CN104825510A - 一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，包括如下步骤：（1）萝芙木生物碱浸提：萝芙木根、茎或叶粉碎，常温下进行浸提，过滤得到萝芙木生物碱浸提液；（2）超滤：运行膜工艺，使用超滤膜过滤萝芙木浸提液，以去除原浸提液中大分子物质杂质；保留超滤透过液用于后续纳滤浓缩，该超滤透过液简称超滤液；（3）纳滤：运行膜工艺，将上述超滤液进行纳滤，得高浓度的总生物碱浓缩液，干燥即得萝芙木总生物碱。本方法改变了传统的生物碱“碱沉+有机溶剂萃取”分离得到生物碱的方式，利用膜技术达到除杂和浓缩富集制备总生物碱的目的，工艺简捷，不破坏和污染活性成分，萝芙木总生物碱和活性成分利血平的提取率高。

Description

一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法

技术领域

本发明属于医药技术领域的药物分离方法，具体涉及一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法。

背景技术

萝芙木为夹竹桃科萝芙木属，是天然的药用植物，种类包括蛇根木、催吐萝芙木、中国萝芙木、云南萝芙木等130余种。萝芙木植物中约含200多种生物碱，可以用于治疗多种疾病。其中利血平生物碱具有显著降压作用。除利血平外，多种萝芙术生物碱如蛇根碱、利血胺、萝芙木甲素、马蹄碱、萝芙木亭碱等均具有类似的降压活性。因此，其生物总碱是制备抗血压药如“萝芙木片”、“降压灵”的原料，主要成分为利血平。

传统的对萝芙木生物总碱的提取是先通过酸醇溶液浸提，将滤液减压浓缩得浸膏，酸化去沉淀，上清液氨化得沉淀，最后用有机溶剂如氯仿或丙酮多次溶解干燥所得。因浸提液中含有果胶、蛋白质、色素等大分子杂质，故沉淀时间长，常需过夜。同时这些大分子形成胶体性质可吸附部分活性成分，往往因除杂废弃而降低了总生物碱提取率和活性成分利血平的含量。用来溶解或萃取所需的氯仿等有机溶剂量大，存在一定的安全毒性。总生物碱干燥后的制剂存在崩解缓慢，溶解与加工性能不佳。最终大量溶剂的回收利用需减压蒸馏，人工和能耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法。该方法是将萝芙木浸提液依次经过超滤除杂和纳滤浓缩后干燥所得。本发明改变其传统生物碱经碱沉和有机溶剂萃取等方式，提高了总生物碱和活效成分利血平的提取效率，且浸提液可以循环利用，降低有机溶剂用量。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，包括如下步骤：

（1）萝芙木生物碱浸提液的获得：萝芙木根、茎或叶粉碎，常温下进行浸提，普通过滤得到萝芙木生物碱浸提液；

（2）超滤：运行膜工艺，将步骤（1）中的萝芙木生物碱浸提液使用超滤膜超滤，以去除原浸提液中大分子物质等杂质；保留超滤透过液用于后续纳滤浓缩，该超滤透过液简称超滤液；

（3）纳滤：运行膜工艺，将上述超滤液进行纳滤，得到高浓度的萝芙木总生物碱。

进一步包括步骤（4）总生物碱的制备：收集纳滤浓缩液，减压蒸馏回收乙醇等有机溶剂，干燥后得到总生物碱。

优选地，所述步骤（1）中，浸提所需浸提液采用酸性极性有机溶剂，即可以采用酸性乙醇、甲醇或丙酮，且萝芙木与浸提液料液比可以为1g：15～20mL。

优选地，所述步骤（1）中，浸提方式采用超声辅助浸提和/或静态浸提，并可适当搅拌；超声辅助浸提时，先静置浸提20～30min，再超声辅助处理20～30min，再静置20～30min浸提；超声处理的功率为250-500W，频率为40kHz；采用静态浸提时为12-24h。

优选地，所述步骤（1）中，酸性极性有机溶液为含体积比50%-80%的乙醇或甲醇或丙酮、含体积比0.2-1.0%的醋酸、柠檬酸、盐酸或硫酸，其余为水。优选70%乙醇和1.0%的醋酸组合。

优选地，所述步骤（1）中，在保持料液比不变的前提下，滤渣进一步重复浸提1-3次，首选重复浸提1次，合并滤液备用。

优选地，所述步骤（2）中，所述的超滤膜截留分子量为10000-60,000 Dalton；首选为10,000 Dalton。

优选地，所述步骤（2）中，工作压力为0.5-1.0MPa，首选为0.6-0.7MPa；工作温度为10-45℃，首选为25-35℃，也可选择室温或自然工作温度。

优选地，所述步骤（2）中，超滤膜材料为陶瓷膜或有机膜，有机膜具体包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚砜（PS）、聚丙稀腈（PAN）、聚氯乙稀（PVC）中的一种。

优选地，所述步骤（3）中，纳滤膜选择截留分子量200-500Da的复合纳滤膜或无机材料纳滤膜.

优选地，所述步骤（3）中，纳滤所用复合纳滤膜材质包括聚酰胺（PA）、磺化聚醚砜（SPES）、磺化聚砜（SPS）和聚乙烯醇（PVA）等有机膜中的一种。

优选地，所述步骤（3）中，纳滤中的膜组件运行压力为1.0-3.5 MPa，首选1.5-2.5 MPa；温度范围为10-45℃，首选为25-35℃；纳滤浓缩2-8倍，首选浓缩倍数为2-3倍。

优选地，所述步骤（4）中，干燥方法采用真空干燥或喷雾干燥或烘箱干燥中一种；干燥过程避光，温度40-60℃。

采用上述方案后，本发明具有如下有益效果：

1．在超滤阶段：分别对浸提液和超滤液的浊度、固形物、蛋白质和总生物碱中有效成分利血平进行分析。浊度采用分光光度法、固形物采用重量法、蛋白质采用考马斯亮蓝法、利血平成分分析采用高效液相色谱法（HPLC）法。HPLC法的具体条件为：C₁₈反向色谱柱，流动相为甲醇-0.04%二乙胺水（70:30）；流速1 m L/min；柱温30 ℃；检测波长268 nm；进样量10-20μL。

与浸提液相比，超滤液浊度减少了98.0%，固形物和蛋白质的去除率达到95%以上，色谱分析超滤液中活性成分利血平含量保持不变。

综上所述，超滤后的滤过液浊度大大减小，澄清度高，固形物、蛋白质等杂质去除率高。利血平的含量没有损失，总生物碱的品质得到提高。

2．纳滤浓缩工艺的效果：

纳滤浓缩条件在运行压力为1.0-3.5 M Pa，浓缩倍数为2-8倍，温度控制在10-45℃左右，进行纳滤浓缩。在纳滤过程中滤液有自然升温的现象，升温幅度与运行时间和运行压力相关，一般升高5-8℃。此升温幅度对生物碱成分性质无影响，反而会促进膜通量。结合膜通量和能耗，以浓缩2-5倍为宜，最佳浓缩倍数为2倍。如果膜通量过小或膜后压力改变过大，及时对膜进行清洗。

收集纳滤浓缩液和纳滤透析液样品，测定其生物碱中有效成分利血平含量（方法同上）。

经色谱检测发现纳滤透过液中利血平含量极低，浓缩液中利血平含量在95%以上。说明生物碱有效成分截留效果好。

由于生物碱成分保留在浓缩液中，纳滤透析液澄清透明，可以作浸提液循环利用。

3．采用本发明方法与常规制备方法比较：

常规制备总生物碱：步骤1得到的浸提液经减压回收乙醇，浸膏用蒸馏水稀释盐酸调pH 2.0-3.0，静置去沉淀，上层酸水氨水调pH 9.0-10.0， 静置5-6小时或过夜后过滤留沉淀。沉淀用水洗至滤液为中性，用丙酮加热溶解并过滤，滤液减压回收丙酮，干燥得到总生物碱（降压灵）称量并与纳滤提取作比较，计算总生物碱得率，并比较在稀醋酸溶液中的溶解速度。

用膜法制备：三份粉碎的萝芙木药材——萝芙木根粉1、萝芙木根粉2和云南萝芙木叶。分别测得总生物碱的得率在1.31%、1.12%、0.152%。

使用常规方法制备：总生物碱的得率为0.79%、0.55%、和0.074%，膜法制备总生物碱得率是常规方法1.5-2.0倍。

分析原因：萝芙木原浸提液中含有多糖、树胶、蛋白质和色素等大分子物质成分，对总生物碱提取易造成干扰，生物碱与大分子成分形成胶体状态，不易沉淀下来或被吸附，造成总生物碱的流失以及活性成分利血平含量降低。膜法提取经过超滤，多糖、蛋白质等大分子物质成分及其它杂质得到了去除，总生物碱完全保留下来，因而纳滤浓缩后总生物碱的产量得到大大提高。

常规方法制备得到的总生物碱为焦褐色，粘性大不易分散；膜法制备所得总生物碱为棕黄色，轻压即碎呈粉末状。用稀冰醋酸溶解，前者溶解缓慢需搅拌，且有少量胶状残留；后者在稀冰醋酸中溶解迅速。

总之，本发明所述方法改变了传统的生物碱“碱沉+有机溶剂萃取”分离得到生物碱的方式，利用膜技术达到除杂和浓缩富集制备总生物碱的目的，工艺简捷，不破坏和污染活性成分，萝芙木总生物碱和活性成分利血平的提取率高。纳滤透析液可以直接作浸提液循环利用，大大降低了能耗，减少溶剂用量和废水排放，提高了经济效益。

附图说明

图1是本发明的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

实施例1

1、萝芙木生物碱的浸提：酸醇液超声波辅助浸提

将粉碎过40目的1000g云南萝芙木根粉，用酸性乙醇总体料液比1：20进行超声波辅助浸提2次。第一次加入70%的酸乙醇水（含1%的冰醋酸）浸提液10L，常温下先浸提20min后，超声辅助浸提20min，超声功率250W，频率40kHz。再静置浸提20min，常温常压下用合成纤维滤袋过滤。滤渣用10L浸提液重复上述步骤浸提1次，合并滤液备用。

需要说明的是，上述浸提方式是采用超声辅助浸提，也可以其他浸提方式，例如渗漉法、回流法。另外，浸提液的选择可以是其他极性有机溶剂如：除乙醇以外，还可以选择甲醇或丙酮等。

2、超滤：去除浸提液中大分子物质等杂质

使用超滤膜超滤步骤1的萝芙木浸提液，最终超滤浓缩液用适量酸性乙醇冲洗1-2次，保留超滤透过液（简称超滤液）约20L用于后续纳滤浓缩。选择超滤膜材料为聚偏氟乙烯（PVDF）、截留分子量为10,000 Dalton。工作压力为0.7-0.8 MPa，工作温度28-35 ℃。超滤液中大分子物质及固形物去除率大于95%，超滤液透光率大于98%。经色谱检测，超滤液中生物碱活性成分利血平含量与浸提液的基本保持一致。

3、纳滤：主要是浓缩超滤液，得到高浓度的萝芙木总生物碱浓缩液，便于后续干燥处理。

将步骤2所得超滤液约20L进行纳滤。纳滤膜的材质为聚酰胺（PA），截留分子量为250Da。膜组件运行压力为2.0-2.5 M Pa，温度范围为28-35℃。浓缩至原液的1/5左右，得到纳滤浓缩液约4.0L，纳滤透析液约16L。对纳滤透析液中利血平进行色谱检测，其含量几乎为零。说明生物碱95%以上截流在浓缩液中。

4、总生物碱的制备：

将步骤3所得纳滤浓缩液，温度55-60 ℃减压旋转蒸发至干，将乙醇回收，得到总生物碱。测得总生物碱的得率在1.31%，利血平含量0.087mg /g；使用常规方法制备的总生物碱的得率为0.79%，利血平含量0.065mg /g。

实施例2

将粉碎过40目的2000g云南萝芙木根、茎混合粉材，按料液比1：20分3次加入50%的酸乙醇水（含0.5%的盐酸）浸泡20min，超声辅助浸提20min，静置浸提20min。过滤合并浸提液约39L备用。

将上述萝芙木浸提液运行超滤工艺，超滤膜材质为聚醚砜（PES），截留分子量为20,000 Dalton。工作压力0.5-0.6 M Pa，使用冷循环水使工作温度为室温。浓缩固形液至原料液的20%左右时，超滤液的透光率大于98%。取超滤液进行纳滤，纳滤膜材质为聚酰胺（PA），截留分子量为250Da，工作压力为1.5-2.0MPa，使用冷循环水使工作温度保持室温。当纳滤浓缩倍数约为3-4倍时，收集纳滤浓缩液，温度50-60 ℃下减压旋转蒸发回收乙醇，将最终的蒸馏浓缩液50-60℃真空干燥得到总生物碱。

测得总生物碱的得率在1.12%，利血平含量0.074 mg /g，而使用常规方法制备的总生物碱的得率为0.55%，利血平含量0.053% mg /g。

实施例3

将粉碎过40目的2000g云南萝芙木叶，先用少量水湿润，按料液比1：20分3次加入80%的酸甲醇水（含0.25%的硫酸）浸泡20min，超声辅助浸提20min，静置浸提20min。过滤合并浸提液约40L备用。

将萝芙木浸提液运行超滤工艺，超滤膜材质为聚醚砜（PES），截留分子量为10,000 Dalton。工作压力0.5-0.6MPa，工作温度为自然室温。浓缩固形液至原料液的15%时，取超滤液进行纳滤。纳滤膜材质为磺化聚醚砜（SPES），截留分子量为200Da。工作压力为1.5-2.0MPa，使用冷循环水使工作温度保持室温。浓缩至原液的1/5，此时膜通量降低至初始时的2/3，收集纳滤浓缩液，55-60 ℃减压蒸馏回收乙醇，所得浓缩浆烘箱50 ℃避光干燥得到总生物碱。

测得总生物碱的得率在0.152%，而使用常规方法制备的总生物碱的得率为0.074%。因叶片中利血平含量低，故未测定。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）萝芙木生物碱浸提液的获得：萝芙木根、茎或叶粉碎，常温下进行浸提，过滤得到萝芙木生物碱浸提液；

（2）超滤：运行膜工艺，将步骤（1）中的萝芙木生物碱浸提液使用超滤膜超滤，以去除原浸提液中的杂质，该杂质中主要包括大分子物质；保留超滤透过液用于后续纳滤浓缩，该超滤透过液简称超滤液；

（3）纳滤：运行膜工艺，将上述超滤液进行纳滤，得到高浓度的萝芙木总生物碱。

2.根据权利要求1所述的一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于：进一步包括步骤（4）总生物碱的制备：收集纳滤浓缩液，减压回收有机溶剂，干燥后得到总生物碱。

3.根据权利要求1或2所述的一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，浸提所需浸提液采用酸性中等极性有机溶剂，即可为酸性乙醇、甲醇或丙酮等；且萝芙木与浸提液料液比可为1g：15～20mL。

4.根据权利要求1或2所述的一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，浸提方式采用超声辅助浸提和/或静态浸提，并可适当搅拌；超声辅助浸提时，先静置浸提20～30min，再超声辅助处理20～30min，再静置20～30min浸提，超声处理的功率为250-500W，频率为40kHz；静态浸提时为12-24h。

5.根据权利要求3所述的一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，酸性极性有机溶液为含体积比50%-80%的乙醇或甲醇或丙酮，含体积比0.2-1.0%的醋酸、柠檬酸、盐酸或硫酸，其余为水。

6.根据权利要求1或2所述的一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述超滤膜截留分子量为10000-60,000 Dalton；工作压力为0.5-1.0MPa；工作温度为10-45℃。

7.根据权利要求1或2所述的一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，超滤膜材料为陶瓷膜或有机膜，有机膜具体包括聚偏氟乙烯PVDF、聚醚砜PES、聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚砜PS、聚丙稀腈PAN、聚氯乙稀PVC中的一种。

8.根据权利要求1或2所述的一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，纳滤选择截留分子量200-500Da的复合纳滤膜或无机材料纳滤膜；钠滤中的膜组件运行压力为1.0-3.5 MPa，温度范围为10-45℃。

9.根据权利要求1或2所述的一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，纳滤所用纳滤膜材质包括聚酰胺PA、磺化聚醚砜SPES、磺化聚砜SPS和聚乙烯醇PVA有机膜中的一种。

10.根据权利要求1或2所述的一种膜法提取萝芙木总生物碱的方法，其特征在于：所述步骤（4）中，干燥方法采用真空干燥或喷雾干燥或烘箱干燥中一种；干燥过程避光，温度40-60℃。