CN1307180C - 从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采用超临界CO2萃取石蒜或雪花莲属原料中的加兰他敏的新方法，解决了目前加兰他敏有机溶剂提取方法分离步骤多、排污量大和溶剂残留等问题。加兰他敏作为一种特定的、竞争性的、可逆的乙酰胆碱酯酶抑制剂，对于治疗阿尔茨海默氏型痴呆症的中轻度认知障碍效果显著。萃取加兰他敏的过程中选择极性溶剂醇类(或酮类)和水的混合物作为夹带剂，极性溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇和丙酮等。超临界CO2萃取加兰他敏的新方法的操作条件为萃取温度30-150℃、压力5-100MPa、CO2量为原料量的10-500倍、萃取时间为0.1-10小时、夹带剂的量为CO2量的0-30%、夹带剂中的含水量为0-80%，加兰他敏提取率90%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的方法，特别涉及一种应用超临界流体萃取技术(supercritical fluid extraction，以下简称SCFE)从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的新方法。
背景技术
加兰他敏是一种四环生物碱，因其药理特性而属于具有可逆作用的胆碱酯酶抑制剂，易透过血脑屏障，产生较强的中枢作用。阿尔茨海默氏型痴呆症(又叫早老性痴呆症，Alzheimer’sdisease，AD)是一种常见的老年性神经退化性疾病，是目前美国仅次于心脏病和癌症的耗费医疗费用第三多的一种疾病。加兰他敏作为一种特定的、竞争性的、可逆的乙酰胆碱酯酶抑制剂，对于治疗阿尔茨海默氏型痴呆症的中轻度认知障碍效果显著。迄今为止胆碱酯酶抑制剂是唯一的一类通过美国FDA批准用于治疗AD的药物。
目前加兰他敏的提取通常采用有机溶剂法，即酸水提取法和醇类溶剂提取法等。传统的方法工艺的主要缺点是提取分离步骤多、提取分离过程要使用大量的酸性或碱性试剂，排污量大、越来越不适应当今日趋严格的环保要求，而且提取率较低、选择性较差，不可避免的溶剂残留使产品的利用受到限制。
SCFE提取方法是利用超临界流体的特殊性质，在超临界条件下溶解待分离的液体或固体混合物，然后通过降压或调节温度，降低超临界流体(简称SCF)的密度，从而降低其溶解能力，使待萃物得到分离，超临界萃取溶剂通常采用CO2。SCFE操作条件温和，溶剂与产品分离完全，时间短，步骤少，是一种对环境友好的、高效的、新型的分离技术，作为一种新型高效绿色化工分离技术已逐步走向成熟，并愈来愈受到工业界的关注。
本专利采用SCFE萃取技术代替有机溶剂提取石蒜或雪花莲属原料中加兰他敏的方法，解决传统有机溶剂提取工艺存在的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在石蒜或雪花莲属原料中提取的加兰他敏的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：采用超临界CO2作为萃取剂，在超临界条件下溶解目标组分。
具体步骤为：
(1)在萃取器中放入原料：控制萃取温度为30-150℃，萃取压力为5-100MPa，通入CO2，萃取剂CO2量为原料量的10-500倍，萃取0.1-10小时；
(2)萃取到达设定时间后，系统降温泄压至常温常压；从气液分离器中得到产品。
利用超临界CO2的特殊性质，在超临界条件下溶解目标组分，然后通过降压或调节温度，降低超临界流体的密度，从而降低其溶解能力，使目标产物加兰他敏得到分离。
本发明可以在通入萃取剂CO2后通入极性夹带剂，夹带剂量为的CO2量的0-30％。一般采用的夹带剂为醇类、酮类物质或水的一种物质或多种物质的混合物，夹带剂中的含水量为0-80％。
本发明以石蒜或雪花莲属为原料，为了缩短萃取平衡时间，提高提取率，采用粉碎和超声波强化等对原料进行预处理。石蒜或雪花莲属原料预处理条件：原料粒度2-150目，超声波功率50-1000瓦，预处理时间0.1-4小时。
加兰他敏是一种叔胺碱，有一定的极性，在SCFE提取加兰他敏过程中以极性溶剂醇类或酮类物质为夹带剂，与超临界CO2(简称SC-CO2)在中等压力和温度下混溶，改善CO2的极性，提高加兰他敏在CO2中的溶解度；另外，水由于极性高，与溶质形成氢键等分子间的作用力强，促使溶质从原料基体中扩散移出，提高加兰他敏溶质在超临界CO2中的溶解度，同时给母体表面提供微水环境，使萃取剂更易进入母体活性通道，因此萃取加兰他敏的过程中选择醇类或酮类和水的混合物作为夹带剂。SCFE萃取溶剂可选择CO2、或CO2和极性溶剂、或CO2、极性溶剂和水的混合溶剂。极性溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇和丙酮等，极性溶剂是一种物质或多种物质的混合物。
本发明可以采用图1所示的工艺过程，用超临界CO2和极性夹带剂提取加兰他敏的操作步骤如下：
(1)在萃取器11中放入一定量的经过预处理的原料；
(2)开启装置控制系统，设定CO2冷却器2冷却温度，质量流量计3的CO2流量，预热器5原料预热温度，夹带剂流量控制阀8，萃取器的萃取压力9、萃取器的萃取温度10和分离器的操作温度15；
(3)开启CO2气瓶1，同时启动CO2进料泵4，系统开始升压；
(4)启动装置温控系统，系统升温；
(5)系统压力达到操作设定压力后，再次检查系统的气密性；
(6)系统温度达到设定温度后，调整自动背压阀13和手动背压阀18到设定值；
(7)启动夹带剂进料泵7，从夹带剂试剂瓶6抽取夹带剂，开始计时；
(8)萃取到达设定时间后，依次关掉温控系统，夹带剂进料泵，CO2进料泵等，系统降温泄压；
(9)开启分离器放空阀17，放出气液分离器16中萃取产品，并进行分析；
(10)开启萃取器放空阀12，放出萃取器11中的残液，取出萃取器11中的原料残渣；
(11)对装置进行清理冲洗，关闭萃取装置。
采用超临界流体萃取技术从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的新方法的技术优势：
(1)超临界流体的溶解能力强，加兰他敏的提取率和选择性高；(2)利用温度和压力的微小变化能引起溶解能力的较大差异，可通过变化温度、压力实现对萃取过程的控制；(3)过程在低温下完成操作，适合高沸点，热敏性物质的分离，能保持加兰他敏的工艺品质；(4)由于溶剂循环利用，过程没有溶剂残余，对环境友好。
附图说明
图1：超临界CO2萃取加兰他敏的工艺流程简图。
其中：1-CO2气瓶、2-CO2冷却器、3-质量流量计、4-CO2进料泵、5-预热器、6-夹带剂试剂瓶、7-夹带剂进料泵、8-夹带剂流量控制阀、9-萃取器压力测量、10-萃取温度测量、11-萃取器、12-萃取器放空阀、13-自动背压阀、14-分离器压力测量、15-分离器温度测量、16-气液分离器、17-分离器放空阀、18-手动背压阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的方法作进一步的详细说明。
实施例1：
以加兰他敏含量为1.48×10-2％的石蒜为原料，原料粉碎粒度为60目，超声波功率200瓦处理0.5小时，干燥后将石蒜原料52克放入萃取器中，SC-CO2萃取加兰他敏的操作条件：萃取温度为70℃，压力为30MPa，CO2量为原料量的110倍，夹带剂乙醇溶剂的量为CO2量的10％，乙醇中的含水量为8％，萃取时间为1小时。从气液分离器中放出产品进行检测分析，加兰他敏提取率为98％。
本实施例采用图1所示的工艺过程，用超临界CO2和极性夹带剂提取加兰他敏的操作步骤如下：
(1)萃取器11中放入52克的经过预处理的原料；
(2)开启装置控制系统，设定C02冷却器2冷却温度30℃，质量流量计3的CO2流量5720克，预热器5原料预热温度为70℃，夹带剂流量控制阀8流量572克，萃取器的萃取压力9为30MPa、萃取器的萃取温度1O为70℃和分离器的操作温度15为30℃；
(3)开启CO2气瓶1，同时启动CO2进料泵4，系统开始升压；
(4)启动装置温控系统，系统升温；
(5)系统压力达到操作设定压力30MPa后，再次检查系统的气密性；
(6)系统温度达到设定温度70℃后，调整自动背压阀13和手动背压阀18到设定值0.4Mpa，并通过分离器压力测量14显示，另外操作过程中分离器温度通过分离器温度测量15显示；
(7)启动夹带剂进料泵7，从夹带剂试剂瓶6抽取夹带剂，流量为572克，开始计时；
(8)萃取到达设定时间1小时后，依次关掉温控系统，夹带剂进料泵，CO2进料泵等，系统降温泄压，至常温常压；
(9)开启分离器放空阀17，放出气液分离器16中萃取产品，并进行分析；
(10)开启萃取器放空阀12，放出萃取器11中的残液，取出萃取器11中的原料残渣；
(11)对装置进行清理冲洗，关闭萃取装置。
实施例2：
以加兰他敏含量为0.3％的雪花莲为原料，原料粉碎粒度为40目，超声波超声波功率300瓦处理1小时，干燥后将雪花莲原料48克放入萃取器中在萃取器中，按照图1所示的SCFE提取加兰他敏的工艺流程进行操作，操作步骤如前文所叙，SC-CO2萃取加兰他敏的操作条件如下：
萃取温度为50℃，压力为35MPa，CO2量为原料量的50倍，夹带剂甲醇溶剂的量为CO2量的5％，甲醇中的含水量为5％，萃取时间为3小时。从气液分离器中放出产品进行检测分析，加兰他敏提取率为92％。
实施例3：
以加兰他敏含量为1.48×10-2％的石蒜为原料，原料粉碎粒度为60目，超声波功率200瓦处理0.5小时，干燥后将石蒜原料52克放入萃取器中，SC-CO2萃取加兰他敏的操作条件：萃取温度为70℃，压力为30MPa，CO2量为原料量的110倍，萃取时间为4小时。从气液分离器中放出产品进行检测分析，加兰他敏提取率为85％。
本实施例采用图1所示的工艺过程，用超临界CO2提取加兰他敏的操作步骤如下：
(1)萃取器11中放入49克的经过预处理的原料；
(2)开启装置控制系统，设定CO2冷却器2冷却温度30℃，质量流量计3的CO2流量14700克，预热器5原料预热温度为80℃，萃取器的萃取压力9为50MPa、萃取器的萃取温度10为80℃和分离器的操作温度15为40℃；
(3)开启CO2气瓶1，同时启动CO2进料泵4，系统开始升压；
(4)启动装置温控系统，系统升温；
(5)系统压力达到操作设定压力50MPa后，再次检查系统的气密性；
(6)系统温度达到设定温度80℃后，调整自动背压阀13和手动背压阀18到设定值0.3MPa并通过分离器压力测量14显示，另外操作过程中分离器温度通过分离器温度测量15显示；
(7)萃取到达设定时间1小时后，依次关掉温控系统，CO2进料泵等，系统降温泄压，至常温常压；
(8)开启分离器放空阀17，放出气液分离器16中萃取产品，并进行分析；
(9)开启萃取器放空阀12，放出萃取器11中的残液，取出萃取器11中的原料残渣；
(10)对装置进行清理冲洗，关闭萃取装置。
本发明公开和提出的方法和制备技术，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变原料、工艺参数、结构设计等环节实现。本发明的方法与技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
Claims (7)
1.一种从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的方法，其特征是采用超临界CO2作为萃取剂，在超临界条件下溶解目标组分；具体步骤如下：
(1)在萃取器中放入原料；控制萃取温度为30-150℃，萃取压力为5-100MPa，通入CO2，萃取剂CO2量为原料量的10-500倍，萃取0.1-10小时；
(2)萃取到达设定时间后，系统降温泄压至常温常压；从气液分离器中得到产品。
2.如权利要求1所述的一种从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的方法，其特征是通入CO2，并同时通入夹带剂，夹带剂的量为CO2量的0-30％。
3.如权利要求2所述的一种从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的方法，其特征是所述的夹带剂为醇类、酮类物质或水的一种物质或多种物质的混合物，夹带剂中的含水量为0-80％。
4.如权利要求3所述的一种从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的方法，其特征是所述的夹带剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇或丙酮。
5.如权利要求1所述的一种从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的方法，其特征是所述的原料粒度为2-150目。
6.如权利要求1所述的一种从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的方法，其特征是所述的原料采用粉碎或超声波强化对原料进行预处理。
7.如权利要求6所述的一种从石蒜或雪花莲属原料中提取加兰他敏的方法，其特征是所述的超声波强化预处理是：采用超声波功率为50-1000瓦，预处理时间0.1-4小时。
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