穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的高效分離提取新工藝

【摘 要】國(guó)內(nèi)相關(guān)藥品的生產(chǎn)企業(yè)對(duì)穿心蓮提取物穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的需求量大。廣西是穿心蓮的主要產(chǎn)地，充分利用廣西的資源優(yōu)勢(shì)，研發(fā)一種高效提取穿心蓮有效成分的新工藝是很有意義的。文章介紹了以發(fā)明專(zhuān)利“穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的分離提取工藝”為核心技術(shù)的穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯高效分離提取工藝特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)新點(diǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量及項(xiàng)目驗(yàn)收結(jié)果。

【關(guān)鍵詞】穿心蓮內(nèi)酯;脫水穿心蓮內(nèi)酯;提取;分離

穿心蓮內(nèi)酯（andrographolide）是從爵床科草本穿心蓮[Andrographis panicultata（Burm.f）Nees]全草中提取的主要有效成分，具有抗炎、抗病毒、保肝利膽、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、治療心腦血管疾病、抗糖尿病、神經(jīng)保護(hù)、中止妊娠等多種藥理作用。因?yàn)榇┬纳弮?nèi)酯是一種二萜內(nèi)酯類(lèi)化合物，所以它難溶于水，傳統(tǒng)中藥煎法難以使其析出，目前已制成多種形式的注射液應(yīng)用于臨床。由于其療效確切，且屬于城鎮(zhèn)醫(yī)療保險(xiǎn)和農(nóng)村醫(yī)療保險(xiǎn)支付費(fèi)用較高的中藥注射劑，因此近年來(lái)被廣泛應(yīng)用[1]。近年來(lái)，穿心蓮內(nèi)酯及其衍生物在抗菌、抗腫瘤、保肝、抗心血管疾病等方面的研究取得了較快的進(jìn)展，還發(fā)現(xiàn)該類(lèi)化合物具有抗骨質(zhì)疏松、抗瘧、抗肥胖等作用[2]。

目前，國(guó)內(nèi)外有很多報(bào)道生產(chǎn)穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的工藝及技術(shù)，但其技術(shù)多以實(shí)驗(yàn)室技術(shù)為主，并很少將穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯完全分離，導(dǎo)致單體化合物純度不高;因使用大量有機(jī)溶劑及硅膠層析、多次活性炭脫色、反復(fù)結(jié)晶等工藝，導(dǎo)致產(chǎn)品收率低、生產(chǎn)成本高、過(guò)程繁瑣等缺點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

本項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)利用廣西特有的優(yōu)勢(shì)中藥——穿心蓮，做有廣西特色的植物提取物品種，規(guī)?；a(chǎn)高品質(zhì)穿心蓮提取物，建成了“穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的高效分離提取新工藝”中試生產(chǎn)線(xiàn)，主要特點(diǎn)如下。

1 工藝特點(diǎn)

本項(xiàng)目中試生產(chǎn)線(xiàn)的主要工藝如下。

（1）提取工藝。研究提取溶媒，包括甲醇、乙醇及不同比例的醇水對(duì)有效成分穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的提取效果;確定了提取溫度、時(shí)間、次數(shù)、提取方式對(duì)穿心蓮二萜內(nèi)酯的提取效果。

（2）固液分離工藝。研究不同固液分離方式，包括高速管式離心、三足沉降離心、碟片離心、板框過(guò)濾等，實(shí)現(xiàn)澄清后沉淀與清液的有效分離，使進(jìn)柱前的液體澄清。

（3）離子交換樹(shù)脂對(duì)有效成分穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含量和色澤的影響。研究不同種類(lèi)離子交換樹(shù)脂，包括強(qiáng)堿性、弱堿性陰離子交換樹(shù)脂對(duì)提高穿心蓮二萜內(nèi)酯含量和色澤的影響。考察不同離子交換樹(shù)脂提純和脫色效果，進(jìn)柱液的濃度與進(jìn)柱速度、pH、洗脫液的種類(lèi)及乙醇度數(shù)、解吸體積，確定最佳離子交換樹(shù)脂工藝。

（4）吸附層析對(duì)有效成分穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含量和色澤的影響。研究不同種類(lèi)吸附層析，包括硅膠、氧化鋁層析對(duì)穿心蓮二萜內(nèi)酯含量和色澤的影響?？疾觳煌綄游鑫镔|(zhì)提純和脫色效果，固定相與流動(dòng)相的比例、填料量上樣量的配比、干法裝柱與濕法裝柱、洗脫溶劑的種類(lèi)與用量，確定最佳的吸附層析工藝。

（5）無(wú)機(jī)脫色劑對(duì)有效成分穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯色澤的影響。研究不同無(wú)機(jī)脫色劑，包括活性炭、脫色白土等對(duì)經(jīng)過(guò)離子交換樹(shù)脂和吸附層析提純及脫色后的殘存色素的脫色效果，考察無(wú)機(jī)脫色劑的用量與加入方式、pH、溫度對(duì)脫色效果的影響，確定最佳無(wú)機(jī)脫色工藝。通過(guò)不同脫色方法的組合，將穿心蓮二萜內(nèi)酯的顏色變成白色，達(dá)到高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

（6）穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的分離技術(shù)。穿心蓮內(nèi)酯與脫水穿心蓮內(nèi)酯具有相同的結(jié)構(gòu)母核，區(qū)別僅在于后者是前者失去一分子水，以致二者在理化性質(zhì)上有區(qū)別，表現(xiàn)在溶解度方面;并且穿心蓮內(nèi)酯的含量遠(yuǎn)高于脫水穿心蓮內(nèi)酯。

研究不同分離方法，包括結(jié)晶與重結(jié)晶法、分步結(jié)晶法等分離方法分離穿心蓮內(nèi)酯與脫水穿心蓮內(nèi)酯。考察加入溶劑的種類(lèi)與用量、結(jié)晶操作、濃縮方式對(duì)分離效果的影響，確定最佳分離方案。

2 關(guān)鍵技術(shù)

本項(xiàng)目中試生產(chǎn)線(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)如下。

（1）工業(yè)化批量生產(chǎn)出了穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯含量≥98%、顏色為白色的高品質(zhì)穿心蓮提取物，實(shí)現(xiàn)這兩種具有相同分子母核、僅相差一分子水的二萜內(nèi)酯類(lèi)物質(zhì)的高效分離，生產(chǎn)出兩種高品質(zhì)的單體二萜內(nèi)酯。

（2）新生產(chǎn)工藝路線(xiàn)，將離子交換樹(shù)脂脫色及提純、氧化鋁精制、無(wú)機(jī)脫色劑脫色等關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合起來(lái)，提高了穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含量，將顏色制成白色的高品質(zhì)產(chǎn)品。利用離子交換樹(shù)脂脫色，相比傳統(tǒng)的活性炭多次脫色而言，明顯提高了產(chǎn)品得率，且脫色效果較好?；钚蕴棵撋贿m用于色素及雜質(zhì)含量多時(shí)，僅適用于只含少量色素的情況，而離子交換樹(shù)脂脫色在保留有效成分穿心蓮二萜內(nèi)酯的同時(shí)，不論色素及雜質(zhì)含量多少，均能有效去除色素，達(dá)到良好的脫色效果。活性炭脫色會(huì)造成有效成分損失較大。吸附層析的氧化鋁脫色及精制，能將離子交換樹(shù)脂未能完全去除的具有可絡(luò)合結(jié)構(gòu)的色素完全去除，從而進(jìn)一步改善色澤和提高穿心蓮二萜內(nèi)酯的含量。無(wú)機(jī)脫色設(shè)計(jì)在離子交換樹(shù)脂及氧化鋁層析之后，可以完全去除溶液中的色素，實(shí)現(xiàn)顏色純白的高品質(zhì)穿心蓮二萜內(nèi)酯的生產(chǎn)。

3 創(chuàng)新點(diǎn)

“穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的高效分離提取新工藝”項(xiàng)目以發(fā)明專(zhuān)利“穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的分離提取工藝”為核心技術(shù)，其創(chuàng)新點(diǎn)如下。

（1）關(guān)鍵生產(chǎn)工藝路線(xiàn)。以廣西地產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)干燥穿心蓮藥材為原料，經(jīng)粉碎→醇提取→減壓濃縮→離心分離→醇溶過(guò)濾→離子交換樹(shù)脂脫色→氧化鋁精制→活性炭脫色→減壓濃縮→分步結(jié)晶、重結(jié)晶→真空干燥等生產(chǎn)工藝步驟，生產(chǎn)出達(dá)到HPLC檢測(cè)純度≥98%的穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯。

（2）溶劑加壓提取及循環(huán)套用技術(shù)。提取過(guò)程中，將溫度加熱到54 ℃左右時(shí)，停止加熱，然后用空壓機(jī)加入0.1 MPa壓力，保持在此溫度及壓力下提取藥材;循環(huán)套用即第1批物料的第3次提取液套入第2批物料的第2次提取，第2批物料的第3次提取液套入第3批物料的第1次提取，以此類(lèi)推。

（3）離子交換樹(shù)脂的種類(lèi)及型號(hào)。本項(xiàng)目所用離子交換樹(shù)脂的種類(lèi)為強(qiáng)堿性及弱堿性陰離子交換樹(shù)脂，型號(hào)包括D280、D301、D330、D900。

4 產(chǎn)品質(zhì)量

為了確保本項(xiàng)目的產(chǎn)品質(zhì)量，完成了以下工作。

（1）制備穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯對(duì)照品。利用實(shí)驗(yàn)室自有技術(shù)，制備99%以上的穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯對(duì)照品，用作含量測(cè)定及質(zhì)量分析?？疾旖Y(jié)晶法、吸附層析（硅膠、氧化鋁）技術(shù)、制備液相等多種方法，制備達(dá)到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)品級(jí)的對(duì)照品。

（2）建立成品穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)。以HPLC法測(cè)定穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯為基準(zhǔn)，研究HPLC法的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，考察了稱(chēng)樣量、定容體積、進(jìn)樣量、色譜柱型號(hào)、柱溫、流動(dòng)相、檢測(cè)波長(zhǎng)等參數(shù)，確定最佳HPLC條件，建立相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

本項(xiàng)目產(chǎn)品經(jīng)中國(guó)廣州分析測(cè)試中心的檢測(cè)：穿心蓮內(nèi)脂含量為99.6%（報(bào)告編號(hào)：2016004848 a R1）;脫水穿心蓮內(nèi)酯為98.4%（報(bào)告編號(hào)：2016004848 a R2）;重金屬：鉛、鎘、砷、汞符合《中國(guó)藥典》2015版四部通則2321的要求;農(nóng)藥殘留：滴滴涕、六六六、對(duì)硫磷、甲胺磷、乙酰甲胺磷符合《中國(guó)藥典》2015版四部通則2341的要求;微生物：需氧菌總數(shù)、霉菌和酵母菌總數(shù)符合《中國(guó)藥典》2015版四部通則1105的要求;耐膽鹽革蘭氏陰性菌、金黃色葡萄球菌符合《中國(guó)藥典》2015版四部通則1106的要求。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)公司科技人員的共同努力，“穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的高效分離提取新工藝”項(xiàng)目（桂林市科技項(xiàng)目合同編號(hào)：20140105-3）于2016年6月8日通過(guò)桂林市科學(xué)技術(shù)局的項(xiàng)目驗(yàn)收（驗(yàn)收證書(shū)編號(hào)：市科驗(yàn)〔2016〕245號(hào)）。

廣西是穿心蓮的主要產(chǎn)地，產(chǎn)量約占全國(guó)總產(chǎn)量的一半。穿心蓮提取物穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯具有祛熱解毒、消炎止痛之功效，對(duì)細(xì)菌性與病毒性上呼吸道感染及痢疾有特殊療效。國(guó)內(nèi)對(duì)這兩種穿心蓮二萜內(nèi)酯類(lèi)成分的需求量大，主要是生產(chǎn)穿心蓮片、加勁穿心蓮片、穿心蓮內(nèi)酯軟膠囊、穿心蓮內(nèi)酯膠囊、穿心蓮內(nèi)酯分散片、穿心蓮內(nèi)酯滴丸，穿心蓮內(nèi)酯針劑如穿琥寧針、炎琥寧針、蓮必治針的藥品生產(chǎn)企業(yè)。公司的高品質(zhì)穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯樣品已經(jīng)得到美國(guó)、日本和德國(guó)客戶(hù)的認(rèn)可。本產(chǎn)品具有較大的市場(chǎng)空間，市場(chǎng)前景看好。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊雪松，高慧媛，張又夕，等.穿心蓮內(nèi)酯藥理作用的研究進(jìn)展[J].熱帶醫(yī)學(xué)雜志，2019，19（4）.

[2]李雪，吳東風(fēng)，趙詩(shī)云，等.穿心蓮內(nèi)酯及其衍生物的藥理活性最新研究進(jìn)展[J].實(shí)用中西醫(yī)結(jié)合臨床，2017，17（2）.

[3]劉庚貴，周迪平，唐克軍，等.穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯的分離提取工藝[P].中國(guó)專(zhuān)利：201410447747.1，2017-01-25.