一種檳榔總生物堿的制備方法

專利名稱：一種檳榔總生物堿的制備方法
技術領域：
本發明涉及中藥有效成分的提取分離方法，尤其是從中藥檳榔提取物中分離總生 物堿的方法。背景領域棕櫚科檳榔(Areca catechu L.)為多年生喬木，原產熱帶、亞熱帶地區，是典型 的熱帶雨林植物，在我國廣東、福建、海南、臺灣和云南等地均有栽培。檳榔(Areca nut) 是其成熟種子，我國南方及東南亞等地居民都有嚼食檳榔的習慣。除了嚼食外，檳榔具有 良好的藥用價值。檳榔味苦、性辛、溫，具有殺蟲消積，降氣，行水，截瘧的功效，是中醫常用 的驅蟲、消積藥物，被列為五大南藥之首。生物堿是檳榔的主要保健和藥理活性成分，檳榔 中生物堿(arecaalkaloid)的含量為0.3% -0. 6%，其中檳榔堿(arecoline)的含量為 0. 1% -0. 5%，其余分別為檳榔次堿、去檳榔堿、去甲基檳榔堿、檳榔副堿、高檳榔堿，它們均 與鞣酸結合而存在。嚼食檳榔可以增強記憶功能在民間是家喻戶曉的事，研究證實檳榔中 的檳榔堿做為一種類膽堿功能的藥物成分對老齡鼠的時間知覺損傷有削弱作用，能夠改善 阿爾茨海默老年性癡呆癥。臨床注射檳榔堿能改善AD病人的認知能力，改善他們的記憶 力。檳榔生物堿有顯著的殺蟲滅螺的功效，對豬肉、牛肉絳蟲有強的致癱瘓作用，對棘球蚴 蟲有殺傷作用。檳榔堿對釘螺也有殺滅作用，檳榔堿與化學滅螺藥合用后，降低了釘螺對藥 物刺激的敏感性，釘螺上爬率明顯降低，滅螺效果顯著增強。我國是世界檳榔的重要產地之一，我國海南的檳榔種植面積、年產量、收購量均占 大陸的90%以上；在臺灣，檳榔產值僅次于稻米，而成為第二大宗農產品，形成了新興的檳 榔產業。近十幾年來，采取一系列措施發展生產，擴大種植面積，使檳榔產量穩步增長。湖 南省的檳榔加工企業以精選檳榔干果為原料，將其制作成最具地方特色的大眾化咀嚼物， 已發展成為當地一大產業。檳榔除了制成干果銷售外，對檳榔中主要保健和藥理活性成分 檳榔生物堿進行提取分離，進而加工成藥品，將更進一步延伸檳榔產業鏈、提升科技含量、 增加產品附加值。檳榔生物堿的提取最常用的是有機溶劑，通常采用乙醇、乙醚或氯仿提取。由于 檳榔果中生物堿與鞣酸結合在一起，提取時可先用氨水浸泡。另外采用較多的是水或酸水 提取，用水或磷酸對檳榔粉末進行回流提取。或采用微波、超聲輔助提取以及超臨界CO2萃 取，但提取物中生物堿含量較低、雜質成分復雜，需要進行分離、純化，以提高提取物中檳榔 生物堿的含量。大孔樹脂分離技術是一種易于實現工業化擴大生產的分離純化方法，具有 選擇性好、吸附容量大、再生處理方便及吸附迅速、解吸容易等優點，可用于生物堿活性部 位的有效富集。而到目前為止，尚未見有關檳榔生物堿采用大孔樹脂法富集、純化及工業化 生產的報道。大孔樹脂是一類具有大孔結構的高分子吸附劑，一般為白色顆粒狀，粒度多為 20-60目，理化性質穩定。它具有良好的大孔網狀結構和較大的比表面積，可以通過物理吸 附及離子交換吸附從溶液中有選擇地吸附有機物。按照樹脂與吸附組分間作用力不同，可 分為大孔吸附樹脂和大孔離子交換樹脂。大孔樹脂還有多種優點耐溶脹，不易碎裂，耐氧化，耐磨損，耐熱及耐溫度變化，以及對有機大分子物質較易吸附和交換，因而抗污染力強，
并較容易再生。

發明內容
本發明的目的是提供一種檳榔總生物堿的制備方法，尤其是采用大孔樹脂分離純 化檳榔乙醇水提取物中的生物堿的方法，在天然產物分離純化方面，大孔樹脂法與普通硅 膠柱色譜相比，具有選擇性的吸附待分離的物質、工藝簡單、可重復使用，易于工業放大等 優點。本發明的技術方案依次包括藥材的處理、生物堿的粗提、提取液濃縮、上柱、洗脫 和干燥等步驟，是通過如下方案得到的(1)檳榔果實的干燥和粉碎干燥溫度為40 60°C，篩目數為20 40目，得到檳 榔粉末；(2)檳榔中生物堿的粗提稱取檳榔粉末，加入乙醇水溶液后浸沒于25°C水浴中 超聲萃取30-40min，萃取時間2min，間隔時間lmin，功率300W，過濾，重復萃取2_3次，合并濾液；其中乙醇水溶液濃度為70-90%，料液比為1 5-1 10;(3)濃縮濾液在60°C下減壓濃縮至原體積1/4，得濃縮液；(4)上樣所購買的樹脂依次用去離子水、95%乙醇浸泡、洗滌處理后，抽干待用， 取上述預處理好的樹脂，加乙醇使其充分溶脹后，濕法裝于吸附柱中；將步驟(3)得到的濃 縮液采用5%氫氧化鈉調至pH至7. 0-9. 0之間，以1-3倍樹脂床體積/小時的流速連續流 過樹脂柱，所用樹脂重量為生藥重量的1/3-1/5，其中所述的大孔吸附樹脂為D101，AB-8, XAD-7, XAD-4, DA201, D151 ；優選 D151 樹脂；(5)洗脫先以4-6倍樹脂床體積蒸餾水洗柱，除去水溶性雜質后，再采用乙醇或 80-90%乙醇水溶液洗脫吸附的生物堿，至流出液中檢測不出生物堿為止；收集洗脫液，以
的磷酸溶液調PH至5. 0-7. 0之間，減壓濃縮得到浸膏；(6)干燥將所得浸膏冷凍干燥得到檳榔生物堿成品，其中生物堿含量大于78%。將上述大孔樹脂采用70-90 %乙醇水溶液梯度洗脫后再生，可重復使用，本發明分 離純化檳榔生物堿的洗脫液可以為純乙醇溶液、乙醇-水(90 10，ν/ν)溶液、乙醇-水 (80 20，ν/ν)溶液，洗脫操作簡單易行，且可用于規模化生產。完成洗脫后的樹脂，采用 70-90 %的乙醇進行梯度洗脫可以再生而重復使用。本發明的技術路線適合于檳榔果實中總生物堿的制備。由于檳榔堿性質不穩定， 易隨水蒸汽揮發，加熱對檳榔堿有明顯的影響，加熱時間越長，溫度越高，檳榔堿損失越大。 因此在本發明的藥材提取流程中采用了超聲萃取方法，由于浸沒于25°C水浴中，在300W功 率條件下，30-40分鐘的超聲萃取不會引起溫度的顯著上升。得到洗脫液后，隨即加酸形成 檳榔堿的磷酸鹽形式，保證了檳榔堿的穩定性。采用大孔樹脂分離純化，以乙醇水溶液為洗 脫劑，整個工藝流程中所用的溶劑只涉及到水和乙醇，乙醇和水為中藥提取中首選溶劑，具 有無毒安全的特點。
具體實施例方式實施例1不同樹脂吸附與解吸能力的比較
稱取預處理好的不同類型的樹脂0. 5g，置于IOOmL具塞三角瓶內，加入IOmL乙醇 使其充分溶脹，然后分別加入50mL不同濃度的檳榔生物堿乙醇溶液，將三角瓶置于30°C恒 溫振蕩器內振蕩，使樹脂充分吸附，采用溴鉀酚綠分光光度法分析吸附液中檳榔生物堿含 量，至檳榔生物堿濃度不再變化。根據式(1)計算平衡吸附量。q* = ν (c0-ce) /w(1)q*為平衡吸附量(mg/g) ；C0為檳榔生物堿溶液起始濃度(mg/mL) ;ce為檳榔生物 堿的平衡濃度(mg/mL) ^溶液體積(mL) ；w為干樹脂重量(g)。樹脂充分吸附平衡后，分離出檳榔生物堿母液，用水快速洗滌樹脂3次，再加入純 乙醇30°C下恒溫振蕩充分解吸，測定解吸液中檳榔生物堿的含量，根據式(2)計算解吸率。
CV￡>(%) = —Xl 00%(2)
mD為解吸率；c為洗脫液中檳榔生物堿的濃度(mg/mL) ；ν為洗脫液的體積(mL) ；m 為樹脂吸附的檳榔生物堿總量。對7 種不同樹脂D101，X-5，AB_8，XAD-7，XAD-4，DA201, D151 進行吸附和解吸檳 榔生物堿的能力測定結果見表1。由表1可見，D151、AB-8和XAD-7樹脂的平衡吸附量較高都達到了 110mg/g ；其 次為D101、XAD-4和DA201，平衡吸附量在88_95mg/g之間；平衡吸附量最低的為X_5僅有 62.2mg/g。實驗所用的7種樹脂中以D151的平衡吸附量為最大，解吸效果也最好；此外， XAD-7和AB-8也具有較好的吸附與解吸能力。因此，D151樹脂可作為檳榔提取物中分離、 富集檳榔生物堿的首選樹脂。表1不同樹脂的吸附與解吸能力(30°C )
樹脂型號D151XAD-7AB-8XAD-4DlOlDA201X-5 '(mg/g)144111.8114.991.99588.962.2D(%)91.588.385.687.281.487.186.9實施例2檳榔生物堿制備例1檳榔果實100g，在50°C烘干，粉碎成20目粉末，加入500mL的70%乙醇水溶液， 25°C水浴超聲萃取30min，過濾，收集濾液，濾渣重復萃取2次，合并提取液；在60°C下減壓 濃縮至400mL ；稱取33g處理好的D151樹脂用乙醇充分溶脹后，濕法裝柱；濃縮液以5%氫 氧化鈉調pH至8. 0，以每小時1. 5倍樹脂床體積的流速通過D151樹脂柱后；用6倍樹脂床 體積的蒸餾水以同樣速度通過樹脂柱，再用100%乙醇洗脫至檢測不出生物堿為止；收集 洗脫液，以的磷酸溶液調PH至5. 0-7. 0之間，60°C下減壓濃縮的浸膏，浸膏冷凍干燥得 0. 41g檳榔生物堿粉末，分析得到的生物堿純度為85. 47%。D151樹脂柱分別以的90%乙 醇水溶液洗至清亮后，再以80%乙醇水溶液洗滌，用70%乙醇水溶液再生。 實施例3檳榔生物堿制備例2 檳榔果實100g，在60°C烘干，粉碎成40目粉末，加入600mL的90%乙醇水溶液， 25°C水浴超聲萃取40min，過濾，收集濾液，濾渣重復萃取2次，合并提取液；在60°C下減壓 濃縮至450mL ；稱取25g處理好的D151樹脂用乙醇充分溶脹后，濕法裝柱；濾液以5%氫氧 化鈉調PH至7. 0，以每小時2倍樹脂床體積的流速通過D151樹脂柱后；用5倍樹脂床體積的蒸餾水以同樣速度通過樹脂柱，再用90%乙醇洗脫至檢測不出生物堿為止；收集洗脫 液，以的磷酸溶液調PH至5. 0-7. 0之間，60°C下減壓濃縮的浸膏，浸膏冷凍干燥得檳榔 生物堿粉末，分析得到的生物堿純度80. 54%。D151樹脂柱分別以的80%乙醇水溶液洗至 清亮后，用70%乙醇水溶液再生。實施例4 檳榔生物堿制備例3檳榔果實100g，在40°C烘干，粉碎成20目粉末，加入800mL的80%乙醇水溶液， 25°C水浴超聲萃取30min，過濾，收集濾液，濾渣重復萃取2次，合并提取液；在60°C下減壓 濃縮至600mL ；稱取30g處理好的D151樹脂用乙醇充分溶脹后，濕法裝柱；濾液以5%氫 氧化鈉調PH至7. 0，以每小時2. 5倍樹脂床體積的流速通過D151樹脂柱；用5倍樹脂床 體積的蒸餾水以同樣速度通過樹脂柱，再用80%乙醇洗脫至檢測不出生物堿為止；收集洗 脫液，以的磷酸溶液調PH至5. 0-7. 0之間，60°C下減壓濃縮的浸膏，浸膏冷凍干燥得 0. 49g檳榔生物堿粉末，分析得到的生物堿純度78. 1 %。D151樹脂柱用70%乙醇水溶液完 成再生。實施例5檳榔生物堿制備例4檳榔果實100g，在60°C烘干，粉碎成40目粉末，加入600mL的90%乙醇水溶液， 25°C水浴超聲萃取40min，過濾，收集濾液，濾渣重復萃取3次，合并提取液；在60°C下減壓 濃縮至SOOmL ；稱取25g處理好的XAD-7樹脂用乙醇充分溶脹后，濕法裝柱；濾液以5%氫氧 化鈉調PH至7. 0，以每小時2倍樹脂床體積的流速通過XAD-7樹脂柱后；用5倍樹脂床體 積的蒸餾水以同樣速度通過樹脂柱，再用90%乙醇洗脫至檢測不出生物堿為止；收集洗脫 液，以的磷酸溶液調PH至5. 0-7. 0之間，60°C下減壓濃縮的浸膏，浸膏冷凍干燥得檳榔 生物堿粉末，分析得到的生物堿純度78. 94%。XAD-7樹脂柱分別以的80%乙醇水溶液洗至 清亮后，用70%乙醇水溶液完成樹脂再生。
權利要求
一種檳榔總生物堿的制備方法，其特征在于按照下述步驟進行(1)檳榔果實的干燥和粉碎干燥溫度為40～60℃，篩目數為20～40目，得到檳榔粉末；(2)檳榔中生物堿的粗提稱取檳榔粉末，加入乙醇水溶液后浸沒于25℃水浴中超聲萃取30 40min，萃取時間2min，間隔時間1min，功率300W，過濾，重復萃取2 3次，合并濾液；其中乙醇水溶液濃度為70 90％，料液比為1∶5 1∶10；(3)濃縮濾液在60℃下減壓濃縮至原體積1/4，得濃縮液；(4)上樣將所購買的大孔樹脂依次用去離子水、95％乙醇浸泡、洗滌處理后，抽干待用，取上述預處理好的樹脂，加乙醇使其充分溶脹后，濕法裝于吸附柱中；將步驟(3)得到的濃縮液采用5％氫氧化鈉調至pH至7.0 9.0之間，以1 3倍樹脂床體積/小時的流速連續流過樹脂柱，所用樹脂重量為生藥重量的1/3 1/5，其中所述的大孔吸附樹脂為D101、AB 8、XAD 7、XAD 4、DA201或D151樹脂；(5)洗脫先以4 6倍樹脂床體積蒸餾水洗柱，除去水溶性雜質后，再采用乙醇或80 90％乙醇水溶液洗脫吸附的生物堿，至流出液中檢測不出生物堿為止；收集洗脫液，以1％的磷酸溶液調pH至5.0 7.0之間，減壓濃縮得到浸膏；(6)干燥將所得浸膏冷凍干燥得到檳榔生物堿成品，其中生物堿含量大于78％。
2.根據權利要求1所述的一種檳榔總生物堿的制備方法，其特征在于所述的大孔吸附 樹脂為D151樹脂。
全文摘要
本發明公開了一種檳榔總生物堿的制備方法，尤其是采用大孔樹脂分離純化檳榔乙醇水提取物中的生物堿的方法，包括藥材的處理、生物堿的粗提、提取液濃縮、上柱、洗脫和干燥等步驟。由于檳榔堿性質不穩定，易隨水蒸汽揮發，加熱對檳榔堿有明顯的影響，加熱時間越長，溫度越高，檳榔堿損失越大。因此在本發明的藥材提取流程中采用了超聲萃取方法，在300W功率條件下，30-40分鐘的超聲萃取不會引起溫度的顯著上升。得到洗脫液后，隨即加酸形成檳榔堿的磷酸鹽形式，保證了檳榔堿的穩定性。采用大孔樹脂分離純化，以乙醇水溶液為洗脫劑，整個工藝流程中所用的溶劑只涉及到水和乙醇，乙醇和水為中藥提取中首選溶劑，具有無毒安全的特點。
文檔編號A61K131/00GK101912496SQ20101024059
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月29日 優先權日2010年7月29日
發明者丁艷, 任曉鋒, 劉偉民, 楊小明, 潘國波 申請人:江蘇大學