中藥口服液澄清劑及澄清工藝的研究進展

王 楓 ,李柯帆 ,丁 雯 ,李曉蘭 ,連云嵐 ,裴香萍*

1.山西中醫藥大學,晉中 030619;2.山西省檢驗檢測中心藥品檢驗技術研究所,太原 030031

中藥口服液系指在合劑的基礎上以單劑量包裝供口服的澄清液體制劑[1]。中藥口服液作為由湯劑、糖漿劑和注射劑3種劑型相結合的一種新型制劑,因其具有服用劑量小、療效好、吸收快、適宜老人和兒童服用等優點,得到廣大患者的接受和認可。此外,由于中藥口服液多由復方組成,所含成分復雜多樣,導致口服液存在混濁、澄明度低的現象,嚴重影響其質量。本文就以上問題對中藥口服液中常用的澄清劑及澄清工藝進行綜述,為今后中藥口服液的澄清劑工藝研究及質量控制提供參考。

1 中藥口服液中常用的澄清劑及澄清工藝

1.1 醇沉法及常用溶劑

乙醇作為一種常用澄清劑,具有溶解范圍廣、經濟易得、使用安全等優點,且乙醇可以與水以任意比例進行混合,制劑生產中常利用不同體積分數的乙醇除雜[2]。當藥液中含醇量體積分數達50%～60%時可除去淀粉等雜質;當含醇量體積分數達60%時可使藥液中的無機鹽沉淀;當含醇量體積分數達80%時,除鞣質、水溶性色素等雜質外,其余蛋白質、多糖和淀粉等雜質均可除去。目前,醇沉工藝依然是中藥制藥過程中最為常用的分離純化方法,具有除雜效果好、不需要特殊設備的特點。但影響醇沉純化效果的因素也較多,如醇沉中含醇量的高低和藥液的相對密度、醇沉時間等。此外,在選用水提醇沉工藝時還應注意加醇的方式,為了減少有效成分的損失可以選用分次醇沉或梯度醇沉的方式,同時,加醇時的攪拌速度也要遵循慢加快攪的原則,以保證藥液與乙醇充分接觸,使其反應均勻。李德森等[3]以總黃酮含量和浸膏得率為評價指標,優選青梅復方口服液的最佳醇沉體積分數,結果顯示,當乙醇體積分數為60%時,總黃酮含量和綜合評價最高。賀程蓓[4]在夢縈口服液的研究與開發中發現,含醇量體積分數為70%,靜置18 h,藥液中有效成分總皂苷含量最高。黃潔瑤等[5]在對萸黃連總生物堿的醇提工藝進行優化時,考察了不同體積分數乙醇、料液比和提取時間等對萸黃連總生物堿提取率的影響,結果顯示,萸黃連總生物堿提取率由高到低的乙醇體積分數依次為70%＞80%＞60%＞50%＞90%。李慧[6]采用水提醇沉工藝,以醇沉體積分數、乙醇加入量和醇沉時間為考察因素,對陳皮多糖口服液的醇沉工藝進行優化,結果表明,當乙醇體積分數為90%,加入量為濃縮藥液的4 倍時,陳皮多糖口服液中多糖含量最高。權利娜等[7]分別考察高速離心法、微濾法、醇沉法及絮凝法等不同純化方法對補陽還五湯水提液物質組成的影響,結果表明,黃芪甲苷、毛蕊異黃酮葡萄糖苷和總多糖等指標性成分保留率均在醇沉法中保留較高。張微等[8]采用正交實驗考察醇沉時間、醇沉次數等因素對柴銀口服液中黃芩苷含量的影響,實驗結果表明,醇沉2次,放置24 h為柴銀口服液的最佳醇沉工藝,此條件可有效減少除雜過程中黃芩苷的損失。但在實際應用中由于乙醇沉淀面廣,對藥用成分的選擇性差,一些有效成分如多糖常會被作為雜質去除,從而影響療效。因此,選用適宜的醇沉體積分數和醇沉工藝參數對藥液中有效成分的保留和澄清效果起著至關重要的作用。

1.2 吸附澄清法及常用澄清劑

吸附澄清法是在中藥藥液或口服液中加入的一種吸附澄清劑,通過吸附的方式除去溶液中的大分子物質,而保留絕大多數有效的高分子物質如多糖等,從而達到純化和提高制劑澄明度目的的一項新技術[9]。考慮到不同的吸附澄清劑均有不同的澄清工藝參數,在口服液的澄清過程中,為了有效地保留藥液中的主要成分,其工藝參數的選擇要以影響主要成分含量的因素為指標進行優化。目前常用的吸附澄清劑有ZTC1+1天然澄清劑、殼聚糖澄清劑、明膠和101 果汁澄清劑,以下對常用的這4種吸附澄清劑的澄清特點、應用范圍及澄清工藝進行文獻綜述。

1.2.1 ZTC1+1天然澄清劑及澄清工藝 ZTC1+1天然澄清劑為食品中提取出的天然高分子物質,主要成分為天然多糖類,屬于吸附澄清劑,由A 和B 2種組分構成,A 組分為淡黃色粉末,使用時用去離子水配成質量濃度為10 g·L-1的溶液;B 組分為淡黃色或白色粉末,使用時用質量濃度為10 g·L-1的醋酸溶液配成質量濃度為10 g·L-1的溶液,采用“1+1”澄清技術,一組分起主絮凝作用,另一組分通過“搭橋”起輔助絮凝作用,加快澄清過程[10]。研究[11]表明,ZTC1+1天然澄清劑主要去除藥液中鞣質、蛋白質、樹脂和蠟質等雜質,其第一步除雜率為70%左右,第二步除雜率達90%以上,且對中藥中所含的黃酮、生物堿、苷類、多糖、氨基酸、維生素和礦物質等有效成分無影響。也有研究[12]表明,ZTC1+1天然澄清劑在中藥制劑工藝中受多種因素影響,在操作過程中應對溫度、澄清劑使用量、藥液濃度和攪拌速度等因素進行考察,對其澄清條件進行選擇。首先,溫度作為影響ZTC1+1天然澄清劑最明顯的因素,在澄清工藝中發揮著關鍵作用,通常A 組分的加入溫度要比B組分的加入溫度高,且在保溫條件下,絮凝效果更優;其次,澄清劑的加入量也要根據藥液自身的特點來選擇,一般B 組分的使用量是A 組分的2倍;最后,在ZTC1+1天然澄清劑中A、B組分的加入順序也有一定的原則,當藥液pH＜4.8 時,加入順序為先A 后B,當藥液pH＞4.8時,加入順序為先B后A。趙丹等[13]利用ZTC1+1天然澄清劑對參芝安神口服液進行澄清工藝優化,實驗結果表明,既能提高多糖的保留率又能有效改善口服液的澄清度。尚海賓等[14]研究表明,與醇沉法相比,ZTC1+1Ⅲ型天然澄清劑精制的清熱解毒口服液的澄清度好,浸膏可見雜質少,生產成本低,工藝時間短,黃芩苷的含量較醇沉工藝提高了30%。史瑞琴等[15]采用單因素實驗,對小藻多糖口服液中ZTC1+1天然澄清劑的加入量進行考察,結果表明,當澄清劑加入量為質量濃度30 g·L-1A+60 g·L-1B的溶液時,能在有效保留多糖成分的基礎上使小藻多糖口服液透光率達90%以上。劉秀華等[16]在優化參烏益氣口服液的澄清條件時,以參烏益氣口服液的澄清度和人參皂苷的含量為評價指標,考察影響ZTC1+1天然澄清劑的主要因素,實驗結果表明,在一定條件下使用ZTC1+1天然澄清劑既對人參有效成分的保留量無影響又能符合澄清要求。由此可見,ZTC1+1型天然澄清劑對中藥口服液的澄清效果好,尤其是在多糖、黃酮和苷類等成分的保留上明顯優于傳統醇沉法。此外,在使用ZTC1+1天然澄清劑時還需根據實際情況來選擇適宜的工藝參數,以期得到最佳的澄清效果。

1.2.2 殼聚糖澄清劑及澄清工藝 殼聚糖是從螃蟹、蝦等甲殼類動物骨骼外層分離出的糖或纖維,是天然多糖中唯一的堿性多糖,是通過分子鏈上眾多的氫鍵、氨基相互作用形成結晶區,從而具有很好的絮凝效果,具有無毒無味、可生物降解、抑制細菌活性等特點[17-18]。此外,殼聚糖作為一種優良的澄清劑,還具有以下優點[19-20]:對中藥口服液的澄清效果好,且能使口服液中有效成分得到保留;與其他澄清劑相比,絮凝時間短,可縮短實驗時間;具有吸附和幫助中藥口服液排泄重金屬的顯著優點。也有研究表明[21-23],雖然殼聚糖的澄清效果優于普通的自然沉降法,但由于殼聚糖性質穩定,不溶于水,且只有在酸性條件下才能更好的發揮吸附澄清作用,也大大縮小了殼聚糖的使用范圍,因此,在澄清工藝中首先要考慮藥液的pH 值;其次,殼聚糖的加入量也是影響澄清效果的主要因素,當殼聚糖的質量濃度在0.5～0.75 g·L-1時,絮凝效果最好,鞣質、蛋白質等雜質去除率最高,當殼聚糖質量濃度大于0.75 g·L-1時,澄清效果不明顯,且可能使有效成分含量降低。王學軍等[24]在單因素實驗和正交實驗的基礎上,以杜仲葉水提液中綠原酸、蘆丁、槲皮素和山柰酚的含量為評價指標,結果表明,殼聚糖絮凝劑澄清后的杜仲水提液澄清度好,且4種組分的損失少。崔思嬌等[25]在研究蛹蟲草口服液澄清工藝時,以總多糖的保留率為優化指標,考察影響殼聚糖澄清效果的主要因素,實驗結果表明,當藥液pH 值為4.0時,總多糖保留率高且工藝穩定可行。胡茹英等[26]研究發現,殼聚糖絮凝法在保留有效成分如多糖等活性物質及清除雜質方面效果均優于傳統的乙醇澄清工藝,對中藥口服液及注射劑的制備具有現實意義,使殼聚糖廣泛用于中藥口服液澄清工藝。

1.2.3 明膠澄清劑及澄清工藝 明膠澄清劑為水溶性高分子聚合物,具有良好的絮凝性,其主要特性是在膠液中能使懸浮物通過電中和、架橋吸附起到絮凝作用,在高濃度膠液中形成高分子高離子度的澄清劑。研究報道[27-29],明膠澄清劑不僅在藥液的澄清過程中使用,還在果汁、葡萄酒和啤酒等產品的生產中使用。陳小明等[30]以銀杏葉中所含的黃酮醇苷為評價指標,分別用質量濃度為10 g·L-1的明膠、殼聚糖、101果汁澄清劑和ZTC1+1天然澄清劑5 mL對銀杏葉提取液除雜的澄清劑和澄清工藝進行研究,結果顯示,使用明膠、殼聚糖、101果汁澄清劑和ZTC1+1天然澄清劑對銀杏葉提取液除雜后,總黃酮醇的質量濃度分別為74.67、70.67、69.00、70.51 μg·mL-1,由此可見,明膠為最適合于銀杏葉提取液除雜的澄清劑。王壘等[31]選用明膠、殼聚糖、101果汁澄清劑、ZTC1+1天然澄清劑和硅藻土5種澄清劑對復合肽阿膠漿進行澄清,結果顯示,使用質量濃度為20 g·L-1的明膠溶液能有效去除復方肽阿膠漿中的鞣質,使藥液透光率達98.7%。

1.2.4 101果汁澄清劑 101果汁澄清劑是一種新型的食用果汁澄清劑,主要成分為變性淀粉,屬于水溶性膠狀物質,組成原料為硅溶膠、水和活性炭,其成分均屬于食用級,是目前常用的一種吸附澄清劑,主要是去除藥液中大分子的物質如蛋白質、鞣質、色素和果膠等不穩定性物質,且對黃芩、人參、黃芪、黨參、三七等多種藥材提取液均能起到一定的澄清作用[32]。此外,質量濃度為50 g·L-1的101果汁澄清劑水溶液對重金屬(鉛、砷、銅、鐵、汞、絡)的去除率可達98%以上,其對藥液的澄清效果也明顯優于醇沉法[33]。王銳等[34]在十三味肺清糖漿的研究中,以糖漿劑中主要成分黃芩苷的含量為指標,以101澄清劑的加入量為考察因素,結果顯示,使用質量濃度為80 g·L-1的101澄清劑處理后的3批糖漿劑,黃芩苷的含量分別為44.222、44.006、45.500 mg·g-1,均高于質量標定的40 mg·g-1,且工藝簡單可行。郭輝等[35]用101澄清劑代替原工藝水提醇沉法除雜,結果表明,新工藝較水提醇沉法對人參和黃芪的含量增加了約1.5倍左右。

1.3 其他澄清法

生產中除了加入適宜的澄清劑外,還可以根據藥材的性質和臨床要求選擇離心法或膜分離法。

1.3.1 離心法及澄清工藝 離心技術分為低速離心、高速離心、超高速離心等[36]。車宏偉等[37]在制備疏清口服液澄清工藝時,分別采用陶瓷膜過濾法、ZTC1+1Ⅲ絮凝法、高速離心法和冷藏法4種澄清工藝對疏清口服液進行澄清,以靛玉紅含量和口服液澄清度為評價指標,結果顯示,采用高速離心法澄清的疏清口服液中的靛玉紅含量比其他3種澄清法的含量高,且澄清度符合生產要求。許海燕等[38]對高速離心法用于澄清咳露口服液的工藝進行研究,采用單因素實驗考察離心轉速、離心時間和料液比3個因素,以主要成分黃芩苷的含量為優化指標,結果表明,優化后的高速離心法可以縮短咳露口服液的澄清工藝時間,減少實驗次數。李娟娟等[39]以鐵皮石斛口服液為研究對象,比較醇沉法、殼聚糖絮凝法、離心法3種澄清工藝對鐵皮石斛口服液中多糖含量的影響,結果表明,3種澄清工藝均可使鐵皮石斛口服液澄清,但在有效成分多糖的保留率上,離心法的多糖含量最高。

1.3.2 膜分離法及澄清工藝 膜分離技術分為微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)和反滲透膜(KO)等[40]。由于中藥中有效成分如生物堿[41]、多糖[42]和黃酮[43]等相對分子質量均在1 000以下,故選擇合適的濾膜能在去除雜質的同時最大程度保留有效成分,這也使膜分離技術在中藥生產中得到廣泛應用。宋逍等[44]對柴黃口服液純化工藝進行研究,以黃芩苷和柴胡皂苷a的含量為評價指標,結果表明,膜分離技術與醇沉法相比能有效提高口服液的澄清度,有利于柴黃口服液中有效成分的保留和穩定性提高。陸安等[45]用MF、UF和NF 3種不同孔徑的膜相結合的方式對魚腥草芩藍口服液進行除雜并與醇沉工藝比較,結果顯示,膜分離處理后綠原酸和黃芩苷的含量明顯高于醇沉處理的藥液,且澄清效果好。杜紅娜等[46]采用膜分離技術對貞蓮增免口服液進行澄清工藝研究,比較MF、UF和NF不同孔徑及水提醇沉工藝對貞蓮增免口服液澄清度和特女貞苷及淫羊藿苷含量的影響,結果發現,UF對特女貞苷和淫羊藿苷的轉移率最高,在85%以上,且澄清效果優于水提醇沉工藝。

2 結語

綜上所述,目前中藥口服液中常用的澄清劑及澄清工藝已得到廣泛的應用和發展,有些技術相對比較成熟。值得注意的是,不同中藥所含的有效成分不同,故澄清劑對某些有效成分也具有一定的選擇性,要根據口服液自身的特性來選擇,以減少澄清劑使用不當和澄清效果不好的現象。