全 文 ：草珊瑚浸膏的絮凝和膜分离纯化研究
朱才庆1, 2, 余　华13 , 张　锐1, 范其坤1, 熊胜泉1, 魏东芝2Ξ
(11 江西省药物研究所, 江西 南昌　330029; 21 华东理工大学 生物反应器工程国家重点实验室, 上海　200237)
摘　要: 目的　探讨草珊瑚浸膏的不同预处理方法及对膜分离效果的影响。方法　采用各种预处理方法初步比较、
通过 ZTC 1+ 1Ë 型、壳聚糖、明矾絮凝的正交试验设计进一步试验, 以与异秦皮啶相关的各种指标考察各种预处理
方法的效果及对膜分离效果的影响。结果　与 ZTC 1+ 1Ë 型、壳聚糖、明矾的最佳絮凝工艺相比, 微滤预处理后超滤
膜分离草珊瑚浸膏的膜通量及异秦皮啶膜透过率最大、运行时间最短、干膏中异秦皮啶的质量分数最高。结论　微
滤是草珊瑚浸膏膜分离纯化新工艺中较为理想的预处理方法。
关键词: 草珊瑚浸膏; 预处理; 膜分离; 异秦皮啶
中图分类号: R 28412; R 286102　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253 2670 (2006) 01 0045 04
Appl ica tion of f loccula tion and m em brane separa tion in pur if ica tion of Caoshanhu extract
ZHU Cai2qing1, 2, YU H ua1, ZHAN G R u i1, FAN Q i2kun1, X ION G Sheng2quan1, W E I Dong2zh i2
(11 Inst itu te of M ateria M edica of J iangx i P rovince, N anchang 330029, Ch ina; 21 State Key L abo rato ry
of B io reacto r Engineering, East Ch ina U niversity of Science and T echno logy, Shanghai 200237, Ch ina)
Abstract: Objective　To invest iga te the differen t p ret rea tm en ts of Cao shanhu ex tract and their effects
on the dow n stream p rocess, m em b rane separa t ion1 M ethods　Based on the index rela ted to isofrax id in,
the differen t p ret rea tm en t m ethods of Cao shanhu ex tract w ere evaluated and their effects on m em b rane
separa t ion dow n stream w ere analyzed by the comparison of d ifferen t p ret rea tm en ts and fu rther o rthogonal
test of ZTC 1+ 1Ë , ch ito san, and KA l (SO 4) 2·12H 2O 1 Results　A fter the p retrea tm en t of m icrofilt ra t ion,
bo th the best m em b rane flux and the h ighest percen tage of isofrax id in filtered th rough the m em b rane w ere
ob ta ined and the t im e u sed w as the least, and the ra t io of isofrax id in to in so lub le sub stances w as t ip top in
all p ret rea tm en t m ethods in comparison to o ther m ethods, such as ZTC 1+ 1 Ë , ch ito san, and
KA l (SO 4) 2·12H 2O m ethods1 Conclusion 　M icrofilt ra t ion is a bet ter p ret rea tm en t m ethod in p repara t ion
of Cao shanhu ex tract1
Key words: Cao shanhu ex tract; p ret rea tm en t; m em b rane separa t ion; isofrax id in
　　草珊瑚S a rcand ra g laba (T hunb1) N akai 为金
粟兰科植物, 又名肿节风、九节茶。药理研究表明, 草
珊瑚具有抗菌消炎、抑制流感病毒、抗肿瘤、促进骨
折愈合及镇痛等多种活性[1～ 3 ]。血康口服液是由草
珊瑚浸膏醇沉后制成的制剂, 临床上用于血热妄行、
皮肤紫斑、原发性及继发性血小板减少性紫癜等疾
病的治疗[4 ]。传统制备工艺水提醇沉法存在产品黏
度大、色泽深、长期放置易产生絮凝物等问题。因此,
采用膜分离技术改造传统工艺具有重要的实际应用
价值。
　　膜分离技术具有常温操作、无相变、能耗低等其
他分离纯化手段无法比拟的优点, 在中药制药中的
应用目前有许多报道[5～ 7 ] , 然而成功应用于实际生
产的不是很多, 其主要问题是中药成分相当复杂, 易
造成膜堵塞、通量不高、有效成分损失大、使用寿命
低。为了解决这些问题, 在膜分离前对中药药液进行
预处理是十分重要的。实验探讨了草珊瑚浸膏不同
预处理方法及对膜分离效果的影响。
1　材料
　　T P10—20 型中空纤维超滤装置及截留相对分
子质量为 2×104 聚砜膜组件 (天津膜天膜工程技术
有限公司) ;M 3 型百万分之一电子天平 (瑞士M et2
t ler 公司) ; GL —20B 型高速冷冻离心机 (上海安亭
科学仪器厂) ; 高效液相色谱仪 (大连依利特分析仪
器有限公司)。
　　异秦皮啶 (中国药品生物制品检定所) ; ZTC 1+ 1
·54·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 37 卷第 1 期 2006 年 1 月
Ξ 收稿日期: 2005203228
基金项目: 国家“十五”攻关项目 (2001BA 701A 05) ; 江西省重大科技攻关项目 (赣科发计字[ 2002 ]64 号)
作者简介: 朱才庆 (1973—) , 男, 江西信丰人, 工学博士, 现为华东理工大学与江西省药物研究所联合培养博士后, 研究方向为天然药物有
效成分的分离纯化。T el: (0791) 8105994　Fax: (0791) 8101739　E2m ail: zhucqing@ sohu1com3 通讯作者　余　华　T el: (0791) 8106317　E2m ail: jxyuhua@ sina1com
Ë 型和Ì 型 (天津正天成澄清技术有限公司) ; 中药
专用壳聚糖 (上海卡博工贸有限公司) ; 明胶 (温州医
药采购供应站) ; 明矾 (天津市大茂化学试剂厂) ; 草
珊瑚浸膏 (由江西天施康中药股份有限公司馈赠)。
2　方法和结果
211　ZTC1+ 1 Ë 型絮凝工艺的正交设计: 血康口服
液的质量控制指标之一是异秦皮啶, 因此本研究中
主要采用 H PL C 法监测与异秦皮啶相关的一些指
标[8 ]。首先对低温静置、纸浆滤过、3 000 röm in 低速
离心、10 000 röm in 高速离心、5% 明胶和 ZTC 1+ 1Ë
和Ì 型絮凝预处理草珊瑚浸膏的效果进行了考察。
结果表明, 相对于低温静置而言, 各种预处理方法都
有一定效果, 清液中可溶性固形物即干膏中的异秦
皮啶 (以异嗪皮啶ö干膏表示, 下同)都有不同程度增
加, 其中 ZTC 1+ 1Ë 型 (先A 后B ) 絮凝后的最高, 异
秦皮啶的质量分数达 21074 m gög。
　　根据初步实验结果, 就浸膏质量浓度、A 组分加
入量、A 与B 组分体积比 3 因素对 ZTC 1+ 1Ë (由A、
B 两种成分组成, 且先加组分的量需多于后加组分)
絮凝效果的影响进行了进一步考察, 正交试验结果
及直观分析见表 1, 方差分析见表 2。结果表明, 以清
液干膏中异秦皮啶为考察指标时, 各因素对异秦皮
啶ö干膏没有显著性影响, 影响因素主次关系依次为
C> B > A , 较好的方案为A 2B 3C 2。
表 1　ZTC1+ 1Ë 絮凝剂预处理草珊瑚浸膏
正交试验结果及直观分析
Table 1　Results and v isua l analysis of orthogonal test
of Caoshanhu extract pretreated by ZTC1+ 1Ë
试
验
号
A 浸膏质量浓度ö
(生药 g·mL - 1)
B A 组
分ömL C A∶Bö(mL·mL - 1) D(空白) 异秦皮啶ö干膏ö(m g·g- 1)
1 1 (01657) 1 (2) 1 (4∶1) 1 11644
2 1 2 (4) 2 (4∶2) 2 11656
3 1 3 (6) 3 (4∶3) 3 11840
4 2 (01985) 1 2 3 11928
5 2 2 3 1 11788
6 2 3 1 2 11741
7 3 (11970) 1 3 2 11493
8 3 2 1 3 11611
9 3 3 2 1 21054É 11713 11688 11557 11829Ê 11819 11685 21105 11630Ë 11719 11878 11658 11793
R 01106 01193 01214 01199
212　壳聚糖絮凝工艺的正交设计: 壳聚糖是中药制
药中常用的絮凝剂, 本研究就浸膏质量浓度、pH
值、温度、絮凝剂用量 4 个因素对 1% 壳聚糖 (溶解
于 1% 醋酸溶液) 絮凝效果也进行了考察, 结果见表
3 和 4。结果显示, 以异秦皮啶ö干膏为考察指标时,
壳聚糖用量、药液 pH 值、温度为主要影响因素, 各
因素主次关系依次为: B > C> D > A。由于浸膏质量
浓度为生药 11970、01657 gömL 相差很小, 因此考
虑到工作效率, 选择较好的实验方案为A 1B 3C 3D 1。
表 2　ZTC1+ 1Ë 絮凝剂预处理草珊瑚浸膏
正交试验结果的方差分析
Table 2　Var iance analysis of orthogonal test of Caoshanhu
extract pretreated by ZTC1+ 1Ë
方差来源 离均差平方和 自由度 F 值 显著性
A 　　　 01021 2 01313 P > 0105
B　　　 01073 2 11090 P > 0105
C　　　 01077 2 11149 P > 0105
D (空白) 01067 2
　　F 0105 (2, 2) = 1910　F 0101 (2, 2) = 9910
表 3　壳聚糖絮凝草珊瑚浸膏的正交试验结果及直观分析
Table 3　Results and v isua l analysis of orthogonal test
of Caoshanhu extract pretreated by ch itosan
试
验
号
A 浸膏质量浓度ö
(生药 g·mL - 1)
B 1% 壳聚
糖ömL CpH 值 D 温度ö℃ 异秦皮啶ö干膏ö(m g·g- 1)
1 1 (11970) 1 (5) 1 (4) 　1 (25) 11391
2 1 2 (15) 2 (5) 2 (50) 11635
3 1 3 (25) 3 (6) 3 (80) 11658
4 2 (01985) 1 2 3 11436
5 2 2 3 1 11724
6 2 3 1 2 11485
7 3 (01657) 1 3 2 11476
8 3 2 1 3 11380
9 3 3 2 1 11900É 11561 11434 11418 11672Ê 11548 11580 11657 11532Ë 11585 11681 11619 11491
R 01024 01247 01238 01180
表 4　壳聚糖絮凝草珊瑚浸膏正交试验结果的方差分析
Table 4　Var iance analysis of orthogonal test of Caoshanhu
extract pretreated by ch itosan
方差来源 离均差平方和 自由度 F 值 显著性
A 　　　 01002 11 2 11000
B　　　 01092 36 2 431771 P < 0105
C　　　 01098 52 2 461690 P < 0105
D (空白) 01053 72 2 251459 P < 0105
　　F 0105 (2, 2) = 1910　F 0101 (2, 2) = 9910
213　明矾絮凝的正交试验设计: 明矾也是常用的絮
凝剂, 对其絮凝草珊瑚浸膏的效果进行了考察, 正交
设计结果及方差分析分别见表 5 和 6。以异秦皮啶ö
干膏为指标, 所考察的 4 因素都没有显著性影响, 影
响因素主次关系为B > C > A > D , 较好的絮凝方案
为A 1B 1C 2D 3, 即浸膏质量浓度为生药 01657 gömL、
明矾用量 1 mL、药液 pH 值为 7、温度 80 ℃。
214　优化絮凝工艺的验证试验: 通过正交设计获得
了各絮凝剂的最佳絮凝方案, 采用最佳方案絮凝
·64· 中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 37 卷第 1 期 2006 年 1 月
100 mL 草珊瑚浸膏药液, 2 次平行试验结果见表 7,
同时列出了 012 Λm 微滤膜预处理 (操作参数为: 压
力 0108M Pa、温度 25 ℃、进料体积流量 218 L öm in)
的结果。可知, 就上清液中干膏 (折算成相同的生药质
量浓度)比较, 明矾的絮凝能力最强, 而微滤的除固效
果也较好; 就异秦皮啶ö干膏比较, 明矾预处理的最
高, 而其他 3 种预处理方法得到的结果则相当。
表 5　明矾絮凝草珊瑚浸膏的正交试验结果及直观分析
Table 5　Results and v isua l analysis of orthogonal
test of Caoshanhu extract pretreated
by KA l (SO 4) 2·12H2O
试
验
号
A 浸膏质量浓度ö
(生药 g·mL - 1)
B 明矾溶
液ömL CpH 值 D 温度ö℃ 异秦皮啶ö干膏ö(m g·g- 1)
1 1 (01657) 1 (1) 1 (5) 　1 (25) 11977
2 1 2 (3) 2 (7) 2 (50) 11887
3 1 3 (5) 3 (815) 3 (80) 11542
4 2 (01985) 1 2 3 21072
5 2 2 3 1 11152
6 2 3 1 2 11085
7 3 (11970) 1 3 2 11437
8 3 2 1 3 11469
9 3 3 2 1 11454É 11802 11829 11510 11528Ê 11436 11503 11804 11470Ë 11453 11360 11377 11694
R 01366 01469 01427 01224
表 6　明矾絮凝草珊瑚浸膏正交试验结果的方差分析
Table 6　Var iance analysis of orthogonal test of Caoshanhu
extract pretreated by KA l (SO 4) 2·12H2O
方差来源 离均差平方和 自由度 F 值 显著性
A 01256 2 31122 P > 0105
B 01346 2 41220 P > 0105
C 01287 2 31500 P > 0105
D 01082 2
表 7　不同预处理方法处理草珊瑚浸膏
最佳工艺验证试验 (n= 2)
Table 7　Val idation tests of optim ized pretreatmen ts
of Caoshanhu extract (n= 2)
絮凝剂
最优
工艺
浸膏质量浓度ö
(生药 g·mL - 1)
上清液ö
mL
异秦皮啶ö(m g·mL - 1) 干膏ög 异秦皮啶ö干膏ö(m g·g- 1)
ZTC1+ 1Ë A 2B3C2 01985 　 9415 01247 121554 11861
壳聚糖 A 1B3C3D1 11980 　10717 01306 231761 11832
明矾　 A 1B1C2D3 01657 　 9219 01161 　71272 21005
微滤　 01985 1 74510 01190 1791950 11842
216　不同预处理方法对膜分离效果的影响: 对不同
方法预处理后的草珊瑚浸膏 (起始体积为 1 900
mL )进行了膜分离研究 (操作参数与上述的微滤相
同) , 结果见表 8 (其中微滤和壳聚糖为 2 次平行试
验结果)。可知, 超滤效果与药液质量浓度有很大关
系, 同为 ZTC 1+ 1Ë 絮凝处理, 药液质量浓度较高时,
膜通量很低; 适当稀释后, 膜通量增加, 异秦皮啶膜
表 8　不同预处理方法对草珊瑚浸膏药液膜分离效果的影响
Table 8　Effects of d ifferen t pretreatmen t methods on membrane separation eff ic iency of Caoshanhu extract
预处理
方法
膜分离前药液
异秦皮啶ö
(m g·mL - 1)
异秦皮啶ö干膏ö
(m g·g- 1)
透过液
体积ö
mL
异秦皮啶ö
(m g·mL - 1)
异秦皮啶ö干膏
(m g·g- 1)
运行时
间öm in 平均膜通量ö(mL ·
m in- 1·m - 2)
异秦皮
啶膜透
过率ö%
ZTC1+ 1Ë 01125 1170 1 570 01074　 01947 101 5218 481901181 2146 1 070 01099　 11158 105 3410 3018
壳聚糖　 01102 1138 1 520 01072　 11028 117 4315 5616
明矾　　 01110 1134 1 550 01062　 01944 91 5618 4610
高速离心 01134 1122 1 550 01070　 11144 105 4912 4215
微滤　　 01122 1118 1 540 01087 5 11347 85 6014 5811
透过率也增加。从膜通量看, 微滤预处理后的超滤运
行时间最短、速率最快, 达 6014 mL ö(m in·m 2) , 异
秦皮啶膜透过率也最高, 而且异秦皮啶ö干膏与膜分
离前相比有增加, 而其他预处理方法的稍有下降。明
矾预处理后膜分离效果仅次于微滤, 不过其预处理
后的药液在放置过程中, 仍然不断有絮状物产生。
3　讨论
　　鉴于中药药液的特点, 利用膜技术分离时先对
提取液进行预处理是十分必要的。絮凝实验结果表
明, 不同絮凝剂絮凝草珊瑚浸膏能力是不同的, 主要
影响因素也有一定的差别, 因素主次关系也有很大
的变化, 这主要与絮凝剂自身的化学特性有关。利用
正交设计考察的 3 种絮凝剂中, 絮凝剂用量、药液
pH 值及絮凝时的药液温度对壳聚糖的絮凝效果有
显著性影响, 而这 3 个因素对明矾的絮凝效果则无
显著性影响。ZTC 1+ 1Ë 絮凝草珊瑚浸膏时与其组分
的加入顺序有很大的关系, 表明絮凝剂的絮凝效果
与药液的种类有关, 不同的提取液呈现不同的特点。
　　膜分离是以压力差和浓度差为驱动力的。膜的
操作参数相同时, 药液质量浓度高驱动力也大, 然而
本研究结果显示质量浓度高时膜通量却较低, 表明
药液质量浓度高很容易造成膜堵塞, 而稀释后则在
一定程度上改善膜分离的效果。相比较而言, 微滤是
超滤前预处理草珊瑚浸膏较好的方法。与絮凝剂或
·74·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 37 卷第 1 期 2006 年 1 月
直接离心相比, 微滤在原理上有着本质上的不同, 它
是以相对分子质量大小为基准的分离手段, 一些大
于截留相对分子质量的物质通过微滤后基本上被除
去, 所以微滤透过液更有利于后一步的超滤膜分离。
而絮凝是靠絮凝剂与药液中相关分子的相互作用而
使一些物质絮凝沉降, 然而并不是药液中所有的大
分子都会与絮凝剂相互作用而被沉降, 仍然留在药
液中的一些物质极易造成膜污染, 导致膜通量下降
过快, 而高速离心也存在这样的问题。不过, 与其他
分离方法相比, 微滤2超滤整个工艺中异秦皮啶保留
率并不是最高的, 这主要与微滤预处理时膜组件及
导管中滞留了一些药液有关。
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竹黄无性型菌株产竹红菌素的研究
陈佳佳, 李兆兰, 焦庆才Ξ
(南京大学生命科学学院 药物生物技术国家重点实验室, 江苏 南京　210093)
摘　要: 目的　获得能稳定产生竹红菌素的竹黄无性型菌株, 通过人工培育获得其活性成分竹红菌甲素。方法　通
过组织分离, 从野生竹黄子座中分离筛选出无性型菌株 0258, 进行人工条件下的发酵培养。对其发酵产物进行提
取、分离和纯化, 通过理化性质测定和波谱 (UV öV IS、IR、M S)技术进行结构鉴定。结果　从竹黄子实体分离筛选到
一株无性型菌株 0258, 其能产生稳定的竹红菌甲素。结论　首次获得稳定产生竹红菌素的竹黄无性型菌株, 解决了
竹黄人工培育的种源问题, 使竹红菌素的工业化生产成为可能。
关键词: 竹黄; 竹红菌甲素; 无性型; 波谱分析
中图分类号: R 28412; R 286102　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253 2670 (2006) 01 0048 03
Hypocrell in s produced by anam orphosis ferm en ta tion of Sh ira ia bam bus icola
CH EN J ia2jia, L I Zhao2lan, J IAO Q ing2cai
(Pharm aceu tic B io techno logy State Key L abo rato ry, Co llege of L ife Science, N an jing U niversity, N an jing 210093, Ch ina)
Abstract: Objective 　 To ob ta in anamo rpho sis of S h ira ia bam busicola p roducing the componen t,
hypocrellin A effect ively1 M ethods　A stra in w as iso la ted from the fru it of S 1 bam busicola by separa t ing
its hypha and w as cu ltu red by so lid2sta te ferm en ta t ion1 O ne of the pu re chem ical compounds iso la ted from
the strom a of w ild S. bam busicola w as studied on the basis of UV öV IS, IR , M S spectrom etric analysis and
physicochem ical con stan ts1 Results　T he p igm en t is p roved to be hypocrellin A 1 T he iso la te w as deter2
m ined as the stab le anamo rpho sis st ra in 0258 of S 1 bam busicola1 Conclusion 　A namo rpho sis st ra in of S 1
bam busicola is ob ta ined and p recisely app ra ised fo r the first t im e1 T h is study w ill p rovide basis fo r the fu2
tu re m assively indu stria lized hypocrellin p roduct ion1
Key words: S h ira ia bam busicola P1 H enn; hypocrellin A ; anamo rpho sis; spectrom etric analysis
·84· 中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 37 卷第 1 期 2006 年 1 月
收稿日期: 2005204213
基金项目: 国家技术创新基金资助项目 (02CJ213201216)
作者简介: 陈佳佳 (1982—) , 女, 江苏苏州人, 南京大学生物系硕士研究生, 主要从事微生物次生活性代谢产物的研究。
T el: (025) 66813587　E2m ail: n jucjj@ 1261com