专利名称：弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法
技术领域：
本发明涉及一种分离纯化麻黄碱的方法，特别是涉及一种用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法。
背景技术：
麻黄是驰名中外的传统中草药，主要有发汗、平喘、利水、除风作用。可治风寒感冒、发热恶寒、无汗、百日咳、支气管炎、支气管哮喘等疾病，其主要有效成分是麻黄碱。由于含PPA的药物被国内外暂停使用后，麻黄碱作为PPA的最佳替代品，仅国内市场需求量就净增200余吨，同时国际市场年需求量也发展到1600吨，而能产生高利润的出口麻黄碱，纯度均在90％以上。
目前企业采用的麻黄碱生产工艺用甲苯或二甲苯进行溶剂萃取，毒性较高且溶剂损失偏大。由于采用多次精制、脱色、结晶，才可得到纯品，使得生产周期长，工艺复杂，环境污染严重且能耗较大。
另外，CN1201029A公开了一种利用大孔树脂制备麻黄精粉及副产品鞣质的生产新工艺。该方法是在现有麻黄粉提取工艺基础上，加设一道浸提液过大孔树脂床的工序，使得副产品鞣质被吸附得到富集，而其它物质，包括麻黄碱，均透过树脂，未被吸附。由于该工艺只将麻黄粉中的鞣质分离出来，对其它杂质并未有明显的分离作用。因此，麻黄碱的含量仅从≤4％提高到6～10％，有效成分含量仍然很低，属于麻黄粗粉。可见，该方法只得到麻黄粗粉和主要得到的是副产品鞣质，因此该方法也存在着一定缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺点，通过利用大孔树脂吸附游离态麻黄碱的性质，既将麻黄粉中的鞣质分离出来，又将麻黄碱与其它杂质分离和提取出来，提取效率达95％以上；并且，为了提高纯度，降低成本；从而提供一种从麻黄碱提取液中提取麻黄碱工艺的简便易行、并减少环境污染的弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法。
本发明的目的可通过如下措施来实现本发明提供的弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法，按以下步骤进行1.超声提取将麻黄草粉末放在溶剂中混合，然后将混合溶液放在超声波发生器容器内，用超声波对麻黄草粉末进行超声提取；所述的溶剂包括水、盐酸溶液或氢氧化钠；其溶剂与麻黄草混合按重量比计为1∶3～30；所述的溶剂盐酸溶液浓度为0.0001～1N，氢氧化钠浓度为0.0001～1N；所述的麻黄草为细碎形式，粒径小于或等于5毫米；所述的超声提取的超声频率为20KHz，功率为50W～10000W，超声提取时间为1～120分钟；2.将步骤1得到的浸出液过滤后，用氢氧化钠溶液调pH为8～14，再过滤后，取滤液经弱酸性阳离子交换树脂柱或大孔树脂柱进行交换、吸附，滤液经树脂柱交换、吸附的流速为0.5毫升/分钟～100毫升/分钟；3.经步骤2交换、吸附完毕，用盐酸或盐酸与有机溶剂的混合液作为洗脱液，按常规方法进行洗脱至终点(边洗边用高效液相检测仪进行检测，一旦到达终点就停止加入洗脱液，高效液相检测仪打印出洗脱曲线，如
图1所示)，洗脱液经常规减压浓缩后，即得产物盐酸麻黄碱结晶。
洗脱后的树脂用有机溶剂冲洗至无色，并用蒸馏水冲洗1～20个床体积后复用。
在上述步骤3中，所述的盐酸浓度为0.001～1N；在上述步骤3中，所述的有机溶剂包括乙醇，甲醇，丙酮等；盐酸与有机溶剂的混合比例为1∶0.1～10。
本发明与已有技术相比有如下的优点1.麻黄碱能与盐酸结合成盐酸麻黄碱，在水中解离成阳离子状态，该状态下的麻黄碱是很难被以吸附为主要作用力的大孔树脂所截留；另一方面，大孔树脂对游离态麻黄碱的吸附效果很好，同时麻黄碱也较易被洗脱。
CN1201029A采用盐酸调pH5-8使麻黄碱形成盐酸盐，不被大孔树脂吸附，因此透过树脂，此流出液经浓缩干燥后得麻黄精粉纯度为6～10％。而提取液中的鞣质则被大孔树脂吸附，之后用乙醇洗脱得副产品鞣质。
而本发明是将麻黄草提取液中的麻黄碱用NaOH调pH8-14控制在游离态。只有此状态下的麻黄碱才能被弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂较好的吸附。之后，采用盐酸洗脱，使游离态麻黄碱变成盐酸麻黄碱，不被弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂吸附，从而从树脂上解吸。
在本发明中，麻黄草提取液上柱前，游离态麻黄碱含量约为5％，上柱后用盐酸洗脱，洗脱液减压干燥，得到纯度为80％~97％的盐酸麻黄碱结晶。麻黄碱的盐酸化和洗脱一步完成，简单快速高效。
2.在CN1201029A中，大孔树脂吸附了鞣质，使其它杂质和盐酸麻黄碱一起透过树脂，由于未除去杂质，因此所得麻黄精粉中的麻黄碱含量较低，含量为6～10％，提高了1～2倍。
而在本发明中，盐酸只将麻黄碱从树脂上洗出，大部分脂溶性物质及其它杂质留在树脂上，因此盐酸麻黄碱纯度较高，达到90％以上，与处理前相比提高了15～19倍。
3.在CN1201029A中，并未提到麻黄碱的回收率是多少，而经本发明中采用的方法提取、洗脱条件处理，麻黄碱的回收率可达97％。
4.本发明工艺简单，效率高，耗时短，成本低且环境污染小。
具体实施例方式
实施例1将25克麻黄草粉碎后，其粒径达到5毫米，加入100毫升水混合，然后将混合溶液放在超声波发生器容器内，用超声波对麻黄草粉末进行超声提取；所用超声频率为20KHz，功率为50W的超声提取30分钟，过滤除去药渣；滤液用0.5N NaOH调节其pH为9，将滤液通过南开大学化工厂生产的D151弱酸性阳离子交换树脂，滤液经树脂柱交换、吸附的流速为0.5毫升/分钟交换完毕后，用0.01N盐酸进行洗脱，洗脱过程中用高效液相检测仪检测，洗脱至终点停止加入洗脱液(如图1所示)，将洗脱液减压浓缩得盐酸麻黄碱晶体。
用过的树脂柱则用10％乙醇冲洗后可反复使用，乙醇可减压回收。采用该工艺使上样前麻黄碱的含量4.9％提高到90％以上，纯度提高了18.5倍，回收率为96％。该工艺简单，效率高，耗时短，成本低且环境污染小。
实施例2将25克麻黄草粉碎后，其粒径达到3毫米，加入100毫升0.001N盐酸溶液混合，然后将混合溶液放在超声波发生器容器内，用超声波对麻黄草粉末进行超声提取；所用超声用频率为20KHz，功率为50W的超声提取30分钟，过滤除去药渣；用0.5N NaOH调节浸出液pH为14，将滤液通过Rohm & Haas公司的Amberlite XAD-7大孔树脂柱，滤液经树脂柱交换、吸附的流速为100毫升/分钟；吸附完毕后，用0.01N盐酸与乙醇2∶1的混合溶液进行洗脱，洗脱过程中用高效液相检测仪检测，洗脱至终点停止加入洗脱液(如图1所示)，将洗脱液减压浓缩得盐酸麻黄碱晶体；用过的树脂柱则用10％乙醇冲洗后可反复使用，乙醇可减压回收。采用该工艺使上样前麻黄碱的含量5.5％提高到85％以上，纯度提高了14.8倍，回收率为97％。
实施例3将25克麻黄草粉碎后，其粒径达到2毫米，加入100毫升0.005N氢氧化钠溶液混合，然后将混合溶液放在超声波发生器容器内，用超声波对麻黄草粉末进行超声提取；所用频率为20KHz，功率为50W的超声提取30分钟，过滤除去药渣；滤液用0.5N NaOH调节浸出液pH为12，再将滤液通过Rohm & Haas公司的Amberlite XAD-7大孔树脂柱，滤液经树脂柱交换、吸附的流速为70毫升/分钟；交换完毕后，用0.002N盐酸与丙酮按体积比1∶0.2混合进行洗脱，洗脱过程中用高效液相检测仪检测，洗脱至终点停止加入洗脱液(如图1所示)，将洗脱液减压浓缩得盐酸麻黄碱晶体。
用过的树脂柱则用10％乙醇冲洗后可反复使用，乙醇可减压回收。采用该工艺使上样前麻黄碱的含量4.1％提高到78％以上，纯度提高了18.9倍，回收率为95％。
实施例4将25克麻黄草粉碎后，其粒径达到4毫米，加入100毫升0.01N氢氧化钠溶液混合；然后将混合溶液放在超声波发生器容器内，用超声波对麻黄草粉末进行超声提取；所用频率为20KHz，功率为50W的超声提取30分钟，过滤除去药渣；用0.5N NaOH调节浸出液pH为14，将滤液通过Rohm & Haas公司的Amberlite XAD-4大孔树脂柱，滤液经树脂柱交换、吸附的流速为100毫升/分钟；交换完毕后，用0.002N盐酸与丙酮按体积比1∶2混合进行洗脱，洗脱过程中用高效液相检测仪检测，洗脱至终点停止加入洗脱液(如图1所示)，将洗脱液减压浓缩得盐酸麻黄碱晶体。
用过的树脂柱则用10％乙醇冲洗后可反复使用，乙醇可减压回收。采用该工艺使上样前麻黄碱的含量5.1％提高到88％以上，纯度提高了17.3倍，回收率为98％。
权利要求
1.一种用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法，其特征在于按以下步骤进行(1)超声提取将麻黄草粉末放在溶剂中混合，将该混合溶液放在超声波发生器容器内，用超声波对麻黄草粉末进行超声提取；(2)将超声提取的浸出液过滤后，用氢氧化钠溶液调pH为8～14，再过滤后，取滤液流经弱酸性阳离子交换树脂柱或大孔树脂柱进行交换、吸附，其滤液流经树脂柱流速为0.5毫升/分钟～100毫升/分钟；(3)经树脂交换、吸附完毕，用盐酸或盐酸与有机溶剂混合的洗脱液进行洗至终点，洗脱液经常规减压浓缩后，得盐酸麻黄碱结晶，洗脱后的树脂用有机溶剂冲洗至无色，并用蒸馏水冲洗1～20个床体积后复用。
2.按权利要求1所述的用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法，其特征在于所述的麻黄草粉末粒径小于5毫米以下。
3.按权利要求1所述的用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法，其特征在于所述的步骤1中使用的溶剂包括水、盐酸溶液或氢氧化钠；其中溶剂与麻黄草混合按重量比计为1∶3～30。
4.按权利要求1所述的用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法，其特征在于所述的超声提取的超声频率为20KHz，功率为50W～10000W，超声提取时间为1～120分钟。
5.按权利要求1所述的用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法，其特征在于所述的步骤1中使用的盐酸溶剂浓度为0.0001～1N。
6.按权利要求1所述的用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法，其特征在于所述的步骤1中使用的氢氧化钠浓度为0.0001～1N。
7.按权利要求1所述的用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法，其特征在于所述的步骤3中使用的盐酸与有机溶剂的混合的洗脱液，其混合按体积比为1∶0.1～10。
8.按权利要求1所述的用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法，其特征在于所述的步骤3洗脱液用的有机溶剂包括乙醇，甲醇，丙酮。
全文摘要
本发明涉及一种用弱酸性阳离子交换树脂和大孔树脂分离纯化麻黄碱的方法。该方法是将麻黄草粉碎，与溶剂混合进行超声提取；将浸出液过滤后，用NaOH溶液调pH为8－14；过滤后，取滤液经过弱酸性阳离子交换树脂柱或大孔树脂柱交换、吸附完毕，用盐酸或盐酸与有机溶剂的混合液洗脱，洗脱液经减压浓缩后，得盐酸麻黄碱结晶，洗脱后的树脂用有机溶剂冲洗后复用。该方法既将麻黄粉中的鞣质分离出来，又将麻黄碱与其它杂质分离和提取出来，提取效率达95％以上；并且，为了提高分离和提取速度，降低了成本、减少环境污染。
文档编号C07C215/00GK1443749SQ0210440
公开日2003年9月24日 申请日期2002年3月12日 优先权日2002年3月12日
发明者苏志国, 任海彧, 查丽杭 申请人:中国科学院过程工程研究所