CN101429197B - 一种以黄连须根为原料联产黄连生物碱提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以黄连须根为原料联产黄连生物碱的提取工艺技术，其工艺流程如下：黄连须根—加入适量0.05～1％的硫酸浸泡—中和沉淀除杂—上阳离子分离柱—分步洗脱—分组分脱色—回收溶剂—分步沉淀结晶—烘干—药根碱单体、小檗碱单体、黄连复合生物碱。本工艺药根碱和小檗碱单体的含量在90％以上，复合生物碱总碱含量50％以上。提取工艺中，经过中和除杂的操作步骤，提高上柱分离的效率；分步洗脱实现生物碱单体的分离；产品经过上柱分级分离，实现了生物碱的分离。

Description

一种以黄连须根为原料联产黄连生物碱提取方法

技术领域

本发明属于生物提取技术，具体涉及一种以黄连须根为原料提取黄连生物碱的工艺。

背景技术

黄连味苦，性寒，有泻火、解毒、清热、燥湿的功能，《神农本草经》将其列为上品。石柱为我国黄连主产区，石柱黄连完成GAP规范化栽培基地验收，获得国家地理标志性产品。石柱黄连收获黄连时副产大量的黄连须根。现代药物化学研究结果表明，黄连须根的活性成分(生物碱)组成与黄连类似，也含有小檗碱、药根碱、黄连碱和巴马汀等(冯敏等，味连及其副产物有效成分和氨基酸含量的研究.中药材，2005，28(9)：753-754)，具有较好的利用价值。现代药理学和临床研究结果表明，黄连生物碱具有抗菌、降血脂和降血糖等生理活性。具有较好的开发利用价值。

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；但是，以黄连须根为原料提取小檗碱的工艺技术尚未见报道。到目前为止，关于药根碱的提取方面的文献报道较少，冯艳明等报道了一种“从生产盐酸黄连素的母液中提取分离盐酸药根碱”的方法，具体包括：将生产黄连素的母液用氢氧化钠中和后，进行减压浓缩，冷却结晶，活性炭脱色，上聚酰胺层析柱，氨水分步洗脱，减压浓缩后结晶，丙酮和乙醇中重结晶等步骤(冯艳明等，从生产盐酸黄连素的母液中提取分离盐酸药根碱，中国中药杂志，1989，14(1)：29)；但是，从黄连须根中提取药根碱的技术尚未见报道。黄连碱的生产工艺更少，蒋伟哲报道的“制备色谱系统从岩黄连中分离岩黄连碱”的方法是唯一能够查阅到的关于黄连碱的制备技术(蒋伟哲等，制备色谱系统从岩黄连中分离岩黄连碱。中草药，2006，37(7)：1017)；以黄连须根为原料提取黄连碱的工艺技术尚未见报道。

关于从黄连须根中同时提取药根碱单体、小檗碱单体、及黄连复合生物碱等的工艺技术，尚未见报道。

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；提取药根碱和黄连碱的工艺技术报道很少。以黄连须根为原料，同时提取药根碱单体、小檗碱单体和黄连复合生物碱的联产工艺技术，尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提取黄连生物碱的提取方法，它以黄连须为原料，提取药根碱单体、小檗碱单体和黄连复合生物碱。

本发明方法包括：

1)、原料准备

将黄连须根去除泥沙，晾干或者不晾干直接作为加工的原料；

2)、提取

将原料加入到浸泡池或者提取釜中，加入3～15倍体积且浓度为0.05～1％的硫酸水溶液，在10～100℃下保温提取0.1～48小时，得第一次提取液；将提取后的残渣再次用3～15倍体积且浓度为0.05～1％的硫酸水溶液在10～100℃下保温提取0.1～48小时，得第二次提取液；第三、四次提取采用与第二次提取相同的方法，分别得到第三、四次提取液；第一次和第二次提取液用于生产产品，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；

3)、提取液中和沉淀

将第一次和第二次提取液合并，用石灰乳中和，然后静止沉淀，过滤分出上清液备用，沉淀丢弃；

4)、上柱洗涤

上清液按照每分钟0.001～0.1倍柱子的速度上柱，纯化柱的填料为阳离子交换树脂，上柱完成后即树脂吸附饱和后，用水充分洗涤树脂；

5)、分步洗脱

将水洗涤后的树脂，用碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液洗脱树脂上的药根碱，得到药根碱组分；然后换用氢氧化钠洗脱色素；再用水洗涤树脂到中性；最后，用硫酸溶液洗脱小檗碱等生物碱，得到复合生物碱组分；

6)、分步处理

将药根碱组分和复合生物碱组分分别加入溶液量0.1％的活性炭室温下脱色30分钟；过滤后，药根碱和复合生物碱脱色液分别浓缩到生物碱含量为5％左右；

7)、分级沉淀

药根碱浓缩溶液在搅拌下加入氯化钠，放置12～48小时，至充分结晶为止，过滤得到药根碱单体；复合生物碱浓缩溶液在搅拌下加入氯化钠，放置12～48小时，过滤得到小檗碱；提取小檗碱后的母液在搅拌下，继续补加氯化钠和硫酸锌，放置24～48小时，至充分结晶为止，过滤得到黄连复合生物碱；

8)、烘干

药根碱沉淀、小檗碱沉淀和复合生物碱沉淀分别过滤，沉淀用适量水洗涤后烘干即为药根碱、小檗碱和黄连复合生物碱产品。其中药根碱含量达到90％以上，小檗碱含量达到90％以上，黄连复合生物碱总碱含量达到50％以上。

所述步骤3)用石灰乳中和到溶液的pH为4～10，静止沉淀的时间为3～48小时。

所述步骤4)用阳离子树脂吸附黄连复合生物碱。

所述步骤5)在树脂上洗脱药根碱是采用0.1～2mole/L浓度且pH＝9.0的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液；用0.1～2mole/L的氢氧化钠洗脱色素除杂；用0.01～2mole/L的硫酸溶液洗脱阳离子树脂上的小檗碱等黄连生物碱。

所述步骤7)复合生物碱浓缩溶液在搅拌下是按照溶液体积2～5％的比例逐步加入氯化钠，选择性地沉淀出其中的小檗碱；提取小檗碱后的母液继续补加母液体积20％比例的氯化钠和0.1～3％的硫酸锌，提取黄连复合生物碱。

或者，本发明方法包括：

1)、原料准备

将黄连须去除泥沙，晾干或者不晾干直接作为加工的原料。

2)、提取

将原料加入到浸泡池或者提取釜中，加入3～15倍体积且浓度为0.05～1％的硫酸水溶液，在10～100℃下保温提取0.1～48小时，得第一次提取液；将提取后的残渣再次用3～15倍体积且浓度为0.05～1％的硫酸水溶液在10～100℃下保温提取0.1～48小时；第三、四次提取采用与第二次提取相同的方法，分别得到第三、四次提取液；第一次和第二次提取液用于生产产品，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；

3)、提取液中和沉淀

将第一次和第二次提取液合并，然后用石灰乳中和到溶液的pH为4～10，静止沉淀3～48小时。过滤分出上清液备用。沉淀丢弃。

4)、上柱洗涤

上清液按照每分钟0.001～0.1倍柱子的速度上柱。纯化柱的填料为阳离子交换树脂。上柱完成后(树脂吸附饱和)，用10倍体积的水充分洗涤树脂。

5)、分步洗脱

水洗涤后的树脂，用0.1～2mole/L浓度的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液(pH＝9.0)洗脱树脂上的药根碱；然后换用0.1～2mole/L的氢氧化钠洗脱色素；再用水洗涤树脂到中性；最后，用2倍树脂体积0.01～2mole/L的硫酸溶液洗脱小檗碱等生物碱。

6)、分步处理

药根碱组分和复合生物碱组分分别加入溶液量0.1％的活性炭室温下脱色30分钟。过滤后，上清液分别浓缩到生物碱含量为5％左右。

7)、分级沉淀

药根碱溶液在搅拌下，按照溶液体积加入10～20％的比例逐步加入氯化钠，放置12～48小时，至充分结晶为止，过滤得到药根碱单体。复合生物碱溶液，在搅拌下按照溶液体积加入2～5％的比例逐步加入氯化钠，放置12～48小时，过滤得到小檗碱；母液在搅拌下，继续补加母液体积20％比例的氯化钠和0.1～3％的硫酸锌，放置24～48小时，至充分结晶为止，过滤得到复合生物碱。

8)、烘干

过滤并洗涤后的沉淀分别烘干即为药根碱、小檗碱和黄连复合生物碱产品。药根碱含量达到90％以上，小檗碱含量达到90％以上，黄连复合生物碱总碱含量达到50％以上。

本发明黄连须根得到充分利用，得到的产品多，可以满足不同领域的需求；本工艺技术的生产成本低，适合大规模工业化生产。

本发明的产品(药根碱)可以作为抗菌、降糖、促胃动力等药品的原料药，也可以作为其他产品原料之用；小檗碱可以作为抗菌、降糖、降血脂药物使用；黄连复合生物碱可以作为黄连的浓缩产品使用。

本发明具有以下优点：

①、本工艺技术以黄连须为原料，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、本工艺技术资源利用充分，同时获得药根碱单体、小檗碱单体和黄连复合生物碱三个产品，大大降低了生产成本，适合工业化生产。

③、本工艺技术经过一次分离即可获得含量为90％以上的药根碱和小檗碱产品，如果采用重结晶一次，可以获得95％以上含量产品。

具体实施方式

实施例1：

1公斤黄连须根，加入3升1％的硫酸溶液，升温到100℃回流提取0.1小时，过滤，得第一次提取液；残渣再用3升1％的硫酸溶液升温到100℃提取，得到第二次提取液，按照第二次提取的方法再重复提取两次，分别得到第三和第四次提取液；合并第一次和第二次提取液(三次提取和四次提取用于下一批原料的处理)；将合并液用石灰乳中和到溶液的pH＝4，静止分层3小时，过滤；上清液按照每分钟0.001倍树脂体积的速度上阳离子交换树脂，吸附饱和后，用10倍量自来水充分洗涤(洗涤速度与上柱速度一样)；然后用0.1mole/L浓度的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液(pH＝9.0)洗脱树脂上的药根碱(薄层层析监测药根碱洗脱完全为止)；然后换用0.1mole/L的氢氧化钠洗脱色素；再用水洗涤树脂到中性；最后，用2倍树脂体积0.01mol e/L的硫酸溶液洗脱小檗碱等生物碱；药根碱和复合生物碱溶液分别用0.1％的活性炭室温下搅拌脱色30分钟，过滤；滤液浓缩到溶液含生物碱5％左右；药根碱溶液中加入10％氯化钠，沉淀放置12小时，过滤、洗涤、50～70℃下烘干，得到药根碱单体；复合生物碱溶液搅拌下加入2％的氯化钠，静止12小时，过滤，洗涤，50～70℃下烘干，得到小檗碱单体；小檗碱生产母液中补加20％的氯化钠和0.1％的硫酸锌，充分搅拌后静止24小时，过滤，洗涤，50～70℃下烘干，得到黄连复合生物碱。药根碱含量90％，小檗碱含量90％，黄连复合生物碱含量50％。

实施例2

1公斤黄连须根，加入15升0.05％的硫酸溶液，室温下浸泡24小时后，过滤，得第一次提取液；残渣再用10升0.05％的硫酸溶液提取，得到第二次提取液，按照上第二次提取方法再重复提取两次，分别得到第三和第四次提取液；合并第一次和第二次提取液(三次提取和四次提取用于下一批原料的处理)；合并液用石灰乳中和到溶液的pH＝10，静止分层24小时，过滤；上清液按照每分钟0.1倍树脂体积的速度上阳离子交换树脂，吸附饱和后，用10倍量自来水充分洗涤(洗涤速度与上柱速度一样)；然后用2mole/L浓度的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液(pH＝9.0)洗脱树脂上的药根碱(薄层层析监测药根碱洗脱完全为止)；然后换用2mole/L的氢氧化钠洗脱色素；再用水洗涤树脂到中性；最后，用2倍树脂体积2mole/L的硫酸溶液洗脱小檗碱等生物碱；药根碱和复合生物碱溶液分别用0.1％的活性炭室温下搅拌脱色30分钟，过滤；滤液浓缩到溶液含生物碱5％左右；药根碱溶液中加入20％氯化钠，沉淀放置24小时，过滤、洗涤、50～70℃下烘干，得到药根碱单体；复合生物碱溶液搅拌下加入5％的氯化钠，静止24小时，过滤，洗涤，50～70℃下烘干，得到小檗碱单体；小檗碱生产母液中补加20％的氯化钠和3％的硫酸锌，充分搅拌后静止48小时，过滤，洗涤，50～70℃下烘干，得到黄连复合生物碱。药根碱含量90％，小檗碱含量90％，黄连复合生物碱含量50％。

实施例3

1公斤黄连须根，加入10升0.4％的硫酸溶液，升温到60℃回流提取1小时，过滤得第一次提取液；残渣再用10升0.4％的硫酸溶液升温到60℃提取，得到第二次提取液，按照第二次提取方法再重复提取两次，分别得到第三和第四次提取液；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)；合并液用石灰乳中和到溶液的pH＝6，静止分层12小时，过滤；上清液按照每分钟0.01倍树脂体积的速度上阳离子交换树脂，吸附饱和后，用10倍量自来水充分洗涤(洗涤速度与上柱速度一样)；然后用1mole/L浓度的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液(pH＝9.0)洗脱树脂上的药根碱(薄层层析监测药根碱洗脱完全为止)；然后换用1mole/L的氢氧化钠洗脱色素；再用水洗涤树脂到中性；最后，用2倍树脂体积1mole/L的硫酸洗脱小檗碱等生物碱；药根碱和复合生物碱溶液分别用0.1％的活性炭室温下搅拌脱色30分钟，过滤；滤液浓缩到溶液含生物碱5％左右；药根碱溶液中加入15％氯化钠，沉淀放置48小时，过滤、洗涤、50～70℃下烘干，得到药根碱单体；复合生物碱溶液搅拌下加入3％的氯化钠，静止48小时，过滤，洗涤，50～70℃下烘干，得到小檗碱单体；小檗碱生产母液中补加20％的氯化钠和1％的硫酸锌，充分搅拌后静止48小时，过滤，洗涤，50～70℃下烘干，得到黄连复合生物碱。药根碱含量90％，小檗碱含量90％，黄连复合生物碱含量50％。

实施例4

1公斤黄连须根，加入8升0.2％的硫酸溶液，室温下浸泡12小时后，过滤得第一次提取液；残渣再用8升0.2％的硫酸溶液提取，得到第二次提取液，按照第二次提取方法再重复提取两次，分别得到第三和第四次提取液；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)；合并液用石灰乳中和到溶液的pH＝8，静止分层10小时，过滤；上清液按照每分钟0.03倍树脂体积的速度上阳离子交换树脂，吸附饱和后，用10倍量自来水充分洗涤(洗涤速度与上柱速度一样)；然后用0.5mole/L浓度的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液(pH＝9.0)洗脱树脂上的药根碱(薄层层析监测药根碱洗脱完全为止)；然后换用0.5mole/L的氢氧化钠洗脱色素；再用水洗涤树脂到中性；最后，用2倍树脂体积0.5mole/L洗脱小檗碱等生物碱；药根碱和复合生物碱溶液分别用0.1％的活性炭室温下搅拌脱色30分钟，过滤；滤液浓缩到溶液含生物碱5％左右；药根碱溶液中加入18％氯化钠，沉淀放置20小时，过滤、洗涤、50～70℃下烘干，得到药根碱单体；复合生物碱溶液搅拌下加入4％的氯化钠，静止20小时，过滤，洗涤，50～70℃下烘干，得到小檗碱单体；小檗碱生产母液中补加20％的氯化钠和0.5％的硫酸锌，充分搅拌后静止30小时，过滤，洗涤，50～70℃下烘干，得到黄连复合生物碱。药根碱含量90％，小檗碱含量90％，黄连复合生物碱含量50％。

Claims (5)

1.一种以黄连须根为原料联产黄连生物碱提取方法，本方法以黄连须为原料，采用硫酸溶液浸泡提取药根碱、小檗碱和黄连复合生物碱，所述方法包括：

1)、原料准备

将黄连须根去除泥沙，晾干或者不晾干直接作为加工的原料；

2)、提取

将原料加入到浸泡池或者提取釜中，加入3～15倍体积且浓度为0.05～1％的硫酸水溶液，在10～100℃下保温提取0.1～48小时，得第一次提取液；将提取后的残渣再次用3～15倍体积且浓度为0.05～1％的硫酸水溶液在10～100℃下保温提取0.1～48小时，得第二次提取液；第三、四次提取采用与第二次提取相同的方法，分别得到第三、四次提取液；第一次和第二次提取液用于生产产品，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；

3)、提取液中和沉淀

将第一次和第二次提取液合并，用石灰乳中和，然后静止沉淀，过滤分出上清液备用，沉淀丢弃；

4)、上柱洗涤

上清液按照每分钟0.001～0.1倍柱子的速度上柱，纯化柱的填料为阳离子交换树脂，上柱完成后即树脂吸附饱和后，用水充分洗涤树脂；

5)、分步洗脱

将水洗涤后的树脂，用碳酸钠一碳酸氢钠缓冲溶液洗脱树脂上的药根碱，得到药根碱组分；然后换用氢氧化钠洗脱色素；再用水洗涤树脂到中性；最后，用硫酸溶液洗脱小檗碱等生物碱，得到复合生物碱组分；

6)、分步处理

将药根碱组分和复合生物碱组分分别加入溶液量0.1％的活性炭室温下脱色30分钟；过滤后，药根碱和复合生物碱脱色液分别浓缩到生物碱含量为5％左右；

7)、分级沉淀

药根碱浓缩溶液在搅拌下加入氯化钠，放置12～48小时，至充分结晶为止，过滤得到药根碱单体；复合生物碱浓缩溶液在搅拌下加入氯化钠，放置12～48小时，过滤得到小檗碱；提取小檗碱后的母液在搅拌下，继续补加氯化钠和硫酸锌，放置24～48小时，至充分结晶为止，过滤得到黄连复合生物碱；

8)、烘干

药根碱沉淀、小檗碱沉淀和黄连复合生物碱沉淀分别过滤，沉淀用适量水洗涤后烘干即为药根碱、小檗碱和黄连复合生物碱产品。其中药根碱含量达到90％以上，小檗碱含量达到90％以上，黄连复合生物碱总碱含量达到50％以上。

2.根据权利要求1所述的以黄连须根为原料联产黄连生物碱提取方法，其特征在于用所述步骤3)用石灰乳中和到溶液的pH为4～10，静止沉淀的时间为3～48小时。

3.根据权利要求1或2所述的以黄连须根为原料联产黄连生物碱提取方法，其特征在于所述步骤4)用阳离子树脂吸附黄连复合生物碱。

4.根据权利要求1或2所述的以黄连须根为原料联产黄连生物碱提取方法，其特征在于所述步骤5)在树脂上洗脱药根碱是采用0.1～2mole/L浓度且pH＝9.0的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液；用0.1～2mole/L的氢氧化钠洗脱色素除杂；用0.01～2mole/L的硫酸溶液洗脱阳离子树脂上的小檗碱等黄连生物碱。

5.根据权利要求1或2所述的以黄连须根为原料联产黄连生物碱提取方法，其特征在于所述步骤7)复合生物碱浓缩溶液在搅拌下是按照溶液体积2～5％的比例逐步加入氯化钠，选择性地沉淀出其中的小檗碱；提取小檗碱后的母液继续补加母液体积20％比例的氯化钠和0.1～3％的硫酸锌，提取黄连复合生物碱。