膜分离技术在双黄连泡腾片除杂工艺中的应用

杜红娜，陆 安*，刘炳炜，郭永红， 陈育鹏，毕 丹

(1.河北维尔利动物药业集团有限公司，石家庄 050200；2.北京以岭药业有限公司，北京 102600)

双黄连泡腾片是由金银花、黄芩和连翘经提取、浓缩、除杂后，与适宜辅料制成的泡腾片，在制备双黄连泡腾片时，由于制剂的特殊性，要求成品泡腾片在水中分散成透明的溶液，因此，除要求处方中辅料水溶性良好外，药材提取液也需要精制除去其中的水不溶性杂质。膜分离技术作为一种新兴的绿色工业科学技术，集分离、浓缩、纯化和精制功能于一体，且具有简便易行、生产周期短、可重复性利用的优势[1-3]，在中药提取分离中应用日益增多，但文献中未查到对双黄连泡腾片进行膜过滤除杂工艺研究的报道，因此进行了膜分离技术的试验研究，并与传统水提醇沉除杂工艺进行对比，为该技术在双黄连泡腾片除杂工艺中应用的适用性提供参考。

1 仪器与材料

1.1 仪器 SJM-FHM-05 型陶瓷复合膜设备(合肥世杰膜科技有限公司提供)，膜管孔径分别为 50、100、200、450、800 nm，滤过面积均为 0.5 m2；UltiMate 3000高效液相色谱仪(德国 Thermo公司)，DAD检测器，变色龙工作站； AUW120D 型电子天平(日本SHIMADZU 公司)；101-1型电热鼓风干燥箱(龙口市电炉制造厂)，DE-100g万能高速粉碎机(上海道红商贸有限公司)。

1.2 试剂与对照品 绿原酸对照品(批号 110753-201415，含量96.2%)，连翘苷对照品(批号 110821-201615，含量94.9%)上述对照品均购于中国食品药品检定研究院；黄芩苷对照品(批号 Z0271504，含量95.9%) 购于中国兽医药品监察所。无水碳酸钠(批号20141203)购于天津市光复科技发展有限公司，柠檬酸(批号20141106)购于天津市远航化学品有限公司；乙腈为色谱纯；甲醇、磷酸为分析纯；娃哈哈水。

1.3 药材 金银花、黄芩、连翘药材购于安国药材市场，经公司质控部鉴别均符合《中华人民共和国兽药典》2015版(Ⅱ部)[4]有关项下规定。

2 方 法

2.1 金银花+连翘提取液制备方法 参考《中华人民共和国兽药典》2015版Ⅱ部“双黄连口服液”[4]项下的处方比例和制备方法，制备水提液。

2.2 黄芩提取液制备方法 参考《中华人民共和国兽药典》2015版Ⅱ部“双黄连口服液”[4]项下的处方比例和制备方法，制备黄芩水提液、黄芩水提调碱液、黄芩水提调酸调碱液。

2.3 陶瓷膜过滤处理 分别取2.1和2.2项下提取液适量，置陶瓷膜装置进料筒，开机连续滤过，每隔 5 min记录一次滤液流出速度、进液压力等参数[5]，根据滤过速度，计算膜通量[膜通量(L·m-2·min-1)=滤过速度(L/min)/不同孔径膜管滤过面积(0.5 m2)]，并绘制滤过时间-膜通量变化关系曲线。以膜通量衰减、药液性状、有效成分保留率及固形物去除率为考察指标，对5种不同孔径陶瓷膜管(50、100、200、450、800 nm)进行比较，筛选最佳陶瓷膜孔径。

2.4 绿原酸、黄芩苷和连翘苷含量测定方法 绿原酸、黄芩苷和连翘苷按《中华人民共和国兽药典》2015版Ⅱ部“双黄连口服液”[4]项下收载的HPLC法测定。其中，绿原酸、黄芩苷于同一色谱条件同时测定，梯度洗脱条件见表1。

表1 梯度洗脱程序Tab 1 Gradient elution program

2.5 提取物的制备

2.5.1 金银花+连翘提取物 取金银花+连翘水提液按确定孔径陶瓷膜过滤所得滤液，减压浓缩至适当相对密度，减压干燥，粉碎，即得。

2.5.2 黄芩提取物的制备及有效成分含量比较 取黄芩水提液、黄芩水提调碱液、黄芩水提调酸调碱液经不同孔径陶瓷膜过滤所得滤液，分别减压浓缩至适当相对密度，减压干燥，粉碎，即得陶瓷膜过滤除杂工艺所得黄芩提取物；另按药典传统工艺制备黄芩提取物。按2.4项下方法，分别测定黄芩苷含量，对两种不同工艺制备的黄芩提取物中黄芩苷含量进行对比。

2.6 不同工艺双黄连泡腾片的制备及含量比较

2.6.1 双黄连泡腾片(陶瓷膜过滤工艺) 取按陶瓷膜过滤除杂工艺制备的金银花+连翘提取物和黄芩提取物，混匀，得双黄连浸膏粉。取柠檬酸、碳酸氢钠与双黄连浸膏粉按照一定比例混合均匀，干法制粒，整粒，压片，得双黄连泡腾片。

2.6.2 双黄连泡腾片(传统水提醇沉工艺) 参考《中华人民共和国兽药典》2015版Ⅱ部“双黄连口服液”[4]项下处方比例和制备方法处理，并制备金银花+连翘提取物和黄芩提取物，按2.6.1方法制备双黄连泡腾片。

2.6.3 含量测定 按2.4项下方法，测定双黄连泡腾片中绿原酸、黄芩苷和连翘苷的含量。

3 结 果

3.1 膜孔径对固形物去除率的影响 金银花+连翘水提液经800、450、200、100、50 nm 5种不同孔径陶瓷膜处理，固形物去除率结果见表2。由表2可见，随着膜孔径的减小，固形物去除率明显提高。孔径为800 nm陶瓷膜的固形物去除率太低，仅为13.07%，除杂效果不明显。

表2 不同膜孔径膜固形物去除率的比较Tab 2 The comparison of different membrane aperture membrane solids removal rate

固形物去除率(%)=(水提液固形物总量-滤液固形物总量)/水提液固形物总量*100%

3.2 膜孔径对药液性状及绿原酸、连翘苷转移率的影响 双黄连中金银花+连翘水提液经800 nm、450 nm、200 nm、100 nm、50 nm 5种不同孔径陶瓷膜处理，水提液过滤前后药液澄清度见图1，水提液过滤前后药液性状及绿原酸、连翘苷转移率测定结果表3。

从左至右依次为：水提液、800 nm滤液、450 nm滤液、200 nm滤液、100 nm滤液、50 nm滤液

表3 滤过前后药液性状及有效成分转移率比较Tab 3 The comparison of solution properties and the transfer rate of effective component before and after filtration

由图1、表3可见，不同孔径的陶瓷膜对双黄连中金银花+连翘水提液滤液澄清度及有效成分转移率有不同程度的影响。其中800 nm陶瓷膜过滤后所得药液稍显浑浊，绿原酸和连翘苷的转移率均较高，均在95%以上，再次验证了该孔径陶瓷膜对双黄连中金银花+连翘水提液除杂效果意义不大的论证；其余四种孔径陶瓷膜过滤所得滤液均澄清、透明，但绿原酸和连翘苷的转移率随着孔径的减小而降低，其中，孔径为450 nm陶瓷膜绿原酸和连翘苷转移率较高，在90%以上，其余孔径陶瓷膜转移率较低，在70%以下。表明450 nm的陶瓷膜对金银花+连翘水提液滤过效果较好。

3.3 不同孔径陶瓷膜膜通量衰减比较 不同孔径陶瓷膜管膜通量随时间变化关系曲线，结果见图2。

图2 膜通量随滤过时间变化曲线 Fig 2 Curve of membrane flux changes with filtration time

由图2可见，不同孔径陶瓷膜过滤速度由快到慢顺序为：800 nm>450 nm >200 nm >100 nm>50 nm。综合考虑除杂效果及生产成本，可选择450 nm孔径的陶瓷膜对双黄连中金银花+连翘水提液进行过滤除杂。

3.4 不同工艺对黄芩提取物中黄芩苷含量的影响 经检测，药典工艺制备黄芩苷提取物中黄芩苷含量为85.01%，不同孔径陶瓷膜工艺所得黄芩提取物中黄芩苷含量见表4。

表4 不同孔径陶瓷膜对黄芩提取物中黄芩苷含量的影响Tab 4 The influence of Baicalin content in the extracts from scutellaria baicalensis georgi by different aperture ceramic membrane

由表4可见，随着膜孔径的减小，黄芩水提液、黄芩水提调碱液和黄芩水提调酸调碱液经膜过滤所制备提取物中，黄芩苷含量均呈先升高后降低的趋势，以200 nm孔径膜最优，黄芩苷含量分别为0.56%、5.90%和83.03%；黄芩水提调酸调碱液经200 nm陶瓷膜过滤所制备的黄芩提取物中，黄芩苷含量为最高，与药典工艺黄芩苷含量85.01%差别较小，验证了黄芩提取物制备过程中，调酸调碱处理的必要性，同时表明200 nm陶瓷膜适合黄芩水提调酸调碱液的除杂。

3.5 不同工艺双黄连泡腾片有效成分含量的比较 不同工艺双黄连泡腾片中黄芩苷、绿原酸和连翘苷含量，结果见表5。

表5 不同工艺双黄连泡腾片有效成分含量的比较(n=3)Tab 5 The comparison of effective component content between different process of ShuangHuangLian effervescent tablets (n=3)

由表5可见，传统水提醇沉工艺制备的双黄连泡腾片中黄芩苷、绿原酸、连翘苷平均含量分别为42.08 mg/g、1.92 mg/g和3.11 mg/g，RSD值分别为0.70%、2.35%和2.44%；膜分离技术除杂工艺制备的双黄连泡腾片中黄芩苷、绿原酸、连翘苷平均含量分别为42.55 mg/g、2.07 mg/g和3.23 mg/g，RSD值分别为0.48%、2.22%和1.43%。结果表明，膜分离除杂工艺制备样品中有效成分含量均高于传统醇沉除杂工艺，且工艺稳定可靠，简便易行。说明在双黄连泡腾片制备过程中的除杂工艺环节，陶瓷膜过滤工艺优于传统的水提醇沉工艺。

4 讨 论

水提醇沉法是中药提取液精制的传统方法，但存在工艺成本高、生产周期长和乙醇用量大等缺点。近年来，膜分离技术在中药制剂中得到很大的发展[6,7]。由于陶瓷膜具有化学性质稳定、耐高温、耐腐蚀、机械强度高等特点，在中药制剂的精制纯化中充分显示出其独特的优势[8]。

目前国内对膜分离技术在人用中药精制液中的应用研究逐渐增多，主要围绕陶瓷膜过滤对中药水提液精制效果的研究[9,10]，研究表明，陶瓷膜过滤能去除无效的高分子物质而较好地保留小分子有效成分，具有较好的分离精制效果[11]，而膜分离技术在兽用中药制剂的应用鲜有报道。双黄连泡腾片作为兽用创新制剂，在家禽抗病毒感染方面具有明显的泡腾饮水给药优势，原工艺中，金银花、连翘采用传统水提、醇沉工艺，黄芩采取反复调酸碱、醇洗的工艺，工艺相对比较复杂，但文献中未查阅到有关学者对双黄连泡腾片进行膜过滤除杂工艺研究的报道。 众多科研结果[12, 13]表明中药复方水提液精制过程中，膜分离技术比水提醇沉法更适合复方中药水提液的精制。试验在研究过程中发现，采用陶瓷膜滤过除杂技术后，所制备的双黄连泡腾片中有效成分黄芩苷、绿原酸、连翘苷含量与原工艺相比，含量较高，且工艺稳定可靠，简便易行。

陶瓷膜过滤能有效地滤除溶液中的杂质、悬浮物，在保证有效成分的转移率的前提下，可降低出膏率[11 ]，研究结合膜通量、滤液性状、固形物去除率、绿原酸和连翘苷含量5个指标，分别考察了5种不同孔径陶瓷膜对双黄连中金银花+连翘水提液除杂效果的影响，研究结果表明，除800 nm滤液浑浊外，其他孔径滤液颜色均澄清、透明，且随着孔径的减小，滤液颜色逐渐变浅；5种不同孔径的陶瓷膜指标成分绿原酸和连翘苷的转移率、膜通量从高到低顺序均为800 nm>450 nm >200 nm >100 nm>50 nm；固形物去除率从高到低顺序均为50 nm>100 nm >200 nm >450 nm>800 nm，说明随着膜孔径的减小，有效成分转移率和膜通量逐渐减小，固形物去除率逐渐升高，滤液颜色逐渐变浅。800 nm陶瓷膜膜通量和有效成分保留率最佳，但滤液澄清度及固形物去除率相对较差；其余四种孔径陶瓷膜过滤所得滤液均澄清、透明，但绿原酸和连翘苷的转移率、膜通量随着孔径的减小而降低，其中，孔径450 nm陶瓷膜膜通量最高，且绿原酸和连翘苷转移率较高，在90%以上；其余孔径陶瓷膜有效成分转移率较低，在70%以下。表明450 nm的陶瓷膜对双黄连泡腾片水提液滤过效果较好，综合考虑滤液性状、有效成分的转移率和固形物去除率，选择孔径为450 nm的陶瓷膜对金银花+连翘水提液进行除杂处理。

试验分别对黄芩水提液、黄芩水提调碱液、黄芩水提调酸调减液进行了陶瓷膜过滤工艺的考察，并与药典黄芩提取物制备工艺进行比较。结果发现，黄芩水提液、黄芩水提调碱液经陶瓷膜过滤后，滤液所制备黄芩提取物中黄芩苷含量仍然很低，说明黄芩水提液、黄芩水提调碱液经陶瓷膜过滤后除杂效果较差；而黄芩水提调酸调碱液经200 nm陶瓷膜过滤除杂后，所制备的黄芩提取物中黄芩苷含量明显提高，同药典工艺中黄芩苷含量差别较小，说明膜分离技术适合黄芩水提调酸调碱液的除杂。

膜分离技术，作为一种新兴的绿色工业科学技术，因具有高效、节能、环保等优点而具有明显的优势，在中药生产中可加以推广应用。研究表明，采用膜分离技术对双黄连水提液进行除杂是可行的，为了更好地运用于生产，还需要在上述试验基础上，选取料液温度、压力及溶剂倍数为考察因素[14-16]，以有效成分转移率、固形物去除率为综合评分指标，作进一步研究。