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一种从白刺花或砂生槐中提取苦参碱、槐定碱的工艺.pdf

来源:花匠小妙招 时间:2025-01-10 18:59
一种从白刺花或砂生槐中提取苦参碱、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,具体地说是涉及从白刺花或砂生槐中提取苦参碱、槐定碱的工艺。背景技术

    白刺花S.viciifolia或砂生碱S.moorcroftiana两种植物均产于我国西部地区,尤其西部沙漠地带,为槐属豆科野生植物,全株均含苦参生物碱,由于有固沙作用,只能取其地上部分做工艺生产。

    白刺花含生物碱为:槐果碱、氧化槐果碱、槐胺碱、新槐胺碱、羟基苦参碱、苦参碱、氧化苦参碱、槐定碱等。

    砂生槐含生物碱为:苦参碱、氧化苦参碱、槐果碱、氧化槐果碱等。

    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环上均带有双链结构,通过氢化法打开,转化为苦参碱。

    将白刺花、砂生槐所含生物碱结构及分子式,分述如下。苦参碱    matrine     C15H24N2O            74-76℃

                     氧化苦参碱oxymatrine  C15H24N2O2.         214℃

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

    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。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

                         白刺花和砂生槐中含有较多的以下四种:

    苦参碱                     氧化苦参碱                    氧化槐果碱                      槐定碱槐果碱sophocarpine           C15H22N2O      51-54℃

                         氧化槐果碱N-oxy sophocarine  C15H22N2O2    209℃

                         羟基苦参碱sophoranol         C15H24N2O2    171℃

                             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,有很大的开发前景。

    这些野生槐主要产于沙漠地带,根有固沙作用,而地上部分只能为农民做烧材用。产量多,价格便宜,如果充分利用产生极大的社会效益,是目前急待解决的问题之一,而且在利用白刺花、砂生槐进行工业化规模的生产,目前尚少。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,而提供一种工业化规模的从白刺花或砂生槐中提取苦参碱、槐定碱的工艺。

    本发明目的是通过如下措施来实现:

    一种从白刺花或砂生槐中提取苦参碱、槐定碱的工艺,是按如下顺序的步骤进行:

    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;

    将白刺花或砂生槐经2-3%盐酸浸泡、甲苯回流提取,煮沸,加6‰还原剂亚硫酸钠,萃取,加酸,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,得粗苦参碱;

    苦参总碱离心分离之后,从水溶液母液中,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;

    砂生槐中不含槐定碱。

    本发明用不同的PH值进行梯度分离,提取白刺花或砂生槐中含不同生物碱。

    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,而它地双键是在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:本发明的原料生长在西部沙漠地带,原料来源丰富,把农民用来烧材的地上原料利用起来,从中制得的苦参碱,槐定碱具有抗菌消炎、抗病毒、抗支原体、抗衣原体的作用。另外,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,工艺简单,常温常压加氢,十分安全。附图说明:

    图1:从白刺花或砂生槐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)苦参总碱提取工艺A、粉碎

    干燥的白刺花或砂生槐地上部分,粉碎成片状,装入铁槽内,加入2-3%盐酸液,加入量物料与2-3%盐酸液量比为1∶0.5,充分搅拌,润湿,用塑料布密封,以防水分丢失,历时8小时。B、冷浸

    将润湿的物料加渗浸罐内,加入2-3%盐酸,其量为物料重量的25-35%,冷浸48小时。

    冷浸完毕后的物料放入反应釜中,同时加入物料重量的2-5倍甲苯有机溶剂。C、回流提取

    搅拌加热80-100℃,回流提取生物碱共8次,每次历时2-3小时,直至物料中无生物碱反应为止,提取结束,弃掉物料渣,合并萃取液。D、回收甲苯

    温度稍高些,但不超过100℃,2-3小时即完成。E、煮沸

    回收溶剂后,开始煮沸,先加入一定量水,因在回收溶剂后药液变浓缩,一般每公斤留料液量中加水0.6升左右,加入20%硫酸,调PH3-4,加入6‰还原剂亚硫酸钠,搅拌均匀。煮沸2小时,温度控制在液体均匀性有小气泡即可。

    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。F、冷却

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

    冷却液用离心机或八层过滤纱布过滤分离。G、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。H、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。I、加酸转型后的苦参总碱

    将甲苯提取液中加入10%硫酸,每公斤加入10%硫酸液50m1。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。(即转型后的苦参总生物碱酸液)(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24小时,将沉淀物离心分离,得到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,加入少量水溶解,加入醋酸镍催化剂,用量与苦参烯碱重量比为1∶8~10,封釜,通入氮气排除釜内空气,通入0.5~0.8~Kg/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,得固体粗制苦参碱,水相留作分离槐定碱备用。

    B、将(二)B和(三)A二项中的苦参碱粗品合并,加入8-10倍石油醚,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所得的水相合并,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。

    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。

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