CN101269132B - 一种黄连总生物碱提取工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种黄连总生物碱提取工艺技术，其工艺流程如下：原料(黄连或黄连须根或黄连叶)-粉碎(如为黄连须根或黄连叶不需粉碎)-加入适量0.01～10％的硫酸浸泡-升温提取四次-预浓缩-净化-氯化钠和高价金属盐沉淀-过滤-烘干-黄连总生物碱产品。产品的主要活性成分为黄连素、黄连碱、药根碱、巴马汀、表小檗碱等黄连有效成分，黄连总生物碱含量为20％以上，其中黄连素的含量10％以上。本产品以黄连须根等为原料，提取黄连总生物碱(与传统的提取黄连素不同)；提取工艺中，经过除杂的操作步骤，提高了产品的纯度(尤其是去除了“性寒”等毒副作用成分)，进而提高了产品的质量；产品中除传统利用的黄连素(小檗碱)外，还含有大量的黄连碱、巴马汀、药根碱和表小檗碱等其他生物碱有效成分，资源利用率更高，产品的安全性更高，更能发挥黄连的有效功能和作用。

Description

一种黄连总生物碱提取工艺

技术领域

本发明属于生物提取技术，具体涉及一种黄连总生物碱提取工艺。

背景技术

黄连味苦，性寒，有泻火、解毒、清热、燥湿的功能。用于烦热神昏、心烦失眠、湿热痞满、呕吐、腹痛泻痢、目赤肿毒、口舌生疮、湿疹、烫伤、吐血、衄血等。现代药理学和临床研究结果表明，黄连素具有降血脂和降血糖活性。黄连始载于《神农本草经》，列为上品。各种黄连主要均含小檗碱(Berberine，又称黄连素)，其它尚含黄连碱(Coptise)、甲基黄连碱(Worenine)、巴马亭(Palmatine)、药根碱(Jatrorrhizine)和表小檗碱(epiberberine)等生物碱，由于它们有相似结构，统称黄连生物碱。黄连生物碱除对痢疾杆菌、霍乱菌、白日咳杆菌、伤寒杆菌、结核杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎双球菌及一些真菌(白色念珠菌)等均有明显的抑制作用外(肖平，“黄连的药理作用与临床应用”，中华医学杂志(北京)，2004，6(6)：142～143)；黄连总生物碱对耐药性细菌的抑菌活性优于黄连素(李仲兴等.应用M-H琼脂进行黄连对252株临床菌株的体外抗菌活性研究.中草药，2001，32(4)：337-339)，具有更高的利用价值。

目前，对黄连素的提取工艺报道较多，常用提取工艺技术包括中国专利申请号：96105233.3、91105606.8等报道的工艺，它们的工艺过程为将原料(一般是三颗针或者黄柏)用硫酸溶液浸泡，提取液用石灰中和，中和液加入氯化钠沉淀(粗级产品)，初级产品溶于水再精制等。在现有的提取技术中，通常关心和提取黄连素(小檗碱)一个成分，其余成分没有提取利用；同时，由于中和提取液时不可避免地要损失部分黄连素，故引起收率下降。

专利技术(200510044345.8)报道了一种黄连总生物碱提取技术，主要包括：黄连药材，用水煎煮，上大孔树脂净化，水洗，含水乙醇洗脱，回收乙醇，浓缩干燥，得到产品等过程。其黄连总生物碱含量达到25～100％。根据我们的研究经验，黄连直接用水煎煮，黄连素等总生物碱的提取率较差；黄连生物碱上树脂后，洗脱时树脂难以100％再生，树脂使用率不高；回收乙醇时，乙醇不可避免的损失和高能耗等，造成成本上升；同时，以黄连为原料，由于黄连为名贵中药，成本较高等问题。

综上所述，尽管提取黄连素的各种工艺技术非常多，也非常成熟，但是，提取的原料主要是三颗针或者黄柏；用黄连为原料的情况极少(仅见1项)，尤其是以黄连须根等副产物为原料提取黄连总生物碱的工艺技术，尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黄连总生物碱提取工艺，它以黄连及其副产物为原料，即提取黄连及黄连须根和黄连叶中的总生物碱，同时提高其最终产品的收率。

本发明以黄连及黄连副产物为原料，采用硫酸溶液浸泡提取生产黄连总生物碱，所述方法包括：

1)、原料准备

将黄连或黄连须根或黄连叶去除泥沙，粉碎或者切丝(如为黄连须根或黄连叶不需粉碎或切丝)，作为加工的原料。

2)、浸泡

将原料加入到浸泡池或者提取釜中，加入适量(3～15倍体积)浓度为0.01～10％的硫酸水溶液浸泡1～48小时。

3)、提取

浸泡后，升温到20～100℃，保温提取0.1～5小时，提取四次；最后一次提取所用的硫酸浓度较低(低于1％)；升温较低时提取的时间较长，升温较高时提取时间较短；提取过程如果搅拌或者循环，提取效果更好。第一次和第二次提取液用于生产产品；第三次提取液用于下一批原料的浸泡液，浸泡液直接作为第一次的提取液；第四次提取液适当补充硫酸后，用于下一批原料的第二次提取液。由于第一次浸泡需要消耗大量的硫酸，第二浸泡时消耗的硫酸较少，第三次和第四次浸泡提取时基本上不消耗硫酸，第三次和第四次提取液中的硫酸浓度基本上没有变化，而且溶液中的总生物碱含量较低，因此第三次提取液可以直接作为“硫酸溶液”用于下一批黄连原料或者黄连须根等原料的浸泡液(硫酸溶液)使用，第四次提取液可以作为硫酸溶液用于修一批黄连或黄连须根的第二次提取液(硫酸溶液)使用。

4)、料液预处理

将第一次和第二次提取液合并，过滤；滤液预浓缩1～10倍，然后加入浓缩液0.01～10％的吸附剂(如活性白土、硅胶、活性炭或各种大孔树脂等)，搅拌吸附0.1～5小时，过滤，残渣洗涤回收夹带物料后丢掉；溶液进行下一步处理。预浓缩可以采用各种工艺技术，如常压浓缩、真空减压浓缩、超滤、渗透等。

5)、盐析

将料液转入沉淀池或者沉淀釜中，在搅拌下，按照溶液体积5～30％的比例逐步加入氯化钠，同时加入溶液体积0.01～5％的高价金属盐(铝、钙、镁、铁、锌、铜、锰、钡、钛等金属的盐酸盐或者硫酸盐等)，放置1～48小时，至充分结晶为止。

6)、过滤和洗涤

沉淀结晶采用自然过滤或者离心过滤，同时用适量水洗涤，即为黄连总生物碱。

7)、重结晶

将沉淀(湿渣)溶于1～10倍量水中，升温溶解后，在加5～30％的氯化钠重沉淀一次。如果纯度不够，可以重结晶一次；如果纯度合格，可以不重结晶。

8)、烘干

过滤并洗涤后的沉淀烘干即为黄连总生物碱产品。该产品的主要活性成分为黄连素(小檗碱)、黄连碱、药根碱、巴马汀、表小檗碱等黄连总生物碱，总生物碱的含量为20％以上，其中黄连素的含量10％以上。

在正常情况下，该产品中总生物碱含量一般为50％左右，黄连素含量可达25％，其他生物碱含量可达25％，是黄连中总生物碱含量的3倍以上，可以作为黄连浓缩制品或者黄连代用品使用。

本发明生物碱收率高，比传统工艺技术提高50％以上，使工业生产的成本大大降低，生产效益显著提高；本发明生产的产品(黄连总生物碱)与黄连的有效成分类似，具备黄连类似的药理性质，比单一的黄连素疗效更为理想的抗菌等效果。

本发明的产品(黄连总生物碱)可以作为黄连、黄连浓缩制品、黄连素等产品的代用品。

以下是有关黄连总生物碱与黄连素抑制耐药性细菌的对比实验：

将黄连总生物碱配置为100ppm的溶液(按黄连总生物碱浓度计算)，将黄连素配置为100ppm的溶液。

抑制耐药性细菌(耐药金色葡萄球菌)的方法为纸片法(马绪荣等。药物微生物实验手册[M]。北京：人民卫生出版社.2001)：耐药金黄色葡萄球菌先于斜面培养基上37℃(酵母27℃)培养24h，然后取二环于肉汤培养基中培养6～8h，显微镜下观察计数，调整到含菌10⁵-10⁶/ml备用。无菌琼脂培养基倾注于9cm玻璃平皿中，每只12ml，备用；直径5mm圆纸片灭菌后，浸泡在不同浓度的药液中备用。将50μl菌液均匀涂布于琼脂培养基的表层，然后将含药纸片贴琼脂表面上，置37℃(酵母27℃)培养24h后量抑菌圈的直径。每药物浓度贴三片。取平均值。抑菌圈直径越大，抑菌能力越强。

表2、黄连叶子和茎杆提取物抑菌实验结果及增效实验结果(抑菌圈直径毫米)

样品	耐药金色葡萄球菌
		黄连素	7
黄连总生物碱	12

本发明具有以下优点：

①、本工艺技术以黄连及其副产物为原料，尤其是以黄连须根和黄连叶等副产物为原料，属于资源综合利用范围，产品成本低廉，加工过程简单，易于制备。

②、本工艺技术获得的产品中除黄连素外，尚含有大量的药根碱、巴马汀、黄连碱等黄连其他生物碱，生物效价更高，资源利用更充分。

③、提取液直接吸附除杂，然后再盐析沉淀生产黄连总生物碱，有利于提高产品中总生物碱含量，同时有利于提高总生物碱的收率。

④、采用预浓缩工艺技术，可以降低生产成本。

⑤、盐析时加入高价金属离子，有利于总生物碱的盐析，提高总生物碱的最终收率，进一步降低成本。

⑥、产品烘干前进行洗涤，能够进一步除杂，提高产品质量。

具体实施方式

实施例1：

1公斤黄连粉碎或者切片，加入3升10％的硫酸溶液，浸泡1小时后，升温到100℃回流提取0.1小时，过滤；残渣再用3升10％的硫酸溶液升温到100℃提取三次；合并第一次和第二提取液(三次提取和四次提取用于下一批原料的处理)，冷却后将上清液分出(或者过滤得到上清液)；上清液常压浓缩1倍，加入0.01％的活性白土，搅拌脱色0.1小时，过滤；残渣用适量水洗涤，合并洗液和滤液；加入5％的氯化钠和5％的氯化钙，充分搅拌后静止48小时；过滤，沉淀用适量水洗涤三次；沉淀溶于1倍水中，加热溶解，然后加入5％氯化钠，搅拌均匀后静止沉淀24小时；离心分离，水洗；50～70℃下烘干，即得产品。产品中总生物碱含量90％，其中黄连素含量45％，其他生物碱含量45％。

实施例2

1公斤黄连须根，加入10升1％的硫酸溶液，浸泡12小时后，升温到60℃提取1小时，过滤；残渣再用10升1％的硫酸溶液升温到60℃提取三次；合并第一次和第二提取液(三次提取和四次提取用于下一批原料的处理)，冷却后将上清液分出(或者过滤得到上清液)；上清液真空浓缩5倍，加入0.2％的活性碳，搅拌脱色1小时，过滤；残渣用适量水洗涤，合并洗液和滤液；加入20％的氯化钠和0.1％的氯化锌，充分搅拌后静止24小时；过滤，沉淀用适量水洗涤三次；沉淀溶于5倍水中，加热溶解，然后加入20％氯化钠，搅拌均匀后静止沉淀24小时；离心分离，水洗；50～70℃下烘干，即得产品。产品中总生物碱含量60％，其中黄连素含量30％，其他生物碱含量30％。

实施例3

1公斤黄连叶，加入15升0.01％的硫酸溶液，浸泡48小时后，升温到20℃(如果温度超过20℃，可以不用升温)提取5小时，过滤；残渣再用15升0.01％的硫酸溶液升温到20℃提取三次；合并第一次和第二提取液(三次提取和四次提取用于下一批原料的处理)，冷却后将上清液分出(或者过滤得到上清液)；上清液超滤浓缩10倍，加入10％的硅胶，搅拌脱色5小时，过滤；残渣用适量水洗涤，合并洗液和滤液；加入30％的氯化钠和0.01％的氯化镁，充分搅拌后静止24小时；过滤，沉淀用适量水洗涤三次；沉淀溶于20倍水中，加热溶解，然后加入30％氯化钠，搅拌均匀后静止沉淀12小时；离心分离，水洗；50～70℃下烘干，即得产品。产品中总生物碱含量20％，其中黄连素含量10％，其他生物碱含量10％。

实施例4

1公斤黄连须根，加入10升0.3％的硫酸溶液，浸泡6小时后，升温到60℃提取1小时，过滤；残渣再用10升0.3％的硫酸溶液升温到60℃提取三次；合并第一次和第二提取液(三次提取和四次提取用于下一批原料的处理)，冷却后将上清液分出(或者过滤得到上清液)；上清液反渗透浓缩5倍，加入0.5％的活性碳，搅拌脱色2小时，过滤；残渣用适量水洗涤，合并洗液和滤液；加入20％的氯化钠和0.1％的氯化锌，充分搅拌后静止24小时；过滤，沉淀用适量水洗涤三次；沉淀溶于5倍水中，加热溶解，然后加入20％氯化钠，搅拌均匀后静止沉淀24小时；离心分离，水洗；50～70℃下烘干，即得产品。产品中总生物碱含量80％，其中黄连素含量40％，其他生物碱含量40％。

Claims (5)

1.一种黄连总生物碱提取方法，所述方法包括：

1)、原料准备

将黄连和/或黄连须根和/或黄连叶去除泥沙，粉碎或者切丝，作为加工的原料；

2)、浸泡

将原料加入到浸泡池或者提取釜中，加入3～15倍体积、浓度为0.01～10％的硫酸水溶液作为浸泡液浸泡1～48小时；

3)、升温到20～100℃，保温提取0.1～5小时，总计提取四次；

4)、过滤

将第一次和第二次提取液合并，过滤后进行下一步处理；第三次提取液作为下一批料的第一次提取的浸泡液使用，第四次提取液作为下一批料的第二次提取的浸泡液使用；

5)、预浓缩

将过滤后提取液预浓缩1～10倍；

6)、净化

将预浓缩后的浓缩液，按其重量的0.01～10％加入吸附剂，搅拌吸附0.1～5小时，过滤，残渣用水洗涤后丢掉；滤液和洗涤液合并后进行下一步处理；

7)、盐析

将净化后获得的滤液和洗涤液转入沉淀池或者沉淀釜中，在搅拌下，按照溶液体积5～30％的比例逐步加入氯化钠，同时加入0.01～5％的高价金属盐，放置1～48小时，至充分结晶为止；

8)、过滤和洗涤

沉淀结晶采用自然过滤或者离心过滤，同时用水洗涤，即得黄连总生物碱；

9)、重结晶

黄连总生物碱，再次溶于1～10倍水中，升温溶解后，加入氯化钠再次结晶；离心洗涤后即为纯品；

10)、烘干

将过滤后的黄连总生物碱烘干即为黄连总生物碱产品。

2.根据权利要求1所述的黄连总生物碱提取方法，其特征在于：所述除杂用的吸附剂为活性白土、硅胶、活性炭或大孔树脂。

3.根据权利要求1所述的黄连总生物碱提取方法，其特征在于：预浓缩处理采用常压浓缩、减压浓缩、超滤或渗透工艺技术。

4.根据权利要求1所述的黄连总生物碱提取方法，其特征在于：所述高价金属盐为铁、锌，铜、钙、镁、锰、钡、钛或铝的盐酸盐或者硫酸盐。

5.根据权利要求1所述的黄连总生物碱提取方法，其特征在于：所述黄连总生物碱产品的活性成分为黄连素、黄连碱、药根碱、巴马汀、表小檗碱，总生物碱的含量为20％以上，其中黄连素的含量10％以上。