第二节 分子作用力与注射剂成分精制
中药药效成分分子间作用力的差异会影响注射剂成分的精制过程，本节主要从色谱分离与静态分析、吸附分离原理、萃取分配原理、微滤与超滤几个方面分析作用力的影响，其中吸附分离常用的吸附剂有氧化铝、大孔树脂、活性炭、离子交换树脂、聚酰胺等。
一、色谱分离与静态吸附分离
色谱这一概念首先是由俄国著名植物学家Tswett提出，在研究植物色素组成时发现了色谱分离的潜力，并第一次提出了“色谱法”概念，它是利用不同物质在由固定相和流动相构成的体系中具有不同的分配系数，当两相相对运动时，这些物质随流动相一起运动，并在两相间进行反复多次的分配，从而使各物质达到分离的方法。
静态吸附分离是指在溶剂中成分被吸附剂吸附并采用另一种溶剂解吸附的分离过程。静态吸附也可称为选择性吸附或竞争性吸附，其基本特征是通过成分与吸附剂、溶剂之间作用力的一次平衡实现完全分离。在吸附分离过程中，与吸附剂作用力强的成分会竞争它作用力弱的成分而抢占结合位点，若吸附饱和后继续上样，将产生顶替色谱的效果，与吸附剂作用力强的成分顶替与吸附剂作用力弱的成分，后者吸附量骤降而容易泄漏损失。
二、吸附分离原理
吸附分离是利用混合物中各个组分在吸附剂固体表面吸附能力差异来进行分离的操作。吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的目的。被吸附到固体表面的组分称吸附质；吸附质从吸附剂表面逃逸到另一相的过程称解吸。
吸附过程通常包括待分离料液与吸附剂混合、吸附质被吸附到吸附剂表面、料液流出、吸附质解吸回收等四个过程。
吸附过程发生在“气-固”或“液-固”非均相界面。吸附过程的影响因素有吸附剂的特性（组成结构、容量、稳定性），吸附质的性质（熔点、缔合、离解、氢键等）和溶剂。
当溶液中某组分的分子在运动中碰到固体表面时，分子会贴在固体表面上（吸附）。一般来说，任何一种固体表面都有一定程度的吸引力。这是因为固体表面上的质点（离子或原子）和内部质点所处的环境不同。内部质点间的相互作用力是对称的，其力场是相互抵消的。而处在固体表面的质点所受的力是不对称的，其向内的一面受到固体内部质点的作用力大，而表面层所受的作用力小，于是产生固体表面的剩余作用力。这就是固体可以吸附溶液组分分子的原因，也是吸附作用的本质。
由于固体吸附剂表面和气体分子之间性质的差异造成同一吸附剂对不同吸附质分子吸附能力的差异，有的组分吸附能力强，有的组分吸附能力弱，直接利用吸附能力大小差异进行分离的吸附为选择性吸附。工业上分离过程大都属于这种分离原理。
固体吸附剂是多孔材料，如果吸附剂的孔径大小均一，并且与吸附质分子尺寸大小相当，当分子尺寸小于孔径时，分子可进入吸附剂被吸附，而比孔径大的吸附质分子被排斥在外，利用分子大小进行的吸附分离原理称分子筛分。
活性氧化铝的化学式是Al2O3 • xH2O，具有酸、碱两性，易形成离子键；同时结构中还含有活泼的孤对电子，易与大π共轭体系形成配位效应。氧化铝吸附剂为白色球状多孔性颗粒，粒度均匀，表面光滑，机械强度大，吸湿性强。氧化铝多为无规则粉末，粒度一般为100～160目。氧化铝结构中含有氧原子，因此氧化铝也是以氢键效应为主的极性吸附剂。由于氧化铝活性基团不能提供形成氢键的氢原子，不存在结晶水的助氢键化效应。氧化铝结构中具有单、双键两种形式，偶极矩较大，因此具有较强的取向力和色散力。同时，氧化铝中含有铝原子，还具有离子效应和配位效应。
与硅胶类似，氧化铝也是以氢键效应为主的极性吸附剂，但它形成氢键的结构不是“铝醇基”，而是结构中的氧原子（Y）与被吸附成分中的X-H形成氢键。由于氧化铝活性基团不能提供形成氢键的氢原子，不存在结晶水的助氢键化效应，因此在其活化时不需要考虑结晶水的保护，含水量越低其活度越高。
氧化铝结构中铝氧键（单、双键）有两种形式，存在取向力及色散力，由于氧化铝比硅胶（硅氧烷）的偶极距大，加上双键的色散力更强，因此氧化铝除氢键吸附外，具有比硅胶更强的取向力与色散力，因此吸附低极性化合物时，其吸附力比一般硅胶还强。
由于氧化铝中水分的含量越低活性越高，因此氧化铝的活化温度一般较高，可以在160 ℃以上进行。高温活化是氧化铝使用的优点，因为高温活化的同时可破坏一些有机成分，利于吸附剂再生利用，所以氧化铝更适宜于生产中的重复利用。
常用氧化铝吸附剂是由氢氧化铝在400～500℃灼烧而成，因制备方法和处理方法的差异，分为碱性、中性和酸性3种。与硅胶相比，氧化铝的作用力更为复杂，而且其具有酸、碱二重性质，在中药复杂成分分离中的选择性比硅胶还要弱，因此在实际分离操作中，应用相对较窄。氧化铝吸附色谱主要为正相层析，受流动相极性或作用力特征的影响，氧化铝同样适合于中等极性与弱极性化合物的分离。
此外，由于结构中铝离子的配位作用，氧化铝对多酚羟基化合物会发生不可逆吸附，对大共轭体系具有络合作用，故可用于吸附多酚羟基类成分而起到脱色作用。如中药提取液中去除鞣质时，甚至可以用含水的溶剂洗脱，因为离子键作用极强，强于水与鞣质的氢键作用，因而不能被洗脱。
大孔吸附树脂是一类具有多孔结构、不溶于水的固体高分子物质，主要以苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙腈等为原料加入一定量致孔剂二乙烯苯聚合而成。
一方面大孔吸附树脂具有网状孔穴结构，分子筛原理使它们对通过孔径的化合物有一定的选择性；另一方面具有以芳环结构为特征的范德华力吸附性，如果在树脂合成原料中增加一些极性基团可增加取向力及氢键效应，在水溶液中可增加对极性成分的吸附力，范德华力强的洗脱剂，对树脂的洗脱能力也较强。
一般来说，大孔树脂的孔径大小是不均匀的，在10～1000nm之间，故称为大孔吸附树脂。
大孔树脂是由带苯环的烯烃结构聚合而成的大分子化合物，形象地看是通过聚合链将一个个苯环串连起来，因此大孔树脂的吸附性主要以色散力为主，这种色散力类似于刷型作用力，对结构大并具有共轭双键或芳环结构、色散力强的物质具有良好的吸附性，如三萜皂苷、黄酮、醌类、芳香酸、二萜及部分环烯醚萜苷等，而对分子结构较小、极性较大的成分如氨基酸、有机酸及糖类等吸附力较弱。
大孔吸附树脂根据极性不同可分为非极性、弱极性和极性三大类，大孔吸附树脂极性的增加不能简单理解为氢键吸附增强，树脂极性的增加主要是化合物与树脂间色散力、氢键及取向力的总和增加，所以能吸附极性更大的化合物。
静态吸附分离是大孔树脂应用最广的分离方式，依靠吸附树脂的选择性将具有不同吸附能力的物质分开，这种分离方法只包括吸附-洗脱两个过程，操作简单。技术的关键是吸附树脂类型的选择，工艺条件的影响相对较小。目前，中药及天然药物中吸附树脂分离绝大部分属于这类应用。
以大孔树脂纯化银杏叶中总黄酮提取工艺为例，取银杏叶，粉碎，加10倍量65%乙醇提取2次，每次3小时，过滤，合并滤液，减压浓缩，备用，取适量银杏叶提取物，70%乙醇溶解，过预处理好的D101大孔吸附树脂，取续滤液，检测，即得。D101型大孔吸附树脂对银杏黄酮静态吸附的吸附率与解吸率分别为52.73%与64.32%，对银杏叶总黄酮具有较好的吸附解吸能力［8］。
一般大孔吸附树脂对溶液中的无机离子没有吸附能力，在混合物经过树脂时，有机物被树脂吸附，无机离子则随水流出。在中药成分的提取中，此特性可使提取物中的重金属和灰分大幅度降低。
吸附树脂对有机解离物与非解离物的吸附能力不同，在一定的条件下可以将两者分离。如有机酸在碱性条件下成盐形成离子化合物，此时就很难被树脂吸附，因此碱性水溶液可以把有机酸从树脂上洗脱下来。生物碱在酸性介质中可以成盐，因而也能通过调节溶液pH值进行分离。
大多数中药有效成分是有一定水溶性，但溶解度不大的物质，这些物质容易被树脂吸附。强水溶性物质如低级醇类、低级胺类、糖及多糖、多数氨基酸、肽类、蛋白质等，难被普通吸附树脂吸附。用普通吸附树脂可很容易地将此两类物质分离。
亦称亲和分离，这是一种选择性很高的分离方式。使用特殊的吸附树脂，使被吸附物与树脂的官能团进行键合，而不能键合的物质则不被吸附而分离。如含有醛基的树脂能以形成席夫碱（-C=N-）机理选择性地吸附伯胺类化合物；含酚羟基和含羰基、酰胺基的树脂可分别与酯类、伯胺、仲胺类和多酚类化合物形成氢键，从而使其与其他物质分离。上述这些成键的吸附，由于键合力不是很强，仍然能够用有机溶剂进行洗脱，是一类有发展前途的分离方法。
在分离物质的性质比较接近时，用选择性吸附法不能将它们分离，可根据它们在结构和性质上的微小差别选择适当的吸附树脂，进行色谱分离。色谱分离法应用于色谱分析和实验室少量纯物质的制备，工业化的树脂吸附色谱应用较少。
采用大孔树脂吸附法对注射用人参总皂苷进行分离纯化，并用氧化铝与活性炭除色素，得到人参总皂苷纯度达85%以上，其他指标符合注射剂的质量要求［9］。
活性炭是一种具有多孔结构的吸附剂。由于其具有比表面积大和多微孔结构的特点，因而具有较强的吸附能力，属非极性吸附剂，其吸附力主要为范德华力，作用力相对较弱，适用于具有一定水溶性的中等极性物质的吸附分离。
由于活性炭的表面碳拥有不对称结构，使它具有一定极性，形成端基碳效应，因而它与成分之间的作用力主要以取向力和色散力为主的范德华力。
与大孔树脂相比，其取向力更强。因此，其吸附的成分比大孔吸附树脂（非极性吸附）吸附的成分极性更大，比如梓醇，一般经过大孔树脂时被泄漏而不能吸附，但可以用活性炭吸附（极性更大的成分）。
活性炭的吸附作用类似于反相色谱，主要适用于分离中等极性至大极性的成分，在水溶液中吸附力最强，在有机溶剂中吸附力较弱，洗脱能力以水最弱，随着有机溶剂极性变小而加强。例如，以水-醇进行梯度洗脱时，则随乙醇浓度的递增而洗脱力增加。
一般来说，极性基团越多的化合物活性炭的吸附力相对越强；对芳香化合物的吸附力大于脂肪族化合物；对大分子化合物的吸附力大于小分子化合物。例如，对羟基脯氨酸的吸附力大于对脯氨酸的吸附力；对多糖的吸附力大于对单糖的吸附力。利用这些吸附性的差别，可将水溶性芳香族物质与脂肪族物质分开，单糖与多糖分开，氨基酸与多肽分开等。
活性炭是一种最常用的吸附剂，它具有非极性表面、比表面积大（500～1000m2/g）、孔径分布宽、化学稳定性好、抗酸耐碱、热稳定性好、再生容易等优点。由于结构中端基碳具有活性，有一定配位效应，适用于大π体系化合物的吸附，常常用于脱色。活性炭的脱色与氧化铝不同，一般在水溶液中进行脱色。
活性炭还是最常用的热原吸附剂，常在注射剂生产时用于去除热原，主要由于热原为脂多糖结构，其结构中含疏水链，与活性炭之间具有较强的取向力及色散力而被吸附。
活性炭在使用时一般需要先用稀盐酸洗涤，其次用乙醇洗，再以水洗净，于80℃干燥后即可供层析用。吸附用的活性炭，一般分为以下3类。
颗粒极细，呈粉末状，比表面积特别大，因此吸附力和吸附量也大，是活性炭中吸附力最强的一类。但由于颗粒太细，色谱过程中流速极慢，需加压或减压操作。常需加入适量硅藻土作为助滤剂一并装柱，以免流速太慢。
粉末状活性炭是药液脱色或注射剂去除热原最常用的吸附剂，由于其颗粒大小不一，甚至有些为极微小的粉末，尤其在注射剂生产过程中要注意脱炭完全，脱炭是活性炭脱色及吸附热原后的重要工艺。
颗粒较前者大，比表面积相对减小，吸附力和吸附量也较前者弱，但在色谱过程中流速易于控制，不需加压或减压操作，所以是柱层析最常选用的活性炭。
以锦纶为黏合剂，将粉末状活性炭制成颗粒状活性炭。比表面积介于两者之间，吸附力比两者皆弱。
需要注意的是，活性炭在制备过程中常残留金属离子，加上端基碳的活性，活性炭对有些结构会产生催化反应。
例如，对生地煎液浓缩、醇沉、水溶解后经活性炭吸附分离可得到较纯的梓醇，而且其吸附量远大于大孔树脂，分离效果与大孔树脂相当。
在制备中药注射剂时，常以活性炭作为吸附剂，去除杂质。但由于活性炭的用量及使用方法等因素，往往在吸附杂质的同时，也能吸附中药中生物碱、黄酮等有效成分，从而使注射剂中成分含量下降，影响质量，降低疗效，在使用时，必须选择合适的方法及用量［10］。
在复方苦参注射剂制备过程中，采用活性炭吸附处理不仅能脱色而且还能去除热原、减少不溶性微粒，故在注射液生产中普遍使用。活性炭用量4‰～8‰对有效成分吸附量均较低，同时发现温度对脱色效果影响较大［11］。
银杏二萜内酯葡胺注射液是江苏康缘药业股份有限公司研发生产的新型中药注射剂，临床用于脑梗死疾病的治疗，主要药效成分为银杏内酯A，B，C，K。采用活性炭吸附除去银杏二萜内酯葡胺注射液中杂质、色素和热原，提高了注射液中银杏内酯类成分的转移率［12］。
离子交换树脂是一种能与溶液中其他离子进行离子交换或吸附的，具有网状立体结构的高分子聚合物。其母核部分是苯乙烯通过二乙烯苯交联而成的大分子网状结构，在此结构上以共价键连接不同的功能基团；电荷与活性基团相反的活性离子（如H+、Cl-）即可与活性基团进行交换。
离子交换树脂主要以离子键作用力来吸附，离子作用力要强于氢键及一般分子间作用力，所以其吸附相对牢固。同时由于其骨架结构类似于大孔树脂，因此离子交换树脂也具有一定程度的大孔树脂吸附特征，但吸附力稍弱。简单地说，离子交换吸附树脂是“离子交换”加上稍弱的“大孔树脂”吸附力的一种吸附剂。
但是，这两种吸附力的差异较大，可以很容易将其分离。因为离子作用力最强，必须通过酸或碱的“离子替换”进行洗脱，而以色散力为主的范德华力吸附可以用有机溶剂洗脱。如药材含有黄酮及水溶性生物碱，上阳离子交换树脂后，离子能被很好地吸附，同时大部分黄酮也被吸附，但黄酮可以用乙醇洗脱，而生物碱要再用氨水洗脱。若将混合物溶解在乙醇水溶液中进行阳离子交换树脂吸附，此时只有生物碱才被树脂吸附。
离子交换时，离子价数越高，与树脂间功能基团的静电作用力越强，亲和力越大；对同价离子而言，原子序数增加，树脂对其选择性也增加。
含有活泼的酸性基团，能交换阳离子。根据其活性基团的解离度不同，又分为强酸型、弱酸型和中等酸型。强酸型含有强酸性离子交换基团，通式为：R—SO3H；中等酸型含有中等酸性离子交换基团，通式为R—COOH，R—PO2H2；弱酸性离子交换树脂用于中药分离的很少。
含有活泼的碱性基团，能交换阴离子。据碱性强弱可分为强碱型、弱碱型和中等碱型。强碱型含有强碱性离子交换基团，如季铵基团［—N+（CH3）3］，通式为R—NR1R2R3OH；弱碱型含有弱碱性离子交换基团伯胺、仲胺或叔胺基团，通式为R—NH3OH，R—NH2ROH，R—NHR1R2OH；中等碱型主体结构上既结合有强碱性离子交换基团，又结合有弱碱性离子交换基团。
离子交换树脂的离子吸附力强于一般分子间作用力，主要应用形式也是以竞争吸附为主，但也有以色谱分离形式的色谱柱，但分离度不如其他吸附剂。
常见的离子交换柱色谱本质上是竞争吸附，是以离子交换树脂为固定相，以水或含水溶剂为流动相，当上样后流动相流过交换树脂柱时，离子交换基团相反电荷的离子将不被交换，从柱子下端随流动相一起流出，而具有与离子交换基团相同电荷的离子则被交换吸附到柱子上，用适当流动相洗脱下来，即可达到混合物分离的目的。
在离子交换树脂中，强酸型和强碱型的应用范围最广。在中药制药分离过程中，更多是用于含氮类成分的分离纯化，如氨基酸、肽类、生物碱等；有机酸吸附后解离率一般较低，大多不适用。根据分离物质的电荷性质选择离子交换树脂的类型，如果待分离物质是阳离子，则选择阳离子交换树脂；如果是阴离子，则选择阴离子交换树脂。此外，还可根据样品分子的大小，选择合适的离子交换树脂孔径。如在分离大分子的情况下，一般选用交联度小，网孔较大的离子交换树脂，而分离生物碱、有机酸、氨基酸等小分子时，则选用交联度大，网孔较小的离子交换树脂；分离生物碱时，可用强酸型树脂，以氨水或氨性乙醇洗脱；对有机酸的分离，可将粗提取液直接通过强碱型离子交换树脂。
复方黄连注射剂是以黄连解毒汤为基础，采用现代制剂生产工艺制备的复方中药注射剂，主要成分为黄连、黄柏、黄芩、栀子4味中药。这4种药材都含有大量有色物质，导致制备的注射剂颜色太深，一方面影响制剂的澄明度，另一方面也影响产品的稳定性。通过比较活性炭吸附法、氧化铝吸附法、铅盐沉淀法、石灰乳沉淀法、硅胶吸附法5种脱色工艺方法的脱色效率，所得结果是硅胶脱色效率最佳，说明复方黄连注射剂中的色素主要是亲水性色素，氧化铝虽然也是极性吸附剂，但吸水性大，而且其吸附能力与被吸附物质的极性有关，所以对复方黄连注射剂中的色素物质吸附性较差。同时硅胶脱色后药液的色泽、气味的变化及脱色后期处理等都优于其他脱色方法［13］。
聚酰胺是一类结构中含有重复单位酰胺键（—CONH—）的高分子聚合物，结构通式为［NHRNH—COR2CO］n，酰胺基团上的O、N原子在酸性介质中的阴离子，可与酚类、酸类、醌类、黄酮类等富含酚羟基的化合物形成氢键而吸附，吸附的强度主要取决于化合物中羟基的位置和数目，以及溶剂与化合物或溶剂与聚酰胺之间形成氢键的缔合能力大小［14］。
注射用辛芍冻干粉针是由灯盏细辛和赤芍经提取纯化制成的中药冻干粉针剂，具有活血化瘀，痛经活络的功效，主要有效成分为芍药苷和野黄芩苷。原药材中鞣质成分较多，通过聚酰胺除鞣质吸附，能有效去除样品中的鞣质，芍药苷的转移率明显高于其他方法，而且异常毒性显著降低，制剂的安全性得到有效保证［15］。
例如，咖啡酸、阿魏酸、苯甲酸过聚酰胺柱时，没有酚羟基的苯甲酸最先流出，而咖啡酸与阿魏酸被吸附，继续上样后，含2个酚羟基的咖啡酸会与含1个酚羟基的阿魏酸竞争与聚酰胺结合，进而阿魏酸被洗脱流出。
复方当归注射液、血必净注射液、复方川芎注射液等中药注射液中均含有川芎药材，川芎中主要有效成分为阿魏酸，一般采用大孔树脂吸附，用酸水清洗时可将蛋白质、多糖、树脂的杂质一步除去，但鞣质与大孔树脂结合紧密，不易被洗脱下来，当用不同浓度的乙醇作为洗脱剂时，乙醇浓度越高，阿魏酸的解吸率与解吸速率越高，但原来吸附在大孔树脂上的鞣质也被一并洗脱下来，降低乙醇浓度，阿魏酸的解吸率降低，解吸速率明显下降，而聚酰胺对鞣质有极强的吸附能力，可将注射剂中鞣质的去除。因此可将大孔树脂与聚酰胺吸附联用，对大孔树脂纯化后的川芎提取物，进一步采用聚酰胺吸附的方法清除鞣质［16］。
三、萃取分配原理
萃取（extraction）是依据目标物在互不相溶的两相中分配不等的原理，利用液体或超临界流体为溶剂，使混合物中目标物完全或部分分离纯化的操作。萃取是传质的过程。
反萃取（back extraction） 当完成萃取操作后，向萃取相中加入另一种萃取剂（如不同pH的水相），将目标产物从萃取相转入到第二种萃取剂中的萃取操作称为反萃取，第二种萃取剂称为反萃取剂。反萃取操作是为了进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作。
对于一个完整的萃取过程，常常在萃取和反萃取操作之间交替进行，并增加洗涤操作，洗涤操作的目的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂质，提高反萃液中目标产物的纯度。
萃取过程实际上就是被萃取物在两相中的作用力平衡的过程，分子间作用力直接与溶质的溶解有关，包括静电作用、范德华力、氢键等。当萃取体系的性质不同时，物质进入两相体系后，由于表面性质、电荷作用和各种作用力（氢键、离子键和范德华力等）的存在和环境因素的影响，使其在上、下相的浓度不同，从而达到分离的目的。
在恒温恒压条件下，溶质在互不相溶的两相中达到分配平衡时，则其在两相中的平衡浓度之比为常数。
即
K称为分配系数
c1 —平衡时萃取相中溶质的浓度
c2 —平衡时料液相溶质的浓度
萃取相中起萃取作用的组分称为萃取剂S，起溶剂作用的组分称为稀释剂B或原溶剂。待分离的一相称为被萃相，萃取后成为萃余相R，以稀释剂为主；用做分离剂的相称为萃取相E，以萃取剂为主。
表示一种溶剂对某种溶质的萃取能力。
一种溶剂对某种溶质的萃取能力的另一种表示方式（用萃余相中溶质总量与原始料液中溶质总量之比表示）。
萃取剂通常需要回收后循环使用，萃取剂回收的难易直接影响萃取的操作费用。回收萃取剂所用的方法主要是蒸馏。若被萃取的溶质是不挥发的，而物系中各组分的热稳定性有较好，可采用蒸发操作回收萃取剂。在一般萃取操作中，回收萃取剂往往是费用最多的环节，有时某种萃取剂具有许多良好的性能，仅由于回收困难而不能选用。
四、微滤与超滤
微滤是最早使用的膜技术，是以多孔薄膜为过滤介质，使不溶物浓缩的过滤操作。微滤膜通常截留粒径大于0.05μm的微粒，膜孔径范围为0.1～5μm，介于常规过滤和超滤之间。既可用于中药液体制剂的澄清，也可以用于中药的精制分离。
在中药注射液的生产中，选用合适的过滤膜，可去除液体中的细小微粒以及蛋白质、淀粉、多糖等无效大分子成分，这样既可以提高药物制剂的纯度和澄明度，又能最大限度地保留有效成分。
超滤是一种利用膜分离技术的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。超滤过程中，膜表面机械截留（筛分）、孔中停留（阻塞）及孔内的膜吸附（一次吸附）三种方式影响成分的透过。
超滤膜的截留相对分子质量范围1000～1000 000Da，而中药有效成分的分子量大多数不超过1000Da，而无效成分如淀粉、蛋白质、树脂等属于相对分子质量在50 000Da以上的高分子物质。因此，选择一定截留分子量的超滤膜可以实现有效成分和杂质的分离，还能够保留中药原有的复方特色，最大程度上发挥药效。目前，超滤膜在中药注射剂生产应用中主要涉及过敏性物质和高分子物质的去除。
中药注射剂中残留的鞣质、蛋白质、黏液质、色素、淀粉、树胶等大分子化合物，久置后能够造成注射剂浑浊。为防止杂质析出产生沉淀，生产厂家广泛使用吐温80作为增溶剂。吐温80虽然可以明显改善药液的澄明度，增加药物的稳定性，然而使用不当却能引起降压、溶血等不良反应，甚至还能够导致严重的非免疫学过敏反应。超滤技术可以将残留在中药注射剂中的鞣质、蛋白质、黏液质、色素、淀粉、树胶等大分子化合物滤除，采用这种技术制备的中药注射剂其澄清度大大改善，不溶性微粒数明显少于采用常规三级过滤法滤过的注射剂。用超滤技术制备的丹参注射液，不采用助溶剂吐温80也可以获得较好的澄明度。
中药注射剂中的热原主要是细菌内毒素，为革兰氏阴性菌外壁层的脂多糖物质，此类物质具有较强的耐热性和化学稳定性，不易被除灭。传统的热原去除法是活性炭吸附法，其缺点是操作时间长、活性炭对有效成分有一定吸附作用、药液需要加热。而超滤技术是利用热原的可滤过性，选用截留相对分子质量小于热原孔径的膜来去除热原，在此过程中，无相变、无需加热，能最大程度地保留有效成分。
采用截留相对分子质量为10 000～30 000Da的超滤膜可较好地去除清开灵注射液、川参通注射液、刺五加注射液中的热原。甘草素是一种从甘草中提取的二氢黄酮单体成分，在自然界中主要以糖苷的形式存在，在甘草素注射液制备工艺中，采用超滤法去除细菌内毒素，与活性炭吸附法相比，其主药吸附率和细菌内毒素去除率均较优。
超滤技术作为一种膜分离技术，能够滤过小分子物质，而将大分子杂质截留，从而实现分离，该技术对于中药有效成分影响的研究已有大量报道，在一些制剂的制备过程中，该方法对中药有效成分的保留远远优于醇沉法和渗漉法。
五、超临界流体萃取
超临界流体是指在临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上，以流体形式存在的物质，这种流体同时具液体的高密度和气体的低黏度的双重特性。超临界流体萃取（supercritical fluid extraction，SFE）的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把不同极性、沸点和分子量的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。所以，超临界流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。
常用二氧化碳、氧化亚氮、乙烷、乙烯、甲苯等物质作为超临界流体提取天然产物。其中CO2最受青睐。其特点在于［17］：
① CO2的临界温度接近室温（31.06℃），对易挥发性或生理活性物质极少损失和破坏，特别适合于天然活性物质成分的萃取分离；
② CO2安全无毒，适于食品药物，萃取分离一次完成，且无溶剂残留；
③ CO2是不易燃的惰性气体，操作安全，价廉易得；
④ CO2在室温下的液化压力仅为4～6MPa，便于储存和运输，临界压力适中（7.14MPa），操作条件易达到；
⑤压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离，因此工艺流程短、耗时少；
⑥对环境无污染，流体可循环使用，真正实现生产过程绿色化。
例如，小檗碱是多种中药注射液（复方茵陈注射液、复方穿琥宁注射液等）的原料成分之一，可以利用超临界流体萃取。将超临界流体CO2与原药材粗粉接触，使小檗碱充分溶解，然后减压、升温，使超临界流体CO2变成气体，小檗碱析出。全过程不用有机溶剂，萃取物无残留溶媒，安全性好，萃取效率高且能耗较少，节约成本，工艺简单易掌握，萃取速度快［18-19］。
六、结晶与晶型
从动力学上讲，范德华力即分子间的吸引力，因没有方向性和饱和性，使分子有序排列的趋向降低，影响结晶能力，或使结晶变得很缓慢，分子链的刚性可以具有一定的结晶性表现。从热力学上讲，氢键是有方向性的分子间力，利于分子有序排列形成稳定的结晶。
晶型的不同，分子间作用力也不同，物质的理化性质如熔点、溶解度、稳定性也不同。有些化合物结晶直接影响药物在体内的溶出速度、生物利用度、作用时间以及毒副作用等。