离子交换纤维提取纯化黄柏总生物碱的方法

专利名称：离子交换纤维提取纯化黄柏总生物碱的方法
技术领域：
本发明属医药技术领域，涉及用离子交换纤维提取、分离和纯化天然植物药用成分的方 法，具体地说，是用离子交换纤维提取纯化黄柏中总生物碱的方法。
背景技术：
离子交换纤维(Ion Exchange Fiber, IEF)是一种纤维状离子交换吸附材料，它由许多粗 细均匀的单丝构成，其直径范围在20 300ura之间。其本身含有固定离子及和固定离子符号 相反的活动离子。当与能解离化合物的溶液接触时，离子交换纤维的活动离子即与溶液中相 同符号的离子进行交换，故称离子交换纤维。和颗粒状离子交换剂相比，离子交换纤维具有 比表面大，直径小，吸附、解吸速度快，交换容量大，容易再生，使用形式多样等特点。
离子交换纤维主要分为四类强酸性阳离子交换纤维、弱酸性阳离子交换纤维、强碱性 阴离子交换纤维、弱碱性阴离子交换纤维。
若以R代表酸性阳离子纤维的骨架，则纤维与生物碱溶液充分接触时，发生交换反应， 反应过程不断消耗酸性阳离子交换纤维的交换基团，造成纤维的交换能力减弱，甚至失去交 换能力。为了恢复纤维的交换能力，可以用一定浓度的HC1溶液通过已经失效的纤维层，使 纤维恢复交换能力。因此离子交换能力是可逆的。这种可逆性使纤维可以反复使用。
黄柏为芸香科植物黄皮树Phellodendron chinense Schneid或黄檗P. a證ense Rupr. 的干燥树皮,前者习称"川黄柏"，后者习称"关黄柏"，为常用的传统中药,具有清热燥湿、 泻火除蒸、解毒疗疮之功效.现代药理学研究表明黄柏具有抗病原微生物、抗溃疡、降压、 抗心律失常等作用，其主要有效成分为小檗碱Berberine.迄今，未见利用离子交换纤维提取、 纯化黄柏中总生物碱的方法和专利。

发明内容
本发明的目的在于提供一种分离纯化黄柏总生物碱的方法。使其提取杂质含量少、处理 效率高、操作工艺简便、运行成本低、质量控制方便，适合于规模化生产总生物碱的方法。 本发明所述的黄柏总生物碱提取物，是指从芸香科植物黄皮树中提取得到的，包含多种黄柏生物碱类活性成分，其中优选的是从川黄柏干燥皮中提取制备得到的，含有多种生物碱 类活性成分的组合物。这些生物碱类成分主要包括小檗碱、巴马汀、药根碱、木兰花碱、黄 柏碱和小檗红碱等，小檗碱为主要有效成分，属异喹啉类，结构如下
分子量336. 4。
本发明方法按如下工艺步骤操作-
(1) 将黄柏的原材料洗净、干燥、粉碎后煎煮浸取、过滤、浓縮或不用浓縮；
(2) 浸取液用离子交换纤维柱吸附；
(3) 将吸附在离子交换纤维柱上的总生物碱解吸(洗脱)；
(4) 干燥洗脱液得到总生物碱的粉末。
其中，步骤(1)的提取溶剂可以是水或任意一种醇类、酯类溶剂，或这些溶剂按一定比例组 成的混合溶剂，或由这些溶剂与酸、碱配成的溶剂。浸取方法可以是煎煮、加热回流、冷浸、渗 漉。优选黄柏粉末用含30 90X甲醇的巳调节pH的水煎煮；浸取剂与黄柏药材的重量比为10 30: 1:浸提温度20 70°C,优选接近溶液沸点的温度；pH值为_2. 0 6. 0，优选pH值为_1 5. 0;浸提时间1 5小时，优选3小时；浸提次数2 5次，优选3次。
其中，步骤(1)和步骤(2)间包含①过滤包括离心、抽滤、压滤方法。②浓縮及或
不用浓縮浓縮包括常压或减压条件下的蒸发、旋转蒸发及煎煮浓縮。
其中，步骤(2)使用的离子交换纤维为强酸性阳离子交换纤维或弱酸性阳离子交换纤
维为纯化用纤维。优选强酸性离子交换纤维，该类型纤维用于生物碱类的分离纯化，是首次
采用。所处理的药材和纤维的重量比为2 30: 1,优选3 25:1;先以1 4倍柱体积的水湿 法装柱，优选2 3倍柱体积的水;再以生物碱原液浓度0. 5 6. 0g L—',优选1. 0 5. 0g L—'; 温度10 80°C，优选30 70。C: 流速0. 5~20. OBV h人优选1. 0 15. OBV h—'; pH值为 1.0 6.0，优选pH值为2.0 5.0的条件吸附。
其中，步骤(3)的洗脱剂是已调节pH值的水、醇、脂或其混合物。先以1 3倍柱体 积的水洗脱，优选2倍柱体积的水洗脱；再以4 20倍柱体积的5 100X的已调节pH值的 醇或脂洗脱，优选8 15倍柱体积的60 85%乙醇洗脱；洗脱温度10 90'C,优选温度50 80°C;流速0. 2 20. 0BV h—',优选流速1. 0 15. 0BV h—';洗脱剂与碱浓度为1 X 10—4 3.0mol ，L—'的pH调节剂的体积比为2 10:l，优选3 5。收集洗脱液。
其中，步骤(4),回收有机物得浓縮液，再经真空干燥、冷冻干燥得总生物碱粉末。
本发明适用任意黄柏原材料的生物碱类提取纯化。
步骤所述的黄柏总生物碱提取物，其特征在于该提取物用离子交换纤维由黄柏药材中提 取获得，并含有以下生物碱类成分小檗碱、巴马汀、药根碱、木兰花碱、黄柏碱和小檗红 碱等，黄柏药材来源于植物药熨香料植物黄柏或黄皮树的树皮。其中，步骤(2)、 (3)可以 进行一次或多次离子交换纤维层析柱的吸附解吸。
其中步骤(2)使用的纤维材料为国产或进口的强酸性离子交换纤维或弱酸性离子交换纤维。
步骤所用的浸提溶剂为水、醇、酯或其混合物；洗脱剂为水、醇或其混合物；pH调节 剂为无机碱、无机酸、有机酸、有机碱。 本发明有益效果体现在
1、 本发明的生物碱类生产方法，采用了独特的酸性离子交换纤维作为层析材料，是首次 使用。
2、 所用的生产设备成熟，纤维利用率高，工艺操作简单，生产步骤少，运行成本低， 处理效率高、节能效果显著。
3、 本发明方法提高了产品纯度和收率，质量标准可控，溶液经蒸馏回收后可循环使用，
无二次污染，适用于工业化生产。
本发明总生物碱质量控制方法如下
精密称取盐酸小檗碱对照品5mg,置25ml容量瓶中，加甲醇溶解并稀释到刻度，摇匀。 精密吸取该液5.0ml，至25ml容量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，作为对照品母液。精密吸取 对照品母液1.0、 2.0、 3.0、 4.0、 5.0、 6.0ml,分别置于10ml容量瓶中，加入0. lmol L—' 的盐酸溶液稀释至刻度，摇匀，以无水甲醇为空白，在最大吸收波长345nm下测吸光度，绘 制甲醇标准工作曲线，得浓度与吸光度工作曲线。
含量测定精密称取生物碱提取物样品3份，每份约5mg，置25ml量瓶中，加甲醇超声 溶解，并稀释至刻度，摇匀，作为盐酸小檗碱含量测定的供试品溶液，以无水甲醇为空白， 在最大吸收波长345ran下测吸光度，计算含量。
将10g纤维湿法上柱，用配好的浓度为1. 61mg. mr的黄柏提取液125ml分次加入交换柱 中，以2.4BV七"的流速过柱吸附。
将吸附了提取液的纤维用蒸馏水进行洗涤，809i乙醇lmol.L—'NaOH按5:1体积比配制成解析液800ml，分次加入交换柱100ml ，以3. 3BV'h"的流速过柱解析。 将解吸液放入7(TC恒温水浴中加热蒸发，得膏。
分别取提取液浓縮膏和解吸液浓縮膏0. 5g，都用90%乙醇溶解于100ml容量瓶中，以95% 乙醇为空白，用紫外可见分光光度计测吸光度。
具体实施例方式
以下用实施例进一步阐述本发明，但并不因此将本发明限制在具体实施例范围内。 实施例l:黄柏总生物碱提取物纯化工艺
取黄柏粉末10g,加70%甲醇100mL,提取2次，每次提取3小时，酸度值为1: 100 (盐 酸v:甲醇v)，减压回收溶剂，真空干燥得黄柏总生物碱粗提取物，以总生物碱含量计为12.1 %。提取物加70%乙醇分散溶解，使溶液浓度为1.314mg/mL (以总生物碱量计)，PH值为 4.8,取上清液，通过0.5g、床体积为5mL的强酸性阳离子交换纤维柱吸附，吸附流速为8BV七人 用流速为10BV/h、 2BV水洗脱除杂，再用70%乙醇(PH=13) 12BV、洗脱流速为lOBV-h" 的洗脱液洗脱，收集洗脱液，回收有机溶剂，减压干燥，得黄柏总生物碱提取物。
测定黄柏总生物碱提取物中总生物碱含量为56.3%。 实施例2:黄柏总生物碱提取物纯化工艺
取黄柏粉末117.5g,加70%甲醇1175mL，提取2次，每次提取3小时，酸度值为1: 100 (盐酸v:甲醇v),减压回收溶剂，真空干燥得黄柏总生物碱粗提取物，以总生物碱含量计 为11.3%。提取物加90%乙醇溶解，使溶液浓度为1.69mg/mL, PH值为5.1，取上清液，通 过6.0g、床体积为60mL强酸性阳离子交换纤维柱吸附，吸附流速为5BV'h"。用流速为10BV/h、 2BV水洗脱除杂，再用80X乙醇+lmol/lNaOH混合液(体积比为5: 1) IOBV洗脱，洗脱 流速为10BV七"，收集乙醇洗脱液，回收溶剂，减压干燥，即为黄柏总生物碱提取物。
测定黄柏总生物碱提取物中总生物碱含量为52.2% 。 实施例3:黄柏总生物碱提取物纯化工艺
取过40目筛的黄柏粉末200g，加70X甲醇2000mL，在PH值为1、 5(TC下提取2次， 每次提取3小时，减压回收溶剂，真空干燥，得粉末27.83g，提取率为13.9%纯度以总生 物碱含量计为15.4%。提取物加80%甲醇溶解，使溶液浓度为1.69mg/mL, PH=5，取上清液， 通过12.0 g 、 120mL强酸性阳离子交换纤维柱吸附，吸附流速为8BV七—'。用流速为10BV/h、 2BV水洗脱除杂，再用95。/。乙醇+lmol/LNaOH的混合液(体积比5: 1) 8BV洗脱，洗脱流 速为12BV七—1，收集乙醇洗脱液，回收溶剂，减压干燥，即为黄柏总生物碱提取物。测定黄柏总生物碱提取物中总生物碱含量为48.3%。
权利要求
1、一种黄柏总生物碱提取物的生产方法，包括步骤(1)将黄柏的原材料洗净、干燥、粉碎后煎煮浸取、过滤、浓缩或不用浓缩；(2)浸取液用离子交换纤维柱吸附；(3)将吸附在离子交换纤维柱上的总生物碱解吸(洗脱)；(4)干燥洗脱液得到总生物碱的粉末。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)的浸取溶剂可以是水或任意一种醇 类、酯类溶剂，或这些溶剂按一定比例组成的混合溶剂，或由这些溶剂与酸、碱配成的溶剂， 浸取剂与黄柏药材的重量比为10 30: 1;浸提温度为20 70°C; pH值为-2.0 6.0;浸提时间1 5小时；浸提次数2 5次；浸取方法可以是煎煮、加热回流、冷浸、渗漉；过滤包括 离心、抽滤、压滤方法；浓縮包括常压或减压条件下的蒸发、旋转蒸发及煎煮浓縮。步骤(2) 使用强酸性阳离子交换纤维或弱酸性阳离子交换纤维作为纯化用纤维，先以1 4倍柱体积的水 湿法装柱，再将黄柏浸提液总生物碱浓度为0. 5 6. 0g L—1、温度为10 8(TC、 pH值为1. 0 6.0的溶液，在吸附流速0.5 20.0BV. h—'条件下过柱吸附。步骤(3)所用的洗脱剂为水、醇、 酯或其混合物及碱、酸，先以1 3倍柱体积的水洗脱，再以体积为4 20倍柱体积的5 100 %的醇或脂的洗脱剂洗脱；洗脱温度10 9(TC;洗脱流速0.2 20.0BV'h';洗脱剂与碱浓度 为1 X10—4 3. Omol L—'的pH调节剂的体积比为2 10: 1;收集洗脱液。步骤(4)回收有机物 得浓縮液。再经真空干燥、冷冻干燥得总生物碱粉末。
3、 如权利要求1所述的黄柏总生物碱提取物，其特征在于该提取物用离子交换纤维由 黄柏药材中提取获得，并含有以下生物碱类成分小檗碱、巴马汀、药根碱、木兰花碱、黄 柏碱和小檗红碱等，黄柏药材来源于植物药爽香料植物黄桕或黄皮树的树皮。
4、 如权利要求1所述的黄柏总生物碱提取物，其特征在于采用离子交换纤维层析柱法 提取。
5、 按照权利要求1所述的方法，步骤(2)、 (3)可以进行一次或多次离子交换纤维层 析柱的吸附解吸。
6、 按照权利要求1所述的方法，其中步骤(2)使用纤维的重量和药材重量之比为1:2 30。
7、 按照权利要求1所述的方法，其纤维材料为国产或进口的强酸离子交换纤维或弱酸离子交换纤维；步骤所用的浸提溶剂为水、醇、酯或其混合物；洗脱剂为水、醇或其混合物；pH调节剂为无机碱、无机酸、有机酸、有机碱。
全文摘要
本发明是利用离子交换纤维提取纯化植物药用成份总生物碱的一种方法。该操作步骤具体为将黄柏原材料洗净干燥粉碎后煎煮浸取，在总生物碱浓度0.5～6.0g·L^-1；温度10～80℃；流速0.5～20.0BV·h^-1；pH值为1.0～6.0下，用离子交换纤维柱进行吸附，再以洗脱温度10～90℃；流速0.2～20BV·h^-1；用4～20倍柱体积(BV)的5～100％的水、醇、酯或其混合物与碱浓度为1×10^-4～3.0mol·L^-1的pH调节剂的体积比为2～10∶1的洗脱剂洗脱，收集洗脱液，回收有机溶剂得总生物碱的提取物粉末。该方法设备成熟，操作步骤简单，纤维利用率高，生产成本低，处理效率高，节能效果显著，产品质量可控，提高了产品纯度和收率，适合于工业化生产。
文档编号A61K36/185GK101612237SQ200810126428
公开日2009年12月30日 申请日期2008年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者刘廷岳, 周绍箕, 崔成民, 聂素双 申请人:北京服装学院