四、常用的分離與精制方法、特點及其適用范圍
為提高療效、便于制劑,減少服用劑量,增加制劑穩定性,中藥提取液需進一步分離精制。
(一)常用分離方法
1.沉降分離法
適于固體物含量高的水提液的粗分離,簡便易行。但該法耗時長、藥渣沉淀吸附藥液多,對料液中固體物含量少、粒子細而輕、料液易腐敗變質者不宜使用。此外,為加速沉降可采取降溫或加用沉降劑。
2.離心分離法
3.濾過分離法(微孔濾膜濾過和超濾)
濾過分離法系指將混懸液(濾漿)通過多孔的介質(濾材),使固體微粒被截留,液體經介質孔道流出,而達到固液分離的方法。
濾過方式分為表面濾過和深層濾過兩種,深層濾過僅適于顆粒細小且含量較少的料液。
V=Pπr4t÷(8ηl)
影響濾過速度的因素有:
①濾渣層兩側的壓力差越大,則濾速越快。
②在濾過的初期,濾過速度與濾器的面積成正比。
③濾速與濾材或濾餅毛細管半徑成正比。對可壓縮性濾渣,常在料液中加入助濾劑以減少濾餅的阻力。
④濾速與毛細管長度成反比。沉積的濾渣層愈厚,濾速愈慢。常將料液預濾處理,以減少濾渣層的厚度,采用隨時除去濾渣層的濾過效果,較靜態好。
⑤濾速與料液粘度成反比,粘稠性愈大,濾速愈慢。常采用趁熱濾過或保溫濾過的方法。一般,應先濾清液,后濾稠液;粘性物料常在料液中加入助濾劑,以降低粘度。
濾過方法分為:
(1)普通濾過 采用普通材料進行濾過的方法。
①常壓濾過法 常用玻璃漏斗、搪瓷漏斗、金屬夾層保溫漏斗,此類濾器常用濾紙或脫脂棉作濾過介質。一般適于少量藥液的濾過。
②減壓濾過法 常用布氏漏斗、砂濾棒等。垂熔玻璃濾器,常用于注射劑、口服液、滴眼液的精濾。
③加壓濾過法 常用板框壓濾機。它是由許多塊“濾板”和“濾框”串連組成。板框壓濾機適用于粘度較低、含渣較少的液體作密閉濾過,醇沉液、合劑配液多用板框濾過。
(2)微孔濾膜濾過 系指利用質地薄、孔徑細微的薄膜作濾過介質,所截留的粒徑范圍為0.02~10μm,用以濾除細菌和細小的懸浮顆粒。
其特點是:
①微孔濾膜的孔徑比較均勻,孔隙率高,濾速快;
②濾膜質地薄,對料液的濾過阻力小,且吸附少;
③濾過時無介質脫落,對藥液不污染;
④易堵塞,故料液須先經預濾處理。
生產中主要用于精濾,如水針劑及大輸液的濾過、熱敏性藥物的除菌純化。
(3)超濾 系指利用以分子截留值為指標的薄膜作濾過介質,在透過溶劑的同時,透過小分子溶質,截留大分子溶質。截留的粒徑范圍為1~20nm,相當于相對分子質量為300~30000的各種蛋白質分子和相應粒徑的膠體微粒。
超濾是在納米(nm)數量級選擇性濾過的技術,現今中藥行業已有較多應用,料液應先經高速離心、微孔濾膜濾過等預濾處理。
例題:
1.關于濾過速度的敘述,錯誤的是
A.濾材兩側壓力差越大,一般濾速越快
B.濾器面積越大,濾速越快
C.濾渣層越厚,濾速越慢
D.料液粘度越小,濾速越快
E.加助濾劑可減小濾餅毛細管半徑,濾速加快
答案:E
2.關于中藥提取液分離的相關敘述,錯誤的是
A.中藥提取液常用的固液分離方法有沉降分離法、離心分離法和濾過分離法
B.沉降分離法系指固體微粒因其本身重力在液體介質中自然下沉,使之與液體分離的方法
C.分離因數(α)是物料所受離心力與重力之比值,其值越大,表明該離心機分離能力越強
D.濾過分離時,濾速與壓力差成反比
E.在黏性料液中加助濾劑有利于濾過分離
答案:D
(二)常用精制方法
1.水提醇沉法(水醇法)
一般操作過程是:中藥水提液濃縮至1:1~2(g/m1),將藥液放冷,邊攪拌邊緩慢加入乙醇達規定含醇量,密閉冷藏24~48h,濾過得醇沉精制液。
操作中應注意以下問題:
①藥液濃縮適當,
②藥液冷卻后加乙醇,
③醇沉濃度適當,
④加乙醇應慢加快攪,
⑤密閉冷藏,
⑥洗滌沉淀。
2.醇提水沉法(醇水法)
先以適當濃度的乙醇提取藥材,再加入適量的水,以除去水不溶性的雜質的方法。
原理:與水醇法相同,特點是可減少藥材中水溶性雜質的溶出,加水處理又可除去樹脂、色素等醇溶性雜質,適用于粘液質,蛋白質,糖類等水溶性雜質較多的藥材提取。
3.吸附澄清法
吸附澄清法系指水提濃縮液加入絮凝劑使高分子雜質絮凝沉降被去除。絮凝劑有明膠、瓊脂、蛋清、硫酸鋁等。
殼聚糖的沉降機理是:殼聚糖帶正電(-NH4+)與藥液中帶負電(-COO-)的雜質交聯而沉降。該法具有生產成本低、耗時短、保留成分多、無需冷藏設備等優點,但應結合處方所含成分特性,研究絮凝沉降藥液濃度、絮凝劑種類、濃度、用量、pH、溫度等條件,其對藥效及臨床的影響尚待深入研究。
此外,活性炭吸附等方法在藥液的純化或某些成分的精制中也有一定應用。
4.大孔吸附樹脂吸附
對中藥成分有吸附性(由表面吸附、表面電性、范德華力、氫鍵等產生)和篩選性。
此外,離子交換樹脂也可用于某些離子型活性成分的分離與精制。
5.鹽析法
在藥物溶液中加入大量的無機鹽,形成高濃度的鹽溶液,使某些大分子物質溶解度降低析出,達到精制目的的方法。
原理:由于無機鹽的加入,蛋白質成分的水化層脫水,導致溶解度降低而沉淀。
主要用于蛋白質類成分的精制,也常用于芳香水中揮發油的分離。
常用的鹽有氯化鈉、硫酸鎂、硫酸鈉、硫酸銨等,其中硫酸銨的鹽析能力強,且不會使蛋白質變性。
6.透析法
利用半透膜對分子量不同的物質進行分離的精制方法,可以除去中藥提取液中的鞣質、蛋白質、樹脂。
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