CN100488973C

CN100488973C - 苦豆子生物总碱的高效提取方法

Info

Publication number: CN100488973C
Application number: CNB2006100883664A
Authority: CN
Inventors: 王伟中; 吴传万; 杜小凤; 顾大路
Original assignee: HUAI'AI CITY INST OF AGRICULTURAL SCIENCES
Current assignee: HUAI'AI CITY INST OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2026-07-14
Also published as: CN1899364A

Abstract

本发明旨在提供苦豆子生物总碱高效提取方法，克服了现有公开技术与工艺得率低、工艺操作复杂、实用性不高的缺点，采用超微破壁粉碎、常温浸提、絮凝澄清、浓缩、碱化萃取、酸化萃取、酸化过滤等工艺步骤，工艺科学合理、操作简单、步骤少、提取流程快、总碱得率高，达6%以上，适合工业化大规模生产，并无环境污染，真正做到绿色、清洁、安全生产。

Description

苦豆子生物总碱的高效提取方法

技术领域

本发明涉及苦豆子生物总碱的提取，旨在提供苦豆子生物总碱的高效提取方法，以应用工业化大规模生产。

背景技术

苦豆子为豆科槐属植物，分布于温带和亚热带，我国集中分布于北方的荒漠、半荒漠区，尤以宁夏、甘肃、青海、新疆及内蒙古为多。苦豆子为多年生草本根茎地下芽植物，耐盐性强。据调查，仅宁夏的苦豆子自然分布面积达2×10⁵hm²，宁夏全区苦豆子总量在8×10⁷kg以上，仅盐池县可年收苦豆子约在2.8×10⁷kg以上，全西北地区可年收苦豆子约在1.8×10⁸kg以上，可见其资源极其丰富。

苦豆子是道地的天然中药，内含苦参碱、槐果碱、槐定碱、金雀花碱和氧化苦参碱等生物碱，全株味极苦、性寒、有毒，具有清热解毒、抗菌消炎的作用，经现代药理、药效学方面的研究证明，苦豆子生物碱及其组分具有显著的抗肿瘤、抗心律失常、抗菌、增强抵抗力和免疫力、抗变态性炎症和抗乙肝、升高白血球等药理作用。民间用根治疗喉痛、咳嗽、痢疾及湿疹等。现代医学用苦豆子总生物碱治疗急性菌痢有效率为73.8％～95.7％，治愈率为66.4％～91.4％；用苦豆子总生物碱及其单体槐果碱治疗恶性葡萄胎治愈率达86.6％；用槐果碱及其氢溴酸盐针剂治疗喘息型慢性气管炎及支气管哮喘的有效率为74.41％～81.9％，其效果显著，副作用小。另外经研究发现，苦参素能够显著抑制乙肝病毒感染，是抗乙肝病毒药物中的一颗新星。显然，从苦豆子中提取生物碱有着极高的经济效益和社会效益。

目前苦豆子生物碱的提取方法主要有稀酸水渗漉法、水蒸煮法和树脂交换法三类。其中稀酸水渗漉法存在产品纯度低，费时费工等缺点；水煮法存在杂质含量高，易损失低熔点生物碱等弱点；树脂交换法存在洗脱剂用量大，得率低，成本大等不足，上述三类提取方法提取得率一般只有1.5～2.5％左右。中国专利CN1273870A中公开了《苦豆子总碱液的制备工艺》，从苦豆子中提取生物总碱，其工艺复杂，且提取得率不足3％，提取过程中产生大量污水。而据国内外大量研究结果表明，苦豆子地上部含总生物碱约6.11～8.03％，种子中约含8.11～15.0％。可见上述提取方法不能有效提尽生物碱，提取效率仅为25％左右，造成大部分生物碱白白损耗。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种工艺简单、实用性强、适合工业化大规模生产、得率高的苦豆子生物总碱的提取方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

(1)超微破壁粉碎：将苦豆子经超微破壁粉碎处理；

(2)常温浸提：将步骤(1)得到的苦豆子超微破壁粉用酸性水与醇类的混合溶液浸提，再将浸提液经压滤，得滤液；

(3)絮凝澄清：在滤液中加入澄清剂，搅拌后静置，然后把上清液与下部混浊液分离，将下部混浊液经压滤得到的压滤液并入上清液，得提取液；

(4)浓缩：在100℃以下，将提取液加热浓缩，回收溶剂，得浓缩液；

(5)碱化萃取：在浓缩液中加碱碱化至pH≥10，再加苯类溶剂，搅拌萃取，再静置分层后，放出苯层；

(6)酸化萃取：向放出的苯层中加入1-15％(m/m)酸水溶液，搅拌萃取至检查苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液；

(7)酸化过滤：在碱化层中加酸酸化至pH≤3，控制温度在100℃以下，加热回收溶剂，再冷却静置后，将此液进行压滤，收集酸水液；

(8)合并(6)和(7)两步所得酸水液，再浓缩蒸馏至生物总碱含量≥30％即可。

本发明进一步的技术方案是：

(1)超微破壁粉碎：将苦豆子超微破壁粉碎为300-1000目的超微破壁粉；

(2)常温浸提：将步骤(1)得到的苦豆子超微破壁粉装入提取罐，加入苦豆子超微破壁粉质量与提取溶剂体积比大于2倍以上的酸性水与醇类的混合溶液，关闭提取罐，连续搅拌浸提2小时以上，将此浸提液抽入压滤机进行压滤，并用少量醇类冲洗滤渣，再将滤液抽入澄清罐；

(3)絮凝澄清：在滤液中加入体积比为1-4％澄清剂，连续搅拌10-60分钟后静置2小时以上，把上清液抽入浓缩罐，下部混浊液抽入压滤机压滤，并将此压滤液并入浓缩罐；

(4)浓缩：控制温度在100℃以下，将浓缩罐中提取液加热浓缩，回收溶剂，得浓缩液；

(5)碱化萃取：在浓缩液中加碱碱化至pH≥10，再加苯类溶剂50％(v/v)以上，搅拌萃取30分钟以上，再静置分层，放出苯层；

(6)酸化萃取：将苯层放入反应釜，加入1-15％(m/m)酸水溶液，搅拌萃取至检查苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液；

(7)酸化过滤：在碱化层中加酸酸化至pH≤3，控制温度在100℃以下，加热回收溶剂，再冷却静置，将此液抽入压滤机进行压滤，收集酸水液；

本发明中所述醇类溶剂优选甲醇或乙醇。

所述酸性水中的酸优选盐酸、硫酸或醋酸。

所述的酸性水与醇类的体积比优选3：2。

所述澄清剂优选中药絮凝澄清剂、果汁澄清剂或ZTC天然澄清剂。

所述苯类溶剂优选苯、甲苯或二甲苯。

所述碱化萃取工艺步骤中加碱碱化的碱优选NaOH或KOH。

所述酸化萃取工艺中的酸水溶液，优选盐酸水溶液、硫酸水溶液或醋酸水溶液。

所述酸化过滤工艺步骤中加酸酸化的酸优选盐酸、醋酸或硫酸。

上述步骤(2)中所说到的“少量”是本领域所能理解的用量，推荐是提取溶剂的10-20％(v/v)。

本发明采用超微破壁粉碎技术使苦豆子植物细胞壁破裂，以有利于胞内有效成分游离释放出来，极大地提高提取得率。本发明工艺中将提取液先碱化再酸化，与现有工艺先酸化再碱化不同，使得生产过程中无污水排放。因此，与现有技术相比，本发明具有如下特征和优点：

(1)工艺合理，操作简单，设备要求低，总碱提取得率高。

经对实施例一至五的五批生产结果进行测试，总碱提取得率为6.71％、7.45％、8.24％、6.81％、6.36％，平均得率达7.11％，属高水平。

(2)工艺实用性强，适合工业化大规模生产。

(3)无环境污染。

整个生产过程中无污水、毒气等产生，生产中所用到的醇类和苯类溶剂均可回收再利用，提取后苦豆子残渣可作为有机肥或动物(羊)饲料进行深层循环开发利用，不仅可提高经济效益，而且可改善环境处理压力，整个生产过程无环境污染，真正做到绿色、清洁、安全生产。

附图说明

图1是本发明提取苦豆子生物总碱方法的一较好实施例工艺流程图

具体实施例

在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。

下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。

在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明，其后所用相同试剂如无特殊说明，均以首次标明的内容相同。

实施例一：

如图1所示，具体提取工艺步骤如下：

(1)超微破壁粉碎：将苦豆子超微破壁粉碎至300目的超微破壁粉；

(2)常温浸提：将苦豆子超微破壁粉装入提取罐，加入苦豆子超微破壁粉质量与提取溶剂体积比2倍的酸性水与甲醇的混合溶液(内含0.1％盐酸)，关闭提取罐，连续搅拌浸提4小时，将此浸提液抽入压滤机进行压滤，并用相当于提取溶剂体积的10％的甲醇冲洗滤渣，再将滤液抽入澄清罐；

(3)絮凝澄清：在滤液中加入1％中药絮凝澄清剂(v/v)，连续搅拌20分钟后静置4小时，把上清液抽入浓缩罐，下部少量混浊液抽入压滤机压滤，并将此压滤液并入浓缩罐，回收甲醇备用；

(4)浓缩：控制温度在100℃以下，将浓缩罐中提取液进行加热浓缩，回收甲醇备用；

(5)碱化萃取：在浓缩液中加NaOH碱化至pH≥10，再加甲苯100％(v/v)，搅拌萃取30分钟，再静置分层，放出甲苯层；

(6)酸化萃取：将甲苯层放入反应釜，加入5％硫酸，搅拌萃取至检查甲苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液，并浓缩回收甲苯备用；

(7)酸化过滤：在碱化层中加硫酸酸化至pH为3左右，加热，并控制温度在100℃以下，回收甲醇，再冷却静置，将此液抽入压滤机进行压滤，滤去硫酸钠等残渣杂质，收集酸水液；

(8)合并(6)和(7)两步所得酸水液，再浓缩蒸馏去部分水分控制生物总碱含量≥30％即可。

实施例二：

苦豆子生物总碱的高效方法，具体提取工艺步骤如下：

(1)超微破壁粉碎：将苦豆子超微破壁粉碎至400目的超微破壁粉；

(2)常温浸提：将苦豆子超微破壁粉装入提取罐，加入苦豆子超微破壁粉质量与提取溶剂体积比2倍的酸性水与乙醇的混合溶液(内含0.1％醋酸)，关闭提取罐，连续搅拌浸提6小时，将此浸提液抽入压滤机进行压滤，并用相当于提取溶剂体积的20％的乙醇冲洗滤渣，再将滤液抽入澄清罐；

(3)絮凝澄清：在滤液中加入2％(v/v)果汁澄清剂101，连续搅拌30分钟后静置4小时，把上清液抽入浓缩罐，下部少量混浊液抽入压滤机压滤，并将此压滤液并入浓缩罐，回收乙醇备用；

(4)浓缩：控制温度在100℃以下，将浓缩罐中提取液进行浓缩，回收乙醇备用；

(5)碱化萃取：在浓缩液中加NaOH碱化至pH≥10，再加二甲苯80％(v/v)，搅拌萃取30分钟，再静置分层，放出二甲苯层；

(6)酸化萃取：将二甲苯层放入反应釜，加入6％盐酸，搅拌萃取至检查二甲苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液，并浓缩回收二甲苯备用；

(7)酸化过滤：在碱化层中加盐酸酸化至pH为3左右，加热，并控制温度在100℃以下，回收乙醇，再冷却静置，将此液抽入压滤机进行压滤，滤去氯化钠等残渣杂质，收集酸水液；

实施例三：

苦豆子生物总碱的高效提取方法，具体提取工艺步骤如下：

(1)超微破壁粉碎：将苦豆子超微破壁粉碎至500目的超微破壁粉；

(2)常温浸提：将苦豆子超微破壁粉装入提取罐，加入苦豆子超微破壁粉质量与提取溶剂体积比3倍的酸性水与甲醇的混合溶液(内含0.1％硫酸)，关闭提取罐，连续搅拌浸提6小时，将此浸提液抽入压滤机进行压滤，并用少量甲醇冲洗滤渣，再将滤液抽入澄清罐；

(3)絮凝澄清：在滤液中加入2％(v/v)ZTC天然澄清剂，连续搅拌30分钟后静置4小时，把上清液抽入浓缩罐，下部少量混浊液抽入压滤机压滤，并将此压滤液并入浓缩罐，回收甲醇备用；

(4)浓缩：控制温度在100℃以下，将浓缩罐中提取液进行浓缩，回收甲醇备用；

(5)碱化萃取：在浓缩液中加KOH碱化至pH≥10，再加苯200％(v/v)，搅拌萃取30分钟，再静置分层，放出苯层；

(6)酸化萃取：将二甲苯层放入反应釜，加入7％硫酸，搅拌萃取至检查苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液，并浓缩回收苯备用；

(7)酸化过滤：在碱化层中加硫酸酸化至pH为3左右，加热，并控制温度在100℃以下，回收甲醇，再冷却静置，将此液抽入压滤机进行压滤，滤去硫酸钾等残渣杂质，收集酸水液；

实施例四：

苦豆子生物总碱的高效提取方法，具体提取工艺步骤如下：

(1)超微破壁粉碎：将苦豆子超微破壁粉碎至600目的超微破壁粉；

(2)常温浸提：将苦豆子超微破壁粉装入提取罐，加入苦豆子超微破壁粉质量与提取溶剂体积比2.5倍的酸性水与甲醇的混合溶液(内含0.2％硫酸)，关闭提取罐，连续搅拌浸提5小时，将此浸提液抽入压滤机进行压滤，并用少量甲醇冲洗滤渣，再将滤液抽入澄清罐：

(3)絮凝澄清：在滤液中加入2％(v/v)中药絮凝澄清剂，连续搅拌40分钟后静置3小时，把上清液抽入浓缩罐，下部少量混浊液抽入压滤机压滤，并将此压滤液并入浓缩罐，回收甲醇备用；

(4)浓缩：控制温度在100℃以下，将浓缩罐中提取液进行浓缩，回收甲醇备用：

(5)碱化萃取：在浓缩液中加NaOH碱化至pH≥10，再加甲苯150％(v/v)，搅拌萃取40分钟，再静置分层，放出甲苯层；

(6)酸化萃取：将甲苯层放入反应釜，加入9％硫酸，搅拌萃取至检查苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液，并浓缩回收甲苯备用；

(7)酸化过滤：在碱化层中加硫酸酸化至pH为3，加热，并控制温度在100℃以下，回收甲醇，再冷却静置，将此液抽入压滤机进行压滤，滤去硫酸钠等残渣杂质，收集酸水液：

实施例五：

苦豆子生物总碱的高效提取方法，具体提取工艺步骤如下：

(1)超微破壁粉碎：将苦豆子超微破壁粉碎至800目的细粉；

(2)常温浸提：将苦豆子超微破壁粉装入提取罐，加入苦豆子超微破壁粉质量与提取溶剂体积比4倍的酸性水与乙醇的混合溶液(内含0.3％盐酸)，关闭提取罐，连续搅拌浸提5小时，将此浸提液抽入压滤机进行压滤，并用少量乙醇冲洗滤渣，再将滤液抽入澄清罐；

(3)絮凝澄清：在滤液中加入2％(v/v)果汁澄清剂，连续搅拌50分钟后静置4小时，把上清液抽入浓缩罐，下部少量混浊液抽入压滤机压滤，并将此压滤液并入浓缩罐，回收乙醇备用；

(5)碱化萃取：在浓缩液中加KOH碱化至pH≥10，再加二甲苯200％(v/v)，搅拌萃取30分钟，再静置分层，放出二甲苯层；

(6)酸化萃取：将二甲苯层放入反应釜，加入10％硫酸，搅拌萃取至检查二甲苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液，并浓缩回收二甲苯备用；

(7)酸化过滤：在碱化层中加硫酸酸化至pH为3，加热，并控制温度在100℃以下，回收乙醇，再冷却静置，将此液抽入压滤机进行压滤，滤去硫酸钾等残渣杂质，收集酸水液；

实施例六：

苦豆子生物总碱的高效提取方法，具体提取工艺步骤如下：

(1)超微破壁粉碎：将苦豆子超微破壁粉碎至1000目的超微破壁粉；

(2)常温浸提：将苦豆子超微破壁粉装入提取罐，加入苦豆子超微破壁粉质量与提取溶剂体积比4倍的酸性水与甲醇的混合溶液(内含0.1％醋酸)，关闭提取罐，连续搅拌浸提2小时以上，将此浸提液抽入压滤机进行压滤，并用少量甲醇冲洗滤渣，再将滤液抽入澄清罐；

(3)絮凝澄清：在滤液中加入4％(v/v)中药絮凝澄清剂，连续搅拌10-60分钟后静置2小时，把上清液抽入浓缩罐，下部少量混浊液抽入压滤机压滤，并将此压滤液并入浓缩罐；

(4)浓缩：控制温度在100℃以下，将提取液加热浓缩去除甲醇，得浓缩液；

(5)碱化萃取：在浓缩液中加NaOH碱化至pH≥10，再加甲苯50％(v/v)，搅拌萃取60分钟，再静置分层，放出甲苯层；

(6)酸化萃取：将甲苯层放入反应釜，加入15％醋酸，搅拌萃取至检查甲苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液；

(7)酸化过滤：在碱化层中加醋酸酸化至pH为3左右，加热，并控制温度在100℃以下，回收甲醇，再冷却静置，将此液抽入压滤机进行压滤，滤去醋酸钠等残渣杂质，收集酸水液；

实施例七：

苦豆子生物总碱的高效提取方法，具体提取工艺步骤如下：

(2)常温浸提：将苦豆子超微破壁粉装入提取罐，加入苦豆子超微破壁粉质量与提取溶剂体积比2倍的酸性水与甲醇的混合溶液(内含0.1％盐酸)，关闭提取罐，连续搅拌浸提4小时，将此浸提液抽入压滤机进行压滤，并用少量甲醇冲洗滤渣，再将滤液抽入澄清罐；

(3)絮凝澄清：在滤液中加入1％(v/v)澄清剂，连续搅拌20分钟后静置4小时，把上清液抽入浓缩罐，下部少量混浊液抽入压滤机压滤，并将此压滤液并入浓缩罐，回收甲醇备用；

(6)酸化萃取：将甲苯层放入反应釜，加入1％硫酸，搅拌萃取至检查甲苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液，并浓缩回收甲苯备用；

本发明不限于这些公开的实施方案，本发明将覆盖在专利书中所描述的范围，以及权利要求范围的各种变型和等效变化。

Claims

1、苦豆子生物总碱的高效提取方法，其特征在于，其步骤如下：

(1)超微破壁粉碎：将苦豆子经超微破壁粉碎处理；

(6)酸化萃取：向放出的苯层中加入质量分数1-15％的酸水溶液，搅拌萃取至检查苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液；

2、如权利要求1所述的苦豆子生物总碱的高效提取方法，其特征在于，具体的操作步骤如下：

(5)碱化萃取：在浓缩液中加碱碱化至pH≥10，再加苯类溶剂50％体积比以上，搅拌萃取30分钟以上，再静置分层，放出苯层；

(6)酸化萃取：将苯层放入反应釜，加入质量分数1-15％的酸水溶液，搅拌萃取至检查苯中无生物碱为止，收集酸水层即得苦豆子生物碱酸水液；

3、如权利要求2所述的苦豆子生物总碱的高效提取方法，其特征在于，所述醇类溶剂为甲醇或乙醇。

4、如权利要求2所述的苦豆子生物总碱的高效提取方法，其特征在于，所述酸性水中的酸为盐酸、硫酸或醋酸。

5、如权利要求2所述的苦豆子生物总碱的高效提取方法，其特征在于，所述澄清剂为中药絮凝澄清剂、果汁澄清剂或ZTC天然澄清剂。

6、如权利要求2所述的苦豆子生物总碱的高效提取方法，其特征在于，所述苯类溶剂为苯、甲苯或二甲苯。

7、如权利要求2所述的苦豆子生物总碱的高效提取方法，其特征在于，所述碱化萃取工艺步骤中加碱碱化的碱为NaOH或KOH。

8、如权利要求2所述的苦豆子生物总碱的高效提取方法，其特征在于，所述酸化萃取工艺中的酸水溶液是盐酸水溶液、硫酸水溶液或醋酸水溶液。

9、如权利要求2所述的苦豆子生物总碱的高效提取方法，其特征在于，所述酸化过滤工艺步骤中加酸酸化的酸为盐酸、醋酸或硫酸。