提取-吸附耦合富集丹酚酸B的制备方法及其装置
【技术领域】
本发明涉及化学化工技术领域,具体地说,是一种从丹参中提取-吸附耦合富集丹酚酸B的制备方法及其装置。
【背景技术】
丹参始载于《神农本草经》,被列为上品,是我国传统医学中的常用药之一,具有活血养血、益气的作用,有着悠久的临床应用史。现代药理研究表明,丹参中含有的丹酚酸类化合物具有很强的抗氧化作用,可清除人体内的超氧阴离子和羟基自由基,抑制脂质过氧化反应,改善微循环。丹参主要用于治疗心、脑血管疾病和与之相关的各种疾病,丹参水溶性成分中的丹酚酸B是其主要起效成分,含量高且药效强。研究表明,丹酚酸B的含量与药效有密切的关系。临床上已经证实,丹参具有扩张血管、降血脂及抗动脉粥样硬化、抑制血小板凝聚及抗血栓形成、保护心肌、增加冠脉流量、抗菌消炎、抗肿瘤等作用,它有着广泛的药用前景。
《中华人民共和国药典(2005年版)》中以丹参为主要成分的药物有:丹参片、双丹口服液、安坤赞育丸、安神胶囊、复方丹参片、复方丹参滴丸、冠心丹参片、冠心丹参胶囊、荷丹片、乐脉颗粒、心通口服液、心宁片、乌鸡白凤丸、中风回春丸、止痛化癥胶囊、天王补心丸、三宝胶囊、乙肝宁颗粒、痛经宝颗粒、痛经丸、颈复康颗粒、清脑降压片、消栓通络胶囊、消栓通络片、益心通脉颗粒和狼疮丸等。近年来,对丹参中的主要起效成分丹酚酸B的药理药效研究和药物技术开发研究有较多的专利文献公开,见:CN1586491、CN1578668、CN1488627、CN1872043、CN1242986、CN1727007、CN1270809、CN1408353、CN1768738、CN1384090、CN1872158、CN1857441、CN1459448、CN1560000。
由于丹酚酸类化合物具有邻苯二酚及Ar-CH=CH-COOR结构,其结构和物理化学性质非常相近。此外,丹酚酸B为热敏性物质,在加热情况下很容易分解。因此,要从丹参中分离出丹酚酸B的纯品非常困难。丹酚酸B的分子结构见附图1。
目前,国内公开的提取丹酚酸B的工艺和方法在CN1586491、CN1425659、CN1876641、CN1488627、CN1528756等文献中有所描述。我国已有多家中药企业拥有丹酚酸粉针的临床批件,获得生产批文的企业所采用的工艺为CN1270809,CN1459448所记载的技术。
上述提取丹酚酸B的工艺和方法的要点是:
①采用用水提、用不同浓度乙醇水溶液提取的方法进行制备,它们一般采用的是浸渍、加热(回流)、传统渗漉、超声或微波萃取等工艺。
②采用醇沉、絮凝、过大孔树脂、萃取等方法进行除杂。
③采用制备色谱柱进行分离,其载样量少,只能得到微量的提取物。
上述提取丹酚酸B的工艺和方法的不足是:
①容易引入杂质,如加热(回流)。
②提取效率不高,如浸提,超声和传统渗漉等很难使丹酚酸类物质充分溶出。
③工艺流程时间长,容易造成丹酚酸B的破坏。
④存在有机溶剂残留,酸碱性环境不利于工业化生产,且在酸性条件下容易引起重金属超标问题。
⑤工艺步骤多,成本高,成品得率低。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有提取丹酚酸B的方法和工艺中存在的不足,提供一种能减少工艺流程和生产用时、减少制备过程中丹酚酸B被分解破坏、简单实用、适于工业化生产、成本低、产品得率高的提取纯化丹酚酸B的制备方法;本发明的另一个目的是,结合丹酚酸B的制备方法提供一种可高效富集丹参中丹酚酸B的制备装置。
鉴于丹酚酸B的热敏性特点,它不适合在高温下长时间提取。因此,要提取丹酚酸B,渗漉与大孔树脂吸附技术是一种较好的选择。但是,传统的渗漉工艺提取时间过长,药液中溶出的有效成分较少,大孔树脂过柱的时间也较长,这样,既增加了提取的工作量,也容易造成丹酚酸B在制备过程中的分解和损失。
本发明提取-吸附耦合富集丹酚酸B的制备方法是,采用渗漉(提取)-大孔树脂耦合工艺对丹参中的丹酚酸B进行初步提取,再经水洗-空干、乙醇洗脱、减压浓缩-真空烘干、水溶-萃取-减压浓缩蒸干的制备步骤得到高纯度的丹酚酸B;其具体的制备工艺为:
(1)循环渗漉采用常温下一步循环渗漉法,利用水位压差控制药液渗漉和吸附的耦合过程,具体的流程为,取一定量的原料丹参放入渗漉柱底部,将原料8~15倍量的水加入渗漉柱,或将部分水加入储液器,使其能通过导流管经机械泵再进入渗漉柱参与循环;通过渗漉柱的渗漉液直接由管道进入大孔树脂柱,过完大孔树脂柱的药液由储液器储存,经液位压差自控管的药液由另一储液器储存,根据两储液器的液体量,有选择地通过导流管经机械泵输入渗漉柱继续循环;同时,采用与渗漉柱连接的液位压差自控管、缓冲器和储液器对循环渗漉进行全程控制和保护;整个循环渗漉过程的用时小于8小时;
渗漉水量与药材(丹参)量的质量比为6∶1~17∶1,其较佳质量比为9∶1~11∶1;
水渗漉的流速为15~160ml/min;
过大孔树脂的流速为4~100ml/min,其较佳流速为18~50ml/min。
(2)水洗-空干 循环渗漉后,用4~8倍量的清水洗去大孔树脂上余留的糖类物质和其它杂质,避免糖类在乙醇洗脱树脂时析出,减少后续制备中杂质的进入,清洗后,快速空干大孔树脂;
水洗的流速为20~120ml/min,其较佳流速为40~80ml/min。
(3)乙醇洗脱水洗步骤完成后,用乙醇对大孔树脂进行洗脱;乙醇的浓度为50~100%,乙醇的用量为4~8倍量,乙醇洗脱的流速为4~50ml/min.
(4)减压浓缩-真空烘干 对乙醇洗脱液先进行减压浓缩至密度为1.10g/cm3,浓缩温度低于50℃;然后进行真空烘干,温度低于55℃,得到丹酚酸B的粗提物——总酚酸。
(5)水溶-萃取-减压浓缩蒸干 用清水溶解丹酚酸B粗提物,调节pH值,过滤除去沉淀,用乙酸乙酯萃取;在乙酸乙酯中加入硅胶以吸收水分,减压浓缩乙酸乙酯相,开始温度低于30℃,浓缩至粘稠状时,迅速升温至65℃蒸干;得到浅黄色的丹酚酸B;
用0.5~3倍量的清水溶解丹酚酸B粗提物,其较佳用量为1~1.5倍量;
调节pH值至1~4,其较佳pH值为1.5~3;
用0.5~3倍量的乙酸乙酯进行萃取,其较佳倍量为1~2倍。
本发明提取-吸附耦合富集丹酚酸B的制备方法的优点是:
(1)根据丹酚酸B的特点,采用了渗漉液直接过大孔树脂的一步循环渗漉法,并利用水位压差自动控制药液渗漉和吸附的耦合过程,提高了制备效率,减少了提取时间和用水量,减少了杂质的引入,能有效地防止丹酚酸类活性成分的破坏。
(2)用水先洗去大孔树脂余留的糖类物质和杂质,避免了糖类物质在乙醇洗脱时的析出,减化了后续制备的工作。
(3)快速空干大孔树脂,减少水分的引入,有利于低温减压浓缩,减少丹酚酸B的破坏。
(4)用水溶解丹酚酸B粗提物,通过调节pH至酸性,析出大量胶质类杂质,同时将以盐的形式存在的丹酚酸B化合物转化成丹酚酸B,用乙酸乙酯进行萃取。
(5)整个制备方法简单实用、可操作性强、产品得率高,不仅缩短了提取时间、降低了劳动强度,而且减少了丹酚酸B的分解,一次性产量大,丹酚酸B的提取率达到1.43%,纯度达到90%以上,适合工业化生产。
本发明提取-吸附耦合富集丹酚酸B的制备装置为,含有渗漉柱、机械泵、储液器以及导流管和阀门,其特征是,渗漉柱与大孔树脂柱耦合、并设有缓冲器和液位压差自控管;渗漉柱的底端通过渗漉柱输出阀、导流管、大孔树脂柱输入阀与大孔树脂柱直接连接,大孔树脂柱下端输出阀的下方设有储液器,储液器通过其输出阀、导流管、机械泵、渗漉柱输入阀与渗漉柱连接,形成一路循环装置;渗漉柱下端的一侧通过渗漉柱侧输出阀、液位压差自控管、缓冲器与储液器连接,储液器通过其输出阀、导流管、机械泵、渗漉柱输入阀与渗漉柱连接,组成一防溢装置,防溢装置连接导流管,经机械泵至渗漉柱形成另一路循环装置。
所述渗漉柱的柱高与直径比为10∶1~2∶1,
所述大孔树脂柱的柱高与直径比为20∶1~2∶1,
在所述渗漉柱的上端设有备用阀;在渗漉柱的下端一侧也设有备用阀,
所述液位压差自控管设在渗漉柱底部的一侧。
本发明提取-吸附耦合富集丹酚酸B的制备装置的优点是:
(1)渗漉柱与大孔树脂柱直接连接,使渗漉与吸附一步进行;
(2)运用液位压差自控管进行自动调节,能控制平衡水位,防止药液溢出,并能保证药材始终浸于液体之中,同时具有提高渗漉效率的功能;
(3)利用缓冲器存储从液位压差自控管中导流出的药液,避免了药液从高处流下时在储液器中产生泡沫;
(4)可根据两个储液器液位的情况,控制导流管上的两个阀门,有选择地输送药液;
(5)本装置应该还能适合其它热敏性、结构不稳定物质的分离和制备。
【附图说明】
附图1丹酚酸B的分子结构图;
附图2为提取-吸附耦合丹酚酸B的制备装置结构示意图;
图中所示的标号分别为,1、渗漉柱,2、大孔树脂柱,3、机械泵,4、缓冲器,5、6、储液器,7、液位压差自控管,8、9、10、导流管,11、12、备用阀门。
【具体实施方式】
以下参照附图,给出提取-吸附耦合丹酚酸B的制备装置具体的实施方式,并介绍两个从丹参中制取丹酚酸B产品的实施例。
参见附图2。本发明提取-吸附耦合丹酚酸B的制备装置由渗漉柱1、大孔树脂柱2、机械泵3、缓冲器4、储液器5、6、液位压差自控管7、导流管8、9、10和备用阀门11、12组成。渗漉柱1的底端通过渗漉柱输出阀、导流管9、大孔树脂柱输入阀与大孔树脂柱2直接连接,大孔树脂柱2下端输出阀的下方设有储液器6,储液器6通过其输出阀、导流管10、导流管8、机械泵3、渗漉柱输入阀与渗漉柱1连接,形成一路循环装置。渗漉柱1下端的一侧通过渗漉柱侧输出阀、液位压差自控管7、缓冲器4与储液器5连接,储液器5通过其输出阀、导流管10、导流管8、机械泵3、渗漉柱输入阀与渗漉柱1连接,形成又一路循环装置。
本发明的渗漉柱1柱高与直径的比为10∶1~2∶1,大孔树脂柱2的柱高与直径比为20∶1~2∶1。
为防止液体溢出,在渗漉柱1的顶部设有一个备用阀11;为了防止堵塞,在渗漉柱1的下端设有一个备用阀12。
为了防止药液溢出,同时增加渗漉效率,渗漉柱1底部设有液位压差自控管7。
制备丹酚酸B产品的实施例1
参考附图2。取原料丹参400克放入渗漉柱1底部,将其8倍量的水加入渗漉柱1,或将部分水加入储液器6,使其能通过导流管10、导流管8经机械泵3再进入渗漉柱1参与循环,在室温下开始循环渗漉,备用阀门11为打开状态,备用阀12为关闭状态,储液器5、6上两阀门为人工控制,其它阀门为打开状态;通过渗漉柱1的渗漉液直接由管道9进入大孔树脂柱2,通过大孔树脂柱2后的药液由储液器6储存,再通过导流管10、导流管8经机械泵3输入渗漉柱1,作为补充渗漉用液体;当渗漉柱1中的药液液面过高时,另一部分渗漉液则通过液位压差自控管7导出,经缓冲器4进入储液器5,再通过导流管10、导流管8经机械泵3输入渗漉柱1,作为补充渗漉用液体;此时,可通过控制储液器5、6上的两个阀门来控制储液器5、储液器6中的药液经机械泵3回至渗漉柱1的循环;整个渗漉循环进行6小时。
循环渗漉后,用8倍量、即3200克的清水洗去大孔树脂柱2内余留在大孔树脂上的糖类物质和其它杂质,水洗大孔树脂的流速为45ml/min,清洗后,快速空干大孔树脂。
用浓度为95%、6倍量、即2400克的乙醇洗脱大孔树脂柱2,流速为6ml/min。
减压浓缩乙醇洗脱液至密度约1.10g/cm3,浓缩温度应低于50℃,然后放入真空干燥箱55℃烘干,得到丹酚酸B粗提物——总酚酸,得率为2.05%。
用1倍量药材、既400ml的水溶解丹酚酸B粗提物,调节pH值至2,析出大量杂质,过滤去除沉淀,用等体积的乙酸乙酯萃取2次,乙酸乙酯相用变色硅胶干燥30分钟,减压浓缩,温度低于30℃,浓缩至粘稠状时,迅速升温至65℃进行蒸干,得到浅黄色的丹酚酸B,丹酚酸B的含量为92%,得率为1.15%。
制备丹酚酸B产品的实施例2
基本制备步骤同实施例1。
与实施例1的不同之处为:
将原料丹参10倍量的水加入渗漉柱1、或部分加入储液器6,整个渗漉循环过程进行5小时。
渗漉循环后,用5倍量,即2000克的清水水洗,清洗的流速为35ml/min。
用浓度为95%、5倍量、即2000克的乙醇洗脱大孔树脂柱2,流速为4ml/min。
对洗脱液减压浓缩,真空干燥、烘干,得到丹酚酸B粗提物,得率为2.75%。
用等体积的乙酸乙酯萃取3次,减压浓缩、蒸干乙酸乙酯相,得到浅黄色的丹酚酸B,丹酚酸B的含量94%,得率为1.43%。