CN110269881A - 一种提取苦参中总生物碱的方法 - Google Patents

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徐肖冰
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Abstract

本发明提供了一种提取苦参中总生物碱的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将苦参的根使用正丁醇和异丙醇的混合溶液回流提取后，将提取液过滤，收集滤液；(2)将步骤(1)得到的滤液蒸干，残渣加入盐酸溶解，再经过过滤，收集盐酸溶液；(3)将步骤(2)得到的盐酸溶液进行梯度pH调节，除去杂质，收集除杂后的提取液；(4)将步骤(3)中的提取液使用大孔吸附树脂进行吸附，然后洗脱，洗脱液浓缩后使用氯仿和乙醚的混合溶剂进行萃取，蒸干溶剂后得到总生物碱；本发明提供的方法提取的收率高，提取总生物碱的含量最高可达到70％以上，有利于实际的生产应用。

Description

一种提取苦参中总生物碱的方法
技术领域
本发明属于化学分离领域，涉及一种提取苦参中总生物碱的方法。
背景技术
生物碱(alkaloid)是指中药中一类含氮杂环的有机物，具有碱性和显著的生理活性。目前从植物中分离出的生物碱有五六千种，一些生物碱因其抗癌抗肿瘤及低毒性、低成本成为近年来研究的热点。科学高效地从中药植物中提取、纯化其中的生物碱成分是提高中药质量的核心问题，因此生物碱提取与纯化技术成为人们关注的焦点。
大多数生物碱均几乎不溶或难溶于水。能溶于氯仿、乙醚、酒精、丙酮、苯等有机溶剂。也能溶于稀酸的水溶液而成盐类。生物碱的盐类大多溶于水。但也有不少例外，如麻黄碱(Ephedrine)可溶于水，也能溶于有机溶剂。又如烟碱、麦角新碱(Ergonovine)等在水中也有较大的溶解度。
苦参以稀酸水渗漉，酸水提取液通过强酸性阳离子交换树脂提取总生物碱。苦参碱和氧化苦参碱的分离，利用二者在乙醚中的溶解度不同进行。
CN101084989A公开了一种同时制备苦参总黄酮提取物和总生物碱提取物的方法，苦参干燥根加30～90％乙醇，回流提取2～3次，每次提取1～2小时，溶剂用量为5～15L/kg；苦参乙醇提取物加水分散，溶液浓度为10～30mg/mL，3000rpm离心30min，得水溶液和残渣，残渣加10～50倍量70～100％乙醇超声溶解，3000rpm离心30min，得残渣和乙醇溶解液，乙醇溶解液回收溶剂至无醇味，加5～15倍量0.3～1％HCl超声溶解，3000rpm离心30min，得残渣和酸水液，残渣水洗中性，减压干燥，即得苦参总黄酮提取物；合并酸水液与水溶液，2mol/L NaOH调中性，浓缩至以药材量计浓度为0.3～0.7g/mL后，用2mol/L NaOH调pH＝7～9，通过AB-8或X-5中等极性大孔吸附树脂柱，上样量为0.18～0.42g/mL，吸附流速为3～9bv/h，树脂柱径高比为1:5～1:10，0～30％乙醇洗脱2～4bv进行除杂，除杂流速为2～8bv/h，用40％～95％乙醇洗脱5～9倍树脂体积，洗脱流速为3～9bv/h；收集洗脱液，减压回收溶剂，残留物减压干燥，得到苦参总生物碱提取物。
CN102631414A公开了一种地不容总生物碱提取纯化工艺，包括以下步骤：提取，将地不容药材粗粉用稀酸渗漉，用浓氨水调渗漉液pH值，得沉淀于真空干燥器中干燥至恒重，得到地不容总生物碱；分离，将地不容总生物碱制成地不容样品液通过已处理好的装有大孔吸附树酯吸附柱进行吸附；纯化，吸附好后依次用蒸馏水和75％的乙醇溶液进行洗脱，收集洗脱液，将洗脱液蒸干得到干膏。本发明的有益效果是：一次可提取地不容中所有生物碱，并且提取率高，有利于宝贵的天然资源的综合利用；选用的大孔吸附树脂对生物碱的吸附能力强，洗脱容易、方便，洗脱率高，纯度高；工艺步骤少，操作简单，方便应用于实际生产。
上述两种方法虽然可以实现总生物碱的提取，但是提取效率较低，收率较低。如何开发一种新的提取方法，达到高收率的目的对于生物碱的利用和以及降低生产成本具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于一种提取苦参中总生物碱的方法，以达到提升收率，提高含量的目的。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种提取苦参中总生物碱的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将苦参的根使用正丁醇和异丙醇的混合溶液回流提取后，将提取液过滤，收集滤液；
(2)将步骤(1)得到的滤液蒸干，残渣加入盐酸溶解，再经过过滤，收集盐酸溶液；
(3)将步骤(2)得到的盐酸溶液进行梯度pH调节，除去杂质，收集除杂后的提取液；
(4)将步骤(3)中的提取液使用大孔吸附树脂进行吸附，然后洗脱，洗脱液浓缩后使用氯仿和乙醚的混合溶剂进行萃取，蒸干溶剂后得到总生物碱。
本发明提供的方法，通过选用特定的初提溶剂，能够将苦参的根中含有的生物碱较为充分的提取进溶剂中，避免了单纯使用乙醇造成的生物碱的损失，同时搭配pH值的梯度调节，达到了梯度萃取的效果，除去了大部分的杂质，经过选择合适的大孔树脂进行洗脱，辅以氯仿和乙醚的混合萃取，使得最终得到的总生物碱收率达到最佳。
本发明提供的方法，相比于现有的从苦参中提取总生物碱的方法，效果优良，通过洗脱后采用特定的有机溶剂进行混合萃取，避免了使用还原剂还原提取液的步骤，步骤简便，有利于实际生产。
本发明的方法中过滤可以采用多种方法进行，如压滤、离心、沉降、滗析等等分离手段实现。
在本发明中，步骤(2)中使用的盐酸不可以替换为其他的酸，如果使用其他酸进行溶解，无法溶解效果。
优选地，步骤(1)中所述正丁醇和异丙醇的体积比为1:4～6，例如可以是1:4、1:4.5、1:5、1:5.5、1:6等等。
优选地，每1kg苦参的根，使用正丁醇和异丙醇的混合溶液的体积为2～4L，例如可以是2L、2.5L、3L、3.5L或4L等。
在本发明中，通过合适比例的正丁醇和异丙醇的搭配使用，能够使得提取效果达到最佳，使得总生物碱在提取物中的残留量达到最低，相比于乙醇的溶剂具有更好的效果。
优选地，步骤(2)中所述盐酸的用量为每1kg残渣使用2～5L的盐酸，例如可以是2L、2.5L、3L、3.5L、4L、4.5L或5L等。
优选地，所述盐酸的浓度为0.2％～1％，例如可以是0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％等。
优选地，步骤(2)中所述盐酸溶解的pH值为1～2，例如可以是1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2等，优选为1.5。
优选地，步骤(2)中所述盐酸溶解在超声的条件下进行。
优选地，所述超声的功率为600～1000W，例如可以是600W、650W、700W、750W、800W、850W、900W、950W或1000W等。
优选地，所述超声的时间为30～60min，例如可以是30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min等。
优选地，步骤(3)中所述梯度调节pH的方法为：将pH值调节为3.5，第一次离心收集上清液；上清液pH值调节为5，第二次离心收集上清液；上清液pH值调节为7，第三次离心收集上清液；上清液pH值调节为9，第四次离心收集上清液；上清液pH值为11，第五次离心收集上清液；上清液pH值调节为13，第六次离心收集上清液。
在本发明中，通过梯度调节pH值的方法，能够除去更多的杂质，如蛋白质、多糖等。而pH值的梯度保持在上述特定的值时，能够达到最佳的除杂效果。
优选地，梯度调节pH值时，每一次离心调节的转速均为3000r/min～5000r/min，例如可以是3000r/min、3200r/min、3500r/min、3800r/min、4000r/min、4200r/min、4500r/min、4700r/min或5000r/min等。
优选地，离心调节的时间为1～5min，例如可以是1min、2min、3min、4min或5min等。
在本发明中，通过离心调节，使得沉淀出的杂质能够更好的实现富集和过滤。
优选地，步骤(4)中所述大孔吸附树脂的型号为AB-8中等极性大孔吸附树脂。
优选地，步骤(4)中的提取液调至中性后上样至大孔吸附树脂中。
优选地，步骤(4)中所述洗脱液为乙醇溶液。
优选地，所述乙醇溶液的浓度为10％～20％，例如可以是10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等。
优选地，所述洗脱液的流速为2～8bv/h，例如可以是2bv/h、3bv/h、4bv/h、5bv/h、6bv/h、7bv/h、8bv/h等。
优选地，步骤(4)中所述氯仿和乙醚的体积比为1:5～8，例如可以是1:5、1:6、1:7或1:8等。
在本发明中，氯仿和乙醚的混合搭配使用，能够达到最佳的萃取效果，相比于单独使用氯仿的方法，提取效果更好。
优选地，每1kg洗脱液浓缩后的产物，氯仿和乙醚的总体积为1～5L，例如可以是1L、1.5L、2L、2.5、3L、3.5L、4L、4.5L或5L等。
优选地，所述方法包括以下步骤：
(1)将苦参的根使用体积比为1:4～6的正丁醇和异丙醇的混合溶液回流提取后，将提取液过滤，收集滤液，每1kg苦参的根，使用正丁醇和异丙醇的混合溶液的体积为2～4L；
(2)将步骤(1)得到的滤液蒸干，残渣在功率为600～1000W的超声条件下，加入浓度为0.2％～1％的盐酸溶解30～60min，pH值为1～2，再经过过滤，收集盐酸溶液，每1kg残渣使用2～5L的盐酸；
(3)将步骤(2)得到的盐酸溶液进行梯度pH调节，将pH值调节为3.5，第一次离心收集上清液；上清液pH值调节为5，第二次离心收集上清液；上清液pH值调节为7，第三次离心收集上清液；上清液pH值调节为9，第四次离心收集上清液；上清液pH值为11，第五次离心收集上清液；上清液pH值调节为13，第六次离心收集上清液，除去杂质，收集除杂后的提取液，每一次离心调节的转速均为3000r/min～5000r/min，离心调节的时间为1～5min；
(4)将步骤(3)中的提取液使用AB-8中等极性大孔吸附树脂进行吸附，然后使用浓度为10％～20％的乙醇溶液洗脱，洗脱液流速为2～8bv/h，每1kg洗脱液浓缩后的产物，使用1～5L体积比为1:5～8的氯仿和乙醚的混合溶剂进行萃取，蒸干溶剂后得到总生物碱。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的方法，通过选用特定的初提溶剂，能够将苦参的根中含有的生物碱较为充分的提取进溶剂中，避免了单纯使用乙醇造成的生物碱的损失，同时搭配pH值的梯度调节，达到了梯度萃取的效果，除去了大部分的杂质，经过选择合适的大孔树脂进行洗脱，辅以氯仿和乙醚的混合萃取，使得最终得到的总生物碱收率达到最佳，提取总生物碱的含量最高可达到70％以上，有利于实际的生产应用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种提取苦参中总生物碱的方法
(1)将1kg苦参的根使用3L体积比为1:5的正丁醇和异丙醇的混合溶液回流提取后，将提取液过滤，收集滤液；
(2)将步骤(1)得到的滤液蒸干，500g残渣在功率为800W的超声条件下，加入1.5L浓度为0.5％的盐酸溶解50min，pH值为1，再经过过滤，收集盐酸溶液；
(3)将步骤(2)得到的盐酸溶液进行梯度pH调节，将pH值调节为3.5，第一次离心收集上清液；上清液pH值调节为5，第二次离心收集上清液；上清液pH值调节为7，第三次离心收集上清液；上清液pH值调节为9，第四次离心收集上清液；上清液pH值为11，第五次离心收集上清液；上清液pH值调节为13，第六次离心收集上清液，除去杂质，收集除杂后的提取液，每一次离心调节的转速均为4000r/min，离心调节的时间为3min；
(4)将步骤(3)中的提取液使用AB-8中等极性大孔吸附树脂进行吸附，然后使用浓度为15％的乙醇溶液洗脱，洗脱液流速为6bv/h，200g洗脱液浓缩后的产物，使用800mL体积比为1:6的氯仿和乙醚的混合溶剂进行萃取，蒸干溶剂后得到总生物碱。
实施例2
本实施例提供一种提取苦参中总生物碱的方法
(1)将1kg苦参的根使用4L体积比为1:4的正丁醇和异丙醇的混合溶液回流提取后，将提取液过滤，收集滤液；
(2)将步骤(1)得到的滤液蒸干，500g残渣在功率为600W的超声条件下，加入1L浓度为0.2％的盐酸溶解30min，pH值为2，再经过过滤，收集盐酸溶液；
(3)将步骤(2)得到的盐酸溶液进行梯度pH调节，将pH值调节为3.5，第一次离心收集上清液；上清液pH值调节为5，第二次离心收集上清液；上清液pH值调节为7，第三次离心收集上清液；上清液pH值调节为9，第四次离心收集上清液；上清液pH值为11，第五次离心收集上清液；上清液pH值调节为13，第六次离心收集上清液，除去杂质，收集除杂后的提取液，每一次离心调节的转速均为3000r/min，离心调节的时间为1min；
(4)将步骤(3)中的提取液使用AB-8中等极性大孔吸附树脂进行吸附，然后使用浓度为10％～20％的乙醇溶液洗脱，洗脱液流速为2～8bv/h，250g洗脱液浓缩后的产物，使用1L体积比为1:8的氯仿和乙醚的混合溶剂进行萃取，蒸干溶剂后得到总生物碱。
实施例3
本实施例提供一种提取苦参中总生物碱的方法
(1)将1kg苦参的根使用4L体积比为1:6的正丁醇和异丙醇的混合溶液回流提取后，将提取液过滤，收集滤液；
(2)将步骤(1)得到的滤液蒸干，300g残渣在功率为1000W的超声条件下，加入400mL浓度为1％的盐酸溶解60min，pH值为1，再经过过滤，收集盐酸溶液；
(3)将步骤(2)得到的盐酸溶液进行梯度pH调节，将pH值调节为3.5，第一次离心收集上清液；上清液pH值调节为5，第二次离心收集上清液；上清液pH值调节为7，第三次离心收集上清液；上清液pH值调节为9，第四次离心收集上清液；上清液pH值为11，第五次离心收集上清液；上清液pH值调节为13，第六次离心收集上清液，除去杂质，收集除杂后的提取液，每一次离心调节的转速均为5000r/min，离心调节的时间为1min；
(4)将步骤(3)中的提取液使用AB-8中等极性大孔吸附树脂进行吸附，然后使用浓度为20％的乙醇溶液洗脱，洗脱液流速为8bv/h，200g洗脱液浓缩后的产物，使用400mL体积比为1:8的氯仿和乙醚的混合溶剂进行萃取，蒸干溶剂后得到总生物碱。
实施例4
本实施例提供一种提取苦参中总生物碱的方法
(1)将1kg苦参的根使用4L体积比为1:5的正丁醇和异丙醇的混合溶液回流提取后，将提取液过滤，收集滤液；
(2)将步骤(1)得到的滤液蒸干，600g残渣在功率为700W的超声条件下，加入3L浓度为0.4％的盐酸溶解50min，pH值为1.5，再经过过滤，收集盐酸溶液；
(3)将步骤(2)得到的盐酸溶液进行梯度pH调节，将pH值调节为3.5，第一次离心收集上清液；上清液pH值调节为5，第二次离心收集上清液；上清液pH值调节为7，第三次离心收集上清液；上清液pH值调节为9，第四次离心收集上清液；上清液pH值为11，第五次离心收集上清液；上清液pH值调节为13，第六次离心收集上清液，除去杂质，收集除杂后的提取液，每一次离心调节的转速均为4000r/min，离心调节的时间为2min；
(4)将步骤(3)中的提取液使用AB-8中等极性大孔吸附树脂进行吸附，然后使用浓度为10％的乙醇溶液洗脱，洗脱液流速为3bv/h，400g洗脱液浓缩后的产物，使用1.2L体积比为1:5～8的氯仿和乙醚的混合溶剂进行萃取，蒸干溶剂后得到总生物碱。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中步骤(1)正丁醇和异丙醇的体积比为1:2。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中步骤(1)正丁醇和异丙醇的体积比为1:9。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中步骤(3)将pH值调节为3，第一次离心收集上清液；上清液pH值调节为4，第二次离心收集上清液；上清液pH值调节为5，第三次离心收集上清液；上清液pH值调节为6，第四次离心收集上清液；上清液pH值为7，第五次离心收集上清液；上清液pH值调节为9，第六次离心收集上清液，直至pH值调为13。
实施例8
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中步骤(4)氯仿和乙醚的体积比为1:2。
实施例9
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中步骤(4)氯仿和乙醚的体积比为1:10。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中步骤(1)使用3L乙醇。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中步骤(1)使用3L正丁醇。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中步骤(4)使用800mL氯仿。
将上述实施例1-9与对比例1-3提取的总生物碱进行含量测定。
测定方法为：
(1)标准曲线绘制：精密称取苦参碱对照品2.0mg，置25mL容量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，作为对照品溶液。精密吸取苦参碱对照品溶液(浓度为0.080mg/mL)0、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL和1.0mL，蒸干，分别加入pH值为7.6溴麝香草酚蓝溶液4mL、CHCl3 6mL，密塞，剧烈振摇2min，转移至分液漏斗中，静置2h，分取氯仿层，于438.5nm处测定吸光度。以苦参碱对照品浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
含量测定：精密称取3批苦参总生物碱提取物3份，每份约5mg，置10mL量瓶中，加70％乙醇溶解并稀释至刻度，摇匀。分别精密吸取上述溶液0.1mL、苦参碱对照品溶液0.3mL和0.5mL，蒸干，加入pH值为7.6溴麝香草酚蓝溶液4mL、CHCl3 6mL，密塞，剧烈振摇2min，转移至分液漏斗中，静置2h，分取CHCl3层于438.5nm处测定吸光度，外标两点法计算含量。
得到的结果如表1所示：
表1
综合表1中的数据可知，本发明提供的方法提取得到的总生物碱含量更高；而如果步骤(1)或者步骤(4)中提取、萃取溶剂的发生变化时，不在本发明限定的范围内，会影响最终得到的总生物碱的含量，提取得到的总生物碱的含量不到60％。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的提取苦参中总生物碱的方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种提取苦参中总生物碱的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将苦参的根使用正丁醇和异丙醇的混合溶液回流提取后，将提取液过滤，收集滤液；
(2)将步骤(1)得到的滤液蒸干，残渣加入盐酸溶解，再经过过滤，收集盐酸溶液；
(3)将步骤(2)得到的盐酸溶液进行梯度pH调节，除去杂质，收集除杂后的提取液；
(4)将步骤(3)中的提取液使用大孔吸附树脂进行吸附，然后洗脱，洗脱液浓缩后使用氯仿和乙醚的混合溶剂进行萃取，蒸干溶剂后得到总生物碱。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述正丁醇和异丙醇的体积比为1:4～6；
优选地，每1kg苦参的根，使用正丁醇和异丙醇的混合溶液的体积为2～4L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述盐酸的用量为每1kg残渣使用2～5L的盐酸；
优选地，所述盐酸的浓度为0.2％～1％；
优选地，步骤(2)中所述盐酸溶解的pH值为1～2；优选为1.5。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述盐酸溶解在超声的条件下进行；
优选地，所述超声的功率为600～1000W；
优选地，所述超声的时间为30～60min。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述梯度调节pH的方法为：将pH值调节为3.5，第一次离心收集上清液；上清液pH值调节为5，第二次离心收集上清液；上清液pH值调节为7，第三次离心收集上清液；上清液pH值调节为9，第四次离心收集上清液；上清液pH值为11，第五次离心收集上清液；上清液pH值调节为13，第六次离心收集上清液。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，梯度调节pH值时，每一次离心调节的转速均为3000r/min～5000r/min；
优选地，离心调节的时间为1～5min。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述大孔吸附树脂的型号为AB-8中等极性大孔吸附树脂。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)中的提取液调至中性后上样至大孔吸附树脂中；
优选地，步骤(4)中所述洗脱液为乙醇溶液；
优选地，所述乙醇溶液的浓度为10％～20％；
优选地，所述洗脱液的流速为2～8bv/h。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述氯仿和乙醚的体积比为1:5～8；
优选地，每1kg洗脱液浓缩后的产物，氯仿和乙醚的总体积为1～5L。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将苦参的根使用体积比为1:4～6的正丁醇和异丙醇的混合溶液回流提取后，将提取液过滤，收集滤液，每1kg苦参的根，使用正丁醇和异丙醇的混合溶液的体积为2～4L；
(2)将步骤(1)得到的滤液蒸干，残渣在功率为600～1000W的超声条件下，加入浓度为0.2％～1％的盐酸溶解30～60min，pH值为1～2，再经过过滤，收集盐酸溶液，每1kg残渣使用2～5L的盐酸；
(3)将步骤(2)得到的盐酸溶液进行梯度pH调节，将pH值调节为3.5，第一次离心收集上清液；上清液pH值调节为5，第二次离心收集上清液；上清液pH值调节为7，第三次离心收集上清液；上清液pH值调节为9，第四次离心收集上清液；上清液pH值为11，第五次离心收集上清液；上清液pH值调节为13，第六次离心收集上清液，除去杂质，收集除杂后的提取液，每一次离心调节的转速均为3000r/min～5000r/min，离心调节的时间为1～5min；
(4)将步骤(3)中的提取液使用AB-8中等极性大孔吸附树脂进行吸附，然后使用浓度为10％～20％的乙醇溶液洗脱，洗脱液流速为2～8bv/h，每1kg洗脱液浓缩后的产物，使用1～5L体积比为1:5～8的氯仿和乙醚的混合溶剂进行萃取，蒸干溶剂后得到总生物碱。
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