CN108610339A - 一种从低含量洋金花中提取分离东莨菪碱的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从低含量洋金花中提取分离东莨菪碱的工艺，采用超声波辅助二氯甲烷法进行提取，然后采用酸水和四氯化碳进行萃取，实现东莨菪碱的初步富集，再用大孔树脂结合结晶技术进行纯化，得到高纯度的氢溴酸东莨菪碱，具有高毒性有机溶剂用量小、获得产品纯度及回收率高、富集及纯化效果强、样品处理量大、工艺简单可行、可适用于低含量原料等诸多优点。

Description

一种从低含量洋金花中提取分离东莨菪碱的工艺

技术领域

本发明涉及原料药制备领域，具体涉及一种从低含量洋金花中提取分离东莨菪碱的工艺。

背景技术

东莨菪碱是一种广泛存在于茄科植物中的生物碱，其具有解痉、散瞳、抗胆碱、镇痛、镇静等多种功能，已被广泛应用于临床药学中，国内外对其纯品需求量非常的大。目前，东莨菪碱一般从茄科植物洋金花中进行提取。洋金花，又名大喇叭花、山茄子、凤茄花、曼陀罗花等，其分布广泛，我国的江苏、浙江、福建、安徽、内蒙、新疆等地均产，但是，由于洋金花内东莨菪碱的含量会因产地和季节的不同而差异悬殊，2015年版《中国药典》中洋金花质量标准要求其东莨菪碱的含量不小于0.15％，而国内除了内蒙、新疆等地所产洋金花含较高含量的东莨菪碱外，其他地区含量参差不齐，故每年有大量的低含量洋金花(东莨菪碱含量<0.15％)产生。而目前已报道的东莨菪碱制备方法是以内蒙产高含量洋金花为原料的，其用氯仿饱和的酸水溶液进行提取，然后将提取液进行强酸性阳离子交换树脂纯化，再经多步氯仿萃取后结晶获得高纯度氢溴酸东莨菪碱，此方法如果采用低含量原料进行，在树脂纯化阶段就会出现富集性差、回收率低、产品纯品难以提高等问题，且整个过程使用大量的氯仿溶液，价格昂贵，毒性大，成本高。因此，对洋金花中东莨菪碱的提取分离工艺进行改进，提高其回收率和富集性能，使其可适用于各个产地原料的使用具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，旨在提供一种从低含量洋金花中提取分离东莨菪碱的工艺。本方法具有高毒性有机溶剂用量小、获得产品纯度及回收率高、富集及纯化效果强、样品处理量大的特点，工艺简单可行、可适用于低含量原料等诸多优点。

所述低含量洋金花是指东莨菪碱含量<0.15％。

本发明采用超声波辅助二氯甲烷法进行提取，然后采用酸水和四氯化碳进行萃取，实现东莨菪碱的初步富集，再用D151树脂结合结晶技术进行纯化，得到高纯度的氢溴酸东莨菪碱。

本发明从低含量洋金花中提取分离东莨菪碱的工艺，包括如下步骤：

步骤1：东莨菪碱粗提物的制备

取干燥的洋金花用粉碎机粉碎，过40目筛，得到洋金花粉末；将所得洋金花粉末加入氨水与二氯甲烷的混合液中进行超声波提取，过滤，滤渣重复提取两次，合并提取液并干燥后即得东莨菪碱粗提物；

步骤2：第一步液液萃取

将步骤1得到的东莨菪碱粗提物用氯仿复溶，然后用氢溴酸水溶液反复萃取两次，合并酸水相；

步骤3：第二步液液萃取

将步骤2得到的酸水相用碳酸氢钠调pH值至弱碱性后用四氯化碳反复萃取两次，合并四氯化碳相，减压回收溶剂，得到萃取物；

步骤4：大孔树脂纯化

将步骤3得到的萃取物用水复溶后进行大孔树脂柱上样，上样体积为10BV，上样浓度为0.191mg/mL，上样液pH值为8，上样流速为2BV/h，温度为25℃，待上样完成后，用纯水冲洗柱子，然后加盐酸溶液进行洗脱，盐酸溶液用量为16BV，洗脱流速为2BV/h，收集并合并流出液；

步骤5：除盐

将步骤4得到的流出液加氨水碱化，然后用丙酮复溶，过滤除去不溶物，减压回收溶剂，得到东莨菪碱除盐纯化物；

步骤6：结晶

将步骤5获得的东莨菪碱除盐纯化物用无水乙醇溶解后加入氢溴酸，搅拌10min使其充分成盐，然后置于-20℃下静置结晶，过滤后用0℃的无水乙醇洗涤，即得氢溴酸东莨菪碱晶体。

步骤1中，洋金花粉末与二氯甲烷的质量体积比为1g:10mL；洋金花粉末与氨水(质量浓度为23-25％)的质量体积比为1g:2mL。

步骤1中，超声波提取的功率为250W，时间为30min。

步骤2中，氢溴酸水溶液的pH值为2-6。

步骤3中，用碳酸氢钠调pH值至7-8。

步骤4中，所述大孔树脂柱为D151树脂柱。大孔树脂柱使用前需进行预处理除杂操作，具体过程如下：首先用95vt％乙醇浸泡24h，然后用蒸馏水冲洗至无乙醇残留，再用5wt％的盐酸溶液和5wt％的氢氧化钠溶液分别浸泡24h，每次浸泡后都需用蒸馏水冲洗至中性。

步骤4中，盐酸溶液的pH＝1。

步骤5中，将步骤4得到的流出液加氨水碱化至pH值为7-8。

步骤6中，东莨菪碱除盐纯化物与无水乙醇的质量体积比为1g:4-5mL；氢溴酸的质量浓度为40％，添加体积为无水乙醇体积的30-40％。

本发明工艺获得的氢溴酸东莨菪碱晶体的纯度为99.1％-99.8％，回收率为77％-79％。

本发明的有益效果体现在：

本发明采用超声波辅助二氯甲烷法进行提取，然后采用酸水和四氯化碳进行萃取，实现东莨菪碱的初步富集，再用D151树脂结合结晶技术进行纯化，得到高纯度的氢溴酸东莨菪碱，此方法具有高毒性有机溶剂用量小、获得产品纯度及回收率高、富集及纯化效果强、样品处理量大的特点，工艺简单可行、可适用于低含量原料等诸多优点。

本发明工艺采用超声波辅助二氯甲烷法进行提取，其相比于常规的酸水提取法和醇提法具有提取率高、提取杂质少的优点，为后续的纯化工艺提供了便利；在液液萃取步骤中：第一步液液萃取采用酸水萃取的主要目的是去除提取物中部分脂溶性杂质，第二步液液萃取采用四氯化碳在弱碱条件下进行萃取，主要是因为东莨菪碱的碱性较弱，在弱碱环境下东莨菪碱盐相较于其他杂质更容易被还原，且由于东莨菪碱本身脂溶性较强，其被还原后可很好的溶于有机相四氯化碳中，从而实现与其他杂质分离和富集的目的，提高大孔树脂纯化的可行性；在大孔树脂纯化步骤中：对AB-8、D101、HP-20、HPD-100、X-5、D151和732型强酸性阳离子交换树脂此七种常用于生物碱分离的大孔树脂进行了吸附和解吸性能试验，最终D151树脂被筛选作为最适合东莨菪碱分离的树脂填料；在大孔树脂纯化后进行除盐的原因是在吸附和洗脱过程中酸碱反应生成了大量的无机盐，为避免其混入结晶产物中，应提前去除；最终采用低温结晶进行精细纯化的原因是其具有操作简单、产物纯度高的优点。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体的实施例对本发明技术方案进行分析说明。

实施例1：

本实施例从低含量洋金花中提取分离东莨菪碱的工艺如下：

1、东莨菪碱粗提物的制备

取干燥的洋金花用粉碎机粉碎，过40目筛，得到洋金花粉末；将所得洋金花粉末加入氨水与二氯甲烷的混合液中进行超声波提取，洋金花粉末与二氯甲烷的质量体积比为1g:10mL；洋金花粉末与氨水(质量浓度为23-25％)的质量体积比为1g:2mL，过滤，滤渣重复提取两次，合并提取液并干燥后即得东莨菪碱粗提物；

2、第一步液液萃取

将步骤1得到的东莨菪碱粗提物用氯仿复溶，然后用氢溴酸水溶液(pH＝6)反复萃取两次，合并酸水相；

3、第二步液液萃取

将步骤2得到的酸水相用碳酸氢钠调pH值至7.5后用四氯化碳反复萃取两次，合并四氯化碳相，减压回收溶剂，得到萃取物；

4、大孔树脂纯化

将步骤3得到的萃取物用水复溶后进行大孔树脂柱上样，柱填料为D151树脂，上样体积为10BV，上样浓度为0.191mg/mL，上样液pH值为8，上样流速为2BV/h，温度为25℃，待上样完成后，用纯水冲洗柱子，然后加盐酸溶液(pH值为1)进行洗脱，盐酸溶液用量为16BV，洗脱流速为2BV/h，收集并合并流出液；

大孔树脂柱使用前需进行预处理除杂操作，具体过程如下：首先用95vt％乙醇浸泡24h，然后用蒸馏水冲洗至无乙醇残留，再用5wt％的盐酸溶液和5wt％的氢氧化钠溶液分别浸泡24h，每次浸泡后都需用蒸馏水冲洗至中性。

5、除盐

将步骤4得到的流出液加氨水碱化至pH为8，然后用丙酮复溶，过滤除去不溶物，减压回收溶剂，得到东莨菪碱除盐纯化物；

6、结晶

将步骤5获得的东莨菪碱除盐纯化物用无水乙醇溶解后加入氢溴酸，东莨菪碱除盐纯化物与无水乙醇的质量体积比为1g:4mL，氢溴酸的质量浓度为40％，添加体积为无水乙醇体积的30-40％，搅拌10min使其充分成盐，然后置于-20℃下静置结晶，过滤后用0℃的无水乙醇洗涤，即得氢溴酸东莨菪碱晶体。所得氢溴酸东莨菪碱晶体的纯度为99.1％-99.8％，回收率为77％-79％。

此工艺中大孔树脂纯化阶段采用静态吸附和解吸实验对D151树脂对东莨菪碱的吸附和解吸能力进行了试验，具体操作过程如下：称取处理好的D151树脂(约合干树脂1.0g)置于100mL的锥形瓶中，加入50mL来自于经两步液液萃取得到的萃取物水溶液(浓度0.191mg/mL，pH值为8)，盖上瓶塞后置于恒温摇床上在25℃下以145rpm的频率震荡24h。待达到吸附平衡后，检测吸附液中剩余的东莨菪碱含量。接着进行静态解吸实验：将吸附饱和的D151树脂置于100mL的锥形瓶中，分别加入50mL酸水液(pH＝2)，盖上瓶塞后置于恒温摇床上在25℃下以145rpm的频率震荡24h。待达到解吸平衡后，检测洗脱液中东莨菪碱的含量。用吸附量、吸附率和解吸率作为评价树脂吸附和解吸性能的指标，计算公式如下所示：

吸附量：

吸附率：

解吸率：

其中：q_e为达到吸附平衡后的吸附量(mg/g)；P为吸附率(％)；C为解吸率(％)；C₀为吸附液中东莨菪碱的初始浓度(mg/mL)；C_e为达到平衡后吸附液中东莨菪碱的浓度(mg/mL)；C_d为洗脱液中东莨菪碱的浓度(mg/mL)；W为干树脂的重量(g)；V₀为吸附液的体积(mL)；V_d为洗脱液的体积(mL)。

经检测，D151树脂对东莨菪碱的吸附量为7.8mg/g，吸附率为81.68％，解吸率为79.49％。

实施例2：

其他均与实施例1相同，不同之处在于，在大孔树脂纯化阶段采用732型强酸性阳离子交换树脂进行纯化。按照实施例1所述的方法对732型强酸性阳离子交换树脂对东莨菪碱的吸附和解吸能力进行试验，结果显示：732型强酸性阳离子交换树脂对东莨菪碱的吸附量为9.1mg/g，吸附率为94.8％，解吸率为27.6％。

实施例3：

其他均与实施例1相同，不同之处在于，在大孔树脂纯化阶段采用X-5树脂进行纯化。按照实施例1所述的方法对X-5树脂对东莨菪碱的吸附和解吸能力进行试验，结果显示：X-5树脂对东莨菪碱的吸附量为6.93mg/g，吸附率为72.57％，解吸率为28.3％。

实施例4：

其他均与实施例1相同，不同之处在于，在大孔树脂纯化阶段采用HPD-100树脂进行纯化。按照实施例1所述的方法对HPD-100树脂对东莨菪碱的吸附和解吸能力进行试验，结果显示：HPD-100树脂对东莨菪碱的吸附量为3.4mg/g，吸附率为35.6％，解吸率为48.6％。

实施例5：

其他均与实施例1相同，不同之处在于，在大孔树脂纯化阶段采用HP-20树脂进行纯化。按照实施例1所述的方法对HP-20树脂对东莨菪碱的吸附和解吸能力进行试验，结果显示：HP-20树脂对东莨菪碱的吸附量为7.61mg/g，吸附率为79.69％，解吸率为34.4％。

实施例6：

其他均与实施例1相同，不同之处在于，在大孔树脂纯化阶段采用D101树脂进行纯化。按照实施例1所述的方法对D101树脂对东莨菪碱的吸附和解吸能力进行试验，结果显示：D101树脂对东莨菪碱的吸附量为6.36mg/g，吸附率为66.6％，解吸率为29.8％。

实施例7：

其他均与实施例1相同，不同之处在于，在大孔树脂纯化阶段采用AB-8树脂进行纯化。按照实施例1所述的方法对AB-8树脂对东莨菪碱的吸附和解吸能力进行试验，结果显示：AB-8树脂对东莨菪碱的吸附量为5.62mg/g，吸附率为58.85％，解吸率为19％。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种从低含量洋金花中提取分离东莨菪碱的工艺，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：东莨菪碱粗提物的制备

取干燥的洋金花用粉碎机粉碎，过40目筛，得到洋金花粉末；将所得洋金花粉末加入氨水与二氯甲烷的混合液中进行超声波提取，过滤，滤渣重复提取两次，合并提取液并干燥后即得东莨菪碱粗提物；

步骤2：第一步液液萃取

将步骤1得到的东莨菪碱粗提物用氯仿复溶，然后用氢溴酸水溶液反复萃取两次，合并酸水相；

步骤3：第二步液液萃取

将步骤2得到的酸水相用碳酸氢钠调pH值至弱碱性后用四氯化碳反复萃取两次，合并四氯化碳相，减压回收溶剂，得到萃取物；

步骤4：大孔树脂纯化

将步骤3得到的萃取物用水复溶后进行大孔树脂柱上样，上样体积为10BV，上样浓度为0.191mg/mL，上样液pH值为8，上样流速为2BV/h，温度为25℃，待上样完成后，用纯水冲洗柱子，然后加盐酸溶液进行洗脱，盐酸溶液用量为16BV，洗脱流速为2BV/h，收集并合并流出液；

步骤5：除盐

将步骤4得到的流出液加氨水碱化，然后用丙酮复溶，过滤除去不溶物，减压回收溶剂，得到东莨菪碱除盐纯化物；

步骤6：结晶

将步骤5获得的东莨菪碱除盐纯化物用无水乙醇溶解后加入氢溴酸，搅拌10min使其充分成盐，然后置于-20℃下静置结晶，过滤后用0℃的无水乙醇洗涤，即得氢溴酸东莨菪碱晶体。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：

步骤1中，洋金花粉末与二氯甲烷的质量体积比为1g:10mL；洋金花粉末与氨水的质量体积比为1g:2mL。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：

步骤1中，超声波提取的功率为250W，时间为30min。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：

步骤2中，氢溴酸水溶液的pH值为2-6。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：

步骤3中，用碳酸氢钠调pH值至7-8。

6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：

步骤4中，所述大孔树脂柱为D151树脂柱。

7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于：

大孔树脂柱使用前需进行预处理除杂操作，具体过程如下：首先用95vt％乙醇浸泡24h，然后用蒸馏水冲洗至无乙醇残留，再用5wt％的盐酸溶液和5wt％的氢氧化钠溶液分别浸泡24h，每次浸泡后都需用蒸馏水冲洗至中性。

8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：

步骤4中，盐酸溶液的pH＝1。

9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：

步骤5中，将步骤4得到的流出液加氨水碱化至pH值为7-8。

10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：

步骤6中，东莨菪碱除盐纯化物与无水乙醇的质量体积比为1g:4-5mL；氢溴酸的质量浓度为40％，添加体积为无水乙醇体积的30-40％。