径为0.2μm,得到微滤澄清透过液,再将微滤澄清透过液进行超滤膜精制,所选超滤膜的截留分子量为3500da,得到超滤精制透过液。取上述提取液、微滤澄清透过液与超滤精制透过液,采用高效液相色谱法测试各药液中的绿原酸和蛋白质浓度,采用折射仪检测各药液中可溶性固体的固含率。结果如下表所示:表1药液中绿原酸、蛋白质和固含率绿原酸(mg/ml)蛋白质(mg/ml)固含率(%)提取液0.140.171.91微滤澄清透过液0.130.101.66超滤精制透过液0.080.0080.971.2、计算按式i计算药液中绿原酸的含量,按式ii计算药液中蛋白质的含量。β1=m1/m2≈m1/(m×a2)=a1/a2(式i)β2=m3/m2≈m3/(m×a3)=a3/a2(式ii)各药液中绿原酸在固体浸膏中的含量占比:提取液制成固体浸膏中绿原酸含量(mg/g)=0.14/1.91%=7.33微滤透过液制成固体浸膏中绿原酸含量(mg/g)=0.13/1.66%=7.83超滤透过液制成固体浸膏中绿原酸含量(mg/g)=0.08/0.97%=8.25各药液中蛋白质在固体浸膏中的含量占比:提取液制成固体浸膏中蛋白质含量(mg/g)=0.17/1.91%=8.90微滤透过液制成固体浸膏中蛋白质含量(mg/g)=0.10/1.66%=6.02超滤透过液制成固体浸膏中蛋白质含量(mg/g)=0.008/0.97%=0.822、膜集成工艺b2.1、过滤和检测取上述提取液,先进行微滤膜澄清,所选膜孔径为0.2μm,得到微滤澄清透过液,再将微滤澄清透过液进行超滤膜精制,所选超滤膜的截留分子量为10000da,得到超滤精制透过液。取上述提取液、微滤澄清透过液与超滤精制透过液,采用高效液相色谱法测试各药液中的绿原酸和蛋白质浓度,采用折射仪检测各药液中可溶性固体的固含率。结果如下表所示:表2药液中绿原酸、蛋白质和固含率绿原酸(mg/ml)蛋白质(mg/ml)固含率(%)提取液0.140.171.91微滤澄清透过液0.130.101.66超滤精制透过液0.040.040.682.2、计算按式i计算药液中绿原酸的含量,按式ii计算药液中蛋白质的含量。各药液中绿原酸在固体浸膏中的含量占比:提取液制成固体浸膏中绿原酸含量(mg/g)=0.14/1.91%=7.33微滤透过液制成固体浸膏中绿原酸含量(mg/g)=0.13/1.66%=7.83超滤透过液制成固体浸膏中绿原酸含量(mg/g)=0.04/0.68%=5.88各药液中蛋白质在固体浸膏中的含量占比:提取液制成固体浸膏中蛋白质含量(mg/g)=0.17/1.91%=8.90微滤透过液制成固体浸膏中蛋白质含量(mg/g)=0.10/1.66%=6.02超滤透过液制成固体浸膏中蛋白质含量(mg/g)=0.04/0.68%=5.88三、对比1、与真实检测值对比采用现有的液体浓缩、干燥方式,检测膜集成工艺a中各药液中的绿原酸和蛋白质含量,记为真实测量值。采用式i和式ii计算的结果记为估算值。将估算值和真实测量值进行对比,如下表所示。表3膜集成工艺a的估算值和真实测量值对比从上表可以看出,估算值与真实测量值非常接近,误差大部分可基本控制在15%以内,说明本发明中采用式i和式ii的计算式进行估算具有可靠性。2、膜集成工艺a和膜集成工艺b对比膜集成工艺a中,绿原酸作为药效分子在最终固体中含量为8.25mg/g,而蛋白质作为非药效物质在最终固体中含量为0.82mg/g;膜集成工艺b中,绿原酸作为药效分子在最终固体中含量为5.88mg/g,而蛋白质作为非药效到在最终固体中含量为5.88mg/g。通过对比可知,在微滤膜规格为0.2μm时,使用分子截留量3000da的超滤膜进行精制比使用分子截留量10000da的超滤膜进行精制,得到的固体制品纯度更高,杂质更少。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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