板蓝根水提液纳滤浓缩工艺研究

伍永富，朱河澄，冯天炯，罗维早

(1．太极集团重庆中药二厂有限公司，重庆 402284； 2．太极集团有限公司，重庆 408000)

·实验研究·

板蓝根水提液纳滤浓缩工艺研究

伍永富1，朱河澄1，冯天炯2，罗维早2

(1．太极集团重庆中药二厂有限公司，重庆 402284； 2．太极集团有限公司，重庆 408000)

目的 探讨板蓝根水提液的纳滤浓缩工艺。方法 采用高效液相色谱（HPLC）法测定（R，S）告依春保留率，检测波长为245 nm，流动相为甲醇－0．02%磷酸溶液（7∶93）。以（R，S）告依春保留率和膜通量为指标，通过单因素试验分析截留相对分子质量、操作压力、吸附特征等因素对板蓝根水提液浓缩工艺的影响。结果 （R，S）告依春的保留率随着膜相对分子质量减小而增大，受压力、浓缩倍数的影响较小；膜通量与压力、截留相对分子质量呈正相关，随着浓缩倍数的增大而减小；孔径200纳滤膜对（R，S）告依春的保留率为97．50%，膜通量60 L／(m2·h)对板蓝根提取液中其他成分无明显影响，且浓缩效率高。结论 纳滤浓缩适用于板蓝根的药液浓缩，效率高，成分损失少。

（R，S）告依春；纳滤工艺；膜通量；保留率

板蓝根归心、胃经，性苦、寒，具有清热解毒、凉血利咽的功效[1]，已广泛用于中药制剂品种，如板蓝根颗粒、板蓝根茶、复方板蓝根颗粒等。板蓝根水提取液采用传统蒸发浓缩方式，消耗热能大。纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的膜分离技术，可截留相对分子质量为200～1 000的有机物，而药材中有效成分的相对分子质量大都介于100～1 000[2]，因此纳滤适于中药有效成分的精制和浓缩[3]。与传统热浓缩相比，纳滤浓缩具有节能、可连续操作、生物活性保存完好、便于自动化等优点，非常适用于中药制剂的浓缩，但该技术在中药制剂生产中应用尚处于起步阶段，类似的研究较少。本试验中采用3种不同孔径纳滤膜处理板蓝根提取液，通过高效液相色谱(HPLC)法测定（R，S）告依春含量，计算其保留率，以（R，S）告依春保留率和膜通量为评价指标，确定最佳纳滤浓缩工艺，为中药有效成分的浓缩提供新方法。现报道如下。

1 仪器与试药

1．1 仪器

GQ76型高速管式分离机 (上海离心机械研究所有限公司)；LC－2010型高效液相仪（Shimadzu公司）；ESJ220－4A型电子天平(重庆恒拓电子科技有限公司)；纳滤膜 (聚酰胺复合膜，截留相对分子质量100，200，400，成都连接流体科技有限公司)；卷式超滤膜 (聚醚砜，截留相对分子质量80×103，天津爱生膜科技有限公司)。

1．2 试药

板蓝根药材购自成都荷花池市场，十字花科植物菘蓝 Isatis indigotica Fort．的干燥根，经太极集团有限公司顾维菊副主任药师鉴定为正品板蓝根；（R，S）告依春对照品(中国食品药品检定研究院，纯度＞98%，批号为110855－201311)；甲醇、磷酸为分析纯，水为重蒸馏水。

2 方法与结果

2．1 板蓝根水提液的制备[4]

称取净选后的板蓝根药材2 500 g，加8倍量水浸泡30 min，提取60 min，提取1次，收集提取液约18 L。

2．2 板蓝根水提液的纳滤工艺

取板蓝根水提液，以5 000 r／min离心10 min，去除板蓝根提取液中固体颗粒物质；通过80×103超滤膜超滤以去除大分子物质，得超滤透过液作为原料液进行纳滤浓缩试验，同时收集超滤前液和超滤透过液。将超滤透过液分为3份，每份6 L，分别用不同孔径纳滤膜进行纳滤操作，在不同压力下收集纳滤前液、纳滤透过液和纳滤浓缩液进行测定。

2．3 (R，S)告依春含量测定

2．3．1 色谱条件

色谱柱：研创AQC18柱(250 mm×4．6 mm，5 μm)；柱温：30℃；检测波长：245 nm；流速：1 mL／min；进样量：10 μL；流动相：甲醇－0．02%磷酸溶液（7∶93）。

2．3．2 溶液制备

取取（R，S）告依春对照品5．27 mg，加甲醇定容到10 mL，另取1 mL加甲醇稀释到10 mL，即得对照品溶液。取超滤透过液和纳滤浓缩液，均稀释成相同体积（6 L），滤过，取续滤液，即得供试品溶液。

2．4 膜参数的测定

超滤膜对（R，S）告依春的透过率按 T1（%）＝C1／C2计算，式中 T1表示（R，S）告依春的透过率，C1表示超滤前药液中（R，S）告依春的质量浓度，C2表示滤液中（R，S）告依春质量浓度。其结果 C1为27．80 μg／mL，C2为27．70 μg／mL，T1为99．64%。

纳滤膜对（R，S）告依春的保留率按 T2(%)＝(1－C3／C2)计算，式中 T2表示（R，S）告依春的保留率，C2表示纳滤前药液（即为超滤后滤液）中（R，S）告依春质量浓度，C3表示滤液中（R，S）告依春质量浓度。不同孔径纳滤膜检测结果见表1。

膜通量为单位时间单位面积内通过纳滤膜的液体体积，按 J＝Q／TS计算，式中 J表示纳滤膜通量，Q表示透析液体积，T表示浓缩时间，S表示纳滤膜面积。不同孔径纳滤膜膜通量测定结果见表2。

纳滤膜对（R，S）告依春吸附率按 X（%）＝(1－C4／C2)计算，X表示（R，S）告依春的吸附率，C2表示纳滤前药液（即为超滤后滤液）中（R，S）告依春质量浓度，C4表示纳滤后浓缩液中（R，S）告依春质量浓度。不同孔径纳滤膜吸附率测定结果见表3。

表2 不同孔径纳滤膜的膜通量

表3 不同孔径纳滤膜的吸附率

2．5 影响因素考察

2．5．1 药液前处理对（R，S）告依春的影响

超滤前处理选用5 000 r／min离心过滤和超滤膜孔径80×103在1．8 MPa及25℃条件下进行超滤除杂，收集滤前液和滤液，检测（R，S）告依春含量，结果分别为28．17 μg／mL和27．70 μg／mL，转移率为98．33%，表明（R，S）告依春转移率很高，适用于板蓝根水提液纳滤浓缩的前处理。

2．5．2 不同孔径纳滤膜对（R，S）告依春的影响

在1．8 MPa及25℃条件下，比较不同孔径(100，200，400)纳滤膜对（R，S）告依春保留率和膜通量的影响，结果保留率分别为98．7%，97．5%，71．4%，膜通量依次为 40，60，72 L／(m2·h)，表明随着孔径增大，（R，S）告依春的保留率在降低，膜通量则在升高。截留相对分子质量400纳滤膜虽然膜通量最大，但（R，S）告依春损失较多，而100纳滤膜与200纳滤膜对（R，S）告依春的截留率相差不大，但后者膜通量大。

2．5．3 不同压力对纳滤的影响

在固定温度（25℃）和相同原药液的条件下，比较不同压力下将板蓝根提取液浓缩10倍的膜通量和截留率。结果见表4，表明随着操作压力的增大，膜通量逐渐增大，但对（R，S）告依春的截留率无明显影响。膜通量随着操作压力的增加基本上呈线性变化，但压力从1．8～2．0 MPa变化趋于平缓，又因压力过大容易产生浓差极化，故选择压力差为1．8 MPa。

表4 不同孔径纳滤膜在不同压力下的（R，S）告依春膜通量[L／(m2·h)]

2．5．4 纳滤膜对（R，S）告依春吸附作用的影响

在固定压力 (1．8 MPa)和温度(25℃)条件下进行纳滤操作，药液循环平衡一定时间，让纳滤膜充分吸附饱和，取纳滤操作前药液和充分平衡完药液进行测定，计算。结果3种不同孔径(100，200，400)纳滤膜对（R，S）告依春吸附率依次为1．3%，2．5%，3．6%，膜通量分别为40，60，72 L／(m2·h)。结果表明，聚酰胺复合膜材质纳滤膜对（R，S）告依春的吸附率较小，适用于（R，S）告依春浓缩。

2．6 纳滤前药液与浓缩液色谱图比较

在1．8 MPa，25℃条件下进行纳滤操作，选择200纳滤膜将（R，S）告依春提取液浓缩一定倍数，取纳滤前药液和浓缩液进行对比，（R，S）告依春含量结果见表5，色谱图见图1。结果表明，纳滤浓缩使得（R，S）告依春保留率高，提示纳滤浓缩适用于（R，S）告依春。

表5 纳滤前药液与浓缩液中（R，S）告依春测定结果

3 讨论

目前，中药的浓缩工艺大多采用双效、单效及MVR浓缩，这些浓缩方式均需加热，能耗大，而纳滤浓缩不需加热，能达到节本降费的目的。相对于传统热浓缩工艺，纳滤浓缩是一种物理过程，没有相变，具有高效、节能、成品活性分成保留良好等优点，纳滤膜对其具有很好的保留作用，说明纳滤浓缩工艺相对于传统浓缩工艺更适用于（R，S）告依春的浓缩。

中药提取液含有大量相对分子质量较大的蛋白质、多糖、鞣质等成分，直接用纳滤浓缩会造成膜污染，降低膜通量，故采用离心、超滤纳滤工艺模式，离心可去除板蓝根提取液中固体颗粒物质，超滤可去除大分子物质，而且对（R，S）告依春基本无影响，有效提高了纳滤膜通量，降低膜污染，提高纳滤浓缩工艺的效率。

板蓝根作为原料的制剂，提取液浓缩后一般需进行醇沉处理，关于纳滤浓缩后浓缩液醇沉情况，及与蒸发浓缩后浓缩液醇沉情况的比较，还需作进一步研究。纳滤浓缩对其他组分的影响，也需作进一步研究。

图1 高效液相色谱图

有的中药含有热不稳定有效成分，且被用于中药制剂中，传统加热浓缩工艺避免不了对这些热不稳定成分造成损失。使用膜工艺对这些不稳定性成分进行浓缩，可避免有效成分损失，提高浓缩效率，进而提高中药制剂的质量，具有广泛应用前景。

[1]国家药典委员会．中华人民共和国药典（一部）[M]．北京：中国医药科技出版社，2015:206．

[2]胡 伟，李湘洲，孟 维，等．膜分离技术在植物有效成分分离与纯化中的应用进展[J]．化学工程与装备，2009，6（6）：95－97．

[3]丁礼琴，刘 力，徐德生．纳滤在制药及食品中的应用进展[J]．中成药，2008，30（8）：1199．

[4]吴国军，武 瑞，赵微微，等．基于表告依春的板蓝根水提正交试验研究[J]．黑龙江八一农垦大学学报，2014，26（6）：29－33．

Nanofiltration Concentration Process of Aqueous Extract of Radix Isatidis

Wu Yongfu1，Zhu Hecheng1，Feng Tianjiong2，Luo Weizao2
(1．Taiji Group Chongqing No．2 Chinese Medicine Factory Co．，LTD．，Chongqing，China 402284; 2．Taiji Group Co．，LTD．，Chongqing，China 408000)

Objective To investigate the nanofiltration concentration processof aqueousextractof Radix Isatidis．M ethods HPLC method was adopted to determine the retention rate of(R，S)epigoitrin with mobile phase of methanol－0．02% the phosphoric acid solution(7∶93)，the detection wavelength was 245 nm．With the retention rate and membrane flux of(R，S)epigoitrin as the indexes，the effects of operating pressure，adsorption characteristics and other factors on concentration process were investigated by single factor tests．Results The retention rate of(R，S)epigoitrin increased with decreasing of aperture and unchanged with change of pressure and cycles of concentratin．Membrane flux was positively correlated with intercept relative molecular weight and pressure，decreased as concentration ratioincreased．Retention rate of(R，S)epigoitrin was 97．50% when nanofiltration membranes aperture was 200 Da．When the membrane flux was 60 L／(m2·h)，the process had no obvious influence to other ingredients in Radix Isatidis with high concentration efficiency．Conclusion Nanofiltration concentration is suitable for concentrating liquid of Radix Isatidis，it has high efficiency and low losses of active ingredients．

(R，S)epigoitrin;nanofiltration process;membrane flux;retention rate

TQ460．6；R282．41

A

1006－4931(2017)14－0004－03

2017－04－20)

10．3969／j．issn．1006－4931．2017．14．002

伍永富（1974－），男，土家族，硕士研究生，高级工程师，主要从事药品生产工艺技术工作，（电话）023－61065596（电子信箱）441500410＠qq．com。