CN102134239B - 从裂叶牵牛中提取高纯度麦角醇的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)中提取麦角醇的新方法，其在获得高收率和纯度的麦角醇方面是简单、快捷、性价比高且有效的。在纯化的第一和第二阶段中通过麦角醇的粗制湿原料的新酸碱处理达到同样的效果。

Description

从裂叶牵牛中提取高纯度麦角醇的方法

技术领域

本发明涉及化学领域。更具体而言，其涉及从一年生草本植物即裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)的种子中提取药学上重要化合物——麦角醇的方法。 

背景技术

麦角醇是麦角灵科的生物碱，其作为一些真菌物种(多数在麦角菌属内)以及牵牛科植物(旋花科)中的少量成分而存在，包括在伞房花序里韦亚(神奇喇叭花)(Rivea corymbosa(ololiuhqui))、美丽银背藤(夏威夷婴儿木玫瑰)(Argyreia nervosa(Hawaiian baby woodrose))以及长管牵牛(Ipomoeaviolacea)的致幻性种子中。 

麦角醇属于API(active pharmaceutical intermediate)(即活性药物中间体)类别。其是灰白色晶体粉末(off-white crystalline powder)，并具有C₁₆H₁₈N₂O的分子式以及254.36的分子量。其具有(7-甲基-4，6，6a，7，8，9-六氢-吲哚并[4，3-fg]喹啉-9-基)-甲醇((7-Methyl-4，6，6a，7，8，9-hexahydro-indolo[4，3-fg]quinolin-9-yl)-methanol)的国际理论与应用化学联合会(IUPAC)命名(式1)。 

式1麦角醇的结构 

麦角醇的药学/医学用途 

已经发现麦角醇具有令人感兴趣的生理学性能以及广谱药理学作用。该物质在非常低的剂量下作为降压剂起作用，其对外周循环系统的作用尤其有效。 由于抗5-羟色胺作用麦角醇表现出显著的镇痛以及明显的促精神性质。其也用作子宫和肠刺激药物。 

麦角醇由于这些特性可以在不同病理情况的治疗中找到有益的应用。为了这一目的其可以像这样或以可溶盐的形式通过合适的方式与肠胃外给药和口服均适用的合适辅料进行配制。已经发现麦角醇增强不同抗生素对细菌的杀菌活性，不管其自身没有抗菌性的事实。所以麦角醇被用于协同抗菌药物组合物中作为广谱抗菌素的生物活性增强剂以及生物利用度促进剂。 

同时，该化合物是商业上可得的(西格玛(Sigma)化学，美国)。麦角醇在美国并不是管制药物。由于其不具有与是管制药物的LSD(麦角酰二乙胺)有关的已知药理作用或前体关系，因而它的所有和出售在美国联邦类似物法案(U.S.Federal Analog Act)下也是合法的。然而，麦角醇可以用作制备一些二氢麦角碱药物(诸如为一种甲磺酸二氢麦角碱的麦角溴烟酯)的中间体，用于治疗痴呆以及其它具有血管起因的疾病。已经发现其提高精神敏捷性(mentalagility)并加强清楚性和知觉(clarity and perception)。 

现有技术中麦角醇的提取方法以及它们的局限性 

化合物麦角醇分离自低等真菌属诸如麦角菌属、青霉菌属和根霉菌属，以及高等植物诸如伞房花序里韦亚(Rivea corymbosa)、长管牵牛(Ipomoeaviolacea)以及刺牵牛(Ipomoea muricata)。刺牵牛(Ipomoea muricata)的种子在商业上通常作为“牵牛子(Kaladana)”为人们所熟知并且在巴基斯坦和印度用作泻药。该种子是棒麦角素生物碱的好来源。该种子被报道含有0.49％的总生物碱，其中麦角醇占53％并且裸麦角碱占37％组成。现有技术中可得到一些描述从诸如麦角菌属的低等真菌属以及番薯属的种子中提取麦角醇方法的专利。然而，现有技术中所描述的提取方法与本发明的方法完全不同；它们具有操作复杂的限制以及不纯成分的产生。 

专利号GB 1398997、US 3920663以及US 4198344公开了从牵牛子种子中提取麦角醇的方法。其中，40kg牵牛子种子被粉碎并且利用150升具有80℃-90℃沸点的汽油提取五次。完全除去汽油后紧接着在同样的装置中利用160升比例为9∶0.9∶0.1的氯仿-甲醇-氨混合物提取脱脂(fat-stripped)牵牛子两次。随后，所得物质单用氯仿(100升)提取三次。蒸发干燥合并的提取物并且 所得浓缩物在冰箱中于0℃-4℃静置两天。干燥的饼状物(300至400克)在10倍于它重量的水中进行浆体冷却并且搅拌一个小时。反复过滤并且将水不溶性残渣溶解于三倍于其重量的甲醇中。有机相随后进一步在真空中蒸发干燥并且所得浓缩物利用5％磷酸溶液提取四次。所合并的酸性提取物利用氨水调节微碱性至pH为8并且利用比例为7∶3的氯仿-甲醇混合物进行提取。有机提取物用水清洗一次，随后用无水硫酸钠进行干燥并且在低于30℃的温度下于负压蒸发至干燥。不溶解成分(麦角醇)的纯化通过在等重量二甲亚砜中溶解粗制产物，通过水浴逐渐加热进行。结晶物通过过滤分离并且真空干燥至恒重。 

从上面可以清楚看出，现有技术专利由于它们需要在低温(coldtemperature)中两天的静置时间因而遭受提取工艺过长的缺陷。同时，它们没有详细说明分离收率以及产品纯度，这将减低产量并且影响商业上的可行性。然而，在本发明中，发明者已经研发出一种简单且花费时间较少的步骤而且发明了新的酸碱处理步骤用于获得高纯度的麦角醇。 

专利号US 181425、EP 1370263和US 060604公开了从刺牵牛(Ipomoeamuricata)种子中提取麦角醇的工艺。该种子被弄成粉并且利用己烷进行脱脂随后用甲醇进行提取。干燥醇提物并利用5-10％HCl溶液进行提取。所得酸性提取物调节碱性至pH为9.0，并且随后利用氯仿和丁醇连续地进行提取。在氯仿和丁醇提取物中获得的粗制生物碱进一步通过柱层析进行纯化以产生最高产量至0.2％的麦角醇。 

但是上述现有技术专利遭受它们没有公开任何关于产品纯度的缺陷。在本发明方法中所获得的麦角醇通过高效液相色谱(HPLC)检测发现有更高的纯度(97％)并且有更高得多的收率，即同现有技术专利相比约3倍(0.65-0.67％)的收率。 

现有技术中提取麦角醇的方法与本发明提取方法的简单比较在下表1和表2中给出。 

现有技术专利与本发明之间的比较

表1： 

表2 

目前首要重点正致力于来自印度医药系统中广泛使用的植物来源的粗制药品的质量保证。当越来越多的人喜欢价格可负担的安全且有效的药物以治愈他们疾病时，传统医药的科学研究、通过生物勘探(bioprospection)和系统保护(systematic conservation)进行的药物衍生、所关注药用植物的驯化和培育已经在当今背景下承担起重要的作用。由于产品的高纯度，本发明拓宽了天然植物化合物麦角醇能被用于治疗应用的范围和用途。 

发明目的 

本发明具有如下目的： 

1.公开从裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)中提取麦角醇的新方法，该方法比在现有技术中存在的方法更有效地获得更高百分比纯度的麦角醇、性价比更高且更简单。 

2.公开从裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)中提取麦角醇的新方法，该方法克服了先前报道的方法主要在提取工艺过长方面的缺点。 

3.公开从裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)中提取麦角醇的新方法，其中通过所提取的麦角醇的新的酸碱处理方法获得最大纯度。 

发明内容

本发明涉及从裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)的中取麦角醇的新方法，该方法简单、时间花费少且有效地获得高收率和纯度的麦角醇。本发明方法允许进行麦角醇的商业化规模生产。 

附图说明

NIL-无附图。 

发明详述 

本发明涉及从裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)中提取麦角醇的新方法，其可以避免现有方法的缺点，就是烦琐的提取过程以及所获得产品的不纯。 

发明的新颖性方面 

本发明公开了从裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)中提取麦角醇的新方法，该方法简单、快捷并且所获得的麦角醇为97％纯度。 

创造性 

本方法的创造性步骤在于提取方法的简化，其消除了对大量的脱脂剂的需要以及在低温下的静置时间的要求。此外，该方法公开了在纯化的第二阶段中所限定的条件下创新的酸碱处理的引入以及分子间水的去除，其产生了非常高纯度的麦角醇(97％)，这在现有技术方法中既没有公开也不可能。 

工业应用性 

本发明的方法获得高收率和纯度的麦角醇简单、快捷、性价比高且有效。提取麦角醇所需的化学品以及试剂在商业上容易获得。考虑到所有化学品和试剂的容易获得性以及该方法的简单性，本发明允许麦角醇的商业化规模生产。 由于产品的高纯度，本发明拓宽了天然植物化合物麦角醇能被用于治疗应用的范围和用途。 

提取高纯度麦角醇的新方法 

从裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)中提取高纯度麦角醇的方法包括不同的步骤，即是用于麦角醇分离的提取、脱脂连同第一次酸碱处理以及分子间水的去除连同第二次酸碱处理，它们被描述如下： 

1.麦角醇分离的提取 

将1200kg裂叶牵牛(Ipomoea hederacea)的种子和120kg碳酸氢钠(sodium bicarbonate，SBC)加入到旋转抽提器中，并且将3600升(药草的3倍)二氯甲烷和甲醇(85∶15，即85％二氯甲烷和15％甲醇)装在旋转抽提器中。于室温用氨气调节溶液pH至8.0-8.5。内容物在室温下搅拌4个小时。溶解的混合物被转移至另一个用于蒸馏的容器中。利用3000升(所述药草的2.5倍)进行第二次提取并且用氨气调节pH至8.0-8.5。搅拌持续3个小时；溶剂被转移至贮藏罐(storage tank)中并被用作下一批次的首次清洗。利用薄层色谱(TLC)核查药草中药物的存在。如果其含有少于50ppm，来自旋转抽提器的溶剂被蒸馏直至100℃。随后被冷却至60℃并且所述药草被除去。所述溶剂被蒸馏至容器中有800升残留物，并被冷却至室温(RT)，且加入800升蒸馏水(processed water)。通过加入酒石酸在水中的(1∶2)溶液将溶液pH调节至3.0-3.5。混合物搅拌15-30分钟并且允许内容物在分离层中沉降30-60分钟。利用400升处理过的水(processed water)重复上述步骤第二和第三次。用完的溶剂随后被转移至用于溶剂回收的蒸馏容器。第一和第二水层在容器中合并，用活性炭(1.0kg)处理，搅拌30分钟并且通过海弗洛滤床(才利特)(hyflo bed(celite))过滤。滤液收集在贮藏罐中并转移至容器。冷却反应至10-20℃并且用液氨调节pH至9.0-9.5，搅拌3-4个小时并且过滤以收集麦角醇的粗制湿原料(5至6kg)。 

2.脱脂-连同-第一次酸碱处理 

利用TLC分析对药物进行检查并且杂质应当少于10％的产物。原料装在容器中并且加入处理过的水(10倍的体积(10times of the bulk))。搅拌30分钟并于室温(RT)用HCl调节pH至＜2。冷却反应物质至15-25℃并保持搅拌2至3个小时。对所得原料进行离心沉淀，利用冷水(15-25升)进行清洗并旋转干燥30-60分钟。随后取出潮湿的原料，放入容器中并加入10倍于麦角醇湿原料量的处理过的水同时于RT利用液态氨调节pH至9.0-9.5。冷却反应物质至15-25℃并保持搅拌2至3个小时。对物质进行离心沉淀，利用冷水(15-25升)进行清洗，旋转干燥30-60分钟并取出。 

于RT用正己烷(25升)清洗浆体两次以脱脂随后旋转干燥并取出。原料装在真空盘架干燥器中并于RT干燥30-60分钟。使用热水并且真空下于35-40℃维持2-4个小时。在结束加热工序后取出原料(3.5至4.0kg)。利用HPLC检查粗制麦角醇的纯度(如果杂质超出8.0％重复酸碱处理)。 

3.分子间水的去除-连同-第二次酸碱处理 

粗制麦角醇于RT被置于搪玻璃反应器中并且加入甲醇(7倍于麦角醇的重量)。麦角醇甲醇溶液的pH通过于35-40℃加入醋酸被调节至5.0-5.4。搅拌直至溶液变得澄清。加入活性炭(5％麦角醇重量)并搅拌30分钟。将溶液通过硅藻土(hyflo)进行过滤。澄清滤液转移在搪玻璃反应器中并冷却至10-20℃。通过液态氨的加入将反应液pH调节至9.0-9.5。过滤所得物质并用冷藏了的甲醇溶液清洗。真空干燥并取出麦角醇。再次重复整个纯化方法以获得纯的麦角醇。 

最终上面获得的麦角醇被转移至真空盘架干燥器并于室温干燥30-60分钟。通过真空下维持35-40℃的温度6-8个小时来使用蒸汽以除去分子间水。原料(1.1至1.3kg)被取出、磨碎并且使用60-80目筛进行筛选。通过单晶衍射仪观察到其具有1∶1比例的分子间水。通过将其从热酮/醇溶剂中结晶完成对麦角醇的进一步干燥。通过HPLC评价出所获得的麦角醇为97％纯度并且有0.65-0.67％的收率。 

在上面的发明详述中，已经公开了提取高纯度麦角醇的方法。可以理解的是该发明并不限于像这样所描述的特定实施方案以及这些可能的当然变化。也可以理解的是此处使用的术语仅仅是为了描述特定实施方案并不打算成为限制，因为本发明的范围将仅仅由所附权利要求进行限定。 

Claims (1)

1.一种从裂叶牵牛中提取高纯度麦角醇的方法，该方法包括步骤：

-用于麦角醇的提取，其中用比率为85∶15的二氯甲烷和甲醇处理裂叶牵牛种子；

-脱脂-连同-第一次酸碱处理，其中所获得的麦角醇有92％的纯度，其中所述的“脱脂-连同-第一次酸碱处理”是指在纯化的第一阶段过程中，其中麦角醇的粗制湿原料于室温用HCl调节pH至低于2，用液态氨调节至9-9.5，随后用正己烷进行脱脂；

-分子间水的去除-连同-第二次酸碱处理，其中所获得的麦角醇有97％的纯度，其中所述的“分子间水的去除-连同-第二次酸碱处理”是指在纯化的第二阶段过程中，其中于35-40℃用醋酸调节麦角醇的甲醇溶液的pH至5.0-5.4，于10-20℃用液态氨调节至9-9.5，并且其中通过在真空下维持35-40℃蒸汽温度6-8个小时来除去湿麦角醇的分子间水。