CN104706717B - 苦豆草总碱的提取纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种苦豆草总碱的提取纯化方法，其工艺步骤为：将苦豆草用纤维素酶酶解，煎煮提取后过滤，所得滤液减压浓缩至相对密度为1.0～1.1，醇沉并离心分离，所得上清液减压浓缩至相对密度为1.0～1.1的清膏，将清膏在pH8～9下静置、离心分离，所得上清液用大孔树脂吸附提取，收集的洗脱液减压浓缩至相对密度为1.05‑1.15，喷雾干燥即可。本发明将纤维素酶用于苦豆草总碱的辅助提取，并配以大孔树脂吸附法分离纯化苦豆草提取液，最终使得提取率从传统的2.3%提高到了3.7%，且提取时间短，能耗低，无污染，可实现工业连续化生产，适合于工业化大生产。
Description
技术领域
本发明涉及中药提取分离技术领域，特别是涉及一种苦豆草总碱的提取纯化方法。
背景技术
苦豆子（Sophora aLopecuroides L.）为豆科槐属植物，以全草、种子、根茎供药用。性寒、味苦，有毒。全草功用为清热解毒，止痢。苦豆子全草可提取苦豆草总碱及各种单体碱，以苦豆草为原料提取苦豆子总碱已形成了产业化。传统的苦豆草总生物碱的提取主要是冷浸和回流提取。冷浸法即以pH=2-4的稀盐酸溶液做溶剂，在室温下浸提48小时后，浓缩提取液，浓缩后的提取液碱化加甲苯、三氯甲烷、乙酸乙酯等有机溶剂进行分离纯化。回流提取则以pH=2-4的稀盐酸溶液做溶剂，加热回流提取2次，每次1-2小时，合并提取液，进行浓缩，浓缩后的提取液碱化加甲苯、三氯甲烷、乙酸乙酯等有机溶剂进行分离纯化。上述两种方法其提取率较低，分别为2.1%和2.3%，同时以有机溶剂进行分离纯化，不利于清洁化生产，且产品存在有机溶剂残留的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种有效提高提取收率，缩短提取时间，降低能耗、无污染，可实现连续化生产的苦豆草总碱的提取纯化方法。
本发明的目的是按照下述方案实现：
一种苦豆草总碱的提取纯化方法，其特征在于其工艺步骤为：将苦豆草用纤维素酶酶解，煎煮提取后过滤，所得滤液减压浓缩至相对密度为1.0～1.1，醇沉并离心分离，所得上清液减压浓缩至相对密度为1.0～1.1的清膏，将清膏在pH8～9下静置、离心分离，所得上清液用大孔树脂吸附提取，收集的洗脱液减压浓缩至相对密度为1.05-1.15，喷雾干燥即可。
所述苦豆草在酶解之前需要切制成1-2cm的段。
所述纤维素酶酶解条件为：在料液比1:6～1:10，pH4～6，35～65℃条件下保温3-6h，其中，纤维素酶的加入量为苦豆草重量的0.1%-0.3%。
所述煎煮提取过程为：酶解后补加盐酸至提取溶剂pH2～4，料液比为1:6～1:10，煎煮2次，第1次2h，第2次1h，合并煎煮液，过滤。
所述减压浓缩条件为：温度45～65℃，真空度为0.085 MPa。
所述醇沉并离心分离过程为：加入乙醇至料液乙醇浓度达65 %，搅匀，静置3～6h，沉淀后离心分离。
所述大孔树脂纯化过程为：上清液以大孔树脂动态吸附，吸附流速控制4～6BV/h，然后用3倍柱体积30%乙醇及3倍柱体积70%乙醇分别洗脱，洗脱流速控制1～2BV/h，收集洗脱液。
所述大孔树脂纯化采用大孔树脂三柱并联连续上样法。
本发明具有以下技术特点：
1、采用酶辅助提取技术，提高了有效成分的提取效率。
生物酶用于辅助提取中药材有效成分，具有节约能源和时间、降低生产成本，产物稳定、纯度和活性高的优点。而中药中根茎皮类药材的细胞壁中纤维素含量较高，植物的有效成分一般都包裹在细胞壁内，纤维素酶可破坏纤维素的结构，从而使有效成分从植物细胞壁中溶出，提高了有效成分的提取效率。
2、大孔树脂吸附法进行分离纯化苦豆草提取液，有效提高了分离提取率。
有机溶剂萃取法是生物碱类纯化的经典技术，利用苦豆草生物碱在溶剂中的溶解度不同进行分离，但溶剂萃取法的缺点是所用提取溶剂多为甲苯、氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂，生产中防护不当会危害人体健康、造成环境污染，且在苦豆草总生物碱中存在有机溶剂残留。而本发明采用大孔树脂吸附法分离纯化苦豆草提取液，其分离提取率可达到90%以上，且具有吸附速度快、吸附量大，且洗脱亦快又彻底，生产周期短，对环境、产品无污染等独特优势，有利于规模化生产。
3、通过测定苦豆草总生物碱的泄漏点，确定单柱吸附的最大上样量。在中试规模下，采用大孔树脂三柱并联连续上样进行苦豆草总生物碱的分离纯化，实现工业连续化生产，降低能耗，缩短工艺时间。
综上，本发明将纤维素酶用于苦豆草总碱的辅助提取，并配以大孔树脂吸附法分离纯化苦豆草提取液，最终使得提取率从传统的2.3%提高到了3.7%，且提取时间短，能耗低，无污染，可实现工业连续化生产，适合于工业化大生产。
附图说明
图1为大孔树脂三柱并联示意图。
具体实施方式
下面用实例予以说明本发明，应该理解的是，实例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。本发明的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。
实施例1：以投料100kg苦豆草净药材为例。
1、切制
将称重的苦豆草切制成1～2 cm的小段，备用。
2、纤维素酶酶解
将切制成段的苦豆草装入多功能提取罐中（注意投料要松紧均匀，便于后续工艺的煮提），加水（料液比1:8）用盐酸调pH至5，加入其重量的0.1%纤维素酶，在50℃保温4h。
3、煎煮提取后提取
将盛有酶解后物料的多功能提取罐封盖，补加盐酸至药液pH值为3，加热至液面微沸，2h后，出料，将滤液放入贮液罐，再在提取罐中以料液比1:8的比例加入稀盐酸溶液（pH值为3），煮提1h，收集滤液，将两次的滤液合并存放于贮液罐。
4、减压浓缩
将煎煮液置多功能浓缩罐中，进行浓缩（真空度0.07～0.085 MPa，温度45～65℃），煎煮液随时添加，直至全部加入为止，浓缩至相对密度为1.00（60 ℃热测)，收集浓缩液。
5、醇沉及离心分离
将浓缩液泵入醇沉罐中，加入乙醇至料液乙醇浓度至65%，混匀后，静置5h，进行沉淀，离心分离，取上清液待用。
6、再次减压浓缩
上清液置多功能浓缩罐中进行浓缩（真空度0.07～0.085 MPa，温度45～75 ℃），上清液随时添加，直至全部加入为止，浓缩至相对密度为1.00（60 ℃热测)，收集浓缩液。
7、静置、离心分离
将浓缩液加5%氢氧化钠调pH9，放置6小时后，进行离心分离，取上清液待用。
8、大孔树脂吸附纯化
将上清液通过蠕动泵加入处理好的大孔树脂柱，采用三柱并联，依次上样(见附图)，单柱最大上样量为树脂柱体积的5倍（泄漏点附近，以改良的碘化铋钾试纸检测是否变色，如变色则说明药液泄漏，达到泄漏点），吸附控制流速5BV/h。
用体积为3倍柱体积的30%乙醇进行洗脱，流速为1BV/h，收集洗脱液。再用3倍柱体积的70%乙醇进行洗脱，流速为1BV/h，收集洗脱液。合并洗脱液。备用。
9、减压浓缩，干燥
将洗脱液置浓缩罐中，进行浓缩（真空度0.07～0.085 MPa，温度45～60 ℃），洗脱液随时添加，直至全部加入为止，浓缩至相对密度为1.05-1.15（60 ℃热测)，收集浓缩液，回收乙醇。将浓缩液进行喷雾干燥，得干膏粉。
实施例2：以投料100kg苦豆草净药材为例。
1、切制
将称重的苦豆草切制成1～2 cm的小段，备用。
2、纤维素酶酶解
将切制成段的苦豆草装入多功能提取罐中（注意投料要松紧均匀，便于后续工艺的煮提），加水（料液比1:10）用盐酸调pH至4，加入其重量的0.2%纤维素酶，在35℃保温4h。
3、煎煮提取后提取
将盛有酶解后物料的多功能提取罐封盖，补加盐酸至药液pH值为2，加热至液面微沸，2h后，出料，将滤液放入贮液罐，再在提取罐中以料液比1:10的比例加入稀盐酸溶液（pH值为2），煮提1h，收集滤液，将两次的滤液合并存放于贮液罐。
4、减压浓缩
将煎煮液置多功能浓缩罐中，进行浓缩（真空度0.07～0.085 MPa，温度45～65℃），煎煮液随时添加，直至全部加入为止，浓缩至相对密度为1.10（60 ℃热测)，收集浓缩液。
5、醇沉及离心分离
将浓缩液泵入醇沉罐中，加入乙醇至料液乙醇浓度至65%，混匀后，静置3h，进行沉淀，离心分离，取上清液待用。
6、再次减压浓缩
上清液置多功能浓缩罐中进行浓缩（真空度0.07～0.085 MPa，温度45～75 ℃），上清液随时添加，直至全部加入为止，浓缩至相对密度为1.10（60 ℃热测)，收集浓缩液。
7、静置、离心分离
将浓缩液加5%氢氧化钠调pH8，放置6小时后，进行离心分离，取上清液待用。
8、大孔树脂吸附纯化
将上清液通过蠕动泵加入处理好的大孔树脂柱，采用三柱并联，依次上样(见附图)，单柱最大上样量为树脂柱体积的5倍（泄漏点附近，以改良的碘化铋钾试纸检测是否变色，如变色则说明药液泄漏，达到泄漏点），吸附控制流速4BV/h。
用体积为3倍柱体积的30%乙醇进行洗脱，流速为1BV/h，收集洗脱液。再用3倍柱体积的70%乙醇进行洗脱，流速为1.5BV/h，收集洗脱液。合并洗脱液。备用。
9、减压浓缩，干燥
将洗脱液置浓缩罐中，进行浓缩（真空度0.07～0.085 MPa，温度45～60 ℃），洗脱液随时添加，直至全部加入为止，浓缩至相对密度为1.05-1.15（60 ℃热测)，收集浓缩液，回收乙醇。将浓缩液进行喷雾干燥，得干膏粉。
实施例3：以投料200kg苦豆草净药材为例。
1、切制
将称重的苦豆草切制成1～2 cm的小段，备用。
2、纤维素酶酶解
将切制成段的苦豆草装入多功能提取罐中（注意投料要松紧均匀，便于后续工艺的煮提），加水（料液比1:9）用盐酸调pH至6，加入其重量的0.3%纤维素酶，在65℃保温6h。
3、煎煮提取后提取
将盛有酶解后物料的多功能提取罐封盖，补加盐酸至药液pH值为4，加热至液面微沸，2h后，出料，将滤液放入贮液罐，再在提取罐中以料液比1:9的比例加入稀盐酸溶液（pH值为4），煮提1h，收集滤液，将两次的滤液合并存放于贮液罐。
4、减压浓缩
将煎煮液置多功能浓缩罐中，进行浓缩（真空度0.07～0.085 MPa，温度45～65℃），煎煮液随时添加，直至全部加入为止，浓缩至相对密度为1.05（60 ℃热测)，收集浓缩液。
5、醇沉及离心分离
将浓缩液泵入醇沉罐中，加入乙醇至料液乙醇浓度至65%，混匀后，静置6h，进行沉淀，离心分离，取上清液待用。
6、再次减压浓缩
上清液置多功能浓缩罐中进行浓缩（真空度0.07～0.085 MPa，温度45～75 ℃），上清液随时添加，直至全部加入为止，浓缩至相对密度为1.05（60 ℃热测)，收集浓缩液。
7、静置、离心分离
将浓缩液加5%氢氧化钠调pH8.5，放置6小时后，进行离心分离，取上清液待用。
8、大孔树脂吸附纯化
将上清液通过蠕动泵加入处理好的大孔树脂柱，采用三柱并联，依次上样(见附图)，单柱最大上样量为树脂柱体积的5倍（泄漏点附近，以改良的碘化铋钾试纸检测是否变色，如变色则说明药液泄漏，达到泄漏点），吸附控制流速5BV/h。
用体积为3倍柱体积的30%乙醇进行洗脱，流速为2BV/h，收集洗脱液。再用3倍柱体积的70%乙醇进行洗脱，流速为2BV/h，收集洗脱液。合并洗脱液。备用。
9、减压浓缩，干燥
将洗脱液置浓缩罐中，进行浓缩（真空度0.07～0.085 MPa，温度45～60 ℃），洗脱液随时添加，直至全部加入为止，浓缩至相对密度为1.05-1.15（60 ℃热测)，收集浓缩液，回收乙醇。将浓缩液进行喷雾干燥，得干膏粉。
Claims (5)
1.一种苦豆草总碱的提取纯化方法，其特征在于其工艺步骤为：将苦豆草用纤维素酶酶解，煎煮提取后过滤，所得滤液减压浓缩至相对密度为1.0～1.1，加入乙醇至料液乙醇浓度达65％，搅匀，静置3～6h，沉淀后离心分离，所得上清液减压浓缩至相对密度为1.0～1.1的清膏，将清膏在pH8～9下静置、离心分离，所得上清液用大孔树脂吸附提取，收集的洗脱液减压浓缩至相对密度为1.05-1.15，喷雾干燥即可；
所述大孔树脂纯化过程为：所述大孔树脂纯化采用大孔树脂三柱并联连续上样法，上清液以大孔树脂动态吸附，吸附流速控制4～6BV/h，然后用3倍柱体积30％乙醇及3倍柱体积70％乙醇分别洗脱，洗脱流速控制1～2BV/h，收集洗脱液。
2.按照权利要求1所述的苦豆草总碱的提取纯化方法，其特征在于所述苦豆草在酶解之前需要切制成1-2cm的段。
3.按照权利要求1所述的苦豆草总碱的提取纯化方法，其特征在于所述纤维素酶酶解条件为：在料液比1:6～1:10，pH4～6，35～65℃条件下保温3-6h，其中，纤维素酶的加入量为苦豆草重量的0.1％-0.3％。
4.按照权利要求1所述的苦豆草总碱的提取纯化方法，其特征在于所述煎煮提取过程为：酶解后补加盐酸至提取溶剂pH2～4，料液比为1:6～1:10，煎煮2次，第1次2h，第2次1h，合并煎煮液，过滤。
5.按照权利要求1所述的苦豆草总碱的提取纯化方法，其特征在于所述减压浓缩条件为：温度45～65℃，真空度为0.085 MPa。
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