CN1936013A

CN1936013A - 从石蒜属植物中提取石蒜碱的工艺方法

Info

Publication number: CN1936013A
Application number: CN 200610051215
Authority: CN
Inventors: 黄玉君; 杨航; 周玉; 杨明飞; 胡芳
Original assignee: GUIZHOU QIANQIAN GARDENING NEW TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: GUIZHOU QIANQIAN GARDENING NEW TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2026-09-12
Also published as: CN100596308C

Abstract

本发明公开了一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的工艺方法，具体地说是用纤维素酶酶解法从石蒜植物块茎中提取石蒜碱的方法，本发明提出了用纤维素酶酶解法从石蒜植物块茎中提取石蒜碱的工艺流程和工艺条件。本发明制的石蒜碱成品纯度可达99％，方法工艺操作简单，节省工时，可工业化连续生产，收率达4.69/万。

Description

从石蒜属植物中提取石蒜碱的工艺方法

技术领域

本发明涉及从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法。

背景技术

石蒜又称龙爪花，为多年生草本球茎花卉，是中国的珍贵花卉之一，品种众多，有红花、小红花、黄花、淡红紫色、百合型、白长筒型等，其叶像兰花，花型似金灯，具有良好的观赏价值。在植物分类学上属于石蒜科(Anaryllidaeeae)、石蒜属(Lycoris.herb)，其属名的拉丁文含义是希腊神话女海神的名字。

石蒜属植物在世界分布约20种，我国就有15种，占绝对优势，分布12省、市、自治区，秦岭以南至长江流域和西南地区均有野生分布，集中分布于长江中下游地区，其中安徽、江苏、浙江三省植物资源分布最为丰富，蕴藏量最大。

石蒜的鳞茎是含有多种生物碱的鳞茎，主要有高石蒜碱(Homolycorine)、石蒜伦碱(Lycorenine)、多花水仙碱(Tazettine)、石蒜胺碱(Lycoramine)、石蒜碱(Lycorine)、伪石蒜碱(Pseudolycorine)和雪花莲胺碱(加兰他敏，Galanthamine)、还有雨石蒜碱(Pluriine)、去甲雨石蒜碱(Norpluriine)、去甲基高石蒜碱(Demethylhomolycorine)、小星蒜碱(Hippeastrine)、表雪花莲胺碱(2-Epigalanthamine)、条纹碱Hippeastrine)、和网球花定(Haemanthidine)等生物碱。此外，含淀粉约20％：又含有两种有抑制植物生长和抗癌作用的成分石蒜西定醇(Lycoricidinol)、石蒜西定(Lycoricidine)。叶和花瓣中含有糖类和糖甙。同属植物紫花石蒜Lycoris squamigera Waxivu，鳞茎中的生物碱成分与本品基本相同，另含紫花石蒜(Squamigerinye)。本发明是指从石蒜属植物鳞茎中提取石蒜碱的工艺方法。

石蒜碱(Lycorine)，异名Amarylline，Bellamlrine，Galanthidine，化学名为：Ganlanthan-1，2-diol，3-3a-didehydro-9，10-[methylenebis(oxy)]-，(1α，2β)-，结构式如下：

它属于无色棱柱结晶(乙醇)，熔点275～280℃(分解)。有右旋光性。微溶于乙醇、乙醚、氯仿和石油醚，溶于稀酸，几乎不溶于水。盐酸石蒜碱是针状晶体，熔点217℃(分解)。苦味酸石蒜碱是黄色针状晶体，熔点202℃(分解)。石蒜碱有强力的催吐作用，可作为吐根代用品。一般可以从该类植物中提取。

它是石蒜科植物石蒜的鳞茎内的生物碱，其主要来源于石蒜科植物石蒜Lycoris radiata Herb.鳞茎，水仙Narcissus tazetta L.var.chinensis Roem.葱Zephyranthes candida Herb.全草，文殊兰Crinum asiaticum L.var.sinicum Bak鳞茎及根，沃式雪花莲Galanthus woronawii Losink.君子兰Clivia miniataRegel.根茎。

石蒜碱在石蒜属植物体内含量较多，其生理作用也因其在不同的使用条件、方式下有不同的效果。在最早的认识中对石蒜碱的认识仅是在毒性作用上的了解，而今，通过各种研究、试验证明，石蒜碱还在生物医学上有一定的功效。这就为人类对生物的探究开启了一条大道。

石蒜碱的医药作用主要是抗癌，抗炎，抗病毒，抗菌杀虫，催吐、祛痰，对中枢系统的作用，对循环系统的作用，对子宫和肠管平滑肌的作用，对垂体—肾上腺皮质系统的作用，对血糖的影响，促进尿酸排泄，对免疫功能的影响等等，另外就是其所具有的毒性作用。

现有的技术中对石蒜碱的提取在于使用有机溶剂回流萃取法、微波提取法、真空微波提取法，其各具特色，在分离提取效果上主要是真空微波的提取效率较高。但随着生物科学事业的发展，充分利用生物资源来进行科技事业的研究，成了现代生命科学的研究导向。所以本发明就着重于利用生物酶的活性作用来对石蒜碱进行酶解提取。上述专利文献和非专利文献均未见到与本发明有关的记载。

发明内容

石蒜属植物含有多种生物碱，本发明提供一种利用纤维素酶的酶解作用来进行提取其中石蒜碱(Lycorine)的方法，使其提取时间较以前工艺相比大为缩短，并且产品质量能够达到99％以上。

本发明的任务是按以下技术方案实现的。

黄花石蒜鲜球茎经清洗后切片，加水后，用纤维素复合酶对其进行酶解处理，目的是将其细胞壁分解，将之PH调节为偏碱性，经离心、过滤，萃取、浓缩，反萃取、调碱、过滤、重结晶、真空烘干等一系列过程后，即得石蒜碱的纯游离结晶。

所述的纤维索复合酶，是木霉经发酵提取而得的一种复合酶(含C₁酶、Cx酶、β-葡萄糖苷酶；还有半纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、淀粉酶等)，其作用是降解植物纤维，使纤维转化为葡萄糖。作用条件：最适温度45～55℃；最适PH4.0～5.5；固体酶：浅黄色，酶活力1500u/g以上；液体酶：浅褐色液体，酶活力2000u/ml以上。本实验采用的是液体纤维素复合酶。酶活力是指在一定条件下，1分钟能转化一个微摩尔底物的酶叫做一个酶单位u。

本发明的工艺流程如说明书附图1。

本发明具体实施方式1、2产品的液相色谱图如附图2。

石蒜碱标准样品的液相色谱图如附图3。

附图说明

附图1.从石蒜属植物中提取石蒜碱工艺流程图，

1.酶解：将黄花石蒜鲜球茎经清洗后切片，放入多功能提取罐中，放入4倍重的水，加入液体纤维素酶，加入量1.3L/100Kg原料，酶活力2000u/ml以上，在多功能提取罐中酶解6小时，酶解温度40～55℃，被酶解溶液PH4.0～5.5。

2.过滤：将酶解后的酶解液过滤，弃滤渣，(滤渣可转化成肥料用)，保留滤液。

3.调滤液PH：用40％的NaoH溶液调滤液PH至9～10，使滤液混浊。

4.离心分离：将混浊液用GQ75高速管式分离机离心分离，弃离心渣(离心渣可转化成肥料用)，取清液。

5.萃取：用4～5倍体积的乙酸乙酯分数次萃取离心分离后的清液，最后弃水相，保留有机相，废弃的水相可排放到沉淀池，调其PH达到7，放置24小时后排放。

6.浓缩：将有机相浓缩至原体积的0.6～0.7％。

7.反萃取：用2％的稀硫酸溶液对浓缩后的乙酸乙酯有机相进行反萃取，2％稀硫酸体积为乙酸乙酯体积的一半，分三次反萃取，保留酸水相，有机相乙酸乙酯作回收再用。

8.调碱：用40％NaoH溶调酸水相PH至9～10，产生粗石蒜碱沉淀。

9.抽滤：将调PH9～10后的溶液经抽滤，滤液可用作回收加兰他敏，沉淀为石蒜碱粗品。

10.重结晶：石蒜碱粗品用乙醇溶解再结晶，得石蒜碱精品，在50℃～60℃不超过60℃真空烘干得石蒜碱成品。

附图2.具体实施方式1、2的液相色谱图，

色谱条件：紫外检测波长：232nm，pH值：7.0，流动相：甲醇-水-三乙胺(15∶85∶0.595)，扫尾剂：三乙胺(TEA)可降低色谱柱中少量裸露硅醇基的干扰。液相色谱图请看附图2

附图3.石蒜碱标准样品的液相色诸图，

色谱条件：紫外检测波长：232nm，pH值：7.0，流动相：甲醇-水-三乙胺(15∶85∶0.595)，扫尾剂：三乙胺(TEA)可降低色谱柱中少量裸露硅醇基的干扰。液相色谱图请看说明书附图3。石蒜碱标样购于SIGMA公司。

从附图2和附图3可知，本产品通过液相色谱分析：从图谱判断，相同的色谱条件，样品出峰时间与标样出峰时间相同。判断为同一物质<石蒜碱>。图谱上看杂质峰比较少，主峰比较单一。通过外标法计算，石蒜碱含量为99.2％.

本发明制的石蒜碱成品纯度可达99％左右，方法工艺操作简单，节省工时，可工业化连续生产，收率一般酸提取率仅为3.83/万，而用本方法提取收率达4.69/万。

具体实施方式1：

取100Kg清洗后的新鲜黄花石蒜球茎切片后，浸于功能提取罐中，加入1.3L液体纤维素酶(酶活力不低于2000u/ml)，再加入400Kg水，在温度55℃、PH＝5，酶解6小时，酶解完成后过滤，弃滤渣(滤渣可作肥料)，得滤液450Kg，将滤液用40％的氢氧化钠水溶液调酶解液PH9～10，使酶解液混浊，用GQ75高速管式分离机离心分离去渣(渣用作肥料)，得离心液440Kg，取离心液，用1760L乙酸乙酯平均分6次萃取，萃取操作在萃取塔进行连续萃取，取有机相，弃水相，废弃的水相可排放到沉淀池，调PH＝7放置24小时后排放。将有机相用刮板薄膜浓缩器浓缩至10Kg左右，浓缩过程式中回收乙酸乙酯，用2％硫酸水溶液5L分3次反萃取浓缩液取酸水相，有机相回收再用，用40％的氢氧化钠水溶液调酸水相PH9～10，使溶液混浊，抽滤得沉淀产品40g粗石蒜碱，滤液可用作回收加兰他敏，将石蒜碱用乙醇溶解，进行重结晶，得石蒜碱精品，将石蒜碱精品在60℃以下真空烘干，得35g成品，其纯度可达99％左右，本产品色相色谱分析结果见附图2。

具体实施方式2：

取150Kg清洗后的新鲜红花石蒜球茎切片后，浸于功能提取罐中，加入2.1L液体纤维素酶(酶活力不低于2000u/ml)，再加入600Kg水，在温度55℃、PH＝5，酶解6小时，酶解完成后过滤，弃滤渣(滤渣可作肥料)，得滤液700Kg，将滤液用40％的氢氧化钠水溶液调酶解液PH9～10，使酶解液混浊，用GQ75高速管式分离机离心分离去渣(用作肥料)，得离心液740Kg，取离心液，用2960L乙酸乙酯平均分6次萃取，萃取操作在萃取塔进行连续萃取，取有机相，弃水相，废弃的水相可排放到沉淀池，调PH＝7放置24小时后排放。将有机相用刮板薄膜浓缩器浓缩至15Kg左右，浓缩过程式中回收乙酸乙酯，用2％硫酸水溶液7.5L分3次反萃取浓缩液取酸水相，有机相回收再用，用40％的氢氧化钠水溶液调酸水相PH9～10，使溶液混浊，抽滤得沉淀产品65g粗石蒜碱，滤液可用作回收加兰他敏，将石蒜碱用乙醇溶解，进行重结晶，得石蒜碱精品，将石蒜碱精品在60℃以下真空烘干，得53.4g成品，其纯度可达99％左右，本产品液相色谱分析结果见附图2。

Claims

1.一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征在于工艺步骤依次为：①酶解：将石蒜鲜球茎清洗后切片、加水、用纤维素复合酶对其酶解；②过滤：将酶解后酶解液(PH4.0～5.5)过滤，取滤液；③调滤液的PH：用碱液调滤液PH使滤液混浊；④离心分离：将混浊液用高速离心机离心分离，取清液；⑤萃取：用4～5倍体积的乙酸乙酯分数次萃取离心后的清液，保留乙酸乙酯有机相；⑥浓缩：将有机相浓缩至原体积的0.3～0.4％；⑦反萃取：用0.5倍体积的稀硫酸溶液对乙酸乙酯浓缩液进行数次反萃取，取酸水相；⑧调碱：用碱液调酸水相PH至偏碱性，产生石蒜碱沉淀；⑨抽滤：对沉淀液进行抽滤，取沉淀得石蒜碱初品；⑩重结晶：石蒜碱经乙醇溶解、再结晶得石蒜精品，过滤，在50～60℃真空烘干得石蒜碱成品。

2.根据权利要求1所述的一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征是使用纤维素复合酶进行酶解的温度45～55℃，被酶解溶液PH4.0～5.5，酶解时间6小时，纤维素复合酶的酶活力不低于2000u/ml，酶解时加水量为鲜石蒜球茎重量的4倍。

3.根据权利要求1所述的一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征是调酶解后的过滤液的PH用40％NaoH溶液，调节PH为9～10。

4.根据权利要求2所述的一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征是调酶解后的过滤液的PH用40％NaoH溶液，调节PH为9～10。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征是乙酸乙酯萃取次数为6次。

6.根据权利要求5所述的一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征是反萃取用2％H₂SO₄溶液，用量为有机相体积的一半，分3次反萃取。

7.根据权利要求2所述的一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征是酶解温度55℃，被酶解溶液PH＝5。

8.根据权利要求1或2所述的一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征是石蒜碱精品的烘干温度为60℃，不超过60℃。

9.根据权利要求1或2所述的一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征是酶解后的滤渣和高速离心分离所得的离心渣都可用作肥料，没有废渣。

10.根据权利要求6所述的一种从石蒜属植物中提取石蒜碱的方法，其特征是用2％H₂SO₄溶液反萃取后的有机相，可用于提取加兰他敏。