CN109776536B - 一种苦参碱富集纯化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种苦参碱富集纯化的方法，包括用酸溶液溶解苦参碱粗粉，加入碱溶液调节滤液的pH为碱性；通过有机溶剂进行萃取；用酸溶液进行反萃取；将苯乙烯‑二乙烯苯骨架结构的强酸性或弱酸性阳离子交换树脂利用酸溶液进行预处理；将含有离子状态的苦参碱的水相吸附到树脂柱中；先用3～5倍柱体积的去离子水洗柱子以洗脱杂质，再用3～6倍柱体积的质量浓度为10％～20％的氯化钠溶液进行洗脱，合并收集含有苦参碱的洗脱液；洗脱液旋转蒸发后利用丙酮在‑5～5℃下进行结晶，得到苦参碱纯品。根据本发明的苦参碱富集纯化的方法既简化了工艺流程，同时也降低了生产成本。

Description

一种苦参碱富集纯化的方法

技术领域

本发明涉及苦参碱，更具体地涉及一种苦参碱富集纯化的方法。

背景技术

苦豆子异名布亚，为豆科槐属植物苦豆子的全草及种子，是我国西北地区常用中药材。其药用部位是根、茎、全草及种子，味苦性寒。粉碎后的粉末即是苦参碱粗粉，可以直接使用也可以作为提取高纯度苦参碱的原料，苦参碱的结构式如下：

苦参碱有着多方面的药理作用与功效，如抗菌消炎、抗病毒、抗过敏、抗心律失常、消肿利尿、免疫以及生物调节作用等；目前，苦参碱又成为了抗癌药物开发的重点之一，其对肉瘤、艾氏腹水癌均有抑制作用。苦参碱不仅在医药上有很大的用途，而且在农业害虫防治上也有很大的应用前景。苦参碱工业化的富集纯化不仅可以推动医药的发展，也能推动农业的进步。

苦参碱是由豆科植物苦参经乙醇等有机溶剂提取制成的，但提取的一般都是苦总碱，其主要成分有苦参碱、氧化苦参碱、氧化槐果碱等多种生物碱。苦参碱的溶解性比较特殊，不同于一般的叔胺碱，它在乙醇、氯仿、甲苯、苯中极易溶解，在丙酮中易溶，在水中溶解，在石油醚中略溶。

目前，苦参碱提取主要采取酸水浸提，辅助超声波或者微波等方法。根据各单体生物碱的pH值不同或者极性的不同，多采用液液萃取方法对其分离纯化。上述有机溶剂萃取的方法，生产成本高，操作步骤繁杂。曾有文献报道利用大孔吸附树脂分离得到苦参生物总碱，再通过硅胶柱层析的方法对苦参碱进行纯化，但是此方法成本高，硅胶利用率低，并且硅胶的废弃物会对环境造成污染。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的现有的纯化苦参碱的方法成本高等问题，本发明旨在提供一种苦参碱富集纯化的方法。

本发明所述的苦参碱富集纯化的方法，包括如下步骤：S1，用酸溶液溶解苦参碱粗粉，过滤除去固体杂质以得到含有离子状态的苦参碱的滤液，加入碱溶液调节滤液的pH为碱性以得到含有分子状态的苦参碱的碱液；S2，通过有机溶剂对含有分子状态的苦参碱的碱液进行萃取，收集含有分子状态的苦参碱的有机相；S3，用酸溶液对收集的有机相进行反萃取，收集含有离子状态的苦参碱的水相；S4，将苯乙烯-二乙烯苯骨架结构的强酸性或弱酸性阳离子交换树脂利用酸溶液进行预处理，使其转化为H⁺型树脂后通过湿法装柱得到树脂柱；S5，将含有离子状态的苦参碱的水相吸附到树脂柱中；S6，先用3～5倍柱体积的去离子水洗柱子以洗脱杂质，再用3～6倍柱体积的质量浓度为10％～20％的氯化钠溶液进行洗脱，合并收集含有苦参碱的洗脱液；S7，洗脱液旋转蒸发后利用丙酮在-5～5℃下进行结晶，得到苦参碱纯品。

优选地，步骤S1中的酸溶液为质量百分比浓度为0.5％～2％的酸溶液。在一个优选的实施例中，该酸溶液为质量百分比浓度为2％的盐酸溶液。在具体的实施例中，用酸溶液溶解苦参碱粗粉优选不断地进行搅拌。优选地，加入碱溶液调节滤液的pH在9～11之间，以使得苦参碱由离子状态转变为分子状态。在一个优选的实施例中，该碱溶液为质量百分比浓度为10％的氢氧化钠溶液。

优选地，步骤S2中的有机溶剂为卤代烷烃或芳香烃。在优选的实施例中，该有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、或甲苯。在具体的实施例中，在分液漏斗中进行萃取。优选地，萃取和收集有机相的操作进行多次，具体包括震荡、分层和收集等，直至通过薄层层析检测水相中无苦参碱为止。在一个优选的实施例中，薄层层析中，氯仿：丙酮：甲醇＝4:2:1为展开剂。

优选地，步骤S3中的酸溶液为质量百分比浓度为0.5％～2％的酸溶液。在一个优选的实施例中，该酸溶液为质量百分比浓度为2％的盐酸溶液。优选地，反萃取和收集水相的操作进行少量多次，直至通过薄层层析检测有机相中无苦参碱为止。

优选地，步骤S4中的所述强酸性阳离子交换树脂为HZ-732、HZ-D001、或HD-8，所述弱酸性阳离子交换树脂为HD-2、或HD152。优选地，所述强酸性阳离子交换树脂的粒度为50～80目。具体包括：先用70～80℃热水将强酸性或弱酸性阳离子交换树脂反复清洗，浸洗至浸洗水不带褐色，泡沫很少时为止；水洗后，用1N盐酸缓慢流过树脂，用量约为树脂的2～3倍；用水冲洗，出水pH为4左右；之后用1NNaOH流过树脂，用量约为树脂的2～3倍；用水冲洗至出水pH为10左右；然后用1N盐酸或硫酸，将树脂转成H⁺型；最后用该处理好的H⁺型树脂进行湿法装柱。

优选地，步骤S5具体包括：将含有离子状态的苦参碱的水相流入树脂柱中，直至树脂吸附饱和。在具体的实施例中，该含有分子状态的苦参碱的有机相的流速为1BV/h～2BV/h，30min后流出液的浓度和流进溶液的浓度一致即树脂吸附饱和。

优选地，步骤S6中的氯化钠溶液的流速为1BV/h～2BV/h。

优选地，步骤S7具体包括：洗脱液在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，置于-5～5℃低温下冷却结晶。

根据本发明的苦参碱富集纯化的方法仅涉及两次液液萃取，使苦参碱粗品得到初步纯化，之后将含有苦参碱的酸溶液通过离子交换树脂进行分步洗脱，最后通过丙酮结晶和/或重结晶的方法得到苦参碱纯品。显然，根据本发明的苦参碱富集纯化的方法既简化了工艺流程，同时也降低了生产成本，易于放大，提高了苦参碱的产量，为苦参碱的工业化生产提供了一个新的思路。

具体实施方式

下面给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

下述实施例中所用的高效液相为Agilent 1100，所用旋转蒸发仪型号为BC-R205C，检测条件如下：柱温箱温度为30℃；检测波长为210nm；色谱柱为安捷伦C18 4.6×100mm，3.5μm色谱柱；流动相为甲醇：磷酸二氢钾(9:95)，流速为1.2ml/min；所用树脂HZ-732、HZ-D001、HD-8、HD-2、HD152来自于上海华震科技有限公司。

实施例1

取50g苦参碱粗粉用250ml质量百分浓度为2％HCl溶液溶解，并不断进行搅拌使之充分溶解。静置、待固液分离后过滤，收集滤液，用质量百分浓度为10％的NaOH溶液调节滤液pH＝10。将含有苦参碱的碱液装进分液漏斗，再加入有机溶剂三氯甲烷进行萃取，震荡、分层，收集下层溶液，直至通过薄层层析(氯仿：丙酮：甲醇＝4:2:1为展开剂)检测水相无苦参碱为止。将含有苦参碱的有机溶剂用质量百分浓度为2％的HCl溶液进行反萃取，少量多次，收集上层水溶液，直至用薄层层析检测有机相无苦参碱为止；过滤，收集滤液。取80ml处理好的HZ-732型离子交换树脂，采用湿法装柱，使上述滤液以2BV/h的流速流经树脂柱，30min后流出液的浓度和流进溶液的浓度一致即树脂吸附饱和。使用4倍的去离子水，以2BV/h的流速洗脱杂质，然后用3倍10％的氯化钠溶液以相同的流速洗脱得到含苦参碱的洗脱液,合并收集洗脱液，并在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，趁热过滤，置于0℃条件下结晶。结晶完全后过滤，再用丙酮清洗1次，在40℃下真空干燥，得苦参碱纯品。得到2.7g高纯度纯品，经高效液相测定其含量为97.9％。

实施例2

取50g苦参碱粗粉用250ml质量百分浓度为2％HCl溶液溶解，并不断进行搅拌使之充分溶解。静置、待固液分离后过滤，收集滤液，用质量百分浓度为10％的NaOH溶液调节滤液pH＝10。将含有苦参碱的碱液装进分液漏斗，再加入有机溶剂三氯甲烷进行萃取，震荡、分层，收集下层溶液，直至通过薄层层析(氯仿：丙酮：甲醇＝4:2:1为展开剂)检测水相无苦参碱为止。将含有苦参碱的有机溶剂用质量百分浓度为2％的HCl溶液进行反萃取，少量多次，收集上层水溶液，直至用薄层层析检测有机相无苦参碱为止；过滤，收集滤液。取80ml处理好的HZ-D001型离子交换树脂，采用湿法装柱，使上述滤液以2BV/h的流速流经树脂柱，30min后流出液的浓度和流进溶液的浓度一致即树脂吸附饱和。使用3倍的去离子水，以1BV/h的流速洗脱杂质，然后用3倍10％的氯化钠溶液以相同的流速洗脱得到含苦参碱的洗脱液，合并收集洗脱液，并在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，趁热过滤，置于-5℃条件下结晶。结晶完全后过滤，再用丙酮清洗1次，在30℃下真空干燥，得苦参碱纯品。得到3.1g高纯度纯品，经高效液相测定其含量为98.2％。

实施例3

取50g苦参碱粗粉用250ml质量百分浓度为2％HCl溶液溶解，并不断进行搅拌使之充分溶解。静置、待固液分离后过滤，收集滤液，用质量百分浓度为10％的NaOH溶液调节滤液pH＝10。将含有苦参碱的碱液装进分液漏斗，再加入有机溶剂三氯甲烷进行萃取，震荡、分层，收集下层溶液，直至通过薄层层析(氯仿：丙酮：甲醇＝4:2:1为展开剂)检测水相无苦参碱为止。将含有苦参碱的有机溶剂用质量百分浓度为2％的HCl溶液进行反萃取，少量多次，收集上层水溶液，直至用薄层层析检测有机相无苦参碱为止；过滤，收集滤液。取80ml处理好的HZ-D001型离子交换树脂，采用湿法装柱，使上述滤液以2BV/h的流速流经树脂柱，30min后流出液的浓度和流进溶液的浓度一致即树脂吸附饱和。使用3倍的去离子水，以1BV/h的流速洗脱杂质，然后用3倍15％的氯化钠溶液以相同的流速洗脱得到含苦参碱的洗脱液，合并收集洗脱液，并在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，趁热过滤，置于-5℃条件下结晶。结晶完全后过滤，再用丙酮清洗1次，在30℃下真空干燥，得苦参碱纯品。得到3.0g高纯度纯品，经高效液相测定其含量为98.4％。

实施例4

取50g苦参碱粗粉用250ml质量百分浓度为2％HCl溶液溶解，并不断进行搅拌使之充分溶解。静置、待固液分离后过滤，收集滤液，用质量百分浓度为10％的NaOH溶液调节滤液pH＝10。将含有苦参碱的碱液装进分液漏斗，再加入有机溶剂三氯甲烷进行萃取，震荡、分层，收集下层溶液，直至通过薄层层析(氯仿：丙酮：甲醇＝4:2:1为展开剂)检测水相无苦参碱为止。将含有苦参碱的有机溶剂用质量百分浓度为2％的HCl溶液进行反萃取，少量多次，收集上层水溶液，直至用薄层层析检测有机相无苦参碱为止；过滤，收集滤液。取100ml处理好的HZ-D001型离子交换树脂，采用湿法装柱，使上述滤液以2BV/h的流速流经树脂柱，30min后流出液的浓度和流进溶液的浓度一致即树脂吸附饱和。使用3倍的去离子水，以2BV/h的流速洗脱杂质，然后用3倍20％的氯化钠溶液以相同的流速洗脱得到含苦参碱的洗脱液，合并收集洗脱液，并在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，趁热过滤，置于5℃条件下结晶。结晶完全后过滤，再用丙酮清洗1次，在30℃下真空干燥，得苦参碱纯品。得到2.9g高纯度纯品，经高效液相测定其含量为98.0％

实施例5

取50g苦参碱粗粉用250ml质量百分浓度为2％HCl溶液溶解，并不断进行搅拌使之充分溶解。静置、待固液分离后过滤，收集滤液，用质量百分浓度为10％的NaOH溶液调节滤液pH＝10。将含有苦参碱的碱液装进分液漏斗，再加入有机溶剂三氯甲烷进行萃取，震荡、分层，收集下层溶液，直至通过薄层层析(氯仿：丙酮：甲醇＝4:2:1为展开剂)检测水相无苦参碱为止。将含有苦参碱的有机溶剂用质量百分浓度为2％的HCl溶液进行反萃取，少量多次，收集上层水溶液，直至用薄层层析检测有机相无苦参碱为止；过滤，收集滤液。取100ml处理好的HZ-732型离子交换树脂，采用湿法装柱，使上述滤液以2BV/h的流速流经树脂柱，30min后流出液的浓度和流进溶液的浓度一致即树脂吸附饱和。使用5倍的去离子水，以2BV/h的流速洗脱杂质，然后用5倍10％的氯化钠溶液以相同的流速洗脱得到含苦参碱的洗脱液，合并收集洗脱液，并在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，趁热过滤，置于5℃条件下结晶。结晶完全后过滤，再用丙酮清洗1次，在40℃下真空干燥，得苦参碱纯品。得到2.6g高纯度纯品，经高效液相测定其含量为97.7％

实施例6

取50g苦参碱粗粉用250ml质量百分浓度为2％HCl溶液溶解，并不断进行搅拌使之充分溶解。静置、待固液分离后过滤，收集滤液，用质量百分浓度为10％的NaOH溶液调节滤液pH＝10。将含有苦参碱的碱液装进分液漏斗，再加入有机溶剂三氯甲烷进行萃取，震荡、分层，收集下层溶液，直至通过薄层层析(氯仿：丙酮：甲醇＝4:2:1为展开剂)检测水相无苦参碱为止。将含有苦参碱的有机溶剂用质量百分浓度为2％的HCl溶液进行反萃取，少量多次，收集上层水溶液，直至用薄层层析检测有机相无苦参碱为止；过滤，收集滤液。取100ml处理好的HD-8型离子交换树脂，采用湿法装柱，使上述滤液以2BV/h的流速流经树脂柱，30min后流出液的浓度和流进溶液的浓度一致即树脂吸附饱和。使用4倍的去离子水，以1BV/h的流速洗脱杂质，然后用6倍10％的氯化钠溶液以相同的流速洗脱得到含苦参碱的洗脱液，合并收集洗脱液，并在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，趁热过滤，置于5℃条件下结晶。结晶完全后过滤，再用丙酮清洗1次，在30℃下真空干燥，得苦参碱纯品。得到2.5g高纯度纯品，经高效液相测定其含量为97.5％

实施例7

取50g苦参碱粗粉用250ml质量百分浓度为2％HCl溶液溶解，并不断进行搅拌使之充分溶解。静置、待固液分离后过滤，收集滤液，用质量百分浓度为10％的NaOH溶液调节滤液pH＝10。将含有苦参碱的碱液装进分液漏斗，再加入有机溶剂三氯甲烷进行萃取，震荡、分层，收集下层溶液，直至通过薄层层析(氯仿：丙酮：甲醇＝4:2:1为展开剂)检测水相无苦参碱为止。将含有苦参碱的有机溶剂用质量百分浓度为2％的HCl溶液进行反萃取，少量多次，收集上层水溶液，直至用薄层层析检测有机相无苦参碱为止；过滤，收集滤液。取100ml处理好的HD-2型离子交换树脂，采用湿法装柱，使上述滤液以2BV/h的流速流经树脂柱，30min后流出液的浓度和流进溶液的浓度一致即树脂吸附饱和。使用4倍的去离子水，以2BV/h的流速洗脱杂质，然后用5倍20％的氯化钠溶液以相同的流速洗脱得到含苦参碱的洗脱液，合并收集洗脱液，并在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，趁热过滤，置于-5℃条件下结晶。结晶完全后过滤，再用丙酮清洗1次，在30℃下真空干燥，得苦参碱纯品。得到2.3g高纯度纯品，经高效液相测定其含量为97.3％

实施例8

取50g苦参碱粗粉用250ml质量百分浓度为2％HCl溶液溶解，并不断进行搅拌使之充分溶解。静置、待固液分离后过滤，收集滤液，用质量百分浓度为10％的NaOH溶液调节滤液pH＝10。将含有苦参碱的碱液装进分液漏斗，再加入有机溶剂三氯甲烷进行萃取，震荡、分层，收集下层溶液，直至通过薄层层析(氯仿：丙酮：甲醇＝4:2:1为展开剂)检测水相无苦参碱为止。将含有苦参碱的有机溶剂用质量百分浓度为2％的HCl溶液进行反萃取，少量多次，收集上层水溶液，直至用薄层层析检测有机相无苦参碱为止；过滤，收集滤液。取100ml处理好的HD-152型离子交换树脂，采用湿法装柱，使上述滤液以2BV/h的流速流经树脂柱，30min后流出液的浓度和流进溶液的浓度一致即树脂吸附饱和。使用4倍的去离子水，以2BV/h的流速洗脱杂质，然后用5倍20％的氯化钠溶液以相同的流速洗脱得到含苦参碱的洗脱液，合并收集洗脱液，并在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，趁热过滤，置于-5℃条件下结晶。结晶完全后过滤，再用丙酮清洗1次，在30℃下真空干燥，得苦参碱纯品。得到2.1g高纯度纯品，经高效液相测定其含量为97.0％

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (4)

1.一种苦参碱富集纯化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，用质量百分比浓度为0.5%~2%的酸溶液溶解苦参碱粗粉，过滤除去固体杂质以得到含有离子状态的苦参碱的滤液，加入碱溶液调节滤液的pH为碱性以得到含有分子状态的苦参碱的碱液；

S2，通过卤代烷烃或芳香烃对含有分子状态的苦参碱的碱液进行萃取，收集含有分子状态的苦参碱的有机相；

S3，用质量百分比浓度为0.5%~2%的酸溶液对收集的有机相进行反萃取，收集含有离子状态的苦参碱的水相；

S4，将苯乙烯-二乙烯苯骨架结构的强酸性或弱酸性阳离子交换树脂利用酸溶液进行预处理，使其转化为H⁺型树脂后通过湿法装柱得到树脂柱，所述强酸性阳离子交换树脂为HZ-732、HZ-D001、或HD-8，所述弱酸性阳离子交换树脂为HD-2、或HD152；

S5，将含有离子状态的苦参碱的水相吸附到树脂柱中；

S6，先用3~5倍柱体积的去离子水洗柱子以洗脱杂质，再用3~6倍柱体积的质量浓度为10%~20%的氯化钠溶液以1BV/h~2BV/h的流速进行洗脱，合并收集含有苦参碱的洗脱液；

S7，洗脱液旋转蒸发后利用丙酮在-5~5℃下进行结晶，得到结构式如下的苦参碱纯品：

。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4具体包括：先用70~80℃热水将强酸性或弱酸性阳离子交换树脂反复清洗，浸洗至浸洗水不带褐色，泡沫很少时为止；水洗后，用1N盐酸缓慢流过树脂，用量为树脂的2~3倍；用水冲洗，出水pH为4左右；之后用1NNaOH流过树脂，用量为树脂的2~3倍；用水冲洗至出水pH为10左右；然后用1N盐酸或硫酸，将树脂转成H⁺型；最后用该处理好的H⁺型树脂进行湿法装柱。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5具体包括：将含有离子状态的苦参碱的水相流入树脂柱中，直至树脂吸附饱和。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S7具体包括：洗脱液在65℃、-0.1MPa经旋转蒸发至无溶液，再由少量丙酮溶解，置于-5~5℃低温下冷却结晶。