CN1473828A - 从苦豆籽中提取苦参碱、槐定碱的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及从苦豆籽中提取苦参碱、槐定碱的工艺，采用酸醇循环浸煮和不同pH值梯度分离，按一定顺序的步骤进行的，详细的工艺见说明书，本发明优点是：原料来源丰富，收率高，透明，无杂质，成本低，不乳化，常温常压加氢，安全，工艺不复杂。提取的苦参碱，槐定碱具有抗菌消炎，抗病毒，抗癌作用。

Description

从苦豆籽中提取苦参碱、槐定碱的工艺

技术领域

本发明涉及从天然植物中提取含氮杂环化合物的工艺，具体地说是从苦豆籽中提取苦参碱，槐定碱的工艺。

背景技术

苦豆籽(Sophora alopecuaroides L)为槐属野生豆科植物，分布我国西北沙漠地带，全株味苦，苦豆籽全草均含有苦参碱、氧化苦参碱、槐果碱、氧化槐果碱、槐胺碱、槐定碱等数十种生物碱，文献均有报导。而这些生物碱，大部具有喹喏里西啶骨架的生物碱。为了提高收率，降低成本，把同苦参碱结构相似的槐果碱、氧化槐果碱、羟基苦参碱、槐胺碱、脱氢苦参碱统称为苦参烯碱。在D环上均带有双键结构，通过氢化法打开，转化为苦参碱，因此收率明显提高。

将苦豆籽所含生物碱化学成分的结构及分子式，分述如下：

名称                     分子式           mp(c)

苦参碱matrine            C₁₅H₂₄N₂O     74-76℃

                         

氧化苦参碱 oxymatrine    C₁₅H₂₄N₂O₂   214℃

                         

槐果碱       sophocarpine     C₁₅H₂₂N₂O      51-54℃

                        

氧化槐果碱   N-oxy sophocine  C₁₅H₂₂N₂O₂    209℃

                        

羟基苦参碱   sophoranol       C₁₅H₂₄N₂O₂    171℃

                        

脱氢苦参碱   sophocarine      C₁₅H₂₂N₂O       80℃

                        

槐胺碱(Sophoiamine)                             新槐胺碱(New-Sophoiamine)

上述几种，可通过化学反应相互转变。在分离过程中碱性较弱的苦参碱，易于从中分离。而槐定碱结构虽然和苦参碱相似，但它是反式的立体结构，很难加氢还原。

槐定碱sophocarine    C₁₅H₂₄N₂O 106-108  分子量248

苦豆籽中含量较多的以下四种：

苦参碱                      氧化苦参碱               氧化槐果碱                     槐定碱

这些生物碱具有抗菌消炎、抗病毒、抗支原体、抗衣原体的作用。而槐定碱更具有抗多种病毒，对治疗腺癌效果更佳，因此，开发这些生物碱正是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于弥补上述现有技术中存在的不足之处，而提供一种工业化生产规模的从苦豆籽中提取苦参碱、槐定碱的工艺。

本发明目的是通过如下措施来实现：一种从苦豆籽中提取苦参碱、槐定碱的工艺，采用酸醇循环浸煮和不同PH值梯度分离，按如下顺序的步骤进行的：

从白刺花或砂生槐中提取制得苦参总碱；离心分离苦参总碱，制得苦参烯碱和苦参碱，经氢化，制得粗苦参碱；重结晶，制得精制苦参碱；处理水相，制得精制槐定碱；

将苦豆籽经47.5％乙醇润湿，70％乙醇浸泡，回流提取，加酸溶出生物碱，煮沸，冷却分离，萃取，酸化，制得苦参总碱；

在苦参总碱中，加入30％氢氧化钠，调PH8-10，甲苯萃取，离心，得大部分苦参烯碱和少量苦参碱，经氢化，离心分离，得粗制苦参碱；

离心分离大部分苦参烯碱和少量苦参碱后的水溶液母液中，加入30％氢氧化钠，调PH9-11，氯仿提取，回收溶剂，离心分离，得粗苦参碱；粗苦参碱经石油醚重结晶，制得精制苦参碱；

在所述的处理水相中，加入20％氢氧化钠，调PH12-13，甲苯萃取5次，离心分离，石油醚重结晶，得精制槐定碱。

本发明醇酸循环浸煮意思是讲苦豆籽进行如下步骤后，制得苦参总碱：

1、乙醇湿润，乙醇浸泡，乙醇回流提取，即是乙醇循环提取。

2、煮沸，加酸，加还原剂。<第一次加酸>

3、加碱，加甲苯，提取。<循环提取>

4、转型，加酸，成盐<第二次加酸>，回流。

生产工艺中常称提取，也即循环提取。由于从苦豆籽中提取苦参烯碱步骤较多，且细，为下一步分离单碱提供快速便利条件。

本发明用不同的PH值进行梯度分离，提取苦豆籽中含不同种类的生物碱。

苦参碱单体PH值为9.5；

苦参烯碱含几个在喹喏里西啶D环上13-14位置均含有双键，可以氢化打开而成苦参碱。但在槐果碱内还含有极少量的Lehmannine碱，而它的双键是在D环上12-13位置，一般难氢化打开双键，需要双重氢化，才可以还原成苦参碱，由于含量少，不适工业生产。

分离苦参烯碱时，调PH8-10，目的是把这一段的生物碱全部提取，当然也含少量的苦参碱。关键是还含有少部分氧化苦参碱，PH较低在7左右，经氢化全部还原成苦参碱。分离苦参碱时，PH10-11，目的不影响槐定碱的分离。

分离槐定碱时，PH12-13，目的把这段的生物碱全部分离，关键是PH13，槐定碱才可全部沉淀分离。

本发明相比现有技术具有如下优点：分两部分陈述：1、从苦豆籽提取苦参总碱的优点：

苦豆籽中含数个生物碱单体，根据苦豆籽中含有的生物碱碱性较弱的部分，用酸性乙醇提取生物碱效果好。因这些生物碱都是以盐的形式存在，有利分离提取。克服了由于豆类的淀粉含量高、煎煮时煮液色深、粘度大，不易后续工艺处理，收率低的缺陷。

酸醇提取液的浓缩液，经适量稀酸水处理后，所含的生物碱以盐的形式而溶解。树脂、叶绿素等脂溶性杂质，则成胶状物沉淀析出，经过滤后除去。在醇提取过程中，仍含有部分氧化苦参碱。因此，在醇提取后，用硫的化合物还原的方法，使氧化苦参碱还原成苦参碱。然后利用游离生物碱在有机溶剂中的溶解度及其碱性的不同，进行PH梯度萃取分离苦参碱、槐定碱。

本发明的特点：

(1)提取苦参总碱收率高，一般在33％-39％；

(2)透明、无任何杂质，在后面分离时，不乳化；

(3)药渣可做饲料，可降低成本。2、从苦参总碱中分离苦参碱、槐定碱的优点：

(1)与苦参碱结构相似的苦参烯碱在喹喏里西啶D环上带有双键的数个生物碱，经氢化，打开双键而形成苦参碱，提高了收率，可达32-36％的成品；

(2)工艺简单，常温常压加氢，十分安全。

附图说明

图1：从苦豆籽中提取苦参总碱的工艺。

图2：从苦参总碱中提取苦参碱、槐定碱的工艺。

具体实施方式

下面列举一个实施例，对本发明加以进一步说明。

实施例1

具体制备方法如下：

(一)苦参总碱的提取工艺A、粉碎：

原料先过筛，除掉杂质，生虫变霉的部分，经除尘去掉土及杂质。

苦豆籽粉碎成20-40目，占85％，1-19目占10％，41目以上仅占5％，不应有完整的苦豆籽。

原因如下：

1、粉碎在20-40目，增加苦豆籽的表面积，给乙醇的湿润渗透增强，促进有效成分的溶解、浸出。而药渣便于干燥。

2、过细害处有：浸出过程中易造成堵塞，过滤困难，药液与药渣难分离干净。B、乙醇润湿

将粉碎的苦豆籽一定量，放入铁槽内，加入47.5％乙醇，放入量为原料和47.5％乙醇的比例为1∶0.4～0.5，充分搅拌，增加乙醇和苦豆籽破面接触，便于有效成分的提取。

以塑料布密封8小时，防止乙醇的丢失。

原因如下：

(1)乙醇47.5％为合适浓度，因浓度过大，大于47.5％不利于破碎苦豆籽的膨胀，对有效成分析出有影响。

苦豆籽含成分较多，如生物碱、甙类、有机酸盐、蛋白质、鞣酯、水溶性色素、果胶、糖、树胶。都易被水浸出，而乙醇是一种半极性物质，对脂溶性成分及水溶性成分均有一定的溶解性，它可以溶解生物碱及其盐类，除能溶解水溶性成分外，能溶解树脂、油脂、挥发油、内酯等。能延缓某些成分如酯类、盐类的水解，增加药剂的稳定性。

(2)乙醇渗透力强，而水膨胀能力大，故采用47.5％乙醇。

(3)润湿并要放置8小时，原因是溶媒与药材混合充分搅拌，目的是使溶媒(乙醇)更好的与药材表面充分附着，以药材的毛细胞管及细胞间隙的孔道及细胞壁的细孔进入药材的细胞内，而溶媒47.5％的乙醇起决定作用。而一旦溶媒不能充分附着在药材的表面，就无法浸出药材的有效成分。故乙醇浓度过大、过小的提取效果是不同的。

(4)浸润8小时以上，原因是药材粉碎以后，表面不是平滑的，表面附着一定厚度的气膜，溶媒表面张力越大，气膜就不易被破坏。药材就越不易被浸润。解决这个难题必须强力搅拌。C、浸泡(冷浸)

将湿润8小时以上的原料加入渗浸罐内，先加入70％乙醇2/3量，边加料边加入配制好的乙醇，原料层要压平、松散、水平，而溶剂的高度要高出料面5-10公分，浸泡12小时。D、回流提取

原料渗浸12小时后，放入70％乙醇，3～3.5个压力，温度在90℃左右，回流16小时，经化验检测无生物碱。E、回收乙醇

温度一般稍高些，但不超过100℃，3-4小时即完成。F、煮沸

回收溶剂后开始煮沸，加入一定量的水，一般每公斤苦豆籽留料液量在0.6升左右水，故补充部分水，再加入20％硫酸，调PH到3-4，加入6‰还原剂亚硫酸钠，搅拌均匀，送气煮沸2小时。加还原剂的目的使氧化苦参碱还原成苦参碱，因氧化苦参碱的PH低于苦参烯碱。G、冷却

煮沸之后，将酸液冷却至10℃以下，加水搅拌洗3-4次，弃渣。其液体可放入第二次煮沸罐内(增加收率)。

分离冷却液，使用离心机或八层过滤纱布过滤，将滤液计量，萃取。H、萃取除杂质

在萃取罐内，加入一定量的经过滤后的酸液，加入甲苯量为酸液的50％(酸液∶甲苯为2∶1)，搅拌10-20分钟，静置分层约40分钟，放出下层酸液(留下一次甲苯提取)，再放出甲苯液，如此反复提取三次。I、碱化甲苯萃取

取酸性下经甲苯萃取过的酸液，加入40％氢氧化钠液，调PH值至12，用甲苯连续萃取5次(液2、甲苯1)，合并甲苯提取液，碱液经检查无生物碱时即可排掉。J、加酸转型苦参总碱

将甲苯提取液加入10％硫酸，每公斤加入10％硫酸液50ml，搅拌10-20分钟，调PH值为4-5，最好达到5，即得。

如果PH值由12到4-5有困难，不必加更多的酸，可返复打入萃取罐内搅拌、静置。放出无生物碱的碱液弃掉，可使酸液中的生物碱含量增高。K、渗浸罐内的豆渣先用于低度乙醇洗后再用水洗，排掉豆渣，晾干做饲料，以减少成本。而水及低度乙醇留作下次浸泡苦豆原料用。

(二)分离苦参烯碱

A、苦参总碱酸液放入釜中，用30％氢氧化钠液，调PH 8-10，用甲苯液萃取三次，(1∶1～2)，将萃取液合并，回收溶剂，充分搅拌，静置沉淀约24小时，将沉淀物离心分离，得到的大部苦参烯碱和少量苦参碱和水溶液母液。

B、将苦参烯碱及少量苦参碱的混合物放入反应釜中，加入少量水使溶解，加入醋酸镍催化剂，用量与苦参烯碱重量比为1∶8～10，通入氮气排除釜内空气，通入0.5～0.8Kg/cm²压力的氢气，历时3-4天，直至反应物中经薄层层析无苦参烯碱为止，停止氢化反应。经离心分离、减压、浓缩，直至反应物中无溶剂，即得到粗品的苦参碱，而催化剂金属镍可再生重复使用。

(三)分离苦参碱

A、把(二)A项中的水溶液母液放入釜中，用30％氢氧化钠液，调PH9-11后，用三氯甲烷提取共6次，每次三氯甲烷用量为母液的1-2倍，合并萃取液，经减压回收溶剂，得到的固体粗制苦参碱，水相留作分离槐定碱备用。

B、将前述(二)B和(三)A二项中的苦参碱粗品合并，加入8-10倍石油醚，进行重结晶，得到精制苦参碱晶体。

(四)槐定碱的分离提取

将(三)A回收溶剂和离心分离出的水相合并，用20％氢氧化钠液调PH12-13，充分搅拌，静置24小时，将水层弃掉，用甲苯提取5次，甲苯用量约水相的1-2倍，合并甲苯液，减压，回收甲苯，离心分离结晶，得粗制槐定碱的白色针状结晶。将粗品用8-10倍石油醚重结晶，得精制的槐定碱。

本发明中物料比例，均为重量比。

用薄层层析法鉴别，结果如下：

    苦参碱    白色棱状结晶       mp       74-76℃

    槐定碱    白色针状结晶       mp       105-107℃

本发明金属镍催化剂有乙酸镍、氯化镍、硫酸镍、硝酸镍四种，可任选一种。

镍盐用乙醇溶解加入1M硼氢化钠(钾)的乙醇溶液，反应得到的产品。反应后分离得到的催化剂，可加入少量水，再加入1M硼氢化钠(钾)的乙醇溶液，反应再生，可重复使用。

苯的化合物有苯、甲苯、二甲苯三种，任选一种，一般使用甲苯为好。

卤代烷为二氯乙烷、三氯甲烷(氯仿)二种，一般使用氯仿为佳。

而碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠三种，最好不用氢氧化钾。

酸液为硫酸或盐酸，最好用硫酸。

本发明的苦参碱采用薄层层析法测定。其方法如下：

取加氢反应待测样品与苦参碱标准样品，分别用无水乙醇配成5‰，取10微升，分别点在1％羧甲基纤维素200目硅胶G层析板上的不同位置。用倾斜上行法，以苯∶丙酮∶二乙胺(5∶2∶0.2)混合剂展开，以稀碘化铋钾试剂显色，还原后不得有苦参烯碱显色斑点。

本发明加酸转型后得苦参总碱酸液的鉴定和含量测定方法一、鉴定

1、取酸液5ml分装2支试管，分别滴入碘化汞钾1滴，产生白色沉淀。另一支试管滴加碘铋钾试液1滴，产生棕色沉淀。

2、取酸液微量点1％羧甲基纤维素200目硅胶G薄层板上，用倾斜上行法，以苯∶丙酮∶二乙胺(5∶2∶0.2)展开剂，取出晾干，喷以稀碘化铋显色剂，显示含数个棕黄色斑点。二、含量测定

采用干燥重量法方法：

精密称量酸液20g于烧杯内，用甲苯提取5次，合并甲苯液，回收甲苯，在水浴上蒸干，再于干燥箱内干燥5小时至衡重，再次精密称重，计算出含苦参总生物碱的百分数。

Claims (5)

1、一种从苦豆籽中提取苦参碱、槐定碱的工艺，其特征在于它采用酸醇循环浸煮和不同PH值梯度分离，按如下顺序的步骤进行的：

从苦豆籽中提取制得苦参总碱；离心分离苦参总碱，制得苦参烯碱和苦参碱；经氢化，制得粗苦参碱；重结晶制得精制苦参碱；处理水相，制得精制槐定碱。

2、根据权利要求1所述的提取工艺，其特征在于将苦豆籽经47.5％乙醇润湿，70％乙醇浸泡，回流提取，加酸溶出生物碱，煮沸，冷却分离，萃取，酸化，制得苦参总碱。

3、根据权利要求1所述的提取工艺，其特征在于在苦参总碱中，加入30％氢氧化钠，调PH8-10，甲苯萃取，离心，得大部分苦参烯碱和少量苦参碱，经氢化，离心分离，得粗苦参碱。

4、根据权利要求1所述的提取工艺，其特征在于粗苦参碱经石油醚重结晶，制得精制苦参碱。

5、根据权利要求1所述的提取工艺，其特征在于在所述的处理水相中，加入20％氢氧化钠，调PH12-13，甲苯萃取5次，离心分离，石油醚重结晶，得精制槐定碱。