中药制药过程的浓缩工艺研究与进展

中药制药过程的浓缩工艺研究与进展

吕志祥

吕志祥（江苏省丹阳市人民医院212300）

【中图分类号】R283【文献标识码】B【文章编号】1672-5085（2013）20-0390-02

【摘要】中药提取液的浓缩是中药制药的重要工序之一。中药提取液体系非常复杂,有水提取液和醇提取液等;提取液除含有效成分外,还含有一定量的鞣质、蛋白、胶类、糖类和树脂等杂质。而传统的蒸发浓缩存在着浓缩温度高,浓缩时间长,有效成分及挥发性成分有损失的问题。分析了近年来出现的中药提取液浓缩新工艺和新技术的特点及应用价值，避免浓缩中成分损失，以更为有效地保障产品质量。

【关键词】中药提取液浓缩冷冻浓缩反渗透浓缩

中药制药一般包括提取、浓缩、纯化、干燥和制剂等。其中,提取液的浓缩是现代中药制药的关键单元操作之一[1]。中药生产普遍采用蒸发浓缩方式（常压蒸发浓缩和减压蒸发浓缩），即对提取液进行加热，在沸腾状况下使溶媒分子逸出，再将其冷凝后排出[2]。然而，由于药液要经受较长时间加热，热敏性有效成分（受热易氧化、水解、聚合、结构变形等化学成分）会被破坏，使其失去药用价值；存在不同程度损失，在不同程度上影响（甚至危害）到产品质量。因此，如何避免或减少浓缩过程中的成分损失，成为中药生产和质量控制重中之重的问题[3]。

解决降低浓缩过程中热敏成分损失的思路有两方面，一是低温下进行，二是缩短受热时间。目前，常用的蒸发浓缩方式很难符合这两方面的要求，只能寻求其他浓缩方式。近年来开发了许多有价值的中药浓缩新工艺和新技术。合理引进这些先进实用的共性技术和装置,可以提升中药制药业的科技含量和整体制造水平。涉及的浓缩新方法有冷冻浓缩、膜浓缩和吸附树脂分离浓缩，管式膜蒸发浓缩等。

1.冷冻浓缩

1.1冷冻浓缩原理

冷冻浓缩是利用液—固相变的原理将溶液降温，直至溶液中的部分溶剂（水）冻结成冰晶，然后用机械方法将冰晶分离出，一次或多次重复处理，溶剂逐渐减少，溶液逐渐变浓，从而达到浓缩的目的。

实际上，中药提取液是复杂的多成分体系，可以先测出溶液的低共熔点，在搅拌下将溶液（提取液）冷却到冰点以下、低共熔点以上的某个温度，溶剂将陆续冻成冰晶析出（设备冷却面形成的冰晶用刮刀刮下），不断将冰晶转移出，用冷的稀溶液淋洗，并用离心机甩干，去掉冰粒，淋洗液仍返回冷冻设备中，循环冷冻处理，直至达到预期浓缩量为止。

1.2冷冻浓缩特点

优点：在低温下进行，对于热敏性物质基本没有破坏，易挥发成分也不易损失，药液不易变质；设备不易结垢，不易被腐蚀。

缺点:（1）溶剂结冰时会将部分溶质包裹在内带走，造成成分损失;（2）冷冻时药液中某些成分的溶解度随温度降低而减小，特别是溶解度本身就很小的成分，在溶剂结冰析出、溶液变浓的同时，可能一起析出，随冰粒带走而损失;（3）随着温度降低，药液的黏性会增大，而且溶剂因结冰而减少，也将加大药液的黏性，给分离带来困难。

1.3冷冻浓缩应用

冯毅等用冷冻浓缩工艺对中药水提取液进行中试规模的浓缩试验,以制取口服液。初步的试验结果表明,用冷冻浓缩工艺代替真空蒸发浓缩可免去某些口服液制造过程中的醇沉工序,可改善口服液的口感;冷冻浓缩工艺用于中药水提取液浓缩在原理上和实践上是可行的。

1.4冷冻浓缩的运用前景

对于某些含热敏性有效成分的中药，经研究主要成分溶解度不受温度影响，药液黏性受温度影响小的情况，可以尝试冷冻浓缩的方式进行浓缩。但此方式不宜将药液继续浓缩到流浸膏状，因为浓缩至接近半固体时，有些成分将随着溶剂结冰而析出，造成损失。中药提取液是很复杂的混合体，除了少数只需提取、分离单体和需针对性除掉某些杂质的情况外，绝大多数都要将提取液中的各种成分保留下来，以保证药品的协同效用。因为提取液中成分的复杂多样性，在进行冷冻浓缩时，或多或少会有某些成分随溶剂结晶、析出而损失，溶液也会因黏度问题而分离困难。这应该是冷冻浓缩法未普遍用于中药制药业的一个主要因素。

2.膜过滤浓缩（反渗透）

2.1膜过滤浓缩原理

膜过滤浓缩是利用膜的选择通透性特性对药液进行的一种处理方法。一般情况下膜过滤技术用来滤过溶液，去除固体杂质或大分子杂质，用以纯化溶液。当膜的孔径足够小时，某些膜（半透膜）选择性只允许溶剂通过，溶质不能通过。

将溶液和纯溶剂分别放在半透膜的两侧，两侧的溶剂分子都会通过半透膜进入另一边，纯溶剂侧通过半透膜进入溶液侧的能力更强些，一段时间后溶液一侧液面升高，而纯溶剂一侧液面降低，这是因为存在渗透压。如果在溶液一侧施加压力，高于渗透压，则溶液的溶剂分子向纯溶剂一侧移动，这就是反渗透。

利用反渗透原理，使用半透膜制成的装置，将溶液从一端用泵输入，渗透液从渗出端排出，溶液变浓后从浓液口排出，浓液再用泵输入继续反渗透，循环运行，直至溶液浓缩至预期要求。

2.2膜过滤浓缩特点

优点：不破坏溶液成分，易挥发成分不易损失，药液不易变质。设备产能下降时可通过反向冲洗而提高。

缺点：如果溶液中黏性成分多，容易在膜表面堵塞膜孔，随着操作的进行，药液黏性增大，膜表面堵塞越来越严重，阻力越来越大，药液的流速变慢，浓缩速度快速下降。也可以用泵强制提高流速，但压力过大容易损坏膜。

2.3应用

孔静等采用反渗透膜浓缩工艺对香菇多糖提取液进行浓缩，分析进膜压力、料液浓度和进膜温度对浓缩工艺的影响，并比较了反渗透浓缩和真空浓缩两种方法的差异。结果表明，在进膜压力20MPa、多糖浓度6.48mg/mL、进膜温度30℃时能取得较好的浓缩效果反渗透膜浓缩粗多糖得率较真空浓缩高，且整个浓缩过程在常温下进行，防止了多糖因高温发生性质改变。

2.4反渗透膜浓缩的运用前景

适用于浓度低、黏性物质少、含热敏性成分的药液。利用此方式浓缩时，随着浓缩的进行，药液浓度变大，渗透逐渐困难，只能浓缩到一定程度。如需制成流浸膏状，还需借助其他方式继续浓缩。对于药液本身浓度较高、黏性大的药液，不宜用膜过滤方法。

3.小结

常规蒸发浓缩操作简便，速度快，适合大部分中药提取液的浓缩，但不利热敏性成分的保护。冷冻浓缩不破坏热敏成分，能耗低，但设备要求高，操作复杂；膜过滤浓缩不破坏热敏性成分，能耗低，操作简便，但对膜要求高，产能受药液黏性影响大。

综上，如果提取液中无热敏性成分和挥发性成分，或使用常规浓缩方式产生的损失不足以危害产品质量，则使用常规浓缩方式，即减压蒸发浓缩，生产效率较高。如果提取液（水溶液）含热敏性有效成分，各成分在低温时不会析出，药液黏性小，可以考虑冷冻浓缩方式。如提取液含热敏有效成分，药液黏性小、固体物少，可以考虑膜过滤浓缩。

不管采用冷冻浓缩还是膜过滤、蒸发浓缩，提取液需先过滤，或离心分离，除去药液中大量的混悬颗粒物，以减少浓缩的难度。

4.结语

综上所述，中药提取液复杂多样，实际生产不应只停留在常规浓缩方式上，应对提取液进行具体研究分析，结合生产允许条件尝试选择其他合适的浓缩方式，避免浓缩中成分损失，以更为有效地保障产品质量。

参考文献

[1]元英进,刘明言,董岸杰.中药现代化生产关键技术.北京:化学工业出版社,2002.154.

[2]刘文武,宋继田,高志虎.中药浸提液蒸发实验装置的开发设计[J].机电信息,2008(11):19-21.

[3]高福成.现代食品工程高新技术[M].北京：中国轻工业出版社，2009：250-290.