制備高效液相色譜分離純化罌粟提取液中的嗎啡

（國藥集團工業(yè)有限公司廊坊分公司 河北 065001）

引言

嗎啡在鴉片中的含量為9%-17%，在罌粟桿濃縮物（CPS）中含量為10%左右[1-3]。由于嗎啡全合成成本太高，現(xiàn)一般仍從植物中提取獲得?，F(xiàn)有技術中，嗎啡的提取分離方法主要有溶劑萃取法，大孔吸附樹脂分離法以及陽離子交換樹脂純化法[4]。溶劑萃取的方法需要使用大量有毒有害溶劑（如丁醇、苯、氯仿等）并在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含殘余溶劑的廢水，不利于環(huán)保和生產(chǎn)的安全。大孔吸附樹脂同樣涉及有機溶劑的使用（丙酮、甲醇等），且樹脂選擇性不高，提取嗎啡純度低。陽離子交換樹脂純化則產(chǎn)生的廢水較多，效率偏低，產(chǎn)品純度同樣不高。

本研究基于高效液相色譜法，開發(fā)了嗎啡的分離純化工藝，旨在提高生產(chǎn)效率，減少環(huán)保壓力，改進產(chǎn)品質(zhì)量。

1.實驗部分

(1)儀器、試劑與材料

S6000液相色譜系統(tǒng)（華譜科儀（北京）科技有限公司），DAC 50-HB與DAC 800-HB純化系統(tǒng)（江蘇漢邦科技有限公司）。

分析方法所用的色譜柱C18HCE（4.6×250mm，i.d.10μm），以及分離用的色譜填料H1與H2（60μm）均購買于浙江華譜新創(chuàng)科技有限公司。

分析水平所用乙腈和甲酸為色譜純，購于Sigma-Aldrich公司。水為超純水。

制備水平所用乙醇、甲酸為工業(yè)級，水為純化水。

罌粟提取液來自國藥集團工業(yè)有限公司廊坊分公司。

(2)色譜條件

①樣品分析方法

色譜柱為C18HCE（4.6×250mm，10μm）。流動相A為0.1%甲酸，B為乙腈。梯度洗脫條件為0-10min，0% B；10-15min，0%-5% B；15-40min，5%-20% B；40-50min，20%-95% B。流速為1.0mL/min。柱溫為30℃。檢測波長為275nm。

②填料對比

色譜柱H1、H2的規(guī)格為4.6×250mm（裝約3g填料）。

流動相A為0.5%甲酸，B為乙醇，洗脫條件為：0-15min，0% B；15-30min，9% B；30-50min，25% B；50-70min，70% B。流速為0.6mL/min；波長：275nm。嗎啡上樣量0.5%。

③上樣量考察

色譜柱為H1（50×430mm，裝500g填料）。流動相A為0.5%甲酸，B為乙醇，洗脫條件為：0-15min，0% B；15-30min，9% B；30-50min，25% B；50-70min，70% B。流速為100mL/min；波長：275nm。嗎啡上樣量分別為2.5%、3.5%、4.5%。

④生產(chǎn)制備分離

色譜柱為H1（800×775mm，裝222kg填料）。上樣后0.5%甲酸洗脫1320L，之后0.5%甲酸/乙醇（91/9）洗脫880L，0.5%甲酸/乙醇（75/25）洗脫1760L，0.5%甲酸/乙醇（30/70）洗脫880L。流速37L/min；波長275nm，嗎啡上樣量3.5%。

2.結(jié)果與討論

(1)料液質(zhì)量

待分離的料液由生鴉片經(jīng)CPS提取、離心、硅藻土助濾、陶瓷膜過濾、H1預柱過濾得到。其中嗎啡濃度約14mg/mL。純化要求：嗎啡、可待因、蒂巴因等生物堿無交叉，所收集的嗎啡餾分經(jīng)濃縮、結(jié)晶可達到99%以上純度。

(2)分離工藝優(yōu)化

在分離工藝開發(fā)過程中，流動相的選擇需要考慮樣品的溶解度、各生物堿的分離選擇性，溶劑毒副作用，經(jīng)濟效益以及環(huán)保要求等因素?？紤]到生物堿在中性條件下易與填料表面的硅醇基發(fā)生離子作用從而影響峰型，并且生物堿在酸性條件下具有良好的水溶性[5]，因此選擇了0.5%甲酸/乙醇體系作為洗脫劑。其中，乙醇是為了調(diào)節(jié)洗脫強度，實現(xiàn)不同生物堿的分離，并且乙醇的毒副作用較小。

為減少乙醇的使用量，同時減少料液中強保留物質(zhì)的死吸附，選用了弱保留的反相填料H1與H2作為研究對象。圖1為嗎啡0.5%上樣量時，兩填料的分離譜圖。

圖1 H1（上）與H2（下）的分離譜圖

在H1與H2上，可待因的洗脫時間基本一致，但在H1上嗎啡的洗脫更早，表明H1對嗎啡與可待因的選擇性更好。

(3)上樣量考察

上樣量關系到生產(chǎn)效率和成本控制。為了獲取合格餾分的同時保證足夠的收率，從而提高效率，降低生產(chǎn)成本。實驗考察了不同上樣量嗎啡與可待因的交叉情況，結(jié)果如表1所示。當上樣量為3.5%時，嗎啡與可待因的分離適宜，收率也比較高。當上樣量為4.5%時，原本9%乙醇才能洗脫的可待因，部分在0.5%甲酸段便洗脫，并與嗎啡有嚴重交叉。

表1 不同上樣量嗎啡的回收率

(4)生產(chǎn)制備分離

經(jīng)過條件優(yōu)化與中試驗證，最終在內(nèi)徑為800mm的制備柱上進行了生產(chǎn)放大。制備譜圖如圖2所示。收集25-48min餾分，主峰純度85.3%，餾分經(jīng)納濾濃縮[6]、結(jié)晶后可得到純度大于99%的產(chǎn)品。

圖2 800DAC制備譜圖

3.結(jié)論

基于高效液相色譜法，開發(fā)了嗎啡的分離純化工藝。通過比較，確定了選擇性較好的H1作為分離填料。經(jīng)過優(yōu)化，在乙醇/0.5%甲酸體系下，嗎啡上樣量達到了3.5%，實現(xiàn)了與可待因等雜質(zhì)的良好分離。該工藝最終于800DAC柱上進行了生產(chǎn)放大，結(jié)合濃縮、結(jié)晶等后處理手段得到了純度大于99%的高品質(zhì)產(chǎn)品。相比于萃取、樹脂純化工藝，高效色譜分離工藝具有效率高、收率高、廢水少、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)勢。