CN101723950B - 黄连碱的提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黄连碱的提取方法，包括如下操作：原料酸提-酸提液中和以及沉淀除杂-沉淀除小檗碱-溶液调碱性-层析柱分离-沉淀结晶-晶体产物烘干-产品，本发明以黄连、黄柏、三棵针中的至少一种作为原料，结合黄连生物碱中各种成分的物理化学特性，在小檗碱提取的基础上，进一步通过层析操作实现药根碱、黄连碱和巴马汀的有效分离，本发明的方法工艺简单、实施容易、重复性好，黄连碱的提取效率高，能够广泛用于黄连碱的规模化生产并且成本低廉，本发明的方法制得的产品中黄连碱纯度可达90％以上，完全能够作为抗菌、降糖、降血脂、抗癌、促胃动力等药品的原料药，也可以作为其他产品原料之用。

Description

黄连碱的提取方法

技术领域

本发明涉及生物提取技术，特别涉及一种黄连碱的提取方法。

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。黄连的活性成分为黄连生物碱，主要包括：小檗碱、药根碱、黄连碱和巴马汀等(钟国跃，黄小平，马开森，陈仕江，张毅，秦松云，我国黄连(味连)质量评价研究，中国中药杂志，V30(7)：594，2005)。黄连碱具有好的杀虫活性，能够诱导神经细胞分化，同时具有抗癌、免疫、平滑肌松弛和抗肾炎等作用，黄连碱具有良好的抗微生物活性，其抗卡尔酵母菌的效力比小檗碱、巴马汀及非洲防己碱都强。

目前，对黄连素提取工艺的报道很多，如申请号为96105233.3和91105606.8的中国专利，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，酸提液用石灰中和，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；黄连素的提取已经实现了工业化生产。

关于药根碱提取方面的文献报道也有一些，如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)，没有提到黄连碱的提取。

李学刚等报道了“一种以黄连须根为原料联产黄连生物碱提取方法”(专利申请号：200810233362.X)，该专利提出了小檗碱和药根碱两个单体同时提取的工艺技术，但是没有提到黄连碱的提取分离，也有文献报道甲基黄连碱的提取分离(杨培全等，川产野黄连根茎中生物碱的研究，药学学报，V11(6)：382，1964)，但同样没有提到黄连碱的分离。

李峰等提供了一种从黄连中提取黄连碱的方法：黄连用1％的盐酸提取，酸提液减压浓缩后调酸度沉淀除杂；上清液加5％的碘化钾沉淀黄连碱粗品，黄连碱粗品用氯仿和甲醇(1∶1)加热溶解，冷却结晶，得到黄连碱二次粗品；二次粗品上氧化铝柱层析，最后得到黄连碱纯品(李峰，黄连的化学成分及质量标准研究。四川大学硕士学位论文，2007)；该工艺技术需要使用贵重试剂碘化钾，而且氯仿重结晶安全性也不好，难以满足大规模制备的需要。

到目前为止，从文献上看到的提取黄连碱的工艺，大多数需要碘化钾沉淀操作；工业化生产成本高，难以大规模进行。蒋伟哲报道的“制备色谱系统从岩黄连中分离岩黄连碱”的方法报道了利用制备型液相色谱分离纯化黄连碱方法(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)；由于采用的是制备型液相色谱，设备昂贵，投资大，同样不利于实现工业化生产。

针对现有黄连碱提取技术的不足，需要一种黄连碱的提取方法，工艺简单，实施容易，能够适应规模化生产且成本低廉，同时提取效率高，产品纯度好。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种黄连碱的提取方法，能够实现黄连碱的提取分离，并且工艺简单，能耗小，实施容易，能够适应规模化生产且成本低廉，同时提取效率高，产品纯度好。

本发明所述的黄连碱的提取方法，包括如下步骤：

(1)以黄连、黄柏、三棵针中的至少一种作为提取黄连碱的原料；

(2)对所述原料进行至少2次酸提，分别得到各次酸提的酸提液，酸提过程中的物料温度不低于室内温度；

(3)调节所得酸提液的PH值为10-12，静置待充分沉淀后，弃沉淀，得上清液；

(4)用盐酸调节所得上清液的PH值为1-4，然后加入占上清液总重1-20％的碱金属氯化物并使其充分溶解，静置待充分沉淀后过滤，得盐酸小檗碱固体和酸性滤液；

(5)调节步骤(4)所得酸性滤液的PH值为7-14，静置待充分沉淀后过滤，得滤液；

(6)步骤(5)所得滤液按照每分钟0.001-0.1倍层析柱填料体积的速度上层析柱，待层析柱吸附饱和后，先用1～10倍层析柱填料体积的浓度为0.1～5N碱水洗涤除杂，然后采用洗脱液对层析柱洗脱，得黄连碱组分，所述层析柱填料为极性大孔树脂、聚酰胺或三氧化二铝，所述洗脱液由乙醇与浓度为0.1～5N的铵盐溶液按照1∶1～5的重量比混合而成；

(7)所得黄连碱组分按照每分钟0.01～0.1倍层析柱填料体积的速度上D101非极性大孔树脂层析柱，待吸附饱和后，用乙醇进行洗脱，得洗脱产物；

(8)对所得洗脱产物进行减压蒸馏，得馏出物和蒸馏底物，所得蒸馏底物浓缩至干后用无水乙醇进行重结晶，得结晶产物；

(9)对所述结晶产物进行干燥，即得黄连碱产品。

进一步，步骤(4)中，所述碱金属氯化物为氯化钠。

本发明的有益效果是：

本发明的黄连碱的提取方法以黄连、黄柏、三棵针中的至少一种作为原料，结合黄连生物碱中各种成分的物理化学特性，在小檗碱提取的基础上，对提取小檗碱后所得母液中的黄连碱采用层析方法进行分离，分离的同时实现母液的高效浓缩，省却了传统工艺中加热浓缩步骤，既避免黄连碱分解，也大大降低了能耗，同时保障产品的纯度。

本发明的方法工艺简单、实施容易、重复性好，原料的利用率好，黄连碱的提取效率高(可实现原料中50％及以上黄连碱的分离和提取)，本发明的方法能够广泛用于黄连碱的规模化生产并且成本低廉。

采用本发明的方法得到的产品，其纯度可达90％以上，完全可以作为抗菌、降糖、降血脂、抗癌、促胃动力等药品的原料药，也可以作为其他产品原料之用。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例1

a)取黄连1kg，破碎后过20目筛，再将黄连浸于5升质量浓度为1％的硫酸溶液中，升温到100℃并提取0.1小时后过滤，得第一次的酸提液和残渣；本实施例中，硫酸的浓度为0.05～1％、体积为原料药体积的3-5倍均可实现较好的酸提效果；

b)按照步骤a的方法对所述残渣再进行3次酸提，分别得到三次酸提的酸提液，将第一次酸提和第二次酸提的酸提液合并并用石灰乳中和到pH为10，静置24小时后，弃酸提液中的沉淀，得上清液；需要说明的是，对原料进行两次酸提即可提取出90％以上的黄连总生物碱，而本步骤中对原料进行4次酸提，所得第三次的酸提液用作下批原料第一次酸提的提取原液，第四次的酸提液用作下批原料第二次酸提的提取原液，4次酸提的目的在于进一步提高原料的有效利用率，并降低酸液消耗，节约成本；

c)步骤b所得上清液用浓盐酸调节pH值至1，然后加入重量为上清液重量1％的氯化钠并使氯化钠充分溶解，静置待溶液充分沉淀后过滤，得盐酸小檗碱固体和酸性滤液；本步骤中，氯化钠还以采用其他碱金属氯化物替代，但氯化钠成本更为低廉，经本发明人实验证实，小檗碱会对黄连碱的层析分离造成干扰，故本步骤操作的目的在于引入氯离子以使小檗碱沉淀，需要说明的是，本步骤中，调节PH值所用的酸也可以是硫酸，而采用浓盐酸调节PH值的目的在于避免给溶液中带入过多杂质离子。

d)所得酸性滤液用氢氧化钠调节pH值为7，然后静置，待溶液充分沉淀后过滤，得滤液；本步骤中，用于调节PH值的碱类还可以是碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、氨水、氢氧化钙和氧化钙等中的任何一种；

e)步骤d所得滤液按照每分钟0.001倍层析柱填料体积的速度上层析柱，本实施例中，所述层析柱填料为HP600大孔树脂(河北沧州宝恩化工有限公司产品)，待填料吸附饱和后，先用1倍层析柱填料体积的浓度为0.1N的氨水按照上柱相同的速度洗涤；然后，换用洗脱液对层析柱洗脱，并收集黄连碱组分，本步骤中，所述洗脱液由浓度为0.1N的氯化铵与乙醇按照1∶1的重量比复配而成；需要说明的是，所述层析柱填料采用极性大孔树脂或聚酰胺或三氧化二铝均能够实现本发明的目的，但采用极性大孔树脂时的层析分离效果最佳；所述洗脱液由乙醇与浓度为0.1～5N的铵盐溶液按照1∶1～5的重量比复配而成均能够实现本发明的目的；

f)所得黄连碱组分按照每分钟0.01倍层析柱填料体积的速度上D101非极性大孔树脂层析柱，待吸附饱和后，先用2倍非极性大孔树脂体积的蒸馏水洗涤除杂，然后用乙醇洗脱，得洗脱产物；

g)对所得洗脱产物进行减压蒸馏，得乙醇和馏出底物，所得馏出底物浓缩至干后用无水乙醇进行重结晶，得结晶产物；

h)所得晶体产物于60℃下干燥，即得所需产品。

采用本实施例方法，原料中黄连碱的提取率为60％，本发明所述黄连碱的提取率为产品中黄连碱与原料中黄连碱的重量百分比，产品经HPLC检测，黄连碱的含量为95％。

实施例2

a.取黄柏1kg，破碎后过20目筛，再将黄连浸于15升质量浓度为0.05％的硫酸溶液中，于室温条件下酸提24h后过滤，得第一次的酸提液和残渣；

b.步骤a所得残渣用10升0.05％的硫酸溶液进行酸提，提取条件同步骤a)，得第二次的酸提液和滤渣；

c.再按照步骤b的方法对步骤b所得滤渣进行两次酸提，将第一次酸提和第二次酸提的酸提液合并并用氢氧化钙中和到pH为11，静置24小时后，弃酸提液中的沉淀，得上清液；本实施例中，第三次酸提液和第四次酸提液的处理方法与实施例1相同；

d.步骤c所得上清液用盐酸调节pH值至4，然后加入重量为上清液重量20％的氯化钾并使氯化钾充分溶解，静置待溶液充分沉淀后过滤，得盐酸小檗碱固体和酸性滤液；

e.所得酸性滤液用氢氧化钾调节pH值为12，然后静置，待溶液充分沉淀后过滤，得滤液；

f.步骤e所得滤液按照每分钟0.1倍层析柱填料体积的速度上层析柱，本实施例中，所述层析柱填料为HP450大孔树脂(沧州宝恩化工有限公司产品)，待填料吸附饱和后，先用10倍柱子填料体积、浓度为5N的氨水按照上柱相同的速度洗涤；然后，换用洗脱液对层析柱洗脱，得到黄连碱组分，本实施例中，所述洗脱液由乙醇和浓度为5N的硫酸铵溶液按照1∶5的重量比复配而成；

g.所得黄连碱组分按照每分钟0.1倍层析柱填料体积的速度上D101非极性大孔树脂层析柱吸附，吸附饱和后，用2倍大孔树脂体积的蒸馏水洗涤，然后用工业酒精洗脱，得洗脱液。

h.对所得洗脱液进行减压蒸馏，得乙醇和馏出底物，所得馏出底物浓缩至干后用无水乙醇重结晶，得结晶产物；

i.所得晶体产物于60℃下干燥，即得所需产品。

采用本实施例方法，原料中黄连碱的提取率为82％，产品经HPLC检测，其黄连碱的含量为92％。

实施例3

a.取黄连、黄柏与三棵针的混合物1kg，破碎后过20目筛，再将黄连浸于8升质量浓度为0.3％的硫酸溶液中，升高物料温度至60℃并酸提6h后过滤，得第一次的酸提液和残渣；

b.所得残渣用5升0.3％的硫酸溶液进行酸提，酸提温度为60℃，酸提时间为2小时，得到第二次的酸提液和滤渣；

c.再按照步骤b的方法对所得滤渣进行两次酸提，将第一次酸提和第二次酸提的酸提液合并并用氢氧化钠中和到pH为12，静置24小时后，弃酸提液中的沉淀，得上清液；本实施例中，第三次酸提液和第四次酸提液的处理方法与实施例1相同；

d.步骤c所得上清液用浓盐酸调节pH值至2，然后加入重量为上清液重量5％的氯化钠并使氯化钠充分溶解，静置待溶液充分沉淀后过滤，得盐酸小檗碱固体和酸性滤液；

e.所得酸性滤液用氨水调节pH值为11，然后静置，待溶液充分沉淀后过滤，得滤液；

f.步骤e所得滤液按照每分钟0.05倍层析柱填料体积的速度上层析柱，本实施例中，所述层析柱填料为三氧化二铝，待填料吸附饱和后，先用5倍层析柱填料体积的1N的氨水按照与上柱相同的速度洗涤；然后，换用洗脱液对层析柱洗脱，并收集黄连碱组分，所述洗脱液由乙醇与浓度为1N的硝酸铵溶液按照1∶3的重量比复配而成；

g.所得黄连碱组分按照每分钟0.05倍层析柱填料体积的速度上D101非极性大孔树脂层析柱吸附，待吸附饱和后，用2倍大孔树脂体积的蒸馏水洗涤，然后用工业酒精洗脱，得洗脱产物。

h.对所得洗脱产物进行减压蒸馏，得乙醇和馏出底物，所得馏出底物浓缩至干后用无水乙醇重结晶，得结晶产物；

i.所得晶体产物于60℃下干燥，即得所需产品。

j.采用本实施例方法，原料中黄连碱的提取率为73％，产品经HPLC检测，其黄连碱含量为96％。

实施例4

本实施例按照实施例3的工艺条件进行重复操作，区别在于实施例3所述的三氧化二铝在本实施例中由HP500大孔树脂(沧州宝恩化工有限公司产品)替代。

采用本实施例方法，原料中黄连碱的提取率为81％，产品经HPLC检测，其黄连碱的含量为90％。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种黄连碱的提取方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)以黄连、黄柏、三棵针中的至少一种作为提取黄连碱的原料；

(2)对所述原料进行至少2次酸提，分别得到各次酸提的酸提液，酸提过程中的物料温度不低于室内温度；

(3)调节所得酸提液的pH值为10-12，静置待充分沉淀后，弃沉淀，得上清液；

(4)用盐酸调节所得上清液的pH值为1-4，然后加入占上清液总重1-20％的碱金属氯化物并使其充分溶解，静置待充分沉淀后过滤，得盐酸小檗碱固体和酸性滤液；

(5)调节步骤(4)所得酸性滤液的pH值为7-14，静置待充分沉淀后过滤，得滤液；

(6)步骤(5)所得滤液按照每分钟0.001-0.1倍层析柱填料体积的速度上层析柱，待层析柱吸附饱和后，先用1～10倍层析柱填料体积的浓度为0.1～5N碱水洗涤除杂，然后采用洗脱液对层析柱洗脱，得黄连碱组分，所述层析柱填料为极性大孔树脂、聚酰胺或三氧化二铝，所述洗脱液由乙醇与浓度为0.1～5N的铵盐溶液按照1∶1～5的重量比混合而成；

(7)所得黄连碱组分按照每分钟0.01～0.1倍层析柱填料体积的速度上D101非极性大孔树脂层析柱，待吸附饱和后，用乙醇进行洗脱，得洗脱产物；

(8)对所得洗脱产物进行减压蒸馏，得馏出物和蒸馏底物，所得蒸馏底物浓缩至干后用无水乙醇进行重结晶，得结晶产物；

(9)对所述结晶产物进行干燥，即得黄连碱产品。

2.根据权利要求1所述的黄连碱的提取方法，其特征在于：步骤(4)中，所述碱金属氯化物为氯化钠。