專利名稱：應(yīng)用膜技術(shù)從丹參提取液中分離純化有效成分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從丹參藥材中提取有效成分的方法，特別是應(yīng) 用膜技術(shù)從丹參提取液中分離純化有效成分的方法。
( 二)現(xiàn)有技術(shù)丹參為雙子葉植物唇形科Labiatae丹參Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根及根莖，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品，是我國常用的一種中藥。丹參作 為治療心血管方面的藥物，具有顯著的藥理作用。丹參有效成分可以加強心肌收縮力、 改善心臟功能，不增加心肌耗氧量；對血管方面，可以擴張冠脈，增加心肌血流量；擴 張外周血管，血流增加，腦血流量下降，故常用于配制復(fù)方中藥制劑或藥酒。
最近幾年，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合化學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等 多種學(xué)科技術(shù)，對丹參進行了系統(tǒng)的研究。丹參的水溶性成分主要有丹酚酸A、B、C、 D、E，丹參素等，其中丹酚酸類活性最強。經(jīng)藥理實驗證實，丹酚酸B具有抗脂質(zhì)過氧 化，消除自由基和抗血栓作用。因此丹參廣泛應(yīng)用于生物制藥和保健食品方面，具有廣 闊的運用前景。
目前丹參提取液的分離多以成分間的極性差異為基本原理而分離雜質(zhì)(有機溶 劑沉淀、萃取等)，而濃縮也基本以單效、雙效濃縮為主，這些傳統(tǒng)工藝在實際生產(chǎn)中不 同程度的存在著較多不足。首先是有效成分損失嚴(yán)重，中藥中的部分有效成分本來含量 就很低，再經(jīng)溶劑沉淀、萃取或硅藻土過濾等除雜工藝，這些成分可能全部被除去，并 且由于雜質(zhì)沉淀時的吸附和包埋等因素，也造成了其它有效成分較大的損失；另外是污 染環(huán)境，如硅藻土過濾過程中，產(chǎn)生大量的廢棄硅藻土，給環(huán)境造成了較大污染，并且 容易引入一些新的雜質(zhì)(硅酸鹽等)，給產(chǎn)品穩(wěn)定性造成較大影響。其次除雜效果不理 想，丹參提取液中的鞣質(zhì)、淀粉、樹脂和蛋白等物質(zhì)，用傳統(tǒng)方法很難除盡，因而固體 收率很高，當(dāng)?shù)⑻崛∥锱c其他中藥半成品或基酒調(diào)配時亦會對產(chǎn)品的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大 影響。再就是某些傳統(tǒng)分離方法(大孔樹脂吸附分離等)過分強調(diào)單個組分，使中藥失 去了原有的復(fù)方特色，影響藥效，并且在食品行業(yè)中應(yīng)用安全性較差。而在濃縮過程中 主要存在著濃縮溫度高，濃縮時間長，有效成分損失嚴(yán)重，一步濃縮難以實現(xiàn)高相對密 度的質(zhì)量要求，設(shè)備易結(jié)垢等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供應(yīng)用膜技術(shù)從丹參提取
液中分離純化有效成分的方法；該方法以具有選擇透過性的膜為分離介質(zhì)，依 據(jù)濾膜孔徑的大小或通過或被截留，達(dá)到分離、濃縮的目的，實現(xiàn)了中藥有效部位的分 離，充分保留了中藥的藥效。同時根據(jù)丹參提取液的理化性質(zhì)，以相應(yīng)的考察指標(biāo)，對 膜的材質(zhì)、膜管型號及操作條件進行了優(yōu)化，實現(xiàn)了膜設(shè)備與丹參藥材的匹配性，提高 了膜設(shè)備抗污染的能力，使膜設(shè)備的分離效率得到進一步的提高；同時還能顯著縮短生 產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本及能耗，確保制備中藥制劑及藥酒時產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
本發(fā)明方法包括下述步驟
(1)丹參提取液的制備
將丹參藥材以三罐逆流方法進行提取，得提取液；
(2)固液分離
將丹參提取液進行離心分離，時間為20-30η ι，轉(zhuǎn)速為6000r/mte以上，得離 心液；
(3)微濾除沉
將上述離心液采用膜孔徑為0.05 0.2um、膜材質(zhì)為AL203的陶瓷膜機組進 行微濾分離處理；操作溫度30°C 60°C，操作壓力0.2Mpa 0.5Mpa ；微濾分離結(jié)束 后，以截留液3倍量的純凈水對截留液頂洗三次，頂洗溫度30 60°C、頂洗壓力 0.2Mpa 0.5Mpa，得微濾液；要求微濾液澄清透明，濁度S3.00NTU，有效成分丹酚酸 B透過率295% ；
⑷超濾分離
將上述微濾液以1000 10000分子量的聚偏氟乙烯超濾膜管進行超濾，操作壓 力0.8 l.OMpa;操作溫度40 45°C，超濾膜分離結(jié)束后，用截留液2倍量的純凈 水對截留液頂洗三次，頂洗溫度40 45°C，頂洗壓力0.8 l.OMpa，得超濾液；
要求超濾液澄清透明，丹酚酸B透過率沖5%，濁度《1.50，固形物中丹酚酸B 成分含量淡O % ；
(5)納濾濃縮
將上述超濾液采用膜型號為200分子量，膜材質(zhì)為聚酰胺的納濾膜機組進行濃 縮處理，濃縮溫度40 45°C，操作壓力0.15 0.18Mpa，濃縮倍數(shù)10 15倍，得 截留液；丹參納濾截留液質(zhì)量要求丹酚酸B截留率沖5%，固形物中丹酚酸B成分含 量 >80% ；
(6)真空干燥
對丹參納濾截留液于50 80°C下進行真空干燥，即得。
所述丹參藥材的提取方法是先將丹參藥材平均加至A、B、C三罐中進行逆流提 取，提取溫度60 70°C，提取溶劑為藥材重量8 12倍量的30%的乙醇，在梯度形 成階段，A罐提取時間分別為5η ι、15min, B罐提取時間為ΙΟη ι ；在提取階段，各罐 提取時間為Zh ；在提取結(jié)束階段，提取時間為Zh ；結(jié)束后將各罐提取液合并即得丹參提 取液。
上述膜的材質(zhì)及型號選擇是膜分離純化丹參有效成分的關(guān)鍵因素。選用合適的 膜能起到很好的分離純化作用，同時減少膜污染。
微濾除沉單元我們選用0.05 0.2um孔徑的陶瓷膜管除沉，可以除去大部分的 顆粒雜質(zhì)成分，減少后步超濾膜污染，保護超濾膜芯。同時陶瓷膜具有耐酸堿、耐高溫 的特點，膜通量大，清洗方便。
目前常用有機膜材料有醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚醚酮、聚砜、聚酰胺等，按 其對水的親和力分類，大致可分為兩類疏水性膜材料和親水性膜材料。醋酸纖維素、 聚丙烯腈等親水性膜材料對溶質(zhì)吸附少，截留分子量較小，但熱穩(wěn)定性差，機械強度、 抗化學(xué)藥品性、抗菌侵蝕能力通常不高；聚砜、聚偏氟乙烯等疏水性膜材料機械強度 高，耐高溫、耐溶劑、耐生物降解，但膜透水速度低，抗污染能力較低。不同材質(zhì)的有 機膜其耐pH范圍也大致不同，一般來講PAN、PS、PVDF為pH2 13，CA為pH 5 6。丹參提取液是用30%乙醇提取而得，其有效成分的相對分子量一般在500 2000之 間，pH值4 8，根據(jù)以上理化性質(zhì)，因此選用材質(zhì)為聚偏氟乙烯的超濾膜和聚酰胺的納濾膜。
本發(fā)明所得干燥物技術(shù)指標(biāo)
產(chǎn)品純度丹參有效成分轉(zhuǎn)移率>85 %，有效成分含量290 %。
產(chǎn)品色澤無雜質(zhì)色澤。
產(chǎn)品香氣具有本品特有的氣味，無明顯的異味。
產(chǎn)品形狀:疏松粉末狀
產(chǎn)品水分<5.0%GB/T 14769 執(zhí)行。
產(chǎn)品灰分<5.0%GB/T 14770 執(zhí)行。
粗細(xì)度(80目通過率)295%
丹參指標(biāo)成分檢測方法
依據(jù)2005年版《中國藥典》中丹參藥材指標(biāo)成分檢測方法，經(jīng)過壤H正，此方法穩(wěn)定性、重現(xiàn)性較好。具體方法如下
丹酚酸B含量測定方法
1、采用高效液相色譜法測定(參照中國藥典2005版)
2、色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以甲醇-乙腈-甲藤 -水(30 10 1 59)為流動相；檢測波長為^6nm。理論板_女按丹酚酸B峰計算應(yīng)不低于2000。
3、對照品溶液的制備精密稱取丹酚酸B對照品適量，加75%甲醇制成每Iml 含0.14mg的溶液，即得。
4、供試品溶液的制備取本品粉末(過三號篩)約0.2g，精密稱定，置具塞錐 形瓶中，精密加入75%甲醇50ml，稱定重量，加熱回流1小時，取出，放冷，再稱定重 量，用75%甲醇補足減失的重量，搖勻，濾過，取續(xù)濾液，即得。
5、測定法分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10 μ 1，注入液相色譜儀， 測定，即得。
丹參提取液中化學(xué)成分十分復(fù)雜，除含有蒽醌類、黃酮類、糖類、氨基酸、揮 發(fā)性成分(主要為有機酸及其酯)、留體、環(huán)烯醚萜及其苷類化合物外，還含有大量的蛋 白質(zhì)、膠體、鞣質(zhì)、淀粉、纖維素、無機鹽等物質(zhì)以及許多微粒、絮狀物?；瘜W(xué)成分相 對分子質(zhì)量分布較寬，為幾十至幾百萬道爾頓，其中高相對分子質(zhì)量的物質(zhì)主要是膠體 和纖維素等非藥用性成分或藥用性較差的成分，而有效成分如蒽醌類、糖類、留體、環(huán) 烯醚萜、苷類等的相對分子質(zhì)量較小，一般都在50000以下。如丹參中的主要有效成分 丹酚酸B(C36H30016)，其分子量只有718.61。由此可見，丹參提取液中有效成分和非 藥用成分的相對分子質(zhì)量差別很大，故選用適宜分子量截留值的超濾膜對提取液進行分 離，可很好的實現(xiàn)去除雜質(zhì)及濃縮的目的，以便于與其他中藥半成品或基酒定量調(diào)配， 確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
本工藝與傳統(tǒng)工藝有著本質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)分離純化工藝主要是利用不同組分在 不同溶劑中溶解度的不同而實現(xiàn)分離；濃縮則是利用溶質(zhì)和溶劑之間揮發(fā)度的差異，用 加入熱能的方法使溶劑汽化，而溶質(zhì)則為非揮發(fā)性的，從而獲得一個有利的氣液平衡條 件，達(dá)到濃縮的目的。
而本工藝是以具有選擇透過性的膜為分離介質(zhì)，在某種驅(qū)動力(壓力差)的作用下，物料中不同分子量的成分依據(jù)濾膜孔徑的大小或通過或被截留，達(dá)到分離、濃縮 的目的，它實現(xiàn)了中藥有效部位的分離，充分保留了中藥的藥效。同時在本工藝中，我 們根據(jù)丹參提取液的理化性質(zhì)，以透過液的濁度、膜通量變化趨勢及指標(biāo)成分(以丹酚 酸B為丹參指標(biāo)成分)的透過率為考察指標(biāo)，對膜的材質(zhì)、膜管型號及操作條件進行了優(yōu) 化，實現(xiàn)了膜設(shè)備與丹參藥材的匹配性，提高了膜設(shè)備抗污染的能力，使膜設(shè)備的分離 效率得到進一步的提高。應(yīng)用本工藝所得各丹酚酸產(chǎn)品經(jīng)檢測表明丹參素、紫草酸、 迷迭香酸、丹酚酸A和丹酚酸B的最高收率分別為85.55%、86.65%, 99.27%, 92.78% 和99.34%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝。提取物中有效成分的含量高達(dá)90%以上。
在丹參提取液分離濃縮過程中，與傳統(tǒng)的提取分離濃縮工藝相比，現(xiàn)有工藝的 主要優(yōu)點有
1、本發(fā)明采用多罐逆流提取代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浸漬和熱回流，有效地縮短了提取時 間，減少了溶劑用量，提高了提取效率和有效成分轉(zhuǎn)移率。
2、膜分離濃縮過程中無相變，有利于保存丹參有效成分的理化特性，且超濾、 納濾技術(shù)的應(yīng)用會盡量多地保留丹參藥材的多種有效成分，特別是可以保留丹參提取液 中的一些微量成分。
3、提高了復(fù)方制劑或藥酒的質(zhì)量，較高相對分子質(zhì)量非藥效成分或低藥效成分 的存在，使中藥有效部位的濃度降低，藥效減弱，同時參與制備中藥復(fù)方制劑或藥酒時 帶來較大困難。而膜分離濃縮技術(shù)能最大限度地除去相對分子質(zhì)量非藥效成分或低藥效 成分，因而此技術(shù)能使產(chǎn)品質(zhì)量得到較大提高。
4、由于不耗用有機溶劑，并且分離濃縮過程中不添加其它任何物質(zhì)，因此與傳 統(tǒng)方法相比，膜分離濃縮技術(shù)可減少工序，縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本，降低環(huán)境污 染，且整個工藝可連續(xù)進行，利于大規(guī)模生產(chǎn)。
5、本發(fā)明對分離目標(biāo)成分具有較高的選擇性，可根據(jù)市場對產(chǎn)品的要求，改變 微濾膜的規(guī)格和操作條件，從而很方便地控制所得產(chǎn)品的目標(biāo)物質(zhì)組成。具體實施例方式
實施例1
1、丹參提取液的制備
將經(jīng)整理干凈后的丹參藥材平均加至A、B、C三罐中進行逆流提取，提取溫 度60°C，提取溶劑為藥材重量8倍量的30%的乙醇，在梯度形成階段，A罐提取時間 分別為5η ι、15min, B罐提取時間為IOmin ；在提取階段，各罐提取時間為Zh;在提取 結(jié)束階段，提取時間為Zh ；結(jié)束后將各罐提取液合并即得丹參提取液；
2、固液分離
由于丹參提取液中含有較多的固體顆粒雜質(zhì)，直接用陶瓷膜除沉?xí)斐赡さ膰?yán) 重污染，降低膜的使用壽命，因而藥液的預(yù)處理是保證膜使用性能的關(guān)鍵，并能延長膜 的使用壽命。
將丹參提取液采用阿法拉伐碟片式離心機進行高速離心，時間為20-30η ι，轉(zhuǎn) 速為6000Γ/η ι以上，得離心液；離心后的沉淀直接排掉，要求離心液澄清透明；
3、微濾除沉
微濾分離處理主要去除丹參提取液中的一些細(xì)菌、懸浮顆粒和膠體類物質(zhì)；將 上述離心液采用膜孔徑為0.05um、膜材質(zhì)為AL203的陶瓷膜機組進行微濾分離處理；操 作溫度30°C，操作壓力0.2Mpa;微濾分離結(jié)束后，以截留液3倍量的純凈水對截留液頂 洗三次，頂洗溫度30°C，頂洗壓力0.2Mpa，得微濾液；要求微濾液澄清透明，濁度 <3.00NTU,有效成分丹酚酸B透過率沖5% ；
4、超濾分離
將上述微濾液以1000分子量的聚偏氟乙烯超濾膜管進行超濾，操作壓力 O.SMpa,操作溫度40°C，超濾膜分離結(jié)束后，用截留液2倍量的純凈水對截留液頂洗 三次，頂洗溫度40°C，頂洗壓力O.SMpa，得超濾液；
要求超濾液澄清透明，丹酚酸B透過率沖5%，濁度《1.50，固形物中丹酚酸B 成分含量淡O % ；
5、納濾濃縮
將上述超濾液采用膜型號為200分子量，膜材質(zhì)為聚酰胺的納濾膜機組進行濃 縮處理，濃縮溫度40°C，操作壓力0.15Mpa，濃縮倍數(shù)10倍，得截留液；丹參納濾 截留液質(zhì)量要求丹酚酸B截留率沖5%，固形物中丹酚酸B成分含量勸0% ；
6、真空干燥
對丹參納濾截留液于50°C下進行真空干燥，即得。
實施例2
1、丹參提取液的制備中的提取溫度為70°C，提取溶劑為藥材重量12倍量的 30%的乙醇；余同實施例1
2、固液分離
同實施例1
3、微濾除沉
將上述離心液采用膜孔徑為0.2um、膜材質(zhì)為AL203的陶瓷膜機組進行微濾分 離處理；操作溫度60°C，操作壓力0.5Mpa;微濾分離結(jié)束后，以截留液3倍量的純凈水 對截留液頂洗三次，頂洗溫度60°C、頂洗壓力0.5Mpa，得微濾液，余同實施例1 ；
4、超濾分離
將上述微濾液以10000分子量的聚偏氟乙烯超濾膜管進行超濾，操作壓力 l.OMpa，操作溫度45°C，頂洗溫度45°C，頂洗壓力l.OMpa，得超濾液；余同實施 例1 ；
5、納濾濃縮
濃縮溫度45°C，操作壓力O.lSMpa，濃縮倍數(shù)15倍，得截留液；余同實施 例1 ；
6、真空干燥
對丹參納濾截留液于80°C下進行真空干燥，即得。
實施例3
1、丹參提取液的制備中的提取溫度為65°C，提取溶劑為藥材重量10倍量的 30%的乙醇；余同實施例1
2、固液分離
同實施例1
3、微濾除沉
將上述離心液采用膜孔徑為0.09um、膜材質(zhì)為AL203的陶瓷膜機組進行微濾分 離處理；操作溫度60°C，操作壓力0.5Mpa;微濾分離結(jié)束后，以截留液3倍量的純凈水 對截留液頂洗三次，頂洗溫度45°C、頂洗壓力0.3Mpa，得微濾液，余同實施例1 ；
4、超濾分離
將上述微濾液以5000分子量的聚偏氟乙烯超濾膜管進行超濾，操作壓力 0.9Mpa，操作溫度42°C，頂洗溫度42°C，頂洗壓力0.9Mpa，得超濾液；余同實施 例1 ；
5、納濾濃縮
濃縮溫度43°C，操作壓力0.17Mpa，濃縮倍數(shù)13倍，得截留液；余同實施 例1 ；
6、真空干燥
對丹參納濾截留液于70°C下進行真空干燥，即得。
本發(fā)明中所使用的30%乙醇(ν/ν)為食用級。
權(quán)利要求
1.應(yīng)用膜技術(shù)從丹參提取液中分離純化有效成分的方法，其特征在于包括下述步驟(1)丹參提取液的制備將丹參藥材以三罐逆流方法進行提取，得提取液；(2)固液分離將丹參提取液進行離心分離，時間為20-30min，轉(zhuǎn)速為6000r/min以上，得離心液；(3)微濾除沉將上述離心液采用膜孔徑為0.05 0.2Um、膜材質(zhì)為AL2O3的陶瓷膜機組進行微濾 分離處理；操作溫度30°C 60°C，操作壓力0.2Mpa 0.5Mpa ；微濾分離結(jié)束后，以截 留液3倍量的純凈水對截留液頂洗三次，頂洗溫度30 60°C、頂洗壓力0.2Mpa 0.5Mpa,得微濾液；要求微濾液澄清透明，濁度S3.00NTU，有效成分丹酚酸B透過率 >95% ；(4)超濾分離將上述微濾液以1000 10000分子量的聚偏氟乙烯超濾膜管進行超濾，操作壓力 0.8 l.OMpa;操作溫度40 45°C，超濾膜分離結(jié)束后，用截留液2倍量的純凈水對 截留液頂洗三次，頂洗溫度40 45°C，頂洗壓力0.8 l.OMpa，得超濾液；要求超濾液澄清透明，丹酚酸B透過率295%，濁度《1.50，固形物中丹酚酸B成分 含量溈0% ；(5)納濾濃縮將上述超濾液采用膜型號為200分子量，膜材質(zhì)為聚酰胺的納濾膜機組進行濃縮處 理，濃縮溫度40 45°C，操作壓力0.15 0.18Mpa，濃縮倍數(shù)10 15倍，得截 留液；丹參納濾截留液質(zhì)量要求丹酚酸B截留率沖5%，固形物中丹酚酸B成分含量 >80% ；(6)真空干燥對丹參納濾截留液于50 80°C下進行真空干燥，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用膜技術(shù)從丹參提取液中分離純化有效成分的方法，其特 征在于所述丹參藥材的提取方法是先將丹參藥材平均加至A、B、C三罐中進行逆流提 取，提取溫度60 70°C，提取溶劑為藥材重量8 12倍量的30%的乙醇，在梯度形 成階段，A罐提取時間分別為5min、15min, B罐提取時間為IOmin ；在提取階段，各罐 提取時間為2h ；在提取結(jié)束階段，提取時間為2h ；結(jié)束后將各罐提取液合并即得丹參提 取液。
全文摘要
本發(fā)明是一種應(yīng)用膜技術(shù)從丹參提取液中分離純化有效成分的方法，其特征在于包括下述步驟(1)丹參提取液的制備；(2)固液分離；(3)微濾除沉；(4)超濾分離；(5)納濾濃縮；(6)真空干燥；本方法以具有選擇透過性的膜為分離介質(zhì)，提取液中的有效成分依據(jù)濾膜孔徑的大小或通過或被截留，從而達(dá)到分離、濃縮的目的；本方法能較好的實現(xiàn)了中藥有效部位的分離，充分保留了中藥的藥效，同時還能顯著縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本及能耗，確保提取分離物用于制備中藥制劑及藥酒時產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
文檔編號B01D61/14GK102020620SQ20091027217
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者余達(dá)焱, 劉世龍, 劉源才, 楊躍軍, 趙國鋒, 陳凱 申請人:勁牌有限公司