CN101921277B

CN101921277B - 一种从骆驼蓬中同时制备鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的方法

Info

Publication number: CN101921277B
Application number: CN2010102480397A
Authority: CN
Inventors: 王俊儒; 杜宏涛; 任飞; 苏银芬; 张君
Original assignee: Northwest A&F University
Current assignee: Northwest A&F University
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2030-08-09
Also published as: CN101921277A

Abstract

本发明公开了一种从骆驼蓬茎叶中同时制备鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的方法，其包括乙醇提取、D101型大孔树脂富集、硅胶柱分离纯化和重结晶等步骤。本发明的方法是：通过超声辅助溶剂提取法提取骆驼蓬茎叶中鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱、通过调节大孔树脂所用洗脱液的浓度和pH值，达到富集、分离鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的目的，最后经过硅胶柱层析和重结晶的方法得到纯度大于95%的鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱。

Description

一种从骆驼蓬中同时制备鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的方法

技术领域

本发明属于生化物品制备领域，涉及一种从骆驼蓬中同时制备鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的方法。

背景技术

骆驼蓬属 (Peganum harmala L.)植物是蒺藜科 (Zygophyllaceae)中最原始的类群，共有六种，分布于亚洲、欧洲、北非等地，在我国有三种，即骆驼蓬（Peganum harmala L.），骆驼蒿（P. nigellastrum Bge）和多裂骆驼蓬（P. multisectum (maxim.) Bobr.），主要分布于西北部新、蒙、陕、甘、宁等荒漠、半荒漠地区，资源十分丰富。

骆驼蓬中含有多种生物碱，其中喹唑啉类生物碱是一类主要的生物碱，主要包括：鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱。这类生物碱在许多方面都具有很好的活性。

鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱具有很好的扩张支气管的作用可用于治疗治疗哮喘、气炎、慢性支气管炎、肺结核。鸭嘴花碱是一种很好的催产和堕胎药物（Allaf 等，Fitoterapia，1994，65（1）），还有治疗糖尿病的疗效（高虹等， Food Chemistry，2008，108），另外鸭嘴花碱具有利胆作用和对金黄色葡萄球菌、志贺菌、变形杆菌和伤寒杆菌等细菌的中度抗菌作用；鸭嘴花碱的衍生物对能引起黑热病的杜氏利什曼原虫有致死的作用（Khaliq 等，Antimicrob Chemother，2008，62(5)）；鸭嘴花酮碱具有抗过敏的作用（Paliwa 等，International Journal of Pharmaceutics，2000，197），并且鸭嘴花酮碱类似物可以用以治疗抑郁症、精神分裂性精神病以及治疗大脑、中枢神经机能丧失或失调（克劳斯·欧皮兹等，CN02808889.1，2002）。目前，骆驼蓬总生物碱已经在临床上用于治疗肿瘤、咳嗽气短、风湿痹痛、皮肤瘙痒、无名肿痛等。由于这类物质具有很广泛的生物活性，所以在科学研究和临床上的需求量很大。

现阶段，研究提取骆驼蓬茎叶中总生物碱的方法较多，关于如何从骆驼蓬茎叶中提取主要成分鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的报道几乎没有，这在很大程度上制约了这种传统药物的进一步发展。

张兆祥、王世渝（现代仪器分析，1998，2）提出了一种从骆驼蓬茎叶中分离鸭嘴花碱的方法，基本过程为：用0.5mol·L^-1的盐酸浸泡的骆驼蓬提取液，通过阳离子交换树脂进行吸附，将交换后的树脂用浓氨水碱化，用乙醚回流提取，得黄色结晶，用热乙醇溶解所的结晶，加活性碳脱色，过滤，可得到较纯的鸭嘴花碱。虽然该方法可以得到较纯的鸭嘴花碱，但是过程较为繁琐，特别是用有机溶剂对碱化后的树脂进行回流提取在工业上很难大规模使用，并且碱液洗脱生物碱的效率很低，所以无法实现大生产；同时这种方法只能得到鸭嘴花碱一种化合物，不能得到含量较大的鸭嘴花碱酮，对资源是一种级的大的浪费。

如果利用传统的生物碱提取方法（有机溶液萃取法）对其进行分离纯化，虽然可以去除大量的杂质，但是许多中性和非极性色素等杂质很难出去，同时萃取过程中会使用大量的有机试剂反复萃取，一方面增加了提取时间和工作量，另一方面，这种方法容易发生乳化作用，从而减少了有效成分的转移同时降低了分离的效率。因此，该方法很难用于工业化生产中。

所以，研究设计出一种能够简单的大量分离纯化鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的工艺，是十分重要的，可以有效的利用植物资源，为开发与利用这两种生物碱提供更好的基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从骆驼蓬茎叶中同时制备鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的方法，该方法工艺简单，所得化合物纯度较高。

为了实现上述任务，本发明的通过以下技术方案得以实现：

一种从骆驼蓬茎叶中同时制备鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的方法，其特征在于，依次按以下步骤进行：

（1）将骆驼蓬茎叶风干粉碎；在20~40℃下用质量分数为60%~80%的乙醇超声提取3次，每次30min；过滤，减压回收乙醇，得到含有鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的浸膏；每次乙醇用量（体积/L）为植物样量（质量/Kg）的10~20倍。

（2）用pH=9的碱性水溶解浸膏，过滤，滤液用D101型大孔树脂纯化；依次用去离子水、pH=5的质量分数30%的乙醇和pH=5的质量分数50%的乙醇洗脱，减压浓缩质量分数30%和质量分数50%的乙醇相的浸膏，分别得到含鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的浸膏；

（3）将质量分数30%乙醇相的浸膏同硅胶混合制备成干样，将干样填充到200-300目的硅胶色谱柱上端，分别用二氯甲烷：甲醇=10:1的混合溶剂、二氯甲烷：甲醇=5:1的混合溶剂、二氯甲烷：甲醇=1:1的混合溶剂洗脱，将鸭嘴花碱含量在65%以上的馏分集中起来，浓缩后用无水乙醇重结晶，得纯度大于95%的鸭嘴花碱；

（4）将质量分数50%乙醇相的浸膏同硅胶混合制备成干样，将干样填充到200-300目的硅胶色谱柱上端，分别用二氯甲烷：甲醇=5:1的混合溶剂、石油醚：丙酮=1:1的混合溶剂、丙酮洗脱，将鸭嘴花酮碱含量在65%以上的馏分集中起来，浓缩后用石油醚：丙酮=4:6的溶剂重结晶，得纯度大于96%的鸭嘴花碱。

本发明的方法工艺简单，可得到较高纯度的鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱；该工艺过程中所用的树脂、溶剂和洗脱剂均可以重复使用，工艺成本很低，适合工业化生产。

附图说明

图1是本发明的方法路线图；

图2是鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱标准品的高效液相色谱图；

图3是提取液的高效液相色谱图；

图4是质量分数30%的乙醇洗脱液的高效液相色谱图；

图5是质量分数50%的乙醇洗脱液的高效液相色谱图；

图6是纯化后鸭嘴花碱的高效液相色谱图；

图7是纯化后鸭嘴花酮碱的高效液相色谱图；

下面结合附图及发明人给出的实施例对本发明作进一步详细的描述。

具体实施方式

本发明是以骆驼蓬的茎叶为原料，经乙醇超声提取，然后依次利用大孔树脂柱层析法、硅胶柱层析法和重结晶法得到较高纯度的鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱。

其操作步骤如下：

a. 将骆驼蓬茎叶风干粉碎；在20~40℃下用60%~80%的乙醇超声提取3次，每次30min；过滤，减压回收乙醇，得到含有鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的浸膏。

b. 用pH=9的碱性水溶解浸膏，过滤，滤液经过D101型大孔树脂柱吸附。其中大孔树脂柱的最佳吸附条件为：上样量为1~1.5g·g^-1（生药/大孔），上样液浓度0.5~1.0（生药）g·mL^-1，上样液pH为9~11，上样速度为2~3倍柱体积/小时，吸附时间8~12小时。

c. 洗脱前用5~15倍吸附材料的去离子水淋洗吸附柱，直到流出液为无色即可。

d. 用pH=5、质量分数为30%的乙醇洗脱，洗脱剂用量为吸附材料的5~10倍。收集洗脱液，浓缩后得到含有大量鸭嘴花碱的浸膏。

e. 用pH=5、质量分数为50%的乙醇洗脱，洗脱剂用量为吸附材料的6~10倍。收集洗脱液，浓缩后得到含有大量鸭嘴花酮碱的浸膏。

f. 将含鸭嘴花碱的提取物通过硅胶柱层析进行分离，洗脱剂选用二氯甲烷-甲醇混合溶剂。分别用二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=10:1）、二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=5:1）、二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=1:1）洗脱；将鸭嘴花碱含量在65%以上的馏分集中起来，浓缩后用无水乙醇重结晶，可得纯度大于95%的鸭嘴花碱。

g. 将含鸭嘴花酮碱的提取物通过硅胶柱层析进行分离，洗脱剂选用石油醚-丙酮系统。即分别用石油醚-丙酮混合溶剂（石油醚：丙酮=5:1）、石油醚-丙酮混合溶剂（石油醚：丙酮=1:1）、丙酮洗脱；将鸭嘴花酮碱含量在65%以上的馏分集中起来，浓缩后用石油醚-丙酮混合溶剂（石油醚：丙酮=4:6）重结晶，可得纯度大于96%的鸭嘴花酮碱。

本实施例所用的乙醇、石油醚、丙酮、二氯甲烷、甲醇均为分析纯，乙腈和磷酸为HPLC级，水为HPLC级和去离子水。

各部分产品的分析测定均采用美国Agilent1100型高效液相色谱仪，色谱柱为C₈柱，柱温25℃，流动相为乙腈-磷酸（0.4mol·L^-1）=15:85，流速1.0mL·min^-1，检测器为可变波长扫描紫外检测器（VWD），检测波长为300nm，进样量为10μL。鸭嘴花碱的保留时间为4.53min，鸭嘴花酮碱的保留时间为7.02min。

以下是发明人给出的实施例，本发明不限于这些实施例。

实施例1：

取骆驼蓬茎叶干粉500g，加入质量分数为70%的乙醇15L，超声提取3次，每次30min，提取液过滤后去除滤渣，将滤液浓缩至棕红色粘稠状浸膏，用pH=9的去离子水溶解浸膏3次，过滤，滤液以3倍柱体积/小时的流速通过D101型大孔树脂柱，吸附10h，用去离子水以4倍柱体积/小时的流速洗脱3h，再用pH=5的质量分数为30%乙醇以2倍柱体积/小时的流速洗脱4h，接着用pH=5的质量分数为50%乙醇以2倍柱体积/小时的流速洗脱4h，最后用质量分数为95%的乙醇以5倍柱体积/小时的流速洗脱4h。

将质量分数30%的乙醇洗脱液浓缩至干，得到6.2g浸膏，其中鸭嘴花碱的含量为26.1%，用甲醇溶解后加入10g硅胶制成干样，将干样置于硅胶柱上端，分别用0.8L二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=10:1）、1L二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=5:1）、1L升二氯甲烷-甲醇混合溶剂（1:1）洗脱，等体积收集馏分，将鸭嘴花碱的含量大于65%的馏分收集到一起，浓缩后得到1.0g粉末状结晶，用乙醇重结晶后得到0.49g纯度大于95%的鸭嘴花碱。

将50%的乙醇洗脱液浓缩至干，得到7.1g浸膏，其中鸭嘴花碱的含量为29.8%，用甲醇溶解后加入10g硅胶制成干样，分别用0.5L的石油醚-丙酮混合溶剂（石油醚：丙酮=5:1）、1L的二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=1:1）、0.5L升二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=1:1）洗脱，等体积收集馏分，将鸭嘴花酮碱含量大于65%的馏分收集到一起，得1.2g针状结晶，用石油醚-丙酮混合溶剂（石油醚：丙酮4:6）重结晶后得到0.57g纯度大于95%的鸭嘴花酮碱。

实施例2：

取骆驼蓬茎叶干粉500Kg，加入质量分数为80%乙醇10L，超声提取3次，每次30min，提取液过滤后去除滤渣，将滤液浓缩至棕红色粘稠状浸膏，用pH=10的去离子水溶解浸膏3次，过滤，滤液以2倍柱体积/小时的流速通过D101型大孔树脂柱，吸附8h，用去离子水以4倍柱体积/小时的流速洗脱2h，再用pH=5的质量分数为30%乙醇以3倍柱体积/小时的流速洗脱4h，接着用pH=5的质量分数为50%乙醇以3倍柱体积/小时的流速洗脱4h，最后用质量分数为95%的乙醇以5倍柱体积/小时的流速洗脱4h。

将质量分数为30%的乙醇洗脱液浓缩至干，得到5.8g浸膏，其中鸭嘴花碱的含量为24.2%，用甲醇溶解后加入10g硅胶制成干样，将干样置于硅胶柱上端，分别用0.5L的二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷-甲醇=10:1）、1L的二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷-甲醇=5:1）、1L的二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷-甲醇=1:1）洗脱，等体积收集馏分，将鸭嘴花碱的含量大于65%的馏分收集到一起，浓缩后得到0.9g粉末状结晶，用乙醇重结晶后得到0.43g纯度大于95%的鸭嘴花碱。

将50%的乙醇洗脱液浓缩至干，得到6.5g浸膏，其中鸭嘴花碱的含量为25.5%，用甲醇溶解后加入10g硅胶制成干样，将干样置于硅胶柱上端，分别用0.5L的石油醚-丙酮混合溶剂（石油醚-丙酮=5:1）、1L的二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=1:1）、0.5L的二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=1:1）洗脱，等体积收集馏分，将鸭嘴花酮碱含量大于65%的馏分收集到一起，得1.3g针状结晶，用石油醚-丙酮混合溶剂（石油醚-丙酮=4:6）重结晶后得到0.55g纯度大于96%的鸭嘴花酮碱。

实施例3：

参照附图1，取骆驼蓬茎叶干粉1Kg，加入质量分数为60%乙醇10L，超声提取3次，每次30min，提取液过滤后去除滤渣，将滤液浓缩至棕红色粘稠状浸膏，用pH=9的去离子水溶解浸膏3次，过滤，滤液以3倍柱体积/小时的流速通过D101型大孔树脂柱，吸附12h，用去离子水以3倍柱体积/小时的流速洗脱6h，再用pH=5的质量分数为30%乙醇以3倍柱体积/小时的流速洗脱3h，接着用pH=5的质量分数为50%乙醇以2倍柱体积/小时的流速洗脱5h，最后用质量分数为95%的乙醇以5倍柱体积/小时的流速洗脱7h。

将质量分数为30%的乙醇洗脱液浓缩至干，得到10.3g浸膏，其中鸭嘴花碱的含量为23.4%，用甲醇溶解后加入15g硅胶制成干样，将干样置于硅胶柱上端，分别用1L二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=10:1）、1.5L二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=5:1）、1.5L的二氯甲烷-甲醇（二氯甲烷：甲醇=1:1）洗脱，等体积收集馏分，得到馏分1-38，馏分7-25中浓缩后得到2.8g粉末状结晶，其中鸭嘴花碱的含量大于65%，用乙醇重结晶后得到0.92g纯度大于95%的鸭嘴花碱。

将质量分数为50%的乙醇脱洗液浓缩至干，得到9.5g浸膏，其中鸭嘴花碱的含量为29.8%，用甲醇溶解后加入10g硅胶制成干样，将干样置于硅胶柱上端，分别用0.5L的石油醚-丙酮混合溶剂（石油醚;丙酮=5:1）、1L的二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=1:1）、0.5L的二氯甲烷-甲醇混合溶剂（二氯甲烷：甲醇=1:1）洗脱，等体积收集馏分，得到馏分1-36，馏分5-19中浓缩后得到3.5g针状结晶，其中鸭嘴花酮碱的含量大于65%，用石油醚-丙酮混合溶剂（石油醚;丙酮=4:6）重结晶后得到1.22g纯度大于96%的鸭嘴花酮碱。

上述实施例中，得到的骆驼蓬提取液（HPLC）、质量分数30%的乙醇洗脱液（HPLC）、质量分数50%的乙醇洗脱液（HPLC）的高效液相色谱图参见图3～图5，纯化后鸭嘴花碱、纯化后鸭嘴花酮碱的高效液相色谱图参见图6～图7，与鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱标准品的高效液相色谱图（图2）相一致。

Claims

1.一种从骆驼蓬茎叶中同时制备鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的方法，其特征在于，依次按以下步骤进行：

（1）将骆驼蓬茎叶风干粉碎；在20~40℃下用质量分数为60%~80%的乙醇超声提取3次，每次30min；过滤，减压回收乙醇，得到含有鸭嘴花碱和鸭嘴花酮碱的浸膏；

（4）将50%乙醇相的浸膏同硅胶混合制备成干样，将干样填充到200-300目的硅胶色谱柱上端，分别用二氯甲烷：甲醇=5:1的混合溶剂、石油醚：丙酮=1:1的混合溶剂、丙酮洗脱，将鸭嘴花酮碱含量在65%以上的馏分集中起来，浓缩后用石油醚：丙酮=4:6的溶剂重结晶，得纯度大于96%的鸭嘴花酮碱。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤（2）滤液的上样量为生药/大孔=（1~1.5）g·g^-1，上样液中生药的浓度为0.5~1.0g·mL^-1，上样液pH为9~11，上样速度为2~3倍柱体积/小时，吸附时间8~12小时；质量分数30%的乙醇洗脱液的pH为5，洗脱速度为2~4倍柱体积/小时，洗脱液体积为5~10倍柱体积；质量分数50%乙醇洗脱液的pH为5，洗脱速度为2~4倍柱体积/小时，洗脱液体积为6~10倍柱体积。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的pH=5的质量分数30%的乙醇用量为吸附材料的5~10倍。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的pH=5、质量分数为50%的乙醇用量为吸附材料的6~10倍。