超滤膜在中药液体制剂中的应用①

潘成华， 陈 龙， 韩学军， 马 达， 焦玉红， 韩志富， 付茂林， 褚弘斌

(多多药业有限公司，黑龙江佳木斯154007)

膜分离技术可提高药品的安全性、有效性、可控性和经济性，已迅速走向中药和天然药物生产过程的除杂、精滤、除热原和浓缩固液分离等工艺位置，成为重要技术手段.

1 超滤膜在中药液体制剂生产中的位置

在中药液体制剂生产过程中，膜分离技术主要用于二个生产位置，一是用在提取液除杂分离工序，二是用在制剂除杂(除热原)分离工序.确定工艺位置时，要考虑物料、膜材、药质要求和生产过程特性要求及影响.超滤膜具有代替冷沉和醇沉除杂的功能，提高收率缩短生产周期.

2 超滤膜分离工艺条件的选定

膜工艺位置选定后，将根据膜材结构特点、属性、功能特征等选膜材;根据药品物料分子结构、化学性质、流变学特性要求等选膜组件形式;根据试验数据，药品质量等要求选膜级别;根据工艺流程和验证要求配置系统.常用的UF有卷式膜、管式膜、中空纤维膜、板式膜等［1］.

图1 压力对S－L混提药液通量影响

图2 压力对SH－HQ药液通量影响

2.1 物料、膜材特性及影响

1)提取液成分和膜材影响超滤质量及效率.生产试验中发现同一工艺参数药液过同级别膜，膜材不同时透过率不同(SHL品种PES透过率为91%、CA为96%);试验中还显示同级别膜过滤酚酸类金银花提取液过滤速度大于木脂素类连翘提取液，连翘提取液过滤速度大于黄酮类黄芩提取液.另有试验数据显示［2］PS超滤膜对生物碱类分离成分透过率影响明显，即用1万分子量CA膜超滤枳实药液时辛弗林透过率为99.0%，用PA膜超滤辛弗林透过率为33.3%.挥发油成分在过1万分子量 PS、CA 膜时，透过率仅为 11.6%和 17.5.3%，而超滤有机酸、单萜苷和环烯醚萜等成分时透过率可达到94%以上，用1万分子量CA.膜过牡丹皮的丹皮酚类成分时透过率仅能达到53.1%，上述说明药液成分及膜材影响有效成分的透过率，药物分子量与膜分子量不是对称概念.

2)新膜和不同膜材吸附性不同.试验数据显示1万分子量PS膜材超滤黄芩药液时，首次黄芩苷收率为53.8%，二次黄芩苷收率为71.8%，三次超滤时黄芩苷收率为80.6%，以后逐次增加收率;2万分子量CA膜材中空纤维膜首次超滤黄芩药液黄芩苷收率为93.7%，二次超滤时收率为95.2%，以后逐次增加收率.

2.2 生产工艺过程要求及影响

由于产品生产中会遇到单复方制剂提取料液的浊度、PH高低、热变温度及时间、浓度、粘度、导电性、金属离子、通量透过速率、压力、过滤时间、膜清洗、再生时间和精滤前预处理水平等影响，这些都将直接影响到膜组件及过滤器选用.

图3 PH对HQ药液通量影响

图4 温度对药液通量影响

图5 等压超滤对药液通量影响

图6 超滤膜再生时间对药液通量影响

2.2.1 超滤前预处理

规模化提取液的预过滤可选用0.65～1.2μm错流微滤膜，或直接选用2～7万左右分子量无机膜进行超滤.

2.2.2 浓度对料液通量透过速率、截留率的影响

A产品生产中超滤药液的通量与压力关系曲线如下，(图1)为膜压力对S－L药液(1.5mg/mL)通量影响曲线，即0.3MPa压力前通量增加，随后开始降低，总通量与膜面成正比;(图2)为膜压力对 SH、HQ 药液(0.8mg/mL，12mg/mL)通量影响曲线，SH药液膜通量与压力成线性关系，HQ药液高通量仅在0.25MPa压力前成线性关系，其后压力增加但通量增加不多.

2.2.3 料液PH值(离子强度)对料液通量的影响

(图3)显示料液PH值对料液通量有影响，药液PH值变化会导致一部分料液发生化学变化和溶解性，比如HQ是碱溶物药液，PH值低时则通量降低(同时截留率增加)，酸溶物料其过滤特性与HQ相反.

2.2.4 温度对料液透过速率、截留率的影响

由(图4)和(图3)可以看出，料液温度增高药液通量透过速率提高，截留率则降低.普通膜对料温的适应范围4～35℃，耐温膜可以达到50～70℃或更高.料液温度低时粘度增加通量也随之下降;还有些含有酯类成份多的药液在4℃以下时开始凝聚成聚合物，并从料液中“析出”，一些可溶性体开始变成半不溶物体料液这些物理特性会影响药液截收率，使酯类和极性小的药液不易过滤分离.

2.2.5 超滤时间及再生(浸泡)时间对通量的影响

膜通量的变化常常伴有膜的污染、劣化问题、通量和截留率的变化.药液过滤及再生时间(通量)与膜材组件型式、料液洁净理化指标参数等有直接关系，PC材质的亲水膜水溶液则易通过且不易污染，若药液中杂质或粘稠物较多，过滤面积较小流量又大，滤膜通量则会在很短的时内迅速降低，初滤后药液进入 UF一般可运行3h左右，HQ药液等压和不等压对通量的影响见(图5与图6)，料液通量等压下运行一般在0.5h后开始下降;UF清洗再生时，要考虑膜材、污染物和清洗剂特性，用0.1% ～0.15%NaOH溶液清洗超滤膜的再生时间一般不应少于6h，否则易影响膜的使用寿命和截留、通量和效率.

3 结束语

生产及试验数据显示，提取工序使用2～7万左右分子量超滤膜，可去除大部分不溶性杂质;在液体制剂工序使用0.5～2万左右分子量超滤膜可去大分子等杂质及热原，中药成分类别和膜材料等因素对中药成分透过率及通量有明显影响.

［1］华耀祖.超滤技术与应用［M］.北京:化学工业出版社，2004.

［2］郭立玮.中药膜分离领域的科学与技术问题［J］.膜科学与技术.2003，23(4):209 －213.