虽然水煎煮可提取出中药中的多种成分,如生物碱、苷类、有机酸类、多糖类、鞣质等,但其中也包含水溶性杂质。此时,在水提液中加入一定量的乙醇可改变某些溶质的溶解度,使其沉淀析出得以分离,一般乙醇浓度达到50%~60%可除去淀粉等杂质,达到75%时可以除去蛋白质等大部分杂质。这种提取方法被称为水提醇沉法,其工艺流程如图1所示。
图1 水提醇沉法的工艺流程
水提醇沉法的一般操作过程是先将中药水提液浓缩至一定浓度,冷却后加入乙醇使其达到规定含醇量,然后充分搅拌,静置,上清液回收乙醇,得到浸膏。
在这一过程中,大致有以下4种需要注意的参数。
大多数中药醇沉过程的乙醇浓度控制在60%~75%。当醇沉液的乙醇浓度为60%时,淀粉等多糖类物质将从料液中析出;当乙醇浓度为75%时,蛋白质等大部分杂质均可被沉淀去除。醇沉液乙醇浓度的选择与中药浓缩液中各种成分的溶解度密切相关。醇沉起始阶段时,随着乙醇浓度的增加,沉淀速度加快,被去除的杂质不断增多;当料液中乙醇浓度达到某一临界值时,沉淀速度不再增加,此时再提高醇沉液的乙醇浓度便没有进一步的分离纯化作用。
在醇沉过程中如果料液温度过高,药液中各化学组分的溶解度就将增大,不利于醇沉效果的发挥,在醇沉后的料液存放过程中容易产生二次沉淀;反之,在醇沉过程中如果料液温度过低,便容易增加药液黏稠度,不利于乙醇与药液充分接触、均匀分布,同时可能会造成过多的有效成分损失。
“添加乙醇浓度”指的是向中药浓缩液中添加的,使其醇量达到工艺设定值所使用的原始乙醇的浓度。如果添加乙醇浓度偏低,那么醇沉液的总体积就将增加,这样不仅设备利用效率低,而且蛋白质、淀粉等水溶性物质的溶解量也将增大,对醇沉效果产生不利影响,后续乙醇回收的蒸馏难度也会加大;如果添加乙醇浓度偏高,可能产生局部乙醇浓度过高导致部分有效成分直接沉淀的问题,不利于中药有效成分转移率的提升。
醇沉过程中适当的搅拌有助于加快高浓度乙醇在料液中的溶解速度,提高料液与乙醇的混合均匀性,提升醇沉过程质量。需要注意的是,搅拌速度应控制在一个适宜的范围。搅拌速度过慢,容易出现局部乙醇浓度过高的情况,导致部分有效成分沉淀损失;反之,过快的搅拌速度则会使得杂质絮凝颗粒过小,影响沉降速率,且后端难以过滤。
目前,水提醇沉法在中药精制中已较为常用,但它也存在着一些尚待改进之处。
目前影响醇沉生产周期的因素主要有两个:一是,水提液浓缩后要冷却至室温或更低温度后才能加入乙醇;二是,醇沉后一般都要静置24~48 h才能抽取上清液。而且有的药材品种经一次醇沉后杂质沉淀并不完全,特别是容易发生包裹现象的品种,需要进行多次醇沉操作。
沉渣多为泥糊状且黏稠,呈有柔韧性的、结实的整块状沉淀;而醇沉罐结构形式为上大下小的锥体,底部设除渣口。因此醇沉后容易有大量沉渣因静置后聚集于罐底,造成醇沉罐排渣困难。抽取上清液后,沉渣往往需要再次加入大量热水开启搅拌使其融化后才能排出。
通常,醇沉罐都装有上清液的取样装置,以控制罐内吸取上清液管道水平面的高低。但在实际操作中,要看清罐内的液面情况是十分困难的,需随时观察上清液与沉渣的分层面,避免吸取到沉渣。此外,沉淀物堆积于罐底不会呈理想的水平面,常出现中间高周围低、四周高中间低等情况,所以吸取上清液往往会不完全,从而导致乙醇的损耗和有效成分的损失。
使中药浓缩液达到一定含醇量,需要加入浓缩液的几倍量的乙醇。而且部分中药品种醇沉次数的增加、沉淀物的聚集以及上清液抽取不完全都会造成乙醇用量的增加。
一方面,醇沉时有大量沉淀物出现,可吸附、包埋部分有效成分而造成损失,使药品质量难以稳定;另一方面,浸膏在保存过程中易产生二次沉淀和粘壁现象,进入下一生产工序时需要过滤使用。
水提醇沉的目的在于最大限度地去除无效杂质,尽可能地保存中药有效成分,对于提升中药提取物质量,避免药物不良反应至关重要。
为了保证醇沉时尽量除去杂质,同时减少有效成分损失,需要选择适宜的醇沉液乙醇浓度、乙醇用量及浓度、醇沉温度与搅拌速度等。
另外,目前在这一方法中也存在着诸多不足,需要制药业的同仁们共同关注,并探寻改进之法。
撰稿人 | 程自文
责任编辑 | 胡静
审核人 | 何发
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