CN106749021A - 一种高纯石杉碱甲液相制备方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请的目的是提供高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，包括：步骤一：取千层塔粗提物，置于甲醇水溶液中溶解，过滤分离得到不溶物和滤液；步骤二：将步骤一所述的滤液进行高压液相制备，收集石杉碱甲馏分；步骤三：将步骤二所述的馏分进行液相分析得到符合纯度要求的馏分；步骤四：将步骤三中得到的馏分合并，减压浓缩后得到石杉碱甲粗产品；设备简单，操作简单，生产步骤较为简单；辅助原料易得，生产成本低；生产过程稳定性高、易重现；产品的收率高，对原材料的利用率高，辅助原料可以重复利用，节省生产成本并且环保；生产的产品纯度高，因此用途广泛，适用范围广泛，能够满足医用和药用的要求；生产过程能耗低，节能环保科学。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物碱的提取方法，特别是一种从千层塔中提取分离石杉碱甲的方法及系统。
背景技术
千层塔为石杉科石杉属蕨类植物，又名蛇足石杉、救命王。主布东北、长江流域和闽、粤、桂、滇、黔等省区。民间常将全草入药，有毒，用于退热、止血、消肿散毒、跌打损伤等。千层塔中含有的生物碱价值颇高，特别是石杉碱甲，石杉碱甲是一种可逆性胆碱酿酶抑制剂，对真性胆碱酯酶具有选择性抑制作用，其生物活性高，进入中枢后较多地分布于大脑的额叶、颞叶、海马等与学习和记忆有密切联系的脑区，强化学习与记忆脑区的兴奋作用，起到提高认知功能、增强记忆保持和促进记忆再现的作用。临床上多用于中、老年良性记忆障碍及各型痴呆、记忆认知功能及情绪行为障碍以及用于治疗重症肌无力。
由于人工合成品难于获得理想的疗效，因此目前石杉碱甲主要是从石杉科石杉属蛇足杉千层塔中提取分离得到，常用方法为酒石酸溶液或者乙醇等溶剂浸提后再采用硅胶柱层析法洗脱得到产品，该方法存在操作复杂、生产周期长、收率低、有机溶剂消耗量较大、能耗高、稳定性差等缺点，同时所得到的产品杂质含量多，纯度较差。
2005年6月22日公告的中国专利申请CN1207285C，公开了一种“从中草药千层塔中提取石杉碱甲的方法”，采用的是传统的生物碱提取方法，用稀酸加热充分浸泡千层塔干燥粉，稀碱处理，氯仿萃取，并浓缩至浸膏。该方法存在的主要缺陷是：所用的液液萃取的方法易产生乳化现象，石杉碱甲损失较为严重，导致收率偏低。
目前，从中草药千层塔中提取石杉碱甲，国内采用实验室规模提取，其主要工艺步骤是：原料处理(挑选、粉碎)→浸渍(酸水浸泡)→浓缩→萃取→柱层析→精制(采用重结晶方法)等，收率低，仅达十万分之五，纯度在95％以下，生产规模小，不能满足市场需求。
因此，急需一种好的提取方法，能够解决上述现有技术中的问题。
发明内容
本申请解决的主要问题是提供一种操作简单、稳定性好、收率高、纯度高、能耗低的高纯石杉碱甲液相制备方法，以解决一种制备方法操作复杂、适用范围受限、稳定性不高、收率低，纯度低并且能耗高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种高纯石杉碱甲液相制备方法，其技术方案如下：
一种高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，包括：
步骤一：取千层塔粗提物，置于甲醇水溶液中溶解，过滤分离得到不溶物和滤液；
步骤二：将步骤一所述的滤液进行高压液相制备，收集石杉碱甲馏分；
步骤三：将步骤二所述的馏分进行液相分析得到符合纯度要求的馏分；
步骤四：将步骤三中得到的馏分合并，减压浓缩后得到石杉碱甲粗产品。
进一步的，还包括：
步骤五：将步骤四所述的石杉碱甲粗产品冷冻干燥，得到石杉碱甲高纯产品。
进一步的，所述步骤四还包括将不符合纯度要求的馏分合并，回收样品及溶剂。
进一步的，所述步骤一中的甲醇水溶液为体积比为50％。
进一步的，所述步骤一中的过滤的方式为抽滤，所采用的滤膜为0.45微米尼龙滤膜。
进一步的，所述步骤二中所述高压液相制备采用的色谱填料为硅胶键合18烷基硅烷，所述色谱填料的粒径为10微米，孔径为100A-150A。
进一步的，所述步骤二中所述高压液相制备采用的流动相为甲醇和水，甲醇与水的比例为1:1至1：1.8；
所述流动相的流速可根据半制备柱直径确定，直径10mm的半制备柱流速为3-6ml/min，优选为4ml/min；直径20mm的半制备柱流速为15-28ml/min，优选为20ml/min；直径50mm的半制备柱流速为60-100ml/min，优选为80ml/min。
进一步的，所述高压液相制备采用的检测器为紫外检测器，检测波长为310nm。
进一步的，所述步骤三中的液相分析的方法为高效液相色谱法，采用的色谱柱为硅胶键合18烷基硅烷色谱柱，色谱柱直径4.6mm，流速为1ml/min，流动相为甲醇与纯水，甲醇与水的比例为1:1至1：1.8；采用的检测器为紫外检测器，检测波长为310nm。
进一步的，步骤(4)中，所述浓缩为减压浓缩，浓缩的温度为35～55℃，真空度为0.08～0.09MPa，浓缩至溶剂基本完全蒸发。
进一步的，步骤(5)中，所述干燥方式为真空冷冻干燥，冷肼温度为-50℃。
一种高纯石杉碱甲液相制备系统，其特征在于，包括：
溶解过滤模块，用于将千层塔粗提物置于甲醇水溶液中溶解，过滤分离得到不溶物和滤液；
高压液相制备模块，用于将步骤一所述的滤液进行高压液相制备，收集石杉碱甲馏分；
液相分析模块，用于将步骤二所述的馏分进行液相分析得到符合纯度要求的馏分；
减压浓缩模块，用于将步骤三中得到的馏分合并，减压浓缩后得到石杉碱甲粗产品。
与现有技术相比，本申请所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，达到了如下效果：
(1)本发明所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，生产步骤较为简单，操作简单、稳定性好；
(2)本发明所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，产品的收率高，对原材料的利用率高，辅助原料可以重复利用，节省生产成本并且环保；
(3)本发明所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，辅助原料易得，生产成本低；
(4)本发明所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，生产过程稳定性高、易重现；
(5)本发明提供的高纯石杉碱甲液相制备方法，生产的产品纯度高，因此用途广泛，适用范围广泛，能够满足医用和药用的要求；
(6)本发明提供的高纯石杉碱甲液相制备方法，生产过程能耗低，节能环保科学；
(7)本发明提供的高纯石杉碱甲液相制备系统，装置易得，操作方便，制作成本不高，制作的产品的纯度高，适用范围广泛，市场前景好。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明所提供的高纯石杉碱甲液相制备方法的流程示意图；
图2是本发明所提供的高纯石杉碱甲液相制备方法步骤二中的高压液相制备图谱；
图3是本发明所提供的高纯石杉碱甲液相制备方法步骤三中的高压液相分析图谱；
图4是本发明所提供的高纯石杉碱甲液相制备系统的结构示意图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
以下结合附图对本申请作进一步详细说明，但不作为对本申请的限定。
实施例一：
如图1本发明所提供的高纯石杉碱甲液相制备方法的流程示意图所示，一种高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，包括：
步骤一1：取千层塔粗提物，置于甲醇水溶液中溶解，过滤分离得到不溶物和滤液；
步骤二2：将步骤一1所述的滤液进行高压液相制备，收集石杉碱甲馏分；
步骤三3：将步骤二2所述的馏分进行液相分析得到符合纯度要求的馏分；
步骤四4：将步骤三3中得到的馏分合并，减压浓缩后得到石杉碱甲粗产品。
进一步的，还包括：
步骤五5：将步骤四4所述的石杉碱甲粗产品冷冻干燥，得到石杉碱甲高纯产品。
进一步的，所述步骤四4还包括将不符合纯度要求的馏分合并，回收样品及溶剂。所述溶剂为甲醇水溶液，所述不符合纯度要求的馏分是指不符合指定纯度的馏分，回收后再次用于溶解千层塔粗提物、高压液相制备和液相分析。
进一步的，所述步骤一1中的甲醇水溶液为体积比为50％。
进一步的，所述步骤一1中的过滤的方式为抽滤，所采用的滤膜为0.45微米尼龙滤膜。
进一步的，所述步骤二2中所述高压液相制备采用的色谱填料为硅胶键合18烷基硅烷，所述色谱填料的粒径为10微米，孔径为100A-150A。
进一步的，所述步骤二2中所述高压液相制备采用的流动相为甲醇和水，甲醇与水的比例为1:1至1：1.8；
所述流动相的流速可根据半制备柱直径确定，直径10mm的半制备柱流速为3-6ml/min，优选为4ml/min；直径20mm的半制备柱流速为15-28ml/min，优选为20ml/min；直径50mm的半制备柱流速为60-100ml/min，优选为80ml/min。
进一步的，所述高压液相制备采用的检测器为紫外检测器，检测波长为310nm。
进一步的，所述步骤三3中的液相分析的方法为高效液相色谱法，采用的色谱柱为硅胶键合18烷基硅烷色谱柱，色谱柱直径4.6mm，流速为1ml/min，流动相为甲醇与纯水，甲醇与水的比例为1:1至1：1.8；采用的检测器为紫外检测器，检测波长为310nm。
进一步的，步骤(4)中，所述浓缩为减压浓缩，浓缩的温度为35～55℃，真空度为0.08～0.09MPa，浓缩至溶剂基本完全蒸发。
进一步的，步骤(5)中，所述干燥方式为真空冷冻干燥，冷肼温度为-50℃。
本发明提供的高纯石杉碱甲液相制备方法，设备简单，操作简单，生产步骤较为简单；辅助原料易得，生产成本低；生产过程稳定性高、易重现；产品的收率高，对原材料的利用率高，辅助原料可以重复利用，节省生产成本并且环保；生产的产品纯度高，因此用途广泛，适用范围广泛，能够满足医用和药用的要求；生产过程能耗低，节能环保科学。
实施例二：
本实施例中所涉及的仪器装置及检测条件如下：
高效液相色谱仪：紫外检测波长为310nm，流速1mL/min，流动相为甲醇与纯水，其比例为60:40；半制备高效液相色谱仪：紫外检测波长为310nm，流速4mL/min，流动相为甲醇与纯水，其比例为60:40；
分析用色谱柱参数为5μm，120A，4.6mm*250mm；制备用色谱柱参数为10μm，120A，10mm*250mm。
高纯石杉碱甲液相制备方法的具体步骤为：
溶解：称取0.5g千层塔粗提物(石杉碱甲含量5％左右)，加入2ml 50％甲醇水溶液，超声溶解10min，采用0.45μm有机系滤膜过滤，将过滤剩下的滤渣再用1ml 50％甲醇水溶液洗涤过滤两次，将三次过滤所得清液合并，合计得到清液3.2ml；
制备：取上述清液进行高压液相制备，每次进样200μl，合计进样16次，从11min开始分三段收集(11min-11.5min、11.5-12min、12-12.5min)；
分析：将制备收集得到的馏分进行高效液相色谱分析，将纯度99％以上的馏分合并，合计得到满足纯度的馏分42ml；
浓缩：将满足纯度的馏分进行减压浓缩，浓缩温度45℃，真空度0.09MPa，浓缩至溶剂基本完全蒸发，再将样品转移至样品瓶内，-20℃环境下预冻2h，再采用真空冷冻干燥冻干，最终得到纯度99.1％的石杉碱甲11mg。
本实施例提供的方法，操作简单，成本低产品纯度高。
实施例三：
本实施例中所涉及的仪器装置及检测条件如下：
液相色谱仪：紫外检测波长为310nm，流速1mL/min，流动相为甲醇与纯水，其比例为60:40；LC6000制备型高效液相色谱仪：紫外检测波长为310nm，流速80mL/min，流动相为甲醇与纯水，其比例为60:40；
分析用色谱柱参数为5μm，120A，4.6mm*250mm；制备用色谱柱参数为50mm动态轴向压缩制备柱系统，色谱填料参数为10μm，120A；
溶解：称取50g千层塔粗提物(石杉碱甲含量5％左右)，加入200ml 50％甲醇水溶液，超声溶解10min，采用0.45μm有机系滤膜过滤，将过滤剩下的滤渣再用50ml 50％甲醇水溶液洗涤过滤两次，将三次过滤所得清液合并，合计得到清液380ml；
制备：取上述清液进行高压液相制备，每次进样50ml，合计进样8次，从11min开始分三段收集(11min-11.5min、11.5-12min、12-12.5min)；
分析：将制备收集得到的馏分进行高效液相色谱分析，将纯度98％以上的馏分合并，合计得到满足纯度的馏分640ml；
浓缩：将满足纯度的馏分进行减压浓缩，浓缩温度45℃，真空度0.09MPa，浓缩至溶剂基本完全蒸发，再将样品转移至样品瓶内，-20℃环境下预冻2h，再采用真空冷冻干燥冻干，最终得到纯度98.6％的石杉碱甲1.43g。
实施例四：
如图4本发明所提供的高纯石杉碱甲液相制备系统的结构示意图所示，一种高纯石杉碱甲液相制备系统，其特征在于，包括：
溶解过滤模块11，用于将千层塔粗提物置于甲醇水溶液中溶解，过滤分离得到不溶物和滤液；所述溶解过滤模块11具体包括溶解过滤需要的设备，如超声溶解装置、过滤装置、滤膜、容器等；
高压液相制备模块12，用于将溶解过滤模块11中所述的滤液进行高压液相制备，收集石杉碱甲馏分；所述高压液相制备模块12包括制备型高效液相色谱装置；
液相分析模块13，用于将高压液相制备模块12中所述的馏分进行液相分析得到符合纯度要求的馏分；所述液相分析模块13包括液相色谱装置；
减压浓缩模块14，用于将液相分析模块13中得到的馏分合并，减压浓缩后得到石杉碱甲粗产品。所述减压浓缩模块包14括减压装置、温控装置等。
本发明提供的高纯石杉碱甲液相制备系统，装置易得，操作方便，制作成本不高，制作的产品的纯度高，适用范围广泛，市场前景好。
与现有技术相比，本发明所述的一种高纯石杉碱甲液相制备方法，达到了如下效果：
(1)本发明所述的高纯石杉碱甲液相制备系统，生产步骤较为简单，操作简单、稳定性好；
(2)本发明所述的高纯石杉碱甲液相制备系统，产品的收率高，对原材料的利用率高，辅助原料可以重复利用，节省生产成本并且环保；
(3)本发明所述的高纯石杉碱甲液相制备系统，辅助原料易得，生产成本低；
(4)本发明所述的高纯石杉碱甲液相制备系统，生产过程稳定性高、易重现；
(5)本发明提供的高纯石杉碱甲液相制备系统，生产的产品纯度高，因此用途广泛，适用范围广泛，能够满足医用和药用的要求；
(6)本发明提供的高纯石杉碱甲液相制备系统，生产过程能耗低，节能环保科学；
(7)本发明提供的高纯石杉碱甲液相制备系统，装置易得，操作方便，制作成本不高，制作的产品的纯度高，适用范围广泛，市场前景好。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，包括：
步骤一：取千层塔粗提物，置于甲醇水溶液中溶解，过滤分离得到不溶物和滤液；
步骤二：将步骤一所述的滤液进行高压液相制备，收集石杉碱甲馏分；
步骤三：将步骤二所述的馏分进行液相分析得到符合纯度要求的馏分；
步骤四：将步骤三中得到的馏分合并，减压浓缩后得到石杉碱甲粗产品。
2.根据权利要求1所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，还包括：
步骤五：将步骤四所述的石杉碱甲粗产品冷冻干燥，得到石杉碱甲高纯产品。
3.根据权利要求2所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，所述步骤四还包括将不符合纯度要求的馏分合并，回收样品及溶剂。
4.根据权利要求3所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，所述步骤一中的甲醇水溶液为体积比为50％。
5.根据权利要求4所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，所述步骤一中的过滤的方式为抽滤，所采用的滤膜为0.45微米尼龙滤膜。
6.根据权利要求5所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，所述步骤二中所述高压液相制备采用的色谱填料为硅胶键合18烷基硅烷，所述色谱填料的粒径为10微米，孔径为100A-150A。
7.根据权利要求6所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，所述步骤二中的所述高压液相制备采用的流动相为甲醇和水，甲醇与水的比例为1:1至1：1.8；
所述流动相的流速可根据半制备柱直径确定，直径10mm的半制备柱流速为3-6ml/min；直径20mm的半制备柱流速为15-28ml/min；直径50mm的半制备柱流速为60-100ml/min。
8.据权利要求7所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，所述步骤二中的所述高压液相制备采用的检测器为紫外检测器，检测波长为310nm。
9.据权利要求8所述的高纯石杉碱甲液相制备方法，其特征在于，所述步骤三中的液相分析的方法为高效液相色谱法，采用的色谱柱为硅胶键合18烷基硅烷色谱柱，色谱柱直径4.6mm，流速为1ml/min，流动相为甲醇与纯水，甲醇与水的比例为1:1至1：1.8；采用的检测器为紫外检测器，检测波长为310nm。
10.一种高纯石杉碱甲液相制备系统，其特征在于，包括：
溶解过滤模块，用于将千层塔粗提物置于甲醇水溶液中溶解，过滤分离得到不溶物和滤液；
高压液相制备模块，用于将步骤一所述的滤液进行高压液相制备，收集石杉碱甲馏分；
液相分析模块，用于将步骤二所述的馏分进行液相分析得到符合纯度要求的馏分；
减压浓缩模块，用于将步骤三中得到的馏分合并，减压浓缩后得到石杉碱甲粗产品。
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| CN112457251A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-09 | 湖南华诚生物资源股份有限公司 | 从千层塔提取物中分离多种高含量生物碱单体的方法 |
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