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user: 4. 纯化层析系统在中药液体制剂生产中的应用探讨 4.1. 中药液体制剂质量问题 中药液体制剂的澄明度、异常毒、热源、溶血与凝聚等属于重要的质量控制指标，尤其中药注射剂，经常因热源、溶血等造成临床用药的副作用发生，甚至危及患者生命安全。 合剂、酊剂等口服中药液体制剂，其澄明度是重要的质量指标，由于药材提取液中含有蛋白、多糖、鞣质、树胶等高分子物质，极易絮凝沉淀，不仅影响产品外观质量，关键是上述复杂大分子物质不稳定、易氧化，并导致其螯合的药效成分因氧化降解而失去活性与作用，从而影响药物的疗效。至于中药小容量注射剂，如果药液中杂质大分子物质超限，引发的临床后果不堪设想。 4.2. 中药液体制剂药液纯化工艺存在的问题 目前，口服中药液体制剂的分离纯化，基本采用高速离心加膜过滤工艺。中药注射剂，以超滤为药液纯化的主流工艺。 膜滤或超滤，属于机械筛分截留原理，即溶液中的水和小分子溶质能够透过滤材，而不溶性微粒、胶体颗粒则被截留，因此，滤材表面的机械筛分、膜孔阻滞和滤材表面及膜孔吸附的综合效应，决定药液的纯化效果，也就决定了产品质量与用药安全。 由于药材提取过程中，蛋白、多糖、鞣质、树胶等杂质成分，受加热、pH、酶等因素影响，分子键断裂成为可溶性游离小分子进入滤液，很容易再次聚集形成胶体微粒；而滤材材质多为聚乙烯、聚砜、醋酸纤维等，无论折叠滤芯还是中空纤维组件，机械强度不高，往往因压滤、反冲洗等容易产生形变而导致孔径变大、纤维脱落、甚至击穿等问题，严重影响过滤与纯化效果。 此外，无论膜滤还是中空纤维超滤，被截留的杂质在滤材表面不断积累，导致滤材介质界面产生浓度差极化现象，达到一定极限时，将在介质界面生成凝胶层，过滤效率急剧下降，在实际应用中，使中药提取液的纯化效果受到极大限制。 由于过滤组件清洗比较困难，一般只能用水加压冲洗或者化学清洗，不适宜机械清洗，因此，再生能力较差，导致微孔滤膜、中空纤维滤膜更换频率增高，且往往需要更换整个组件，导致成本增加。 4.3. 中药液体制剂主要有效成分及常用层析方法 常见的中药有效成分主要包括黄酮、皂苷、生物碱、多糖、有机酸等，提取液杂质一般为蛋白、杂多糖、鞣质、树胶等，以中药注射剂为例，超滤纯化工艺不能根本解决杂质、微粒问题。这是造成大量的临床不良反应，导致临床使用被“叫停”的根源所在。层析纯化技术，固定相机械强度高，再生能力强，能高效精密地去除杂质大分子和胶体微粒，是值得探讨的工艺方法。 4.3.1. 黄酮类的层析纯化 黄酮类化合物(flavonoids)分布广泛，具有作用于心脑血管、抗菌、抗病毒、抑制肿瘤、抗氧化、降压、降血脂、提高免疫力、镇咳、祛痰、解痉及抗变态反应等多种生理活性。 黄酮类化合物是具有两个酚羟基苯环通过三碳成键相互连结的一类化合物，通常称作总黄酮。常见的有黄酮(黄岑素baicalein、黄岑苷baicalin)、黄酮醇(槲皮素quercetin、芦丁rutin)、二氢黄酮(陈皮素hesperetin、甘草苷liquiritin)、二氢黄酮醇(水飞蓟素silybin)、异黄酮(大豆素daidzein、葛根素purerarin)等。 采用离子交换柱层析、吸附柱层析分离纯化黄酮类物质的工艺方法比较成熟，相关研究报道的文献很多 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。 4.3.2. 皂苷的层析纯化 皂苷(Saponin)分布于多种高等药用植物中，如人参、远志、桔梗、甘草、知母和柴胡等，生物活性强，具有提高免疫能力、促进代谢合成、抗菌消炎、止咳化痰、解热镇静、抗肿瘤等多种生物活性。 皂苷是苷元为螺旋甾烷类化合物或三萜的糖苷化合物，按配基结构分为甾族皂苷和三萜皂苷两大类，前者配基是螺旋甾烷的衍生物，多由27个碳原子所组成(如薯蓣皂苷dioscin)，常存在于百合科和薯蓣科植物中，后者配基是三萜衍生物，大多由30个碳原子组成(如人参皂苷Ginsenoside)，常存在于五加科和伞形科等植物中。 大孔树脂、活性炭、硅胶吸附等层析技术常用于分离纯化皂苷，是十分成熟的生产制备工艺。这种制备工艺在五加科药材人参、三七，薯蓣科山药、穿山龙，百合科重楼等皂苷的分离纯化中得到广泛的应用 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]。 4.3.3. 生物碱的层析纯化 生物碱(Alkaloid)广泛存在于毛茛科、罂粟科、防己科、芸香科、小檗科等双子叶植物之中，是一类含氮化合物，有复杂氮杂环结构，以及有机胺结构。因为有类似碱的性质而得名，生物碱生理活性显著，如抗肿瘤、抗菌、抗病毒、保护心血管等。 生物碱类型60余种，常见的有机胺类(麻黄碱Ephedrine)、吡啶类(烟碱Nicotine)、异喹啉类(小檗碱α-berbine)、吲哚类(长春新碱Vincristine)、莨菪烷类(阿托品Atropine)、咪唑类(毛果芸香碱Pilocarpine)、嘌呤类(咖啡碱Caffeine)、二萜类(乌头碱Aconitine)等。 离子交换和吸附层析分离纯化技术广泛应用于医药、食品工业领域生物碱的大生产，效率高、纯度好，相关研究与报道比较多 [ 9 ] [ 10 ]。 4.3.4. 多糖的层析纯化 多糖(Polysaccharide)广泛存在于动植物中，由超过十个以上单糖分子以糖苷键连接成链组成高分子碳水化合物，是聚合度不同的混合物，相同单糖组成的多糖称为同多糖，反之为杂多糖，多糖通过水解产生一系列分子量不同的中间产物，完全水解后则变成单糖。 多糖是构成有机体的重要生物大分子，具有良好的生理活性，如调节免疫、抗肿瘤、抗衰老、抗病毒、降血糖、降血脂等，在医药、食品等领域拥有广泛的用途。 常见多糖如绞股兰多糖(Gynostemma Pentaphyllum Polysaccharide)、枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharide)、灵芝多糖(Ganoderma lucidum Polysaccharide)、茯苓多糖(Pachymaran)、银耳多糖(Tremella polysaccharide)、香菇多糖(Lentinan)、螺旋藻多糖(Spriulina polysacchrides)、甲壳素(Chitin)、琼脂(Agar)、透明质酸(Hyaluronan)、硫酸软骨素(Chondroitin sulfate)等。 离子交换、凝胶层析、吸附柱层常用于多糖成分的分离纯化，此外，通过多类型纯化层析柱串联，可以制备更高纯度的单糖物质 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]。 4.3.5. 有机酸的层析纯化 植物果实、根、叶中存在有机酸(Organic acid)物质，常见有脂肪族一元、二元、多元羧酸。如酒石酸(Tartaric acid)、草酸(Oxalic acid)、苹果酸(Malic acid)、枸椽酸(Citric acid)、抗坏血酸(Ascorbic acid)等，芳香族类如苯甲酸(Benzoic acid)、水杨酸(Salicylicacid)、咖啡酸(Caffeic acid)等，有机酸一般与钾、钠、钙等结合成盐，脂肪酸则多与醇类如甘油结合成酯，或与高级醇结合成蜡。这些酯或蜡是构成中药材重要的活性成分挥发油(Volatile oil)与树脂(Resin)的主要成分。 有机酸是酸性有机化合物，常见酸根为羧基(-COOH)、磺酸基(-SO3H)、亚磺酸基(-RSOOH)、硫羧酸基(-RCOSH)等。有很强的活性，常与钾、钠、钙等金属离子结合成盐，与醇类结合成酯，作为药效成分的有机酸盐、酯类以及有机酸衍生物(如绿原酸Chlorogenic acid)，具有很强的抗菌消炎、消毒防腐、利胆、升白、促进消化、影响中枢神经系统等药理作用 [ 14 ] [ 15 ]。 有机酸酯、有机酸衍生物等活性成分的分离纯化，常用大孔树脂、硅胶吸附等层析方法，但相关研究的文献报道较少。