ZTC1+1澄清劑在清咽復方水提液澄清工藝中的應用

楚婷花 田密 麻開香 李英

摘要 [目的]研究清咽復方水提液的澄清工藝。[方法]先通過單因素試驗研究澄清劑用量、藥液濃度（生藥量∶藥液量）、絮凝溫度分別對出膏率、綠原酸和總皂苷含量的影響，再通過正交試驗優化最佳工藝條件。[結果]澄清劑用量對綜合指標的影響最大，藥液濃度次之。最佳澄清工藝：在藥液濃度（生藥量∶藥液量）為1∶6（g∶mL）時，加入8%B組分和4%A組分，水浴溫度80? ℃。在此工藝條件下，出膏率為19.13%，綠原酸含量為592.81 mg/g，總皂苷含量為473.15 mg/g。[結論]ZTC1+1天然澄清劑對清咽復方水提液的澄清效果良好，且工藝穩定可行。

關鍵詞 清咽復方水提液;ZTC1+1天然澄清劑;澄清工藝;應用

中圖分類號 TQ 461? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）18-0172-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.042

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Application of ZTC1+1 Clarifier in Water Extract of Qingyan Compound

CHU Ting-hua1，2，TIAN Mi1，2，MA Kai-xiang1，2 et al （1.Shanxi Zhendong Wuhe Health Technology Co.， Ltd.， Changzhi，Shanxi 046000;2.Shanxi Zhendong Pharmaceutical Co.，Ltd.，Changzhi，Shanxi 046000）

Abstract [Objective] To study the optimal clarification technology of water extract of Qingyan compound. [Method]Single factor experiment design was used to research the effect of dosage of ZTC1+1， drug liquid concentration and reaction temperature on extract rate， content of chlorogenic acid and total saponins.The optimal clarification process was determined by orthogonal experiment design.[Result]Comprehensive index was mainly influenced by dosage of ZTC1+1， the following being drug liquid concentration.The optimal clarification process was as follows： the concentration of drug liquid （quality of material ： quality of drug liquid） was 1∶6（g∶mL）， the amount of clarifier was 8% component B and 4% component A， the reaction temperature was at 80? ℃. Under these conditions， the drug liquid concentration was 19.13%， the content of chlorogenic acid and total saponins was 592.81 mg/g and 473.15 mg/g， respectively. [Conclusion] ZTC1+1 natural clarifier has good effect on the clarification of water extract of Qingyan compound with promising feasibility and stability.

Key words Water extract of Qingyan compound;ZTC1+1 natural clarifier;Clarification technology;Application

作者簡介 楚婷花（1990—），女，山西晉城人，工程師，碩士，從事中藥及保健品方面的研究。

收稿日期 2021-01-22;修回日期 2021-03-01

近年來由于環境惡化、空氣污染，生活節奏加快，工作壓力增大等原因形成的煙酒過度、長期生活不規律、疲勞、精神緊張、經常熬夜、身體抵抗力下降、過多使用空調等，導致越來越多的人遇到咽部干、癢、疼、緊、澀等問題。咽喉類問題輕則引起咽干腫痛、聲嘶音啞，影響人們正常的語言交流、飲食和睡眠，造成精神負擔和壓抑感;重則可導致咽喉部的急、慢性炎癥。

清咽復方水提液是由桔梗、余甘子、金銀花等中藥材組成的清熱解毒、清音利咽、消腫止痛、化痰止咳的純中藥制劑，提取過程是中藥制劑制備經常包括的過程，得到的中藥提取液是一個復雜體系，其中含有大量多糖、蛋白質、淀粉、微細粒子、鞣質等物質，偶有藥材殘渣、泥沙等雜質，共同形成1～100 knm的膠體分散體系，屬動力學及熱力學不穩定體系[1]，放置一段時間后沉淀析出，顏色加深。傳統的中藥提取液多以醇沉方式去除雜質，但生產成本高、安全性差，且在保留有效成分方面有一定的局限性[2]，對去除成分選擇性差，成品中殘留的乙醇對藥效有影響，影響臨床療效。

ZTC1+1天然澄清劑作為一種新型的食品添加劑，是一種天然高分子化合物[3]，采用最新“1+1”澄清技術，一組分起主絮凝作用，另一組分則起輔助絮凝作用，因而大大加大了澄清過程，比傳統澄清劑快2～5倍[4]。天然澄清劑是一種以天然多糖為原料制成的高分子物質，由A、B 2個組分組成，先加入的B組分與待測液中的蛋白質、鞣質等雜質發生分子間架橋，使膠體不穩定成分的分子增大，從提取液中析出，后加入的A組分通常為B組分的50%，帶有與B組分相反的電荷，具有再架橋作用，使沉淀體積迅速增大，便于沉降及過濾，可保證B組分充分去除，對有效成分可保留[5]。ZTC1+1天然澄清劑主要去除鞣質、蛋白質、蠟質等膠體不穩定成分，對中藥有效成分如黃酮、生物堿、皂苷類、多糖、維生素、礦物質等不影響，熱穩定性好，安全無毒[6-7]。該研究以清咽復方水提液為研究對象，通過單因素和正交試驗確定澄清劑用量、藥液濃度（生藥量∶藥液量）、絮凝溫度以得到優化的提取工藝，為清咽復方水提液的工業化生產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

桔梗、余甘子、金銀花等中藥材（安國市健仁藥材有限公司）;綠原酸標準品327-97-9（中國食品藥品檢定研究院）;人參皂苷Re標準品52286-59-6（中國食品藥品檢定研究院）;ZTC1+1天然澄清劑（北京正天成澄清技術有限公司）;醋酸（藥用）;其他試劑均為分析純。

1.2 儀器設備 電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）;旋轉蒸發儀（鞏義市矛華儀器有限公司）;真空干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）;恒溫水浴鍋（上海精宏實驗設備有限公司）;離心機（貝克曼庫爾特有限公司）;高效液相色譜儀e2695（waters美國沃特斯公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 澄清劑的配制。

1.3.1.1 A黏膠液配制。先用少量水攪成糊狀，然后加入需要量的水，溶脹24 h，即得 1%（m/V）A黏膠液。

1.3.1.2 B黏膠液配制。先配制1%醋酸，然后用少量1%醋酸溶解B組分并攪成糊狀，加入足夠量的1%醋酸，溶脹24 h，即得 1%（m/V）B黏膠液。

1.3.2 中藥材水提液的制備。稱取處方量的桔梗、余甘子等中藥材，采用經正交試驗獲得的最佳提取工藝提取，即加入10倍量水，提取2次，每次1 h，過濾，合并提取液。

取相應質量的備用藥液，加熱至試驗溫度，先加入B組分，在恒溫條件下，每30 min攪拌一次，再加入A組分，在恒溫條件下，每30 min攪拌一次，分別離心，分離沉淀，濃縮至浸膏，干燥（55～60? ℃），以出膏率、綠原酸及總皂苷含量為指標進行測定。

1.3.3 出膏率的測定。分別精取供試液5 mL置于干燥至恒重的蒸發皿中，水浴蒸干，殘渣放入烘箱中105? ℃干燥至恒重，稱重，計算出膏率。

P=M 1×N/M 2×100%

式中，P代表出膏率;M 1代表干膏重量;N代表倍數;M 2代表藥材質量。

1.3.4 綠原酸含量測定[8]。

1.3.4.1 對照品溶液的制備。精密稱量綠原酸對照品0.4 mg，置于10 mL容量瓶中，用50%的甲醇溶液加至刻度，搖勻，備用。

1.3.4.2 供試品溶液的制備。精密稱定本品粉末0.5 g，置具塞錐形瓶中，精密加入50%甲醇50 mL，稱定重量，超聲處理30 min，放冷，再稱定重量，用50%甲醇補足減失重量，搖勻，濾過，取續濾液，即得。

1.3.4.3 樣品含量測定。建立標準曲線，分別取10 μL的供試品及對照品溶液注入液相色譜測定綠原酸含量。

1.3.5 總皂苷含量測定[8]。

1.3.5.1 試樣處理。取本品粉末1.0 g，置于100 mL容量瓶中，加少量水，超聲30 min，再用水定容至100 mL，搖勻，靜置，吸取上清液作為柱層析液。

1.3.5.2 柱層析。取層析柱（直徑1 cm），填高度為3 cm的大孔樹脂，再填充1 cm的重型氧化鋁，用25 mL 70%的乙醇洗柱，棄去洗脫液，用25 mL水洗柱，棄去洗脫液，加入1.0 mL柱層析液，再用25 mL水洗柱，棄去洗脫液，再用25 mL 70%的乙醇洗脫，收集洗脫液于蒸發皿中，置于60 ℃水浴揮干。

1.3.5.3 顯色。在已揮干的蒸發皿中準確加入0.2 mL 5%香草醛冰乙酸溶液，轉動蒸發皿，使殘渣都溶解，再加入0.8 mL高氯酸，混勻后移入5 mL帶塞刻度離心管中，60 ℃水浴上加熱10 min，取出，冰浴冷卻后，準確加入冰乙酸5.0 mL，搖勻后，以1 cm比色池于560 nm波長處與標準管一起進行比色測定。

1.3.5.4 樣品含量測定。 取100 μL人參皂苷Re標準溶液（2.0 mg/mL）于蒸發皿中，放在水浴揮干（低于60 ℃），或熱風吹干（勿使過熱），以下操作從“1.3.5.3”起，與試樣相同在560 nm處測定吸光度。計算總皂苷含量（以人參皂苷Re計）。

1.3.6 綜合指標評價。將上述3個檢測指標出膏率、綠原酸含量及總皂苷含量分別賦予權重為0.2、0.4、0.4，即綜合指標Y=0.2×出膏率+0.4×綠原酸含量+0.4×總皂苷含量。

1.3.7 單因素試驗。以澄清劑用量6%∶3%（B組分∶A組分）、藥液濃度1∶6（生藥量∶藥液量，g∶mL）、絮凝溫度70 ℃為基礎工藝條件，在其他條件不變的情況下，單獨調整各因素水平進行單因素試驗（表1），分別考察各因素對出膏率、綠原酸含量和總皂苷含量的影響。

1.3.8 正交試驗優化澄清條件。測得藥液的pH約為4.2，根據預試驗結果及相關文獻報道，確定先加入B組分后加入A組分，澄清劑用量、藥液濃度（生藥量∶藥液量）、絮凝溫度為3個影響因素，采用L 9（34）正交表（表2）進行試驗。出膏率越低說明澄清效果越好，為了方便統計結果，出膏率結果用20%-P表示，將提取液濃縮至所需濃度，以綜合指標Y為評價指標。

1.4 數據分析與處理

所有試驗數據均為3次重復試驗結果的平均值，數據用均數±標準差表示。采用Excel 進行圖表處理，采用DPS 6.55 統計軟件進行正交試驗設計。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 澄清劑用量對工藝的影響。從澄清劑用量對出膏率的影響（圖1）可以看出，在一定范圍內，隨著澄清劑用量增加出膏率先降低后升高，澄清效果與出膏率呈反相關。澄清劑用量為4% B組分、2% A組分時出膏率顯著下降，6% B組分、3% A組分時出膏率最低，加入10% B組分、5% A組分澄清劑時出膏率升高，說明隨著澄清劑用量的增加，澄清劑與膠體粒子接觸的概率也增加，架橋作用更充分[9]，澄清劑加入過量，澄清劑與溶液中雜質作用的同時，2種成分也相互作用導致澄清效果下降。添加過量引起“二次渾濁”[10-11]。

由澄清劑對綠原酸含量和總皂苷含量（圖1）的影響可知，在一定范圍內，隨著澄清劑用量的增加，綠原酸含量和總皂苷含量逐漸增加。澄清劑用量為4% B組分、2%A組分時綠原酸含量和總皂苷含量顯著增加，10% B組分、5%A組分時，綠原酸含量和總皂苷含量增加不顯著，反而會增加后續濃縮的難度和成本。

因此選擇澄清劑用量為4% B組分、2%A， 6% B組分、3%A以及8% B組分、4%A為正交試驗優化的3個水平因素。

2.1.2 藥液濃度對工藝的影響。由藥液濃度對出膏率的影響（圖2）可見，一定范圍內，隨著藥液濃度的降低，出膏率隨之降低，說明藥液越稀，澄清劑分散越好，澄清效果越好[9]，當生藥量︰藥液量為1∶4 時顯著降低，1∶10時降低程度不明顯。

由藥液濃度對綠原酸含量和總皂苷含量的影響（圖2）可知，在一定范圍內，隨著藥液濃度的降低，綠原酸含量和總皂苷含量逐漸增加，當生藥量︰藥液量為1∶10時增加程度趨緩。

考慮到溶液太稀，造成后續過濾、濃縮過程困難，故選擇藥液濃度（生藥量︰藥液量）為1∶4、1∶6、1∶8為正交試驗優化的3個水平因素。

2.1.3 絮凝溫度對工藝的影響。從圖3可以看出，出膏率隨絮凝溫度的升高先降低后升高，并且絮凝溫度為80 ℃時出膏率最低，綠原酸含量和總皂苷含量隨絮凝溫度的升高先增加后降低。絮凝溫度越高，澄清劑分散越快，溫度較高，可以促進絮凝反應，澄清效果越好，絮狀沉淀越多，出膏率越低，絮凝溫度太高，澄清劑的交替作用強于架橋作用[12]，也會使澄清劑老化，降低澄清效果，還會破壞藥液中部分成分的穩定性[9]，同時也會增加成本。因此選擇60、70、80 ℃為正交試驗優化的3個水平因素。

2.2 正交試驗 從表3～4可以看出，澄清劑用量因素對綜合指標Y有顯著性影響，影響權重從大到小依次是A﹥B﹥C，即澄清劑用量>藥液濃度>絮凝溫度且最佳工藝組合條件是A 3B 2C 3，由于最優結果未出現在正交序列表中，因此需對其進行驗證試驗。

2.3 驗證試驗 按上述篩選出來的提取液濃度生藥量∶藥液量=1∶6，或藥液密度為（1.015±0.005） g/mL（60 ℃），澄清劑用量為8%B組分、4%A組分，80 ℃保溫進行驗證試驗，測定出膏率、綠原酸含量、總皂苷含量，結果見表5。

通過3次平行試驗，由表5可得，出膏率、綠原酸含量和總皂苷含量最高，且RSD均小于5%，表明該澄清劑純化工藝條件基本穩定、可行。

3 討論與結論

清咽復方水提液是由桔梗、余甘子、金銀花等中藥材組成，以具有宣肺化痰、利咽排膿[13-14]之功效的桔梗作為君藥，以具有清熱解毒、宣散風熱[15]之功效的金銀花作為臣藥，以具有清熱涼血、生津止咳之功效的余甘子作為佐藥。桔梗的主要成分是桔梗皂苷[16]，同時該類成分也是清咽功能的功效成分。金銀花的主要化學成分為綠原酸，并且綠原酸在抗菌[17]、抗病毒[18]等方面功效顯著、明確。因此確定總皂苷和綠原酸作為本品的評價指標。

試驗中發現，在提取清咽相關原料的有效成分后，不能達到澄清的狀態，在除去某些影響藥液澄清的元素蛋白質類所用的傳統澄清劑多為有毒的有機試劑，不但增加了成本，且操作復雜煩瑣[19]。天然澄清劑的加入能顯著改善溶液的澄清度，ZTC1+1天然澄清劑屬于食品添加劑，安全無毒，是人工合成絮凝劑的理想代用品，且澄清速度快，保留成分更多，在降低成本、縮短工期及增強制劑的穩定性方面優于水提醇沉法[20]，ZTC1+1-Ⅱ型澄清劑作用原理為利用電荷及“架橋”作用[21]。

該試驗以出膏率、綠原酸和總皂苷含量指標評價，考察澄清劑加入量、藥液濃度、絮凝溫度3因素對澄清工藝的影響，通過單因素試驗確定正交試驗因素水平，正交試驗優化澄清工藝。結果表明，各工藝條件對澄清效果的影響程度從大到小依次為澄清劑用量、藥液濃度、絮凝溫度，且澄清劑用量具有顯著差異（P<0.05），藥液濃度對綠原酸含量有顯著差異，對出膏率和總皂苷含量無顯著差異，絮凝溫度無顯著差異，結合實際生產條件，最佳工藝組合條件為A 3B 2C 3，即在藥液濃度為1∶6，此時藥液密度為（1.015±0.005）g/mL（60 ℃），先加入8%B組分，再加入4%A組分，在80 ℃條件下進行澄清工藝。驗證結果表明工藝穩定可行，能最大可能保證出膏率、綠原酸含量和總皂苷含量，為其他中藥制劑澄清工藝提供了試驗依據，也為其廣泛推廣奠定了基礎。

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