CN101058580B

CN101058580B - 用超声波法提取苦参碱的方法

Info

Publication number: CN101058580B
Application number: CN200710071951A
Authority: CN
Inventors: 叶非; 白靖文; 付颖; 张鑫
Original assignee: Northeast Agricultural University
Current assignee: Northeast Agricultural University
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: CN101058580A

Abstract

本发明是一种用超声波法提取苦参碱的方法。苦参粉与溶剂按照溶剂体积(ml)与苦参粉质量(g)比为1∶3～15的比例将二者混合，用功率为200～1000W的超声波进行处理10～80min，超声波处理时控制在60℃以下，超声波处理后再经减压过滤，滤液加酸调pH除鞣，过滤后滤液加有机溶剂萃取，浓缩蒸出有机溶剂后经柱色谱分离，后经结晶、重结晶得到苦参碱单质。本发明利用超声波的强振动、高加速度、强空化效应、强搅拌作用来缩短苦参碱有效成分进入溶剂的时间，加快提取过程，提高提出率(与药典对照比回流提取法提取率可提高10％)，并有效避免高温对苦参碱成分的破坏，是一种快速、高效、省时、省力的苦参碱提取工艺。

Description

用超声波法提取苦参碱的方法

技术领域

本发明是超声波法提取苦参碱工艺，属于天然产物提取、纯化领域，它用一定强度的超声作用于醇或酸或水作为溶剂的系统，对苦参或其它含有苦参碱的植物进行提取的方法。

背景技术

苦参中苦参碱、氧化苦参碱、槐果碱、槐定碱、氧化槐果碱的含量占苦参中总生物碱含量的90％。关于苦参碱的人和其他动物的药理药效作用试验表明它的药品开发应用前景非常广阔，而目前对于苦参碱的提取技术还不够完善，多数还采用传统煎煮、渗漉等方法，既费时费力又提取率不高，还存在难于分离、纯度低等问题。如何寻找一条快速、高效、省时、省力的苦参碱提取工艺是本发明将要解决的问题。

中国发明专利CN1793142A“由苦参生产高纯度氧化苦参碱的方法”和专利CN1793143A“一种生产高纯度氧化苦参碱的方法”虽然都采用了超声波提取氧化苦参碱，但是这两个专利并没有对超声提取的工艺进行各个影响因素在同时改变的情况下系统研究，因为超声波提取是一种作用机制复杂的提取方法，提取过程中有力学效应、热学效应、光效应、化学效应和生物效应等超声效应[刘小平，2005，中药分离工程(第一版)]同时起作用，每一个单因素在发生改变的情况下都会对提取效果都会产生较大的影响，更何况各个影响因素在同时改变的情况，所以本发明首先对超声作用的超声时间等单因素影响进行了试验，之后又选取单因素中的三个较优水平进行了L₉3⁴正交试验，试验结果采用偏最小二乘回归分析，数据交叉有效性Q_h ²＞0.0975，从而确定了一条最优的苦参碱超声波法提取工艺；而且发明专利CN1793142A没有对得到的苦参碱进行纯化处理而是将得到的苦参总碱催化、氧化从而得到了氧化苦参碱，由于催化加氢需要在高压下完成，这样也增加了危险性，而且操作过程繁琐，流程复杂，催化加氢不可能将苦参总碱全部催化、氧化，而后又没有经过分离步骤，所以得到的氧化苦参碱中应该含有没有反应完全的苦参碱和氧化槐果碱。本发明采用简单易行的碱性氧化铝柱层析，对得到的苦参碱进行纯化处理，节省了大量的人力、财力、物力，节约了生产成本，而且操作简单，易于掌握，分离效果也非常理想，得到的苦参碱以高效液相色谱检测纯度达到了98％以上。中国发明专利CN1285592C“从苦参中提取苦参碱的方法”采用乙醇回流、浓缩、碱化等方法制取苦参碱，回流提取操作时间一般是超生提取周期的6～8倍，而且提取率明显低于超声波法提取的提取率。发明专利CN1149584A“从苦豆子制备的苦参碱、氧化苦参碱及其生产工艺”采用稀碱浸出苦参碱等生物碱，经过催化加氢、过氧化氢氧化等手段将槐果碱氧化为苦参碱，由于中间过程催化加氢需要在一定的高压下进行，增加了危险系数，而且工艺流程相对时间较长，操作繁琐，不适合工业化生产。发明专利CN1119347C“从苦豆子制备苦参碱的工艺”是在高压反应釜内通过镍铝合金作催化剂实现加氢还原，镍铝合金作催化剂价格昂贵且危险系数大，收率也仅为85.90％与回流提取的收率相当，其投入成本又远远高于回流提取成本，所以在经济上不划算。发明专利CN1172933C“一种从苦参种制备苦参碱、氧化苦参碱和槐定碱的生产工艺”采用水为溶剂进行提取，经浓缩、碱化、有机溶剂萃取、重结晶等工艺制备苦参碱，整个工艺流程与传统的渗滤、回流提取并无本质差别，生产流程时间较长、提取率不高。

目前国内较详细试验超声波法提取苦参碱的工艺还未见报道，超声波的应用还停留在提取的前处理上，考虑到苦参碱为细胞内活性成分，提取时需要将细胞破碎，而目前传统苦参碱提取方法难于取得理想的破碎效果，而且存在着工艺路线长、效率低的问题，缺少生产应用价值等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更适合的苦参碱提取的工艺路线，解决以往苦参碱提取线路长、提取率低、提取时间长等缺点；从而确定一个新型、实用、省时、高效的用超声波法提取苦参碱的方法。

本发明的目的是这样实现的：苦参粉与溶剂按照溶剂体积(ml)与苦参粉质量(g)比为1∶3～15的比例将二者混合，用功率为200～1000W的超声波进行处理10～80min，超声波处理时控制在60℃以下，超声波处理后再经减压过滤，滤液加酸调pH除鞣，过滤后滤液加有机溶剂萃取，浓缩蒸出有机溶剂后经柱色谱分离，后经结晶、重结晶得到苦参碱单质。

本发明还可以包括这样一些特征：

1、所述的溶剂是酸或水或醇。

2、所述的柱色谱填料选取碱性Al₂O₃或硅胶。

3、所述的柱色谱洗脱溶剂为氯仿和甲醇的混合物，氯仿与甲醇的体积比为9∶1～4∶6。

4、所述的超声时间控制在30～60min。

5、所述的超声功率控制在300～700W。

本发明是一种从苦参或其它蕴含苦参碱植物中提取苦参碱的方法，其特征在于它是采用超声对苦参碱进行提取，选取的溶剂有酸、水、醇，苦参粉和溶剂的料液比(溶剂体积ml/苦参粉质量g)控制在3～15，提取温度控制在60℃以下，超声时间控制在10～80min，超声功率控制在200～1000W。超声波处理后再经减压过滤，滤液加酸调pH除鞣，过滤后滤液加有机溶剂萃取，浓缩蒸出有机溶剂后经柱色谱分离，后经结晶、重结晶得到苦参碱单质。在超声时间，超声功率、乙醇浓度、料液比四个因素中优选出3个较优水平进行L₉3⁴正交试验，试验结果采用偏最小二乘回归分析，数据交叉有效性Q_h ²＞0.0975。正交水平编码表如表1。

表1优选超声乙醇提取条件正交试验因素水平编码表

本发明相对于以往的苦参碱提取方法有以下优点：

1.相对以往传统的提取方法，本发明采用超声提取，大大缩短了提取时间(提取时间较回流提取可以缩短6～8倍)，从而节省了人力物力。

2.相对以往的传统提取方法，本发明采用超声提取，大大提高了提取率(提取率较回流提取可提高10％)，而且投入成本较低，从而增加了经济效益。

3.本发明采用超声提取，免去了高温对苦参碱有效成分的破坏，使得到的苦参碱纯度更高。而且本发明所有操作均在正常压力条件下进行，大大降低了危险系数。

本发明采用超声提取，对超声时间、超声功率、不同料液比、不同浓度溶剂等因素对苦参碱提取率的影响做了全方位的试验，总结出一套快速、高效、省时、省力的苦参碱超声波

法提取工艺，具有较高的实用推广价值。

本发明采用超声波提取，利用超声波的强振动、高加速度、强空化效应、强搅拌作用来缩短药物有效成分进入溶剂的时间，加快提取过程，提高提出率，并有效避免高温对有效成分的破坏，本发明对不同溶剂下的超声时间、超声功率、不同料液比、不同浓度溶剂等影响因素做了全方位的试验。对各种影响因素对苦参碱超声波法提取提取率进行了深入系统地研究，同时对苦参碱的调节pH除鞣，柱层析纯化、薄层展开、液相色谱等条件逐一进行试验，得到了一种快速、高效、省时、省力的苦参碱超声波法提取工艺条件。具有较高的实用推广价值。

本发明的优点是采用超声波法提取缩短苦参碱进入溶剂的时间，加快提取过程，提高提出率，并有效避免高温对苦参碱的破坏，得到的苦参碱经液相色谱检测纯度大于98％。是一种新型、实用、省时、高效的苦参碱提取工艺。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是提取苦参碱的液相色谱图

具体实施方式

以下用实施例进一步说明本发明，但这些实施例不应理解为对本发明的限定。

实施方式1：

准确称取20g苦参粉(过40目筛)，以70％乙醇为溶剂，苦参粉和溶剂的料液比(溶剂体积ml/苦参粉质量g)为7，超声功率控制在300～700W超声提取40min，以检测条件为色谱柱型号：C₁₈柱；检测波长：220nm；流动相：甲醇∶水∶三乙胺(71.80∶27.85∶0.35)；流量：1.0ml/min；柱温：23℃液相色谱检测苦参碱在提取液中含量与药典所载苦参碱提取方法对比提取率见表格2，加酸除鞣调pH为3，经阳离子树脂、硅胶、AI₂O₃交换、以氯仿∶甲醇配比为9∶1洗脱，浓缩，重结晶得苦参碱纯品，经液相色谱检测纯度大于98％。液相色谱图见图2。

表格2超声频率对提取率的影响

实施方式2：

准确称取20g苦参粉(过40目筛)，分别以70％乙醇为溶剂，超声功率控制在600W，苦参粉和溶剂的料液比(溶剂体积ml/苦参粉质量g)为5～13超声提取40min，以检测条件为色谱柱型号：C₁₈柱；检测波长：220nm；流动相：甲醇∶水∶三乙胺(71.80∶27.85∶0.35)；流量：1.0ml/min；柱温：23℃液相色谱检测苦参碱在提取液中含量与药典所载苦参碱提取方法对比提取率见表格3，加酸除鞣调pH为3，经阳离子树脂、硅胶、AI₂O₃交换、以氯仿∶甲醇配比为9∶1洗脱，浓缩，重结晶得苦参碱纯品，经液相色谱检测纯度大于98％。

表格3超声对不同料液比乙醇提取率的影响

实施方式3：

准确称取20g苦参粉(过40目筛)，以苦参粉和溶剂的料液比(溶剂体积ml/苦参粉质量g)为11，超声功率控制在500W，pH为2～6盐酸为溶剂超声提取30min，以检测条件为色谱柱型号：C₁₈柱；检测波长：220nm；流动相：甲醇∶水∶三乙胺(71.80∶27.85∶0.35)；流量：1.0ml/min；柱温：23℃液相色谱检测苦参碱在提取液中含量与药典所载苦参碱提取方法对比提取率见表格4，加酸除鞣调pH为3，经阳离子树脂、硅胶、AI₂O₃交换、以氯仿∶甲醇配比为9∶1洗脱，浓缩，重结晶得苦参碱纯品，经液相色谱检测纯度大于98％。

表格4HCl的pH对提取率的影响

实施方式4：

准确称取20g苦参粉(过40目筛)，以苦参粉和溶剂的料液比(溶剂体积ml/苦参粉质量g)为11，超声功率控制在500W，pH为3盐酸为溶剂超声提取20～40min，以检测条件为色谱柱型号：C₁₈柱；检测波长：220nm；流动相：甲醇∶水∶三乙胺(71.80∶27.85∶0.35)；流量：1.0ml/min；柱温：23℃液相色谱检测苦参碱在提取液中含量与药典所载苦参碱提取方法对比提取率见表格5，加酸除鞣调pH为3，经阳离子树脂、硅胶、AI₂O₃交换、以氯仿∶甲醇配比为9∶13洗脱，浓缩，重结晶得苦参碱纯品，经液相色谱检测纯度大于98％。

表格5超声时间对提取率的影响

实施方式5：

按照实施方式1的方法，过滤，准确量取滤液7份，每份10ml，分别用0.1％硫酸调节其pH为1、2、3、4、5、6、7，静置24h后过滤，观察沉淀及澄清度，其苦参碱提取率见表格6。

表格6调节pH除鞣效果比较

Claims

1.一种用超声波法提取苦参碱的方法，其方法是：苦参粉与溶剂按照溶剂体积(ml)与苦参粉质量(g)比为1∶3～15的比例将二者混合，用功率为200～1000W的超声波进行处理10～80min，超声波处理时控制在60℃以下，超声波处理后再经减压过滤，滤液加酸调pH除鞣，过滤后滤液加有机溶剂萃取，浓缩蒸出有机溶剂后经柱色谱分离，后经结晶、重结晶得到苦参碱单质。