一种槟榔碱的制备方法与流程

1.本发明涉及生物碱提取技术领域，具体涉及一种槟榔碱的制备方法。


背景技术：

2.槟榔为棕榈科植物槟榔(areca catechu l)的干燥成熟的种子，是常用中药四大南药之一。槟榔始载于晋代著名医家李当之的《药录》中，历次出版的《中华人民共和国药典》均有收录。《中国药典》(2015版)记载：槟榔(槟榔干燥成熟种子)具有杀虫、消积、行气、利水、截疟的功效；大腹皮(槟榔干燥果皮)具有行气宽中、行水消肿的功效。现代科学研究表明槟榔对神经系统、内分泌系统和消化系统具有保护作用(参见：朱晓瑜等，山东化工，2019,48:69-73)。槟榔在临床上常用于驱虫、抗菌、治疗胃病、十二指肠溃疡等。生物碱为槟榔的主要活性成分，含量一般为干果中的0.3～0.7％。槟榔生物碱主要为槟榔碱(arecoline)、槟榔次碱(arecaidine)、去甲槟榔碱(cuvacoline)、去甲槟榔次碱(cuvacine)、槟榔副碱(areolidine)、高槟榔碱(homoatrecoline)和异去甲基槟榔次碱(isoguvacine)等。
3.其中，槟榔碱，化学名为1,2,5,6-四氢-1-甲基-3-吡啶甲酸甲酯，具有驱虫、杀菌、抗血栓形成、抗动脉粥样硬化作用，槟榔碱的提取分离受到广大研究学者的关注。中国专利cn103342677a公开了一种使用h103型大孔吸附树脂富集槟榔碱的方法，通过提取、吸附、洗脱、浓缩，得到槟榔碱。中国专利cn101967119a公开了一种槟榔碱的提纯方法，其技术主要涉及：槟榔总碱的乙醇提取、大孔树脂吸附富集、调节ph值后氯仿萃取，得到的槟榔生物总碱进一步以高速逆流色谱技术纯化，可得到高纯的槟榔碱。中国专利cn112574099a公开了一种天然槟榔碱提取方法，以乙醇提取槟榔得到提取液，回收乙醇后的残留物用氨水调节碱性后以四氯化碳萃取，回收四氯化碳，残渣以乙醇溶解，加入氢溴酸沉淀后，得到的槟榔碱氢溴酸盐以硝酸银脱除溴离子，得到槟榔碱。然而，上述方法的分离步骤繁琐。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种槟榔碱的制备方法，本发明提供的制备方法步骤简单，得到的槟榔碱含量高。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
6.本发明提供了一种槟榔碱的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)将槟榔生物碱提取物与主固体吸附剂混合，进行吸附，得到生物碱固体吸附物；所述主固体吸附剂包括活性白土、硅胶、活性氧化镁和轻质碳酸钙中的一种或几种；
8.(2)将所述生物碱固体吸附物进行固-液连续萃取，得到槟榔碱萃取液；所述固-液连续萃取用萃取溶剂包括氯仿-甲醇溶剂，所述氯仿-甲醇溶剂中氯仿与甲醇的体积比为1：0～0.1；
9.(3)将所述槟榔碱萃取液进行浓缩，得到槟榔碱。
10.优选的，步骤(2)中，所述固-液两相连续萃取过程中还加入辅固体吸附剂，所述辅
固体吸附剂包括活性白土、硅胶、活性氧化镁和轻质碳酸钙中的一种或几种。
11.优选的，所述固-液连续萃取的时间为3～6h。
12.优选的，步骤(1)中，所述固体吸附剂包括活性白土、硅胶、活性氧化镁和轻质碳酸钙中的一种或几种。
13.优选的，步骤(1)中，所述槟榔生物总碱提取物与主固体吸附剂的质量比为1：5～15。
14.优选的，所述主固体吸附剂与辅吸附剂的质量比为1：0.3～0.6。
15.优选的，步骤(1)中，所述吸附后还包括将得到吸附有目标物质的固体吸附剂依次进行干燥和破碎，得到生物碱固体吸附物。
16.优选的，所述干燥的温度为50～70℃。
17.本发明提供了一种槟榔碱的制备方法，包括以下步骤：(1)将槟榔生物碱提取物与主固体吸附剂混合，进行吸附，得到生物碱固体吸附物；所述主固体吸附剂包括活性白土、硅胶、活性氧化镁和轻质碳酸钙中的一种或几种；(2)将所述生物碱固体吸附物进行固-液连续萃取，得到槟榔碱萃取液；所述固-液连续萃取用萃取溶剂包括氯仿-甲醇溶剂，所述氯仿-甲醇溶剂中氯仿与甲醇的体积比为1：0～0.1；(3)将所述槟榔碱萃取液进行浓缩，得到槟榔碱。本发明利用槟榔生物总碱中槟榔碱与槟榔次碱的结构以及极性的差异，采用活性白土、硅胶、活性氧化镁和轻质碳酸钙固体吸附剂对槟榔生物碱提取物中的槟榔生物总碱及多酚类杂质进行吸附，采用固-液连续萃取的方法，利用氯仿选择性的连续萃取槟榔碱，实现槟榔碱类(槟榔碱、去甲槟榔碱)与槟榔次碱类(槟榔次碱、去甲槟榔次碱)的高效分离，所得槟榔碱萃取液经浓缩除去溶剂即可得到高纯度的槟榔碱，操作简单。
18.而且，固-液连续萃取过程中氯仿能够循环利用，溶剂用量少；无需利用大型仪器高速逆流色谱进行分离，也无需加入剧毒的四氯化碳及价格昂贵的试剂硝酸银，制备成本低，适宜适用工业化生产。
19.如实施例测试结果所示，本发明制备的槟榔碱产品中槟榔碱的含量为65.6～85.8％，纯度高。
附图说明
20.图1为固-液连续萃取装置，其中，1为萃取罐，2为溶剂罐，3为冷凝器；4为热源；5为砂芯滤板；6为活塞；7为蒸汽导管；8为溶剂加料口，9为活塞，10为冷凝水进口，11为冷凝水出口；
21.图2为实施例中槟榔碱的制备工艺流程图；
22.图3为槟榔生物碱混合标注品的槟榔碱产品的hplc谱图；
23.图4为实施例1制备的槟榔碱的hplc谱图；
24.图5为实施例2制备的槟榔碱的hplc谱图。
具体实施方式
25.本发明提供了一种槟榔碱的制备方法，包括以下步骤：
26.(1)将槟榔生物碱提取物与主固体吸附剂混合，进行吸附，得到生物碱固体吸附物；所述主固体吸附剂包括活性白土、硅胶、活性氧化镁和轻质碳酸钙中的一种或几种；
27.(2)将所述生物碱固体吸附物进行固-液连续萃取，得到槟榔碱萃取液；所述固-液连续萃取用萃取溶剂包括氯仿-甲醇溶剂，所述氯仿-甲醇溶剂中氯仿与甲醇的体积比为1：0～0.1；
28.(3)将所述槟榔碱萃取液进行浓缩，得到槟榔碱。
29.在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
30.本发明将槟榔生物碱提取物与主固体吸附剂混合，进行吸附，得到生物碱固体吸附物；所述主固体吸附剂包括活性白土、硅胶、活性氧化镁和轻质碳酸钙中的一种或几种。
31.在本发明中，所述槟榔生物碱提取物的制备方法优选包括以下步骤：将槟榔干果粉末与酸水溶液混合，进行提取，得到酸水提取液；将所述酸水提取液进行阳离子交换树脂柱吸附，得到吸附阳离子交换树脂；对所述吸附阳离子交换树脂依次进行水洗和碱性醇溶液洗脱，得到洗脱液；将所述洗脱液进行浓缩，得到槟榔生物碱提取物。在本发明中，所述槟榔干果粉粹优选由槟榔干果粉碎得到；本发明对于所述粉碎没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的粉碎方式粉碎至槟榔干果粉末的粒径为80～100目即可。在本发明中，所述酸水溶液优选包括盐酸水溶液、硫酸水溶液或磷酸水溶液；所述酸水溶液的浓度优选为0.1～1wt％，更优选为0.2～0.5wt％；所述槟榔干果粉末的质量与酸水溶液的体积比优选为1g：10～20ml，更优选为1g：15～18ml；所述提取优选包括加热提取、超声提取或渗滤提取；所述加热提取的温度优选为50～100℃，更优选为60～90℃，进一步优选为70～80℃，时间优选为2～3h，更优选为2.5h；所述超声提取的温度优选为10～40℃，更优选为室温，时间优选为20～60min，更优选为30～40min；所述渗滤提取的温度优选为10～40℃，更优选为室温，时间优选为5～8h，更优选为6～7h。在本发明中，所述阳离子交换树脂优选包括732阳离子交换树脂；所述槟榔干果粉末与阳离子树脂的用量比优选为1g：0.5～1ml，更优选为1g：0.6～0.8ml。本发明对于所述水洗没有特殊限定，能够将吸附阳离子树脂表面残留杂质除去即可。在本发明中，所述碱性醇溶液洗脱用碱性醇溶液优选包括碱性试剂、醇和水，所述碱性试剂优选包括氨或氢氧化钠；所述醇优选包括甲醇和/或乙醇；所述碱性醇溶液中碱性试剂的浓度优选为15～20wt％，更优选为16～19wt％，进一步优选为17～18wt％；所述碱性醇溶液中醇的体积分数优选为30～80％，更优选为50～80％。在本发明中，所述槟榔干果粉末的质量与碱性醇溶液的体积之比优选为1g：2～5ml，更优选为1g：3～4ml。本发明对于所述浓缩没有特殊限定，浓缩至恒重即可；所述浓缩过程中回收溶剂。
32.在本发明中，所述主固体吸附剂包括活性白土、硅胶、活性氧化镁和轻质碳酸钙中的一种或几种；当所述主固体吸附剂为两种以上固体吸附剂的混合物时，本发明对于不同固体吸附剂的质量比没有特殊限定，任意比例均可。在本发明中，所述主固体吸附剂的粒径优选为80～200目，更优选为100目。在本发明中，所述槟榔生物总碱提取物与主固体吸附剂的质量比优选为1：5～15，更优选为1：8～12，进一步优选为1:10。
33.所述吸附完成后，本发明优选还包括将得到吸附有目标物质的固体吸附剂依次进行干燥和破碎，得到生物碱固体吸附物。在本发明中，所述干燥的温度优选为50～70℃，更优选为55～65℃，进一步优选为60℃；本发明对于所述干燥的时间没有特殊限定，干燥至恒重即可。
34.得到生物碱固体吸附物后，本发明将所述生物碱固体吸附物进行固-液连续萃取，
得到槟榔碱萃取液。在本发明中，所述固-液连续萃取用萃取溶剂包括氯仿-甲醇溶剂，所述氯仿-甲醇溶剂中氯仿与甲醇的体积比为1：0～0.1，优选为1：0.001～0.08，更优选为1：0.01～0.05。
35.在本发明中，所述固-液两相连续萃取过程中优选还加入辅固体吸附剂；所述辅固体吸附剂优选包括活性白土、硅胶、活性氧化镁和轻质碳酸钙中的一种或几种；当所述辅固体吸附剂为两种以上固体吸附剂的混合物时，本发明对于不同固体吸附剂的质量比没有特殊限定，任意比例均可。在本发明中，所述主固体吸附剂与辅固体吸附剂的质量比优选为1：0.3～0.6，更优选为1：0.4～0.5；所述槟榔生物总碱提取物与主固体吸附剂的质量比优选为1：5～15，更优选为1：8～12，进一步优选为1:10。
36.在本发明中，所述萃取溶剂包括氯仿-甲醇溶剂，所述氯仿-甲醇溶剂中氯仿与甲醇的体积比为1：0～0.1，优选为1：0.01～0.08，更优选为1：0.02～0.05。在本发明中，所述固-液连续萃取的时间优选为3～6h，更优选为4～5h。
37.在本发明中，所述固-液连续萃取优选在图1所示的固-液连续萃取装置中进行，图1中，1为萃取罐，2为溶剂罐，3为冷凝器；4为热源；5为砂芯滤板；6为活塞；7为蒸汽导管；8为溶剂加料口，9为活塞，10为冷凝水进口，11为冷凝水出口。下面结合图1说明将所述生物碱固体吸附物进行固-液连续萃取的具体步骤：(1)将生物碱固体吸附物填装于萃取罐1的砂芯滤板5上(或，将固体吸附剂填装于萃取罐1的砂芯滤板5上，生物碱固体吸附物置于所述固体吸附剂的表面)；(2)向溶剂罐2中加入萃取溶剂，向冷凝器3通入冷凝水，连接热源的电源，开启加热按钮，对溶剂罐2中的萃取溶剂进行加热，产生的萃取溶剂蒸汽进入萃取罐1中，在冷凝器3的作用下冷凝为液体，该液体进入萃取罐1中与生物碱固体吸附物接触进行固-液连续萃取，当氯仿-甲醇溶剂浸没生物碱固体吸附物时，打开萃取罐1的活塞6，萃取溶剂回流进入溶剂罐2中；(3)固-液连续萃取结束时先关闭热源，萃取溶剂停止回流后再关闭冷凝水，待萃取罐1中的萃取溶剂完全流入溶剂罐2中后，收集槟榔碱萃取液。在本发明中，当萃取溶剂与生物碱固体吸附物的高度差≥1cm时再打开萃取罐1的活塞6，以保持萃取罐1中萃取溶剂体积的平衡。
38.得到槟榔碱萃取液后，本发明将所述槟榔碱萃取液进行浓缩，得到槟榔碱。本发明对于所述浓缩的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的浓缩方式浓缩至恒重即可，具体如减压蒸馏。在本发明中，所述浓缩过程中回收溶剂；所述的回收溶剂能够循环利用。
39.下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
40.实施例1
41.按照图2所示的流程图制备。
42.(1)将槟榔干果粉粹至粒径为10～50目，得到槟榔干果粉末；将200g槟榔干果粉置于2000ml浓度为0.1wt％的盐酸水溶液中，进行提取，将所得酸水提取液流经732阳离子交换树脂，以去离子水对吸附饱和的树脂进行淋洗，然后加入600ml浓氨水-乙醇溶液进行洗脱，回收所得洗脱液中的溶剂至干，得到槟榔生物碱提取物；其中，浓氨水-乙醇溶液中氨水
的浓度为17wt％，氨水与乙醇(体积分数为80％)的体积比为0.2:100。
43.(2)将所述槟榔生物碱提取物与入5g柱色谱用硅胶搅拌混合均匀，在60℃条件下干燥至恒重，得到生物碱固体吸附物。
44.(3)利用图1所示的装置进行固-液连续萃取，具体步骤如下：
45.(3.1)将所述生物碱固体吸附物置于砂芯滤板5上，向溶剂罐2中加入50ml萃取溶剂，其中，萃取溶剂为氯仿；
46.(3.2)向冷凝器3通入冷凝水，连接热源的电源，开启加热按钮，对溶剂罐2中的萃取溶剂进行加热，产生的萃取溶剂蒸汽进入萃取罐1中，在冷凝器3的作用下冷凝为液体，该液体进入萃取罐1中与生物碱固体吸附物接触进行固-液连续萃取，当萃取溶剂的积累高度大于生物碱固体吸附物高度1cm时，打开萃取罐1的活塞6，萃取溶剂回流进入溶剂罐2中，实现萃取溶剂的循环利用；固-液连续萃取5h；
47.(3.3)停止加热，待萃取溶剂停止回流后关闭冷凝水；待萃取罐1中的萃取溶剂完全流入溶剂罐2中后，收集槟榔碱萃取液；
48.(4)将所述槟榔碱萃取液减压蒸馏至恒重，回收氯仿，得到槟榔碱产品。
49.实施例2
50.按照实施例1的方法制备槟榔碱产品，与实施例1的区别在于，
51.步骤(3.1)替换为：将2g活性白土置于砂芯滤板5上，将所述生物碱固体吸附物置于活性白土表面，萃取溶剂为体积比为1:0.002的氯仿-甲醇溶剂。
52.实施例3
53.按照实施例2的方法制备槟榔碱产品，与实施例2的区别在于，步骤(3.1)中将活性白土替换为轻质碳酸钙，萃取溶剂为体积比为1:0.004的氯仿-甲醇溶剂。
54.实施例4
55.按照实施例2的方法制备槟榔碱产品，与实施例2的区别在于，步骤(3.1)中将活性白土替换为活性氧化镁，萃取溶剂为体积比为1:0.01的氯仿-甲醇溶剂；步骤(3.2)中，固-液连续萃取6h。
56.实施例5
57.按照实施例2的方法制备槟榔碱产品，与实施例2的区别在于，步骤(2)中将硅胶替换为活性白土；步骤(3.1)中将活性白土替换为柱色谱用硅胶，萃取溶剂为体积比为1:0.01的氯仿-甲醇溶剂。
58.将实施例1～5制备的槟榔碱产品进行hplc检测，其中，hplc检测条件：色谱柱为polysulfonix-scx(4.6mm
×
250mm,5μm,120a)阳离子交换柱，流动相体系为体积比为30：70的乙腈和0.2％磷酸水溶液(每1000ml含2ml磷酸溶液，用三乙胺将ph调至3.8)，进样量为20μl，流速为0.5ml/min，柱温为25℃，检测波长为215nm，分析时间为30min。检测结果如表1和图3～图5所示。
59.表1实施例1～5制备的槟榔碱产品的组成
60.实施例槟榔碱/wt％去甲槟榔碱/wt％槟榔次碱/wt％去甲槟榔次碱/wt％实施例165.65.12.22.2实施例285.83.6＜1＜1实施例384.24.1＜1＜1
实施例485.33.7＜1＜1实施例583.74.2＜1＜1
61.图3为含槟榔碱标准品、去甲槟榔碱标准品、槟榔次碱标准品及去甲槟榔次碱标准品的混合标准品的hplc谱图，其中，1-去甲槟榔碱，2-槟榔碱，3-去甲槟榔次碱，4-槟榔次碱；图4为实施例1制备的槟榔碱的hplc谱图；图5为实施例2制备的槟榔碱的hplc谱图。由图2～图4可知，混合标样中保留时间5～10min为柱系统带来的；实施例1的hplc谱图中保留时间25min处为槟榔次碱，保留时间10min处的小峰为杂质；实施例2中，保留时间10min处的小峰为杂质，实施例2制备的槟榔碱产品中只有槟榔碱和去甲槟榔碱，槟榔次碱及去甲槟榔次碱含量过低基本未显示。本发明制备的槟榔碱的含量为65.6～85.8％，纯度高。
62.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。