活性炭在中藥制劑中的應(yīng)用
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作用一：快速脫色
藥用活性炭顧名思義主要就是在制藥領(lǐng)域當(dāng)中有所應(yīng)用的，尤其是對(duì)于一些特殊藥物的生產(chǎn)過(guò)程需要進(jìn)行脫色處理的話藥用活性炭則是更好的選擇，由于其經(jīng)過(guò)了高溫碳化的處理且表面的縫隙比較多，故而在使用時(shí)就可以很好的將一些色素分子進(jìn)行吸附從而達(dá)到快速脫色的目標(biāo)。此外在制藥的過(guò)程中往往會(huì)存在很多的小分子重金屬等對(duì)人體有害的物質(zhì)，為了使這些物質(zhì)盡快的被清除也會(huì)使用到藥用活性炭。
作用二：吸附雜質(zhì)
藥用活性炭還可以直接作用于人體當(dāng)中，特別是在一些疾病的治療當(dāng)中，例如說(shuō)腸道類疾病、腎臟類疾病等等，通過(guò)藥用活性炭能夠直接進(jìn)入到人體當(dāng)中，幫助人體當(dāng)中一些毒素的快速吸附。尤其是腸道當(dāng)中的一些有害物質(zhì)，通過(guò)藥用活性炭的吸附之后，可以極大的降低腎臟排毒的負(fù)擔(dān)，同時(shí)還可以有效的預(yù)防一些腎臟類疾病的發(fā)生，可以說(shuō)喂很多疾病的治療都提供了輔助作用。
總之效率高藥用活性炭在醫(yī)藥領(lǐng)域當(dāng)中得到了日漸普遍的使用，在未來(lái)藥用活性炭也有望被更多的應(yīng)用在其它的領(lǐng)域當(dāng)中。為了使其達(dá)到更加好的效果，在選擇藥用活性炭時(shí)要注重對(duì)品質(zhì)的考量，優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品不管是吸附的能力還是脫色的能力都會(huì)有更好的表現(xiàn)。
一、維生素
1．維生素A
利用活性炭能吸附胡蘿卜素的性質(zhì)，可將維生素A從胡蘿卜素中分離出來(lái)，也可利用活性炭將維生素A和維生素D分離，將從魚(yú)肝油制得的濃縮物溶解在庚烷里，并通過(guò)活性炭吸附柱過(guò)濾，然后，以新鮮庚烷洗提吸附物，則維生素D首先被洗脫，其次為維生素A。
2．維生素B1（硫胺素）
維生素B1對(duì)維持人體正常的糖代謝具有重要的作用，也是抗神經(jīng)炎的因素。將酵母用水抽提，加入中性乙酸鉛使一些雜質(zhì)沉淀，過(guò)濾后濾液用氫氧化鋇處理使膠質(zhì)沉淀出來(lái)，過(guò)量的氫氧化鋇用硫酸除去，溶液中的其他雜質(zhì)用硫酸汞除去，并將活性炭加入濾液吸附硫胺素，zui后用0.1mol／L鹽酸的50％乙醇溶液來(lái)洗滌硫胺素。近年來(lái)也合成了結(jié)構(gòu)和維生素B1相似的呋喃硫胺，又稱“新B1”。
3．維生素B3
維生素B3，也稱為煙酸或維生素PP，是人體必需的13種維生素之一，對(duì)于維持神經(jīng)系統(tǒng)健康和腦機(jī)能的正常運(yùn)作有著重要的作用?；钚蕴繉?duì)維生素B3有著較強(qiáng)的吸附能力，吸附量可達(dá)100mg／g；同時(shí)也具備良好的緩釋性能，在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)藥物緩釋平穩(wěn)，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效的治療目的。
4．維生素C
維生素C，即抗壞血酸，易被氧化成為去氫抗壞血酸，是一種強(qiáng)還原劑。工業(yè)上由山梨醇為原料制造，但粗品要經(jīng)活性炭脫色后再結(jié)晶。維生素C粗液的脫色是一個(gè)很重要的程序，說(shuō)它重要是因?yàn)榫S生素C太容易被氧化轉(zhuǎn)化成去氫抗壞血酸，降低成品的品質(zhì)。而這一轉(zhuǎn)化程度又往往與炭的類型關(guān)系密切，所以對(duì)炭的選擇就顯得特別關(guān)鍵，因活性炭本身是促使轉(zhuǎn)化的催化劑，例如含氮元素的炭具有很強(qiáng)的氧化能力，而只有含氧官能團(tuán)的炭才具有還原性。另外，脫色時(shí)介質(zhì)的氛圍也很關(guān)鍵，在溶液中脫色時(shí)充氮或使用硫化鈉、硫代硫酸鈉浸漬活性炭也可減弱抗壞血酸的氧化。也有將活性炭制成濕炭使用，因活性炭浸水后可以將炭孔隙中的空氣排走。但是還是需要選擇一種稱為“抗氧化活性炭”的制品。除了炭的性能外，炭中含有的雜質(zhì)也很關(guān)鍵，特別是含鐵要很低，是100mg／kg以下。近年在開(kāi)發(fā)使用顆?；钚蕴垦b填吸附塔進(jìn)行連續(xù)脫色。
5．維生素D
維生素D，為類固醇類衍生物，有五種化合物，存在于部分天然食物中，具有抗佝僂病的作用。利用活性炭（椰売活性炭）將維生素D從自溶酵母中吸附出，然后再用乙酸將維生素D洗滌出來(lái)。
6．維生素E
維生素E，是一種脂溶性維生素，溶于脂肪和乙醇等有機(jī)溶劑中，能夠改善血液循環(huán)、促進(jìn)性激素分泌。維生素E存在于芝麻油中，在用活性發(fā)膠麻油進(jìn)行脫色處理的時(shí)候，會(huì)吸附部分維生素E。采用活性炭處理芝麻油時(shí)，維生素E的損失小，損失量約為5％。
7．維生素G
維生素G，又叫核黃素，是體內(nèi)黃酶類輔基的組成部分，缺乏時(shí)會(huì)影響機(jī)體生物氧化和新陳代謝。應(yīng)用吸附劑從乳清中制備維生素G的濃縮物。乳清中的維生素，先在低溫下用白土吸附，然后用熱水洗滌出來(lái)。洗滌液中的維生素用活性炭吸附聚集，然后用乙醇-苯混合液解吸，之后蒸去乙醇和苯而得到維生素G。
8．維生素H
維生素H，是水溶性的維生素，是脂肪和蛋白質(zhì)正常代謝不可缺少的物質(zhì)，維持人體生長(zhǎng)、發(fā)育和健康。利用活性炭從米糠中獲得增濃60～90倍的維生素H（后來(lái)證明其為維生素B6和維生素B5的混合物）。這個(gè)過(guò)程之所以獲得成功，是依賴于預(yù)先的幾個(gè)步驟。經(jīng)酸化的米糠提取液用白土來(lái)吸附維生素B1，濾液經(jīng)中和后加以蒸干，進(jìn)而用無(wú)水乙醇來(lái)萃取此固體干物質(zhì)，萃取物利用水稀釋后使用活性炭來(lái)吸附其中的維生素H。再用正丁醇或其他適當(dāng)?shù)娜軇⒒钚蕴可系木S生素H洗滌出來(lái)。
1．青霉素
青霉素是抗生素的一種，具有抗菌殺菌的作用。早期提取青霉素的方法主要是采用活性炭吸附，然后使用有機(jī)溶劑洗提。
將青霉素菌種接種在滅菌的適當(dāng)肉汁培養(yǎng)基內(nèi)，在無(wú)菌條件下經(jīng)70～80h的發(fā)酵，當(dāng)發(fā)酵完成后將肉汁過(guò)濾，此肉汁中含青霉素百萬(wàn)分之三十左右，冷卻到可操作的zui低溫度，以防止青霉素被破壞。然后加入足量的活性炭來(lái)吸附青霉素。此混合料攪拌10min后過(guò)濾，炭濾餅用適當(dāng)?shù)娜軇┫礈烨嗝顾?。洗滌時(shí)，應(yīng)先將炭濾餅從濾機(jī)上取下，然后與溶劑混合攪拌20min過(guò)濾，這樣效果好些?？捎谜婵照麴s法將丙酮分離，所得之青霉素濃縮液冷卻至0℃并酸化至PH=2，再溶于某些有機(jī)溶劑中，例如乙酸乙酯、醇、醚、戊酸乙酯、環(huán)己烷、三氯甲烷等。將含有青霉素的有機(jī)溶劑與稀碳酸氫鈉溶液混合，形成的青霉素鈉鹽溶于水相，經(jīng)與有機(jī)溶劑分離后，在冷卻和高真空下去水。
活性炭也用于青霉素生產(chǎn)中的過(guò)濾環(huán)節(jié)。使用活性炭過(guò)濾，能夠保證青霉素的透過(guò)率在50％以上，滿足生產(chǎn)要求。在生產(chǎn)過(guò)程中，活性炭粒度越小，過(guò)濾速度越慢，透光率越好；反之，透光率越差。研究表明，200目以上的活性炭，青霉素過(guò)濾后透光率＞50％，同時(shí)為了保證濾速，200～280自的的活炭為適宜。
2．鏈霉素
1943年，美國(guó)科學(xué)家塞爾曼·A·瓦克斯曼從鏈霉菌中提取獲得了鏈霉菌。該菌是一種從灰鏈霉菌培養(yǎng)液中提取的抗生素，屬于氨基糖苷堿性化合物、易溶于水，不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑?；钚蕴吭阪溍咕纳a(chǎn)過(guò)程中主要起到脫色的作用。純凈的淡灰鏈絲菌接種在無(wú)菌培養(yǎng)基上，保持無(wú)菌條件下與空到脫色的作用。純凈的淡灰鏈絲菌接種在無(wú)菌培養(yǎng)基上，保持無(wú)菌條件下與空然后加入活性炭?；钚蕴康奶砑恿坑绊懨撋^(guò)程，應(yīng)該嚴(yán)格控制，添加量不夠吸附不完全，但添加量太多則降低洗滌產(chǎn)量。過(guò)濾將炭與溶液分離，用乙醇洗滌炭餅，以除去吸留于炭上的雜質(zhì)，然后用已經(jīng)酸化過(guò)的甲醇將鏈霉素從炭上洗滌下來(lái)（在酸性環(huán)境活性炭無(wú)法吸附鏈霉素）。將此洗滌液中和后嚴(yán)格控制條件，采用真空蒸發(fā)得到純度為25％～30％的粗品。然后利用活性炭在pH＝2附鏈霉素的特性，將它分離出來(lái)，炭上的鏈霉素用酸度調(diào)節(jié)到pH＝2.5的稀丙酮洗滌出來(lái)，經(jīng)濃縮析出純品。
三、去致熱原
凡不經(jīng)人和動(dòng)物腸胃吸收的藥物，而采用靜脈灌注或皮下注射的藥物，其水溶液消毒滅菌顯然是ji重要的。藥液中雖然不存在微生物，但仍不能用作注射液，這是由于在消毒時(shí)溶液中的細(xì)菌形成了某種副產(chǎn)物，某些細(xì)菌還產(chǎn)生耐熱性的物質(zhì)，這些物質(zhì)總稱為熱原（pyrogen）。當(dāng)注射液（針劑或大輸液）中含有熱原時(shí)，注射到動(dòng)物體內(nèi)在15min～8h內(nèi)即發(fā)生一系列生理反應(yīng)，其特征是發(fā)熱、發(fā)抖又伴隨著體溫降低，還可能發(fā)生惡心、嘔吐、頭痛和蛋白尿等。
普通蒸餾水中可能存在大量的致熱原，如采用蒸餾法去除致熱原，則需要特殊設(shè)計(jì)的蒸餾裝置。但只要在水中加入很少的粉狀活性炭（如0.1％）接觸數(shù)分鐘就可除去致熱原。要濾去活性炭要有專門(mén)的濾器，既要保證固態(tài)物完全濾去又要有滅菌要求。
當(dāng)加入右旋糖等藥物于經(jīng)過(guò)專門(mén)制備的水中時(shí)，還能導(dǎo)入致熱原。因此不能采用蒸餾法凈化而必 須應(yīng)用活性炭吸附，然而有些藥物會(huì)被活性炭吸附而使有效成分降低，因此要考慮這一因素而適當(dāng)加大投藥量，以抵消被吸附的藥物量。以抵消被吸附的藥物量。很奇怪，顆?；钚蕴渴菬o(wú)效的，只有粉狀活性炭才適用。對(duì)此類活性炭，除了吸附性能外，很重要的會(huì)將雜質(zhì)帶入注射液中。也就是在炭的生產(chǎn)過(guò)程對(duì)炭本身的精制很重要，否則會(huì)將雜質(zhì)帶入注射液中。再者，此類炭應(yīng)選擇以木質(zhì)材料為原料，經(jīng)炭化和高溫水蒸氣活化制取，并經(jīng)仔細(xì)酸洗除雜質(zhì)而成，化學(xué)法活化的活性炭產(chǎn)品，一是殘留的化學(xué)劑不易洗凈，二是由于活化溫度較低，炭中殘留未完全炭化的有機(jī)高聚物，一旦藥物偏堿性，則該類成分溶解的可能性加大，還是慎用為佳。
四、激素
1．胰島素
活性炭可用于胰島素的提純。將初步凈化過(guò)的胰島素溶液調(diào)節(jié)酸度至pH＝2.5，之后用活性炭處理12h，過(guò)濾，用水洗滌活性炭濾餅。然后用含5％乙酸的60％乙醇溶液處理，洗脫去除雜質(zhì)。之后，活性炭濾餅于室溫下用含12％苯甲酸的60％乙醇溶液浸提數(shù)小時(shí)，以洗提其中被吸附的胰島素。濾液中的乙醇用蒸發(fā)方法除去，再以乙醚萃取濃縮液中的苯甲酸。而溶液中尚留有的少量乙醚采用蒸發(fā)方法除去。獲得胰島素結(jié)晶體。
2．腎上腺皮質(zhì)激素
在制備腎上腺皮質(zhì)激素過(guò)程中，活性炭主要用于吸附該激素。用丙酮提取腎上腺并于35～45℃真空下除去丙酮后，使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7，然后加入活性炭。為了除去活性炭上存在的其他雜質(zhì)，使用稀堿液來(lái)洗滌去除含酚基雜質(zhì)，乙醇洗滌去除類酯化合物，之后用鹽酸來(lái)洗提腎上腺激素。
有報(bào)道顯示，在動(dòng)物切除掉腎上腺之后，通過(guò)喂食吸附有腎上腺皮質(zhì)激素的活性炭，由于激素能夠在腸胃中被洗提下來(lái)，從而可以保持動(dòng)物正常的健康狀況。
3．雌激素
環(huán)境雌激素由于對(duì)水生生物的生長(zhǎng)影響重大，逐漸成為了學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)?；钚蕴渴侨コ协h(huán)境雌激素的有效措施。采用顆?；钚蕴?，可以快速高 效地吸附水中的雌激素，去除率可達(dá)80％以上。但是由于活性炭選擇吸附性相對(duì)較差，所以對(duì)于污水中的雌激素吸附容量會(huì)降低，疏水性是影響活性炭在液相中吸附性能重要的因素。
4．垂體后葉催產(chǎn)激素
將垂體后葉粉的提取液調(diào)節(jié)PH值至11，然后用白士去除雜質(zhì)，之后使用活性炭吸附溶液中的活性成分，再用乙酸提取該激素，就可以實(shí)現(xiàn)垂體后催產(chǎn)激素的富集。
藥用活性炭的吸附性能研究進(jìn)展：
郁金霞等根據(jù)由林業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)司主持，在南京召開(kāi)《活性炭檢驗(yàn)方法》、《活性炭型號(hào)命名法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)審定會(huì)的內(nèi)容，指出活性炭檢驗(yàn)方法由原來(lái)部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)提高為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是我國(guó)四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制中較高級(jí)，屬?gòu)?qiáng)制性執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)具有國(guó)際水平，這將有利于促進(jìn)活性炭工業(yè)發(fā)展，提高產(chǎn)品質(zhì)量，更能滿足國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)要求。對(duì)活性炭國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法測(cè)試原理中硫酸奎寧吸附力進(jìn)行了探討。
文獻(xiàn)指出：活性炭在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中用于質(zhì)量檢測(cè)和產(chǎn)品性能試驗(yàn)是十分重要的，這就要求檢測(cè)方法具有一定的可靠性和重現(xiàn)性。我國(guó)活性炭檢測(cè)方法與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有一定的差距，檢測(cè)科技人員要不斷收集、追蹤、研究發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。目前應(yīng)以國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向，向ASTM標(biāo)準(zhǔn)靠攏，開(kāi)展各類活性炭對(duì)多種方法的評(píng)價(jià)研究等，逐步完善我國(guó)的活性炭檢測(cè)方法。
進(jìn)行了藥用活性炭對(duì)硫酸奎寧吸附性能的研究。并采用Langmuir和Freundlich吸附等溫線模型擬合了活性炭對(duì)硫酸奎寧的吸附行為。結(jié)果表明：硫酸奎寧吸附量隨藥用活性炭用量的增加呈上升趨勢(shì)，但吸附效率卻呈下降趨勢(shì)。在所研究的條件下，活性炭對(duì)硫酸奎寧的吸附量隨溫度和初始濃度的升高而加大，說(shuō)明Langmuir模型適用于所研究的體系。
鄧先倫等進(jìn)行了針劑活性炭對(duì)維生素B6溶液的脫色試驗(yàn)研究。介紹了中國(guó)林科院林化所南京科技開(kāi)發(fā)總公司開(kāi) 發(fā)的專用針劑活性炭應(yīng)用在某一維生素B6生產(chǎn)廠，進(jìn)行新工藝VB6溶液脫色實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)應(yīng)用取得較理想的效果。李娟等綜述了活性炭的性能及其在制藥生產(chǎn)中的應(yīng)用研究。通過(guò)了解活性炭的性能，掌握其用法和用量，以便合理地應(yīng)用在制藥生產(chǎn)中以提高制劑質(zhì)量。建議在制藥生產(chǎn)中考慮多方面的因素，采用優(yōu)選工藝，活性炭才能發(fā)揮出顯著的性能。
汪震等對(duì)藥用活性炭灌腸劑的制備進(jìn)行了研究。通過(guò)采用L9(34)正交設(shè)計(jì)方法，考察藥用活性炭灌腸劑的制備工藝，確定藥用活性炭灌腸劑的較佳工藝條件。結(jié)果表明，較佳工藝條件為用0.5%羧甲基纖維素鈉及2.0%羥丙基纖維素作為增稠劑，較佳工藝條件有助于增強(qiáng)藥用活性炭的穩(wěn)定性。
王文平對(duì)針用活性炭的使用進(jìn)行了探討。文獻(xiàn)指出：由于活性炭具有吸附熱原、雜質(zhì)色素及助濾作用,而被廣泛運(yùn)用在化工及制藥工業(yè)生產(chǎn)。蕪湖制藥廠在注射劑的制備過(guò)程中，經(jīng)常使用針用活性炭針劑的處方中，而該處方絕大多數(shù)都規(guī)定了用法用量。尤其在原料質(zhì)量差，藥液過(guò)濾不清，澄明度不好，色澤較差的情況下，使用活性炭往往效果顯著。但活性炭在吸附雜質(zhì)的同時(shí)也吸附一部份主藥。如維生素的注射液中加0.05%活性炭可使含量下降7%，酒石酸銻鉀用針用0.1%活性炭含量損失3%，生物堿類注射液用活性炭后含量更會(huì)顯著下降。因此凡原料質(zhì)量純凈無(wú)熱原的藥液，不用活性炭而能濾清者，以不用為宜。避免活性炭中可溶性雜質(zhì)溶人藥液，影響藥物制劑的穩(wěn)定性，而使藥液色澤加深，析出沉淀，產(chǎn)生藥液混濁及含量下降等現(xiàn)象。為了使活性炭在注射液生產(chǎn)中正確使用，綜合蕪湖制藥廠的生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)活性炭的作用原理、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、活性炭的制造及使用和處理方法,作了探討。
結(jié)語(yǔ):
本文綜述了藥用活性炭的制備方法、硫酸奎寧吸附性能、藥用活性炭應(yīng)用的研究，得出：在早期的研究中，氯化鋅活化法較為廣泛，但磷酸活化法具有更多的優(yōu)點(diǎn)，是藥用活性炭的研究方向；硫酸奎寧是評(píng)價(jià)藥用活性炭吸附性能的重要指標(biāo)；藥用活性炭的應(yīng)用應(yīng)遵循一定的方法。