CN111362821B - 一种环保高效的左旋多巴生产方法 - Google Patents

一种环保高效的左旋多巴生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保高效的左旋多巴生产方法，先对猫豆皮壳进行预处理，去除皮壳上的蜡质及油质，打出溶液流通、物质交换的通道，无需将猫豆粉碎，可以大大减少猫豆肉中的淀粉、蛋白质的浸出，从而减少工艺废水的产生，节能环保。同时本发明的浸提液中均含有乙醇，可降低淀粉、蛋白质在水中的溶解度，加入维生素C可有效防止左旋多巴氧化变黑。本发明生产的左旋多巴产品的得率为3.0～3.5%，经检测左旋多巴含量为99～101%，高于现有生产工艺。

Description

一种环保高效的左旋多巴生产方法
技术领域
本发明涉及医药技术领域，具体是一种环保高效的左旋多巴生产方法。
背景技术
左旋多巴(3，4-Dihydrox ylphenylalanine，L-Dopa)属于苯丙氨酸类化合物，是目前治疗原发性震颤麻痹症及非药原性震颤麻痹综合症 ( 帕金森氏病 ) 最为常用、有效的药物。左旋多巴治疗震颤性麻痹，不仅疗效显著，而且持久性强，克服了过去治疗震颤性麻痹药物疗效差、副作用大的缺点。
猫豆，（拉丁学名：Mucuna cochinchinensis（Lour.）A. Cheval.），别称黎豆、龙爪黎豆、虎爪豆、狗爪豆、猫猫豆，豆科黎豆属一年生草质藤本植物。其豆籽是生产左旋多巴药的原料，有研究指表明，猫豆的左旋多巴含量为5.22～9.94％。
目前左旋多巴的制备方法主要有化学合成、天然植物中提取、生物酶催化及微生物发酵。其生产主要有水醇法、酸水法、溶剂提取法、等电点沉淀法和酸水-树脂法等。目前常用的生产工艺如下：（1）将猫豆粉碎或压烂；（2）用稀盐酸水泡猫豆，浸泡液上732离子交换树脂柱，左旋多巴富集在柱上；（3）用水洗柱，上柱和洗柱时，从柱上流出的是高淀粉、高蛋白废水；（4）用氨水洗脱，洗脱液用盐酸中和；中和液减压浓缩，浓缩膏经精制得到左旋多巴产品；（5）将左旋多巴洗脱下来后的732树脂柱，用氢氧化钠和盐酸再生，用大量酸、碱。
现在的生产工艺中，在上柱、洗柱及柱再生环节，产生大量废水，一般每生产1kg左旋多巴，就会产生1～2吨高含淀粉、蛋白质、HCl和NaOH的废水，环保压力大，很多生产厂家都因环评不合格而面临关停。
因此，本发明研究一种环保、高效的左旋多巴的生产方法有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保高效的左旋多巴生产方法，先对猫豆皮壳进行预处理，去除皮壳上的蜡质及油质，打出溶液流通、物质交换的通道，无需将猫豆粉碎，可以大大减少猫豆肉中的淀粉、蛋白质的浸出，从而减少工艺废水的产生，节能环保。
本发明通过以下技术方案实现：
一种环保高效的左旋多巴生产方法，包括以下步骤：
（1）预处理：取干燥、颗粒完整的猫豆，加入猫豆重量4～8倍体积分数为75～100%的乙醇，回流加热浸提0.5～2小时，冷却后放干乙醇，备用；
对猫豆皮壳进行预处理是为了去除皮壳上的蜡质及油质，以利于浸提液浸润、扩散、透入猫豆内部。由于左旋多巴不溶解于高浓度的乙醇，加热时间长达2小时也不会有影响。
（2）加入8～10倍量溶液A，动态提取3～9小时，保留浸提液；
用溶液A进行浸提，一方面是为了对猫豆皮壳进行再次处理，另一方能同时从猫豆中提取左旋多巴。
（3）加入10～15倍量溶液B或者步骤（5）中得到的浸提液，动态提取3～9小时，保留浸提液；
（4）用8～10倍量溶液B浸提，动态提取3～9小时，保留浸提液；
（5）用10～15倍量溶液B浸提，动态提取3～9小时，得到的浸提液作为下一次生产时步骤（3）的浸提液；
步骤（5）中提取得到的浸提液中左旋多巴含量较低，会影响析出晶体的效率；而用于下一次生产的步骤（3）中，既可以节约能源，还可以更彻底的将猫豆中的左旋多巴提取出来，提高提取效率。
浸提后的猫豆可用于饲养动物，或加工成淀粉、蛋白质产品，使猫豆得到100%利用。
（6）合并步骤（2）～（4）的三次浸提液，减压浓缩，至浓缩液体积：猫豆重量=2:1～3:1（L/kg），冷却至室温，析出晶体，得到左旋多巴粗品；
不加入步骤（5）的浸提液，可大大减少合并浸提液中的杂质，有利于左旋多巴结晶析出，结晶也比较干净。
（7）将步骤（6）所得的结晶母液进行浓缩、烘干，制成低多巴含量产品；析出的晶体经过精制后即为左旋多巴产品。
具体地，步骤（2）所述溶液A中各组分的百分含量为：乙醇25～75%，维生素C 0.1～2% ，EDTA 0.5～5% ，其余为水；用盐酸调节溶液pH 0.5～2.0，即得。
溶液A中加入的EDTA，是用于去除皮壳中的草酸钙，有利于打通皮壳中的通道；调节pH 0.5-2是为了保持高酸度的环境，有利于草酸钙的溶解。调节pH可使用盐酸或者柠檬酸。
步骤（2）～（5）所述动态提取是指浸提液与猫豆之间有相对运动。一般是猫豆不动，浸提液在流动；可用渗漉法、泵循环法等。
步骤（3）～（5）所述溶液B中各组分的百分含量为：乙醇25～75%，维生素C 0.1～2%，其余为水；用盐酸调节溶液pH 4.5～5.5。
本发明浸提液A和浸提液B中均含有乙醇，可大大降低淀粉、蛋白质在水中的溶解度，从而减少猫豆中淀粉、蛋白质的溶出。加入维生素C，是为了防止左旋多巴氧化变黑。
具体地，步骤（7）所述的精制过程为：在耐酸容器中，加入盐酸，加水调节溶液至pH3.5，按溶液体积每100mL加入3g的维生素C，加热至沸，然后加入左旋多巴粗品，溶解至饱和后，加入左旋多巴粗品重量3.8～4.2%的药用级活性炭粉，搅拌均匀，保温40～50min以进行脱色；趁热滤取饱和液，自然冷却至常温，静置，析出结晶体；滤取结晶，干燥后得到左旋多巴产品。
本发明的有益效果：
1、本发明对猫豆皮壳进行预处理，可去除皮壳上的蜡质及油质，并能溶解掉皮壳中的草酸钙，打出溶液流通、物质交换的通道，以利于浸提液浸润、扩散、透入猫豆内部。不同于传统的工艺中将猫豆粉碎再提取，本发明将完整颗粒的猫豆投料，不破坏猫豆皮壳，可以大大减少猫豆肉中的淀粉、蛋白质的浸出；同时，不需要将猫豆粉碎还可以减少生产操作，节能环保。
2、本发明最大的进步是不产生工艺废水，节能环保，而传统工艺会产生大量的工艺废水，据统计，每生产1公斤左旋多巴，大约产生1～2吨的高含淀粉和蛋白的工艺废水。
3、本发明在精制工序使用盐酸，只产生少量含盐酸的废水，而传统工艺在上732柱工序、732柱再生工序，会用到大量盐酸和氢氧化钠，在732树脂柱洗脱环节用到大量氨水。本发明与传统工艺相比更加环保。
4、本发明的浸提液中均含有乙醇，可大大降低淀粉、蛋白质在水中的溶解度，从而减少猫豆中淀粉、蛋白质的溶出。加入维生素C，可有效防止左旋多巴氧化变黑。
5、本发明将步骤（5）中最后一次提取得到的浸提液用于下一次生产的步骤（3）中，既可以节约能源，还可以更彻底的将猫豆中的左旋多巴提取出来，提高提取效率；同时大大减少了生产左旋多巴的浸提液中的杂质，有利于左旋多巴结晶析出，结晶也比较干净。
6、本发明的制备工艺中，原料猫豆可以得到100%的充分利用。浸提后的猫豆可用于饲养动物，或加工成淀粉、蛋白质产品；左旋多巴粗品结晶母液，可直接烘干成为“低多巴含量产品”出售。
7、本发明按欧洲药典EP8.0检测，左旋多巴含量为99～101%，符合规定的要求。以猫豆重量计，本发明生产的左旋多巴产品的得率为3.0～3.5%，而现有生产工艺的得率一般为2.5～3.0%，可见本发明的得率高于现有生产工艺。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种环保高效的左旋多巴生产方法，包括以下步骤：
（1）预处理：取干燥、颗粒完整的猫豆，加入猫豆重量4倍体积分数为85%的乙醇，回流加热浸提2小时，冷却后放干乙醇，备用；
（2）加入10倍量溶液A，动态提取9小时，保留浸提液；
（3）加入12倍量溶液B或者步骤（5）中得到的浸提液，动态提取6小时，保留浸提液；
（4）用10倍量溶液B浸提，动态提取9小时，保留浸提液；
（5）用12倍量溶液B浸提，动态提取6小时，得到的浸提液作为下一次生产时步骤（3）的浸提液；
（6）合并步骤（2）～（4）的三次浸提液，减压浓缩，至浓缩液体积：猫豆重量=2:1（L/kg），冷却至室温，析出晶体，得到左旋多巴粗品；
（7）将步骤（6）所得的结晶母液进行浓缩、烘干，制成低多巴含量产品；析出的晶体经过精制后即为左旋多巴产品。
具体地，步骤（2）所述溶液A中各组分的百分含量为：乙醇30%，维生素C 1% ，EDTA2% ，其余为水；用盐酸调节溶液pH 0.5。
步骤（3）～（5）所述溶液B中各组分的百分含量为：乙醇30%，维生素C 1.2%，其余为水；用盐酸调节溶液pH 4.5。
具体地，步骤（7）所述的精制过程为：在耐酸容器中，加入盐酸，加水调节溶液至pH3.5，按溶液体积每100mL加入3g的维生素C，加热至沸，然后加入左旋多巴粗品，溶解至饱和后，加入左旋多巴粗品重量4.0%的药用级活性炭粉，搅拌均匀，保温50min以进行脱色；趁热滤取饱和液，自然冷却至常温，静置，析出结晶体；滤取结晶，干燥后得到左旋多巴产品。
实施例2
一种环保高效的左旋多巴生产方法，包括以下步骤：
（1）预处理：取干燥、颗粒完整的猫豆，加入猫豆重量6倍体积分数为100%的乙醇，回流加热浸提0.5小时，冷却后放干乙醇，备用；
（2）加入9倍量溶液A，动态提取6小时，保留浸提液；
（3）加入10倍量溶液B或者步骤（5）中得到的浸提液，动态提取3小时，保留浸提液；
（4）用8倍量溶液B浸提，动态提取9小时，保留浸提液；
（5）用15倍量溶液B浸提，动态提取9小时，得到的浸提液作为下一次生产时步骤（3）的浸提液；
（6）合并步骤（2）～（4）的三次浸提液，减压浓缩，至浓缩液体积：猫豆重量=2.5:1（L/kg），冷却至室温，析出晶体，得到左旋多巴粗品；
（7）将步骤（6）所得的结晶母液进行浓缩、烘干，制成低多巴含量产品；析出的晶体经过精制后即为左旋多巴产品。
具体地，步骤（2）所述溶液A中各组分的百分含量为：乙醇50%，维生素C 2% ，EDTA5% ，其余为水；用盐酸调节溶液pH 1.0。
步骤（3）～（5）所述溶液B中各组分的百分含量为：乙醇55%，维生素C2%，其余为水；用盐酸调节溶液pH 5.0。
具体地，步骤（7）所述的精制过程为：在耐酸容器中，加入盐酸，加水调节溶液至pH3.5，按溶液体积每100mL加入3g的维生素C，加热至沸，然后加入左旋多巴粗品，溶解至饱和后，加入左旋多巴粗品重量4.1%的药用级活性炭粉，搅拌均匀，保温45min以进行脱色；趁热滤取饱和液，自然冷却至常温，静置，析出结晶体；滤取结晶，干燥后得到左旋多巴产品。
实施例3
一种环保高效的左旋多巴生产方法，包括以下步骤：
（1）预处理：取干燥、颗粒完整的猫豆，加入猫豆重量8倍体积分数为75%的乙醇，回流加热浸提1.5小时，冷却后放干乙醇，备用；
（2）加入8倍量溶液A，动态提取3小时，保留浸提液；
（3）加入15倍量溶液B或者步骤（5）中得到的浸提液，动态提取9小时，保留浸提液；
（4）用10倍量溶液B浸提，动态提取3小时，保留浸提液；
（5）用10倍量溶液B浸提，动态提取8小时，得到的浸提液作为下一次生产时步骤（3）的浸提液；
（6）合并步骤（2）～（4）的三次浸提液，减压浓缩，至浓缩液体积：猫豆重量=3:1（L/kg），冷却至室温，析出晶体，得到左旋多巴粗品；
（7）将步骤（6）所得的结晶母液进行浓缩、烘干，制成低多巴含量产品；析出的晶体经过精制后即为左旋多巴产品。
具体地，步骤（2）所述溶液A中各组分的百分含量为：乙醇75%，维生素C 0.1% ，EDTA 0.5% ，其余为水；用盐酸调节溶液pH2.0。
步骤（3）～（5）所述溶液B中各组分的百分含量为：乙醇75%，维生素C 0.2%，其余为水；用盐酸调节溶液pH 5.5。
具体地，步骤（7）所述的精制过程为：在耐酸容器中，加入盐酸，加水调节溶液至pH3.5，按溶液体积每100mL加入3g的维生素C，加热至沸，然后加入左旋多巴粗品，溶解至饱和后，加入左旋多巴粗品重量4.0%的药用级活性炭粉，搅拌均匀，保温40min以进行脱色；趁热滤取饱和液，自然冷却至常温，静置，析出结晶体；滤取结晶，干燥后得到左旋多巴产品。
上述实施例1-3的产量、得率及产品含量，汇总如下表1所示；其中，产品中左旋多巴含量按欧洲药典EP 8.0方法测定。
表1 左旋多巴的产量、得率及纯度汇总
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。

Claims (3)

1.一种左旋多巴的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）预处理：取干燥、颗粒完整的猫豆，加入猫豆重量4～8倍体积分数为75～100%的乙醇，回流加热浸提0.5～2小时，冷却后放干乙醇，备用；
（2）加入8～10倍量溶液A，动态提取3～9小时，保留浸提液；
（3）加入10～15倍量溶液B或者步骤（5）中得到的浸提液，动态提取3～9小时，保留浸提液；
（4）用8～10倍量溶液B浸提，动态提取3～9小时，保留浸提液；
（5）用10～15倍量溶液B浸提，动态提取3～9小时，得到的浸提液作为下一次生产时步骤（3）的浸提液；
（6）合并步骤（2）～（4）的三次浸提液，减压浓缩，至浓缩液体积：猫豆重量=2:1～3:1，L/kg，冷却至室温，析出晶体，得到左旋多巴粗品；
（7）将步骤（6）所得的结晶母液进行浓缩、烘干，制成低多巴含量产品；析出的晶体经过精制后即为左旋多巴产品；
步骤（2）所述溶液A中各组分的百分含量为：乙醇25～75%，维生素C 0.1～2% ，EDTA0.5～5% ，其余为水；用盐酸调节溶液pH 0.5～2.0；
步骤（3）～（5）所述溶液B中各组分的百分含量为：乙醇25～75%，维生素C 0.1～2.0%，其余为水；用盐酸调节溶液pH 4.5～5.5。
2.根据权利要求1所述的左旋多巴的生产方法，其特征在于：步骤（2）～（5）所述动态提取是指浸提液与猫豆之间有相对运动。
3.根据权利要求1所述的左旋多巴的生产方法，其特征在于：步骤（7）所述的精制过程为：在耐酸容器中，加入盐酸，加水调节溶液至pH3.5，按溶液体积每100mL加入3g的维生素C，加热至沸，然后加入左旋多巴粗品，溶解至饱和后，加入左旋多巴粗品重量3.8～4.2%的药用级活性炭粉，搅拌均匀，保温40～50min以进行脱色；趁热滤取饱和液，自然冷却至常温，静置，析出结晶体；滤取结晶，干燥后得到左旋多巴产品。
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