CN101736050B - 一种牛蒡子苷元的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种牛蒡子苷元的制备方法，是将牛蒡子粉碎后，依据自身固有的水解酶酶解。对酶解后的药材进行提取得牛蒡子苷元的粗提物浸膏，再经硅胶柱色谱和溶剂重结晶法对牛蒡子苷元粗提物进行纯化而得到牛蒡子苷元纯品。牛蒡子苷元的纯度大于或等于98％，收率为2％以上。牛蒡子苷元可作为原料药应用于各种相关疾病的药剂中。本发明所述的牛蒡子苷元制备方法的先进性和实用价值在于，本方法不需要采用易燃易爆的有机溶剂对药材进行脱脂，同时利用牛蒡子本身固有的水解酶从药材直接制备牛蒡子苷元。方法简便实用，更适合工业化生产。目前采用药材本身自有的水解酶制备进行化合物的转化制备方法在国内外是很少见的。

Description

一种牛蒡子苷元的制备方法
技术领域
本发明涉及一种药物原料药的制备方法，具体涉及牛蒡子苷元(英文名，Arctigenin)的制备新方法。本发明所述的方法是指通过牛蒡子自身存在的水解酶将药材中的牛蒡子苷酶水解成牛蒡子苷元，再结合色谱分离的方法，从牛蒡子药材直接生产牛蒡子苷元。
本发明所述的牛蒡子苷元制备方法的先进性和实用价值在于，本方法不需要采用易燃易爆的有机溶剂对药材进行脱脂，同时利用牛蒡子本身固有的水解酶从药材直接制备牛蒡子苷元。该方法简便实用，更适合工业化生产。目前采用药材本身自有的水解酶进行化合物的转化制备在国内外是很少见的。
背景技术
牛蒡子(Arctium lappa L.)是具有清热解毒的常用中药之一，收载于历版《中国药典》。牛蒡子苷和苷元共存于牛蒡子中。前者是药材的主要成分。《中国药典》2005版规定药材中牛蒡子苷的含量不少于药材质量的5％。在化学结构上牛蒡子苷比牛蒡子苷元少一分子葡萄糖基。牛蒡子苷在肠道菌群的作用下代谢成牛蒡子苷元，实验结果表明牛蒡子苷体外在抑菌、抗病毒和抗肿瘤方面活性较弱，它是通过代谢成牛蒡子苷元来发挥作用的。(米靖宇，宋纯清.牛蒡子中木脂素类化合物的抗肿瘤及其免疫活性.时珍国医国药 2002，13(3)：168-169)。我们曾对高纯度牛蒡子苷及苷元的制备方法进行研究(中国专利：一种制备牛蒡子苷及其苷元的方法，申请号：200610046797.4)。之后我们对牛蒡子苷元的制备工艺进行了探索。
目前已有关于牛蒡子苷元的制备方法研究(中国专利：一种制备抗病毒与抗肿瘤天然药物牛蒡子苷元的方法，申请号：20041005465.0；牛蒡苷元前体药物及其制备方法与用途，申请号：200710014283.5)。我们在前期牛蒡子药材炮制的研究中发现即使没有外界菌或酶的条件下，药材中牛蒡子苷也会转化成苷元。经过试验证明牛蒡子中确有水解酶的存在，进一步经过条件探索和优化形成本专利技术。以往的牛蒡子苷元制备方法基本上都是采取先提取牛蒡子苷，然后再用蜗牛酶、苦杏仁酶等酶解或盐酸等酸水解方法制备牛蒡子苷元。由于牛蒡子苷的水溶性差，酶解时溶液浓度较低，工业生产成本高。另外牛蒡子苷元是具有内酯结构的木脂素类化合物，在强酸水解条件下易于发生变旋。以往的工艺在提取牛蒡子苷之前一般需要脱脂，脱脂采用的溶剂为易燃易爆的有机溶剂，不仅价格贵，而且不安全，不利于工业化生产。牛蒡子苷元具有抗癌、抑菌消炎和抗病毒等作用。因此牛蒡子苷可作为原料药，单独或与其它药物组合制备具有相应药理作用的药剂，应用于临床。
发明内容
本发明的目的旨在建立应用简便实用的方法从牛蒡子药材中直接制备高纯度牛蒡子苷元的方法，克服现有技术的不足，如采用易燃易爆的有机溶剂脱脂等，降低生产成本，而更加适用于工业化生产。
本发明的目的是这样实现的：
一种牛蒡子苷元的制备方法是将牛蒡子粉碎后，酶解。对酶解后的药材进行提取得牛蒡子苷元重量百分含量为30％以上的粗提物浸膏，再经硅胶柱色谱和溶剂重结晶法对牛蒡子苷元粗提物进行纯化而得到牛蒡子苷元纯品。牛蒡子苷元可作为原料药应用于各种相关疾病的药剂中。
所述的牛蒡子药材粉碎后药材粉末的目数为10-60目。
所述的酶解是依据牛蒡子中自身的水解酶酶解，而不需要另外加入水解酶。酶解的条件是：(1)水的用量：牛蒡子药材3-15倍(重量比)；(2)酶解的温度：25-50℃；(3)酶解时间为1.5-12小时。
所述的牛蒡子苷元重量百分含量为30％以上粗提物浸膏的制备方法有两种：(1)醇提法：将酶解液浓缩，加乙醇配成醇浓度为10-95％(体积比)；回流提取1-3小时。滤过，再用10-95％醇水提取2-3次。合并提取液，经减压浓缩得牛蒡子苷元粗提物浸膏；(2)超临界流体萃取法：酶解液过滤，乙酸乙酯萃取，得牛蒡子苷元粗提物浸膏(I)。酶解后药材干燥后，采用二氧化碳超临界流体萃取法萃取药材得牛蒡子苷元粗提物浸膏(II)。浸膏(I)和浸膏(II)合并得总牛蒡子苷元粗提取物浸膏。超临界流体萃取法的条件是：压力：20-70MPa；温度：35-70℃；流量：2-7升/分；夹带剂用量：0-10％乙醇。上述得到的牛蒡子苷元浸膏再经硅胶柱色谱和重结晶的方法，对其进行纯化而获得牛蒡子苷元纯品。上述牛蒡子苷元粗提物的纯化方法中所述的硅胶柱色谱是指一次或多次柱层析，填充材料为硅胶(100-300目，用量为样品量的5-20倍)，洗脱剂为氯仿-甲醇(100∶0-95∶5)。上述的重结晶所用的溶剂是甲醇，乙醇，丙酮，氯仿，水中的一种或混合物。
专利中所述的牛蒡子苷元的纯度大于或等于98％(重量比)，收率按药材计算为2％(重量比)以上。
由于牛蒡子苷元具有多方面的药理作用，本专利所得的牛蒡子苷元可以单独或与其它药物组合作为原料药应用于各种相关疾病的药剂中。
首先本发明公开了一种利用牛蒡子中本身存在的水解酶水解牛蒡子苷使之转化为其苷元的方法。具体过程包括药材的粉碎和酶解两部单元操作，方法操作简单，成本低，易于工业化生产使用。由于酶解条件温和，牛蒡子苷元的内酯环不会开环产生旋光发生改变的产物。
其次本发明公开了牛蒡子苷元的提取方法。对酶解后的药材可以采用以含水醇提取或二氧化碳超临界流体提取的方法。
具体实施方式
实施例1
取牛蒡子药材100克，粉碎，过10目筛子，加水500毫升，在25℃条件下酶解2小时，静止，过滤。滤液减压浓缩至三分之一左右，加乙醇配成20％乙醇的水溶液，加入药材残渣中，回流提取1小时，过滤。残渣继续用20％乙醇提取两次，每次一小时。合并提取液，减压浓缩至近干。然后进行柱层析分离3次。每次用与提取物等量的拌样硅胶(100-120目)拌样，柱层析硅胶为样品量的10倍。用氯仿-甲醇洗脱，氯仿-甲醇体积配比为100∶0-95∶5。合并含有牛蒡苷元的流分，蒸干。用甲醇或乙醇(95％，分析纯)反复重结晶，得纯度为98％以上含量的牛蒡子苷元2.1克。
实施例2
取牛蒡子药材100克，粉碎，过60目筛子，加水1500毫升，在35℃条件下酶解12小时，静止，过滤。滤液减压浓缩至三分之一左右，加乙醇配成60％乙醇的水溶液，加入药材残渣中，回流提取3小时，过滤。残渣继续用30％乙醇提取两次，每次一小时。合并提取液，减压浓缩至近干。然后进行柱层析分离2次。每次用与提取物等量的拌样硅胶(100-120目)拌样，柱层析硅胶为样品量的5倍。用氯仿-甲醇洗脱，氯仿-甲醇体积配比为100∶0-95∶5。合并含有牛蒡苷元的流分，蒸干。用甲醇或乙醇(95％，分析纯)反复重结晶，得纯度为98％以上含量的牛蒡子苷元3.2克。
实施例3
取牛蒡子药材100克，粉碎，过20目筛子，加水1000毫升，在50℃条件下酶解8小时，静止，过滤。滤液减压浓缩近干，加95％乙醇水溶液，加入药材残渣中，回流提取3小时，过滤。残渣继续用95％乙醇提取两次，每次一小时。合并提取液，减压浓缩至近干。然后进行柱层析分离2次。每次用与提取物等量的拌样硅胶(100-120目)拌样，柱层析硅胶为样品量的20倍。用氯仿-甲醇洗脱，氯仿-甲醇体积配比为100∶0-95∶5。合并含有牛蒡苷元的流分，蒸干。用甲醇或乙醇(95％，分析纯)反复重结晶，得纯度为98％以上含量的牛蒡子苷元2.8克。
实施例4
取牛蒡子药材100克，粉碎，过10目筛子，加水600毫升，在35℃条件下酶解5小时，静止，过滤。滤液减压浓缩至200毫升，用乙酸乙酯萃取三次，每次100毫升。乙酸乙酯萃取液合并，减压蒸干得牛蒡子苷元粗提物(I)。药材残渣烘干，采用二氧化碳超临界流体提取，提取条件是：压力：25Mpa；温度：35℃；流量：2升/分。提取后得粗提物(II)。粗提物(I)和粗提物(II)合并，得牛蒡子苷元总粗提物。然后进行柱层析分离2次。每次用与提取物等量的硅胶(100-120目)拌样，柱层析硅胶为样品量的5倍。用氯仿-甲醇洗脱，氯仿-甲醇体积配比为100∶0-95∶5。合并含有牛蒡苷元的流分，蒸干。乙醇(95％，分析纯)反复重结晶，得纯度为98％以上含量的牛蒡子苷元2.2克。
实施例5
取牛蒡子药材100克，粉碎，过60目筛子，加水1500毫升，在35℃条件下酶解5小时，静止，过滤。滤液减压浓缩至200毫升，用乙酸乙酯萃取三次，每次100毫升。乙酸乙酯萃取液合并，减压蒸干得牛蒡子苷元粗提物(I)。药材残渣烘干，采用二氧化碳超临界流体提取，提取条件是：压力：70Mpa；温度：70℃；流量：7升/分；夹带剂：10％乙醇。提取后得粗提物(II)。粗提物(I)和粗提物(II)合并，得牛蒡子苷元总粗提物。然后进行柱层析分离2次。每次用与提取物等量的硅胶(100-120目)拌样，柱层析硅胶为样品量的10倍。用氯仿-甲醇洗脱，氯仿-甲醇体积配比为100∶0-95∶5。合并含有牛蒡苷元的流分，蒸干。50％甲醇反复重结晶，得纯度为98％以上含量的牛蒡子苷元3.3克。
牛蒡子苷元的分析
1.含量测定：
牛蒡子苷元的含量测定采用本实验室自建方法(鞠玫君，窦德强，康廷国.牛蒡子提取物中牛蒡苷和苷元的含量测定.中国现代中药 2008，10(2)：14-16.)，简要过程如下：
1.1仪器与试药
Agilent 1100 series高效液相色谱仪(真空脱气机、四元泵、VMD信号、)；FA-1004电子天平(上海精科天平厂)；CQ-250超声波清洗器(上海超声仪器厂)。
牛蒡苷、牛蒡苷元为自制标准品。甲醇为色谱纯，购于天津市科密欧化学试剂有限公司(批号：20071024)。水为超纯水。样品制备用分析甲醇，购于天津市科密欧化学试剂有限公司(批号：20070418)。丙酮，购于沈阳化学试剂厂(批号：20030901)。95％乙醇，购于华北地区特种化学试剂开发中心(批号：20050318)
1.2测定条件
色谱条件
色谱柱为Kromasil C18 100A(150mm×4.6mm，5μm)。采用梯度洗脱的方式，流动相：甲醇--水。(0～7min 35％～45％甲醇；7～9min 45％～48％甲醇；9～15min 48％～53％甲醇；15～24min 53％～80％甲醇；24～30min 80％～100％甲醇)流速为1.0ml/min；检测波长为280nm。
1.3含量测定
对照品为本实验室自制，经三种薄层展开呈现单一斑点，高效液相检测含量为100％。样品和对照品均配成0.5mg/ml的甲醇溶液。精密吸取牛蒡苷元对照品溶液10μl以及供试品溶液10μl，注入高效液相色谱仪中，测定，即得。
2.牛蒡子苷元的结构鉴定
通过[α]D、NMR和MS与文献对照(参考文献：于德权，杨峻山.分析化学手册.化学工业出版社，1999年10月第二版；孙文基.牛蒡子中牛蒡苷元反相高效液相色谱法测定.药学学报.1992；27(7)：549)，其信号值基本一致而确定为牛蒡子苷元。其[α]D为-38°(MeOH)，mp.98-100℃。ESI-MS：[M+Na]+：m/z 395.
牛蒡子苷元结构：
Figure G2009102205753D00051
表1牛蒡子苷元的NMR数据(CHCl3)
Figure G2009102205753D00061

Claims (8)

1.一种牛蒡子苷元的制备方法，其特征在于牛蒡子粉碎后，依据自身固有的水解酶酶解，对酶解后的药材进行提取得牛蒡子苷元重量百分含量为30％以上的粗提物浸膏，再经硅胶柱色谱和溶剂重结晶法对牛蒡子苷元粗提物进行纯化而得到牛蒡子苷元纯品，牛蒡子苷元可作为原料药应用于各种相关疾病的药剂中。
2.根据权利要求1所述的牛蒡子苷元的制备方法，其特征是牛蒡子药材粉碎后的药材粉末目数为10-60目。
3.根据权利要求1所述的牛蒡子苷元的制备方法，其特征是酶解是依据牛蒡子中自身的水解酶酶解，而不需要另外加入水解酶，酶解的条件是：(1)水的用量：牛蒡子药材3-15倍；(2)酶解的温度：25-50℃；(3)酶解时间为1.5-12小时。
4.根据权利要求1所述的牛蒡子苷元的制备方法，其特征是对酶解后药材的提取方法有两种：(1)醇提法：将酶解液浓缩，加乙醇配成醇浓度为20-95％溶液；回流提取1-3小时，滤过，再用10-95％醇水提取2-3次，合并提取液，经减压浓缩得牛蒡子苷元粗提物浸膏；(2)超临界流体萃取法：酶解液过滤，乙酸乙酯萃取，得牛蒡子苷元粗提物浸膏(I)，酶解后药材干燥后，采用二氧化碳超临界流体萃取法萃取药材得牛蒡子苷元粗提物浸膏(II)，浸膏(I)和浸膏(II)合并得总牛蒡子苷元粗提取物浸膏，超临界流体萃取法的条件是：压力：20-70MPa；温度：35-70℃；流量：2-7升/分；夹带剂用量：0-10％乙醇。
5.根据权利要求1所述的牛蒡子苷元的制备方法，其特征是所述的硅胶柱色谱是指一次或多次柱层析，填充材料为100-300目硅胶，用量为样品的5-20倍量，洗脱剂为氯仿-甲醇，体积比为100∶0-95∶5。
6.根据权利要求1所述的牛蒡子苷元的制备方法，其特征是重结晶所用的溶剂是甲醇，乙醇，丙酮，氯仿，水中的一种或其混合物。
7.根据权利要求1所述的牛蒡子苷元的制备方法，其特征在于所得的牛蒡子苷元的纯度大于或等于重量百分比为98％，收率按药材计算为重量百分比2％以上。
8.根据权利要求1所述的牛蒡子苷元的制备方法，其特征是所得的牛蒡子苷元可以单独或与其它药物组合作为原料药应用于各种相关疾病的药剂中。
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