一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱单体的方法

文档序号:298113 发布日期:2021-11-26 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱单体的方法 (Method for separating and purifying sojanine monomer from alkaloid extract ) 是由 刘千驰 于喜洋 刘东滨 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明提出了一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱单体的方法,涉及化工生产技术领域。该从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱单体的方法包括如下步骤:将含红豆古碱的生物碱浸膏粉碎过筛,得到浸膏颗粒,将浸膏颗粒用有机溶剂萃取后得到有机层,向有机层中加入酸液酸化后再加入碱液碱化,得到生物碱溶液,将生物碱溶液超声提取后得到超声提取液,将超声提取液重结晶,即得到红豆古碱单体;此方法不仅能够有效提升分离纯化所得到的红豆古碱单体的产率,且还能够有效提高所分离纯化出的红豆古碱单体的纯度。(The invention provides a method for separating and purifying a sojanine monomer from alkaloid extract, and relates to the technical field of chemical production. The method for separating and purifying the erythronoline monomers from the alkaloid extract comprises the following steps: crushing and sieving an alkaloid extract containing the erythronoline to obtain extract particles, extracting the extract particles by using an organic solvent to obtain an organic layer, adding an acid solution into the organic layer for acidification, then adding an alkali solution for alkalization to obtain an alkaloid solution, carrying out ultrasonic extraction on the alkaloid solution to obtain an ultrasonic extraction solution, and recrystallizing the ultrasonic extraction solution to obtain an erythronoline monomer; the method not only can effectively improve the yield of the separated and purified erythronoline monomer, but also can effectively improve the purity of the separated and purified erythronoline monomer.)

一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱单体的方法

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域,具体而言,涉及一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱单体的方法。

背景技术

红豆古碱,红古豆碱是在华山参中发现的吡咯烷生物碱。它也可以从茄科植物中提取。红古豆碱通常与其他更有效的生物碱如阿托品或可卡因一起作用。临床上本品有中枢镇静作用和外周抗胆碱作用,其活性较阿托品弱,但抑制胃肠道蠕动和胃液分泌的作用相对较强。尚有扩张外周血管、增加冠脉流量的作用及一定的平喘作用。用于胃溃疡及各种胃肠道疾病所致痉挛性疼痛。别名:1,3-双(1-甲基-2-吡咯烷基)丙酮,CAS号:454-14-8,分子式:C13H24N2O,分子量:224.34200,密度:0.989g/cm3

红豆古碱在药理上具有中枢镇静作用和外周抗胆碱作用,其活性较阿托品弱,但抑制胃肠道蠕动和胃液分泌的作用相对较强。尚有扩张外周血管、增强冠脉流量的作用及一定的平喘作用。然而目前关于红豆古碱的分离纯化方法并没有一个系统且便于实施的方法,通常红豆古碱都是作为山莨菪碱等其他生物碱的分离过程中所产生的副产物而进行分离。

因此,目前市面上需要提供一种能够有效提高红豆古碱产率以及分离纯度的分离纯化方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱的方法,此方法不仅能够有效提升分离纯化所得到的红豆古碱单体的产率,且还能够有效提高所分离纯化出的红豆古碱单体的纯度。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本申请实施例提供一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱的方法,包括如下步骤,将含红豆古碱的生物碱浸膏粉碎过筛,得到浸膏颗粒,将浸膏颗粒用有机溶剂萃取后得到有机层,向有机层中加入酸液酸化后再加入碱液碱化,得到生物碱溶液,将生物碱溶液超声提取后得到超声提取液,将超声提取液重结晶,即得到红豆古碱单体。其中先通过粉碎过筛以将生物碱浸膏粉碎为尺寸较小的颗粒,加快了有机溶剂的萃取速度并提升了有机溶剂萃取红豆古碱等生物碱的效率,通过加入酸液酸化以形成强酸弱碱盐,便于后续添加碱液对强酸弱碱盐进行碱化,进而提高最终红豆古碱单体的产率。超声提取主要是依据物质中有效成分和有效成分群体的存在状态、极性、溶解性等设计的一项学科,合理利用超声波振动的方法进行提取的新工艺,使溶剂快速地进入固体物质中,将其物质所含的有机成分尽可能完全地溶于溶剂之中,得到多成分混合提取液。利用超声波技术来强化提取分离过程,可有效提高提取分离率,缩短提取时间、节约成本、甚至还可以提高产品的质量和产量,而后续根据红豆古碱随温度变化而溶解性不同的原理,通过重结晶的方式以将红豆古碱从生物碱溶液中析出,进而得到纯度较高且产率较高的红豆古碱单体。

相对于现有技术,本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果:

本发明的实施例提供了一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱单体的方法,该方法优先通过粉碎和过筛以将生物碱浸膏粉碎成小颗粒并除去大颗粒杂质并且通过超声提取以有效将红豆古碱单体与其他生物碱分开,此外,还通过酸液和碱液依次进行了酸化和碱化,最终不仅提高了红豆古碱的纯度,而且还提高了红豆古碱的产率。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。

本申请实施例提供一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱的方法,包括如下步骤,将含红豆古碱的生物碱浸膏粉碎过筛,得到浸膏颗粒,将浸膏颗粒用有机溶剂萃取后得到有机层,向有机层中加入酸液酸化后再加入碱液碱化,得到生物碱溶液,将生物碱溶液超声提取后得到超声提取液,将超声提取液重结晶,即得到红豆古碱单体。其中先通过粉碎过筛以将生物碱浸膏粉碎为尺寸较小的颗粒,以增大生物碱浸膏与有机溶剂的接触面积,从而加快了有机溶剂的萃取速度并提升了有机溶剂萃取红豆古碱等生物碱的效率,其中红豆古碱能够溶于有机溶剂萃取的有机层中,取有机层作为后续反应的主要原料,通过加入酸液酸化以将其中的红豆古碱以及由红豆古碱生成的其他物质酸化,形成强酸弱碱盐,以便于后续添加碱液对强酸弱碱盐进行碱化,进而提高最终红豆古碱单体的产率。超声提取,全称超声波提取,超声波提取主要是依据物质中有效成分和有效成分群体的存在状态、极性、溶解性等设计的一项学科,合理利用超声波振动的方法进行提取的新工艺,使溶剂快速地进入固体物质中,将其物质所含的有机成分尽可能完全地溶于溶剂之中,得到多成分混合提取液。利用超声波技术来强化提取分离过程,可有效提高提取分离率,缩短提取时间、节约成本、甚至还可以提高产品的质量和产量,由于红豆古碱相比其他的生物碱如樟柳碱等在有机溶剂中的溶解度不同,根据该特性通过超声波提取能够简单且便利的将红豆古碱分离出来,进而以得到纯度较高的红豆古碱单体,而后续根据红豆古碱随温度变化而溶解性不同的原理,通过重结晶的方式以将红豆古碱从生物碱溶液中析出,进而得到纯度较高且产率较高的红豆古碱单体。其中有机溶剂优选氯仿,其萃取效果相比其他的有机溶剂效果更好。

在本发明的一些实施例中,上述酸液为硫酸,硫酸的浓度为15-25%。硫酸是一种无机化合物,化学式是H2SO4,硫的最重要的含氧酸。纯净的硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。其中硫酸不仅具有较强的酸性,不仅能够与各种碱性和中性物质发生反应,还能与一些弱酸性物质反应,使最后生成的盐还能够与一些弱碱性液体发生反应,进而提高最终生成的红豆古碱的产率,以提高生物碱浸膏的利用率。

在本发明的一些实施例中,上述碱液为氨水。氨水为弱碱性,且便于挥发,不容易形成沉淀,因此选用氨水作为碱液对红豆古碱进行碱化,从而提高最终红豆古碱的产率,且氨水在反应的过程中生成的氨气能够挥发,不容易残留以生成其他沉淀,进而导致最终制得的红豆古碱单体不纯。

在本发明的一些实施例中,上述碱化后的pH为9-10。该pH区间既能够保证不会由于pH过低而生成的红豆古碱单体的量较少,从而导致最终生成的红豆古碱单体的产率较低。又不会因为pH过高而导致生成的沉淀以及其他碱性物质过多,从而导致最终生成的红豆古碱单体的纯度较低。

在本发明的一些实施例中,上述超声提取的超声频率为70-80Hz,超声提取的时间为70-100min。超声提取,全称超声波提取,超声波提取主要是依据物质中有效成分和有效成分群体的存在状态、极性、溶解性等设计的一项学科,是合理利用超声波振动的方法进行提取的新工艺,使溶剂快速地进入固体物质中,将其物质所含的有机成分尽可能完全地溶于溶剂之中,得到多成分混合提取液。利用超声波技术来强化提取分离过程,可有效提高提取分离率,缩短提取时间、节约成本、甚至还可以提高产品的质量和产量,由于红豆古碱相比其他的生物碱如樟柳碱等在有机溶剂中的溶解度不同,而使用该频率区间的超声波进行提取能够有效将红豆古碱从生物碱溶液中分离提取出来,而频率过低会导致红豆古碱无法从生物碱溶液中完全提取出来,进而导致红豆古碱的产率降低,而频率过高则会导致有其他的生物碱等杂质析出,进而造成最终所制得的红豆古碱单体的纯度较低;而该时间区间能够保证红豆古碱完全从生物碱溶液中提取出来,进而提高所制得的红豆古碱的产率,当提取时间少于该时间区间会导致红豆古碱无法完全从生物碱溶液提取出来,进而导致红豆古碱的产率降低,而当提取时间长于该时间区间则会导致有更多的其他生物碱杂质从中析出,进而导致所制得的红豆古碱的纯度降低。

在本发明的一些实施例中,上述重结晶的温度为150-200℃,重结晶的时间为3h以上。重结晶能够使红豆古碱单体从其中析出,该温度区间能够保证使尽量多的红豆古碱单体从超声提取后的提取液中析出的同时,还能够避免其他的生物碱随红豆古碱单体共同析出,进而保证了最终所得到的红豆古碱单体的纯度,而该时间区间能够保证使红豆古碱单体完全从提取液内析出,当少于该时间区间时,红豆古碱单体可能析出不完全,进而导致红豆古碱单体的产率降低。

在本发明的一些实施例中,上述超声提取后和重结晶前还包括纳滤,纳滤截留的相对分子量为150-350。纳滤,是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。与其他压力驱动型膜分离过程相比,出现较晚。它的出现可追溯到70年代末J.E.Cadotte的NS-300膜的研究,之后,纳滤发展得很快,膜组器于80年代中期商品化。纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来,如CA、CTA膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等。纳滤(NF)用于将相对分子质量较小的物质,如无机盐或葡萄糖、蔗糖等小分子有机物从溶剂中分离出来。纳滤又称为低压反渗透,是膜分离技术的一种新兴领域,其分离性能介于反渗透和超滤之间,允许一些无机盐和某些溶剂透过膜,从而达到分离的效果。在生物碱溶液中,还含有少量的樟柳碱等其他生物碱杂质,其中樟柳碱的分子量为319,而红豆古碱的分子量为224,因此截留该区间的相对分子量的生物碱能够在保证尽量多的红豆古碱单体析出的同时,使尽量少的其他生物碱析出,从而提高所制得的红豆古碱单体的纯度和产率。

在本发明的一些实施例中,纳滤的温度为30-50℃,纳滤的压力为1.5-3.3MPa。该温度区间和压力区间能够保证尽量多的红豆古碱析出,并减少其他杂质的析出。当纳滤的温度过低或过高时,会导致有其他生物碱随着红豆古碱一起滤出,进而导致红豆古碱的纯度较低,而纳滤的压力过低或过高则会导致红豆古碱无法完全滤出,进而导致红豆古碱的产率降低。

在本发明的一些实施例中,上述过筛的目数为40-80目。该目数区间能够使生物碱浸膏颗粒的大小适宜,以避免过筛目数过大而导致筛出的浸膏颗粒的大小过小而导致一些含有红豆古碱的大颗粒杂质被筛出,进而导致最终所制得的红豆古碱单体的产率降低。而该过筛目数过小则会导致有更多的杂质随着红豆古碱共同筛出,进而导致红豆古碱单体的纯度降低。

在本发明的一些实施例中,上述生物碱浸膏的制备方法包括如下步骤,将华山参依次研磨、醇提和过滤后得到滤液,将滤液用氯仿提取后减压浓缩,即得到生物碱浸膏。该方法披露了生物碱浸膏的制备方法,其中通过氯仿进行萃取能够初步去除其中的部分难以去除的杂质。华山参为茄科、华山参为茄科植物漏斗泡囊草的干燥根。春季采挖,除去须根,洗净,晒干。分布于陕西秦岭中部到东部、河南西部和南部、山西南部。具有温肺祛痰,平喘止咳,安神镇惊的功效。用于寒痰喘咳,惊悸失眠。因此为了保证红豆古碱单体的产量,选用华山参作为制备浸膏的主原料,也可以选用其他含红豆古碱的其他植物如古柯等。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱的方法,包括如下步骤,将由华山参依次研磨、醇提和过滤后得到滤液,将滤液用氯仿提取后减压浓缩所制得的生物碱浸膏粉碎过40目筛,得到浸膏颗粒,将浸膏颗粒用氯仿提取后取有机层,用15%的硫酸酸化后再加入氨水,得到pH为9的生物碱溶液,将生物碱溶液采用70Hz的超声波提取70min后得到超声提取液,将该超声提取液于30℃时以1.5MPa的压力并按150的截留相对分子量进行纳滤后于150℃重结晶3.1h即得到红豆古碱单体。

实施例2

本实施例提供了一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱的方法,包括如下步骤,将由华山参依次研磨、醇提和过滤后得到滤液,将滤液用氯仿提取后减压浓缩所制得的生物碱浸膏粉碎过80目筛,得到浸膏颗粒,将浸膏颗粒用氯仿提取后取有机层,用25%的硫酸酸化后再加入氨水,得到pH为10的生物碱溶液,将生物碱溶液采用80Hz的超声波提取100min后得到超声提取液,将该超声提取液于50℃时以3.3MPa的压力并按350的截留相对分子量进行纳滤后于200℃重结晶3.2h即得到红豆古碱单体。

实施例3

本实施例提供了一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱的方法,包括如下步骤,将由华山参依次研磨、醇提和过滤后得到滤液,将滤液用氯仿提取后减压浓缩所制得的生物碱浸膏粉碎过60目筛,得到浸膏颗粒,将浸膏颗粒用氯仿提取后取有机层,用20%的硫酸酸化后再加入氨水,得到pH为9.5的生物碱溶液,将生物碱溶液采用75Hz的超声波提取85min后得到超声提取液,将该超声提取液于40℃时以2.4MPa的压力并按250的截留相对分子量进行纳滤后于175℃重结晶3.5h即得到红豆古碱单体。

实施例4

本实施例提供了一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱的方法,包括如下步骤,将由华山参依次研磨、醇提和过滤后得到滤液,将滤液用氯仿提取后减压浓缩所制得的生物碱浸膏粉碎过50目筛,得到浸膏颗粒,将浸膏颗粒用氯仿提取后取有机层,用18%的硫酸酸化后再加入氨水,得到pH为9.3的生物碱溶液,将生物碱溶液采用72Hz的超声波提取80min后得到超声提取液,将该超声提取液于36℃时以2.0MPa的压力并按210的截留相对分子量进行纳滤后于170℃重结晶4.5h即得到红豆古碱单体。

实施例5

本实施例提供了一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱的方法,包括如下步骤,将由华山参依次研磨、醇提和过滤后得到滤液,将滤液用氯仿提取后减压浓缩所制得的生物碱浸膏粉碎过70目筛,得到浸膏颗粒,将浸膏颗粒用氯仿提取后取有机层,用24%的硫酸酸化后再加入氨水,得到pH为9.7的生物碱溶液,将生物碱溶液采用78Hz的超声波提取90min后得到超声提取液,将该超声提取液于℃时以2.8MPa的压力并按280的截留相对分子量进行纳滤后于180℃重结晶5h即得到红豆古碱单体。

实施例6

本实施例提供了一种从生物碱浸膏中分离纯化红豆古碱的方法,包括如下步骤,将由华山参依次研磨、醇提和过滤后得到滤液,将滤液用氯仿提取后减压浓缩所制得的生物碱浸膏粉碎过60目筛,得到浸膏颗粒,将浸膏颗粒用氯仿提取后取有机层,用16%的硫酸酸化后再加入氨水,得到pH为9.1的生物碱溶液,将生物碱溶液采用71Hz的超声波提取81min后得到超声提取液,将该超声提取液于39℃时以2.9MPa的压力并按260的截留相对分子量进行纳滤后于155℃重结晶4h即得到红豆古碱单体。

试验例1

取实施例1-6所制得的红豆古碱单体并称重(g),再取相同的50g华山参采用目前市面上传统分离纯化工艺制得生物碱浸膏和红豆古碱单体并称重(g),将该组作为对比例,然后根据公式:红豆古碱单体重量/生物碱浸膏重量×100%,来计算红豆古碱单体的产率(%),所得结果如表1所示。

表1红豆古碱单体产率表

根据表1结果可以得出,本发明实施例1-6所制得的红豆古碱单体的产率略高于现有技术所制得的红豆古碱单体的产率,因此可以得出,本发明提供的该红豆古碱单体的生产工艺能够提高红豆古碱单体的产率。

试验例2

取实施例1-6所制得的红豆古碱单体并依次采用色谱法检测其中红豆古碱的成分和含量,其中实施例1中所制得的红豆古碱单体除了含有红豆古碱峰值还含有另外一个更高的峰值,其中实施例2中所制得的红豆古碱单体除了含有红豆古碱峰值还含有一个更低的峰值,其中实施例3中所制得的红豆古碱单体除了含有红豆古碱峰值还含有两个峰值更高的峰值,其中实施例4中所制得的红豆古碱单体除了含有红豆古碱峰值还含有两个更低的峰值,其中实施例5中所制得的红豆古碱单体除了含有红豆古碱峰值还含有一个更高的峰值和一个更低的峰值,其中实施例6中所制得的红豆古碱单体除了含有红豆古碱峰值还含有一个更高的峰值。

取对比例所制得的红豆古碱单体采用色谱法检测其中红豆古碱单体的成分和含量,其中对比例中所制得的红豆古碱单体除了含有红豆古碱峰值还含有另外三个更低的峰值和另外两个更高的峰值。

根据上述结果所示,本发明实施例所得到的红豆古碱单体的色谱图的峰值少于对比例中所得到的红豆古碱单体的色谱图,因此表明本发明实施例所得到的红豆古碱单体所含杂质明显低于对比例所制得的红豆古碱单体中所含杂质,因此可以得出结论,本发明提供的红豆古碱单体的生产工艺所得到的红豆古碱单体的纯度明显高于现目前市面上的制作工艺。

综上所述,该方法优先通过粉碎和过筛以将生物碱浸膏粉碎成小颗粒并除去大颗粒杂质并且通过超声提取以有效将红豆古碱单体与其他生物碱分开,此外,还通过酸液和碱液依次进行了酸化和碱化,最终不仅提高了红豆古碱的纯度,而且还提高了红豆古碱的产率。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

9页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:细胞结合分子的特异性偶联

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类