罗民生-中药注射剂开发中药剂辅料的选用

中药注射剂开发中药剂辅料的选用罗明生四川乐山三民药物科技开发有限公司中药注射剂的定义•中药注射剂是指由中药、天然药物（植物药、动物药、矿物药）经提取纯化，制成供注射给药的现代制剂，可以是单方（单味药）和复方注射剂，也可以是有效部位注射剂。中药注射剂包括小针剂（一般每支2～20ml）、大输液（一般每瓶50～100ml）、冻干粉针剂（一般每瓶0.2～0.5g）。中药注射剂的优点是生物利用度高、起效快，适用于急重症病人。制备中药注射剂的常见问题及原因一、常见问题•中药注射剂最常出现的问题是杂质（蛋白质、鞣质、树脂等）不合格•产生混浊或沉淀•溶液颜色加深等等二、原因•提取、纯化工艺不当（辅料选用不当）•成型工艺不当（辅料选用不当）一、中药提取、分离纯化辅料的选用•开发中药注射剂药剂辅料的选用与开发化学药品注射剂辅料的选用差别较大，开发中药注射剂使用的辅料有自己的特点，首先要选择适宜的溶剂提取有效成分或有效部位，然后要选用适宜的辅料和工艺进行分离纯化，得到较纯的提取物（中间体），最后才选用适宜的辅料和工艺成型。因此，开发中药注射剂辅料的选用侧重于中药提取、分离纯化时辅料的选用，涉及溶剂、浸出辅助剂，絮凝澄清剂、吸附剂、抗氧剂及抗氧增效剂等的选用。1．溶剂类辅料的选用•在中药注射剂的研制中，中药材中有效成分或有效部位的提取、分离纯化工艺使用的溶剂有其特殊性。中药提取水溶性有效成分或有效部位，一般使用常水，少数情况使用纯水，难溶或水溶性差的有效成分或有效部位，一般使用不同浓度的乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、石油醚等三类或四类溶剂，尽可能不用毒性大的苯、氯仿、甲醇、环己烷、正己烷等一类和二类溶剂。对粗提物进行分离纯化，亦应遵循上述原则。①含苷类有效成分药材提取、分离纯化辅料的选用•苷类（Glycosides）有效成分按苷元的化学结构可分为香豆素苷、木脂素苷、蒽醌苷、黄酮苷、吲哚苷等多种，其亲水性随苷元化学结构、所接糖的种类和数目有较显著的区别，但大多数苷类亲水性强，可用水提取，也可用不同浓度的乙醇提取。用水或不同浓度的乙醇提取要进行实地的筛选试验，不仅要考虑提取率，还要考虑有利于下一步的分离纯化，同时还要考虑药材中除苷类有效成分外的其他有效成分，所选用的提取溶剂应将其他有效成分一并提出。①含苷类有效成分药材提取、分离纯化辅料的选用•我公司研制含人参药材的注射剂和含黄芪药材的注射剂，尽管两种药材均含苷类，人参含人参皂苷类，黄芪含黄芪皂苷类，经筛选试验，人参采用75%乙醇回流提取3次，不但提取率在90%以上，为下一步水沉结合仲丁醇萃取分离纯化提供了方便，使得到的人参皂苷提取物（中间体）含量高，药渣再用水提取人参多糖，经浓缩后醇沉并结合聚酰胺柱分离纯化，人参多糖不但收得率高，为药材量的5～6%，而且纯度高，含量可达70%以上，外观性状为白色或类白色。如果人参采用水提取，提取率仅能达到70%左右，而且在醇沉分离纯化时，当人参多糖等成分沉淀时，包裹不少皂苷，所得人参多糖纯度较低，含量仅为60%左右，色泽较深，为黄色或浅黄色，由于中间体色泽深，制的注射液色泽也较深。①含苷类有效成分药材提取、分离纯化辅料的选用•黄芪用水提取，比用乙醇提取为佳。黄芪采用水煎煮3次，乙醇回流提取3次，以黄芪甲苷含量为考察依据，提取率均可达到70%以上，但水提醇沉时甲苷损失小，经3次醇沉分离纯化得黄芪苷提取物（中间体）纯度高，制成的注射液非常澄明，久置不会产生沉淀，而醇提水沉时不但甲苷损失大，而且难以将脂溶性成分除尽，所得黄芪苷提取物（中间体）纯度低，制成的注射液放置后会产生沉淀；同时，黄芪采用水提醇沉分离纯化，不但可同时将黄芪皂苷类、黄芪黄酮类和多糖有效成分一并提出，经醇沉可将多糖与前述两类有效成分分离，有利于后续的纯化，而且缩短了工艺时间，降低了物耗，降低了成本。①含苷类有效成分药材提取、分离纯化辅料的选用•红景天药材的注射剂，红景天的主要有效成分为红景天苷和红景天黄酮，提取工艺与人参和黄芪的工艺则完全不同。经筛选试验，如用乙醇回流提取，得提取液固形物很高，脂溶性成分多，难以采用醇提水沉进行分离纯化，所得红景天苷提取物（中间体）纯度低，用此中间体制成的注射液，不但达不到检测指标成分占总固体的25%，而且放置后会产生沉淀；采用水提醇沉分离纯化，虽然能将红景天苷有效成分提出，但提取率低，仅在60%左右，而且醇沉分离纯化困难，部分脂溶性成分难以除去，所得红景天苷提取物纯度低，作成的注射液与醇提水沉法相似，不符合要求。①含苷类有效成分药材提取、分离纯化辅料的选用•我公司采用石油醚脱脂，用50%乙醇渗漉，提取率可达90%以上，渗漉液回收乙醇后，再经水沉、仲丁醇萃取以及酸碱处理等分离纯化工艺，可将红景天苷提取物（中间体）的纯度大大提高，红景天苷等有效成分的含量可达25%以上，制成的注射液久置不会变色或沉淀。①含苷类有效成分药材提取、分离纯化辅料的选用•以上实例表明，三种不同药材虽然均含苷类有效成分，但不能采用同一的溶剂和工艺提取，应进行筛选试验，采用适宜的溶剂和工艺提取，采用适宜的分离纯化工艺，使所得提取物（中间体）最大限度地保留有效成分，尽可能除去蛋白质，鞣质、树脂等无效成分，尽可能提高中间体的纯度，为注射剂的成型工艺奠定可靠的基础。②含黄酮类有效成分药材、提取、分离纯化辅料的选用•黄酮类化合物（Flavonoides）的基本母核可认为是无苯基色原酮，有的具有良好的心脑血管药理活性，有的具有抗菌消炎作用，有的具有保肝作用。一般讲，游离苷元难溶或不溶于水，易溶于乙醇，因此，常用不同浓度的乙醇提取，黄酮苷类一般可溶于水也可溶于醇，可用水或不同浓度的乙醇提取，用水煎煮提取，亦将蛋白质、糖类等水溶性杂质一同提出，常用醇沉法、丁醇萃取法、聚酰胺柱层析法进行分离纯化；用乙醇回流提取，亦将树脂、蜡质、叶绿素、植物甾醇等脂溶性杂质提出，常用水沉法、碱溶酸沉法、丁醇萃取法、聚酰胺吸附层析法、交联PVP吸附层析法等分离纯化。上述是一般情况，对某一含黄酮的具体药材而言，应根据所含黄酮的水溶性及其含量的多少，除黄酮外的其有效部分及其性质、所含蛋白质、鞣质、树脂等杂质的情况以及药材所属植物部位不同（全草、根、茎、叶）等具体情况设计出不同的溶剂提取和不同的分离纯化工艺，经筛选试验，最终才能获得适宜的溶剂提取工艺和分离纯化工艺。②含黄酮类有效成分药材、提取、分离纯化辅料的选用•例如，开发含银杏叶、淫羊霍、黄芩药材的注射剂，尽管以上三位药均含黄酮为主要有效成分，但使用的提取溶剂和提取工艺是不同的，分离纯化工艺亦是不同的。•银杏叶使用的药用部位是叶，淫羊霍为全草、黄芩为根茎。②含黄酮类有效成分药材、提取、分离纯化辅料的选用•银杏叶除含黄酮有效成分外，还含有难溶于水的萜类内酯有效成分，银杏叶既含有游离黄酮也含有黄酮苷，因此，不宜用水提取，经试验，用水煎煮提取3次，黄酮的提取率仅为45%左右，而萜类内酯仅为30%；用70%乙醇回流提取3次，黄酮提取率和内酯提取率均可达90%，然后采用水沉、乙酸乙酯和丁醇萃取、聚酰胺吸附层析等分离纯化，提得的银杏叶提取物（中间体），质量可达国际标准，含黄酮醇苷大于24%，一般在28%左右，含总内酯大于6%，一般在8%左右，杂质（包括银杏酚酸类）均符合规定，烷基酚酸类限量，以氢化白果酸计，一般均在1ppm以下。②含黄酮类有效成分药材、提取、分离纯化辅料的选用•淫羊藿药用部位为全草，所含黄酮类有效成分以黄酮苷类形式存在，此外还含有多糖类有效成分，这些成分均溶于水。因此，可设计用水煎煮提取。经试验，用水煎煮提取3次，以总黄酮计，提取率可达90%以上，经醇沉、丁醇萃取、聚酰胺吸附层析，所得淫羊藿提取物（中间体）总黄酮纯度可达30%以上，用于制备注射液澄明度好，色度浅，久置不变色不析出沉淀；同时，用水煎者可同时将淫羊藿多糖提出，经醇沉而可将黄酮与多糖分离，不但有利于后续对黄酮和多糖的纯化，而且省时省事，降低成本。如果采用乙醇回流提取，提取率与水基本一致，但水沉分离困难，即使冷藏，亦难以澄清，不但操作麻烦、费时费工，而所提取物（中间体）纯度低，仅为15%左右，中间体制备的注射液，放置数周即产生混浊、沉淀；只用乙醇提取则不能将多糖提出，浪费资源。②含黄酮类有效成分药材、提取、分离纯化辅料的选用•黄芩（ScutellariabaicalensisGeorgi）的药用部位为干燥根，主要有效成分为黄酮类化合物，主要以苷的形式存在，其抗菌消炎以黄芩苷（Baicalin）为主，其含量一般在4～5%。黄芩苷类可溶于水，黄芩苷接有葡萄糖醛酸，显弱酸性，溶于碱，遇较强的无机酸易析出。因此，黄芩苷的提取可采用水煎煮提取3次，提取转移率可达90%以上，然后采用酸碱处理，乙醇洗涤，得到的黄芩苷类提取物（中间体），以黄芩苷计，其纯度可达80%以上。③含生物碱药材提取、分离纯化辅料的选用•在药材中，大多数生物碱与有机酸结合成盐的形式存在，少数与无机酸结合成盐，有些生物碱碱性弱，以游离状态存在，还有部分与糖结合成苷类的形式存在。因此，药材中生物碱的提取，涉及到溶剂、浸出辅助剂等药剂辅料。应根据药材药用部位、所含生物存在的形式以及生物碱的溶解性，选择适宜溶剂或同时使用浸出辅剂进行提取。一般讲，游离存在的生物常用乙醇等有机溶剂回流提取；必要时加入一定的有机酸或无机酸作浸出辅助剂，使生物碱转成盐，用水作溶剂提取；以盐的形式存在或以苷的形式存在的生物既可用水提取亦可用稀醇提取，应根据提取转移率、与随之提出杂质的多少以及后续分离纯化的难易选择适宜的溶剂和工艺进行提取。③含生物碱药材提取、分离纯化辅料的选用•人参四逆注射剂时，其中四逆汤中含有附片、甘草、干姜三位药材，其中附片是君药，主要有效成分为附子总生物碱，包括乌头碱（Aconitine）、次乌头碱（Hypaconitine）、塔拉乌头胺（Talalisamine）、新乌头碱（Mesaconitine）等多种生物碱，是强心、升压、抗心律失常、抗休克、抗心肌缺血、扩张外周血管的主要有效成分。传统的四逆汤，是将附子、甘草水煎煮提取，干姜采用水蒸气蒸馏芳香油，姜渣用水煎煮提取后与芳香油合并，再与附甘提取液合并。③含生物碱药材提取、分离纯化辅料的选用参照传统的四逆汤提取方法，设计四逆提取液（中间体）如下：•a.首先将干姜进行水蒸气蒸馏，制备芳香水，再重蒸馏，收取重蒸馏的芳香水备用；•b.取附片、甘草、姜渣和重蒸馏后的芳香水残液，用水煎煮提取3次，以附片总生物碱为衡量指标，结果附子总生物碱提取转移率可达85%左右。附子和甘草合煎可达到减毒增效作用，乌头碱转为次乌头碱，毒性大大降低，而药效增强；与甘草合并煎煮，甘草酸类有利于与附子生物碱成盐，增加水中溶解度，有利于附子生物碱的提出。•c.粗提物经醇沉纯化，所得提取物（中间体）与红参提取物（中间体）制得的人参四类注射剂不仅透明度佳，久置不沉淀，而药理试验效果满意，毒性很低。③含生物碱药材提取、分离纯化辅料的选用•又如从千金藤（SlophaniasinicaDiels）根提取生物碱1-四氢巴马丁（Telrahyropalamatine），使用2%硫酸作浸出辅助剂，经渗漉工艺制得含生物碱硫酸盐的水溶液，经浓氨水调节pH值至10左右，让生物碱沉淀，收集沉淀干燥后得粗生物碱，粗生物用乙醇回流，浓缩，冷藏即可得到较纯的四氢巴马丁。•再如从延胡素中提取延胡素总生物碱，是用14%氨水浸润延胡素粉末，使生物碱盐全部转成碱基，然后用乙醚-乙醇（80:20）复合溶剂渗漉，回收溶剂后，干燥，所得粗生物再用乙醚回流，回收乙醚，干燥即得较纯的总生物碱。④含多糖类中药材提取、分离纯化辅料的选择•一般来说，含多糖（Polysaccharides）中药材的提取溶剂只能用水或30%以下浓度的稀醇提取。含多糖中药材的提取，一般情况是用水作溶剂煎煮提取2～3次，但有时亦不尽然，当含多糖的中药还含有其他难以用水提出的有效成分或用较高浓度乙醇才能提出的有效成分或有效部位，则首先用适宜浓度的乙醇将醇溶性有效成分或有效部位提出后，再用水煎煮提取多糖。④含多糖类中药材提取、分离纯化辅料