葛根素SCF萃取、微米制剂及质量控制方法研究

摘要

随着能源成本的增加、政府对工业溶剂使用控制的严格与药品安全的高度重视,超临界流体特别是超临界CO2在制药工业的应用越来越受欢迎。超临界流体技术具有低温、无毒、低耗、无污染等优点和独特的溶剂特性,被公认是制药工业有前途的关键技术之一。该技术主要包括超临界流体萃取、超临界流体结晶和超临界色谱。本文以中药葛根和葛根素为研究对象,借助现代分析方法,探索了超临界萃取和GAS结晶技术在中药提取和超细粉体制备方面的应用。
　　 本文首先用紫外分光光度法和高效液相色谱法分别测量超临界萃取和超临界流体抗溶剂结晶葛根素含量:测定葛根素在水、乙醇和丙酮中的溶解度,研究乙醇溶液CO2溶胀过程中溶质的溶解特性,为超临界萃取和结晶工艺研究提供了基础数据。同时,应用GC-MS法初步研究了葛根超临界CO2提取物的物质基础,定性鉴定了其中11种挥发性成分。
　　 研究中发现,随着系统压力上升和溶液中CO2比例的提高,葛根素的浓度呈现先扬后抑的规律。压力在4MPa以下,葛根素的浓度保持稳定或微微上升;在4MPa～10MPa之间,葛根素的浓度快速下降;高于10MPa,浓度下降趋缓,CO2的抗溶剂作用减弱。溶质在溶液的浓度有所升高的事实表明,抗溶剂CO2在溶液中兼有萃取剂的作用。
　　 随后,完成了葛根超临界萃取实验研究,以乙醇为共溶剂,用超临界CO2提取葛根中异黄酮类有效成分。分别考察原料粒度、温度、压力、CO2流量等工艺参数对提取的影响作用。根据单因素研究结果,以葛根素得率为指标,设计超临界流体萃取葛根素的正交实验,进一步确定了优化工艺条件。在优选条件下,葛根素的提取率达到18.5mg/g,优于文献报道的微波提取工艺。实验结果表明,乙醇辅助超临界CO2萃取工艺能较好地提取葛根中的异黄酮化合物。不仅如此,由于多糖、蛋白质等大分子在CO2中的溶解度极低,提取的选择性较高,故SFE得到的浸膏比传统的溶剂法要干净,这样有利于后续的分离和纯化过程。
　　 最后,本文在容积为1000ml的结晶器中进行了GAS葛根素重结晶的系列实验,通过优化工艺条件,制备了葛根素超细结晶粉末,其平均粒径为10μm。用显微电镜观察所得微粉的形状和微结构,用激光粒度分析仪对葛根素晶体的粒度和粒度分布进行了分析。与常规的方法不同,GAS过程是靠改变压力而达到析出细微结晶,颇有特色。实验得到的葛根素结晶颗粒如松果状,又似含苞待放的花蕾。这种奇特的微晶比较少见,它具有较高的内表面积,在药物制剂方面具有独特的开发价值。