蘆丁的提取純化工藝及其衍生物的制備工藝研究

蘆丁的提取純化工藝及其衍生物的制備工藝研究

氨基乙醇氟脲-這是黃酮醇與魚胺糖基-l-李吡咯糖基-d-葡萄糖吡啶糖基的一種糖苷。它是由保濕物質(zhì)、維生素p、紫葡萄糖、路丁、路丁粉、路通、絡(luò)通和紫樹皮素引起的。淺黃色針狀結(jié)晶,熔點(diǎn)176~178℃,1g溶于7ml甲醇、8000ml水、200ml沸水、23ml沸乙醇、290ml冷乙醇,難溶于冷水,易溶于堿水。蘆丁來源于蕓香葉、煙葉、棗、杏、橙皮、番茄、蕎麥花等中;蕓香科植物蕓香RutagraveolensL.全草揮發(fā)油;豆科植物槐ScphorajaponicaL.果實(shí)(槐角)的主要成分;金絲桃科植物紅旱蓮HypericumaseyronL.全草;鼠李科植光枝勾兒茶BerchemiapolyphyllaWall,varleiocladaHand.-Mazz.;大戟科植物野梧桐MallotusjaponicusMuell.-Arg葉;蓼科植物蕎麥FagopyrumesculentumMoench籽苗。蘆丁亦存在于巴西蕓香樹的果實(shí)中、塔狀樹的果實(shí)和花中、水果和果皮中[特別是柑橘類水果(橘子、柚子、檸檬和酸橙)]以及桑葚、灰樹果實(shí)以及越橘等漿果中。蘆丁也是一種存在于黏核桃中的主要黃酮醇之一。蘆丁的名字來自于蕓香(Rutagraveolens),后者是一種亦含有蘆丁的植物。蘆丁有時(shí)也被稱為維生素P,盡管它不是嚴(yán)格意義上的維生素。在巴西蕓香(Dimorphandramollis)中,蘆丁的合成是經(jīng)過蘆丁合酶的活性來完成的。蘆丁(槲皮素蕓香糖苷)與槲皮苷一樣,是一種黃酮類化合物槲皮素的糖苷;就其本身來說,他們的化學(xué)結(jié)構(gòu)式是非常相似的,然而所攜帶的羥基并不一樣。槲皮素和蘆丁兩者都被很多國家作為提供血管保護(hù)的用藥,且是多種多維生素制劑與草藥療法的成分。1蘆丁在鹽液中的穩(wěn)定性提取蘆丁的方法很多,目前我國有酸堿提取法,其提取原理為因蘆丁的結(jié)構(gòu)中含有酚羥基與堿成鹽后溶于水中,向此鹽溶液中加入酸,調(diào)節(jié)溶液pH,蘆丁又重新游離析出。除此之外還有沸水提取法、酸提法、堿水煮法、堿水浸提法、微波提取法、連續(xù)萃取法等。1.1蘆丁水液沉淀法文獻(xiàn)報(bào)道了槐米粗粉以沸水煮10min,2次,水液放冷析出沉淀,熱水重結(jié)晶得蘆丁。該法利用了蘆丁在沸水中溶解,放冷后沉淀的特點(diǎn)。由于蘆丁在熱水中溶解度很小,該法用水量實(shí)在太大,無實(shí)際利用價(jià)值。1.2在溶劑法提取中的應(yīng)用文獻(xiàn)報(bào)道了槐米粗粉以甲醇回流提取2次,濾液合并濃縮,濾過,得到結(jié)晶;母液再次濃縮濾過得到沉淀,合并沉淀以乙醚洗滌,得到結(jié)晶。甲醇在溶劑法提取應(yīng)用較廣,可將弱極性和較強(qiáng)極性的成分同時(shí)提取出,但色素含量較大。蘆丁弱溶于甲醇,可采用甲醇回流法提取,但葉紅素、葉綠素的含量在《美國藥典》(NF11版)中都有規(guī)定,該法提取的蘆丁色價(jià)高,但成本也高,處理量小,工藝繁雜,目前國內(nèi)只有極少廠家應(yīng)用。1.3粗品蘆丁的制備文獻(xiàn)報(bào)道了槐米粗粉以95%乙醇回流30min,1次,加石灰水和硼砂調(diào)pH至8.5,回流50min,藥渣依上法再次提取,2次提取液濃縮,得到濃縮液加鹽酸調(diào)pH至3.0,得沉淀,水洗,干燥得到粗品蘆丁。粗品蘆丁加石灰水調(diào)pH至8.0,加熱溶解,保溫15min,加磷酸調(diào)pH至6.5,保溫45min,濾過,得到濾液與沉淀,沉淀以水洗,水液與前面濾液合并,加鹽酸調(diào)pH至3.0,40℃靜置8h,得到沉淀,水、乙醇洗滌,得到精品蘆丁。該法提取部分利用蘆丁在堿性下易溶酸性下沉淀的性質(zhì)將蘆丁提取,蘆丁在乙醇中基本不溶,可將雜質(zhì)溶解在乙醇中,雖成本太高,但精制部分值得借鑒。1.4蘆丁的提取文獻(xiàn)報(bào)道了槐米粗粉以pH8~9堿水煮沸,堿水液調(diào)pH至2~3,抽濾,沉淀加熱水溶解,抽濾,濾液冷卻過濾,沉淀以水洗,烘干得蘆丁。該法以熱堿液提取,得率高,但雜質(zhì)亦多,蘆丁的黃酮母核易破壞,精制以熱水也不合適。1.5處理量、整理量文獻(xiàn)報(bào)道了以蘆丁提取率為評價(jià)指標(biāo),采用管道式微波連續(xù)提取設(shè)備,以10倍量90%甲醇在65℃下提取5min,減少了環(huán)境污染,但成本高,處理量小。文獻(xiàn)報(bào)道了以320W微波,18倍量65%乙醇濃度提取4min,提取率不足19%,不適合工業(yè)生產(chǎn)。在傳統(tǒng)提取過程中,由于能量累積和滲透過程進(jìn)行的方式無規(guī)律,提取選擇性很差,微波提取可以對不同組分選擇性加熱,具有良好的選擇性。微波提取可供選擇的萃取溶劑多,可將提取液在較短時(shí)間加熱到常壓沸點(diǎn)以上,提高了溶劑的沸點(diǎn),而且不會分解有效成分,縮短了提取時(shí)間,提高了提取效率。1.6該法實(shí)驗(yàn)室提取率低文獻(xiàn)報(bào)道了槐米以pH9石灰乳超聲微沸0.5h,濾液在70~75℃下以鹽酸調(diào)pH至4,攪勻靜置,洗酸,干燥,提取率17.83%,該法實(shí)驗(yàn)室可做。超聲提取法利用溶劑和提取樣之間產(chǎn)生聲波空化作用,超聲波在正相位和負(fù)相位的交替作用,可使溶液內(nèi)氣泡形成,增大,爆破,增加溶劑和固體的接觸面積,從而提高傳質(zhì)速率,提高提取效率,實(shí)際中可利用超聲波來清洗、殺菌、霧化、無損檢測、干燥等,是一種應(yīng)用廣泛且成熟的技術(shù)。1.7氫氧化鈣法文獻(xiàn)報(bào)道了將20~40目槐花粉以12倍量含3%的硼砂飽和氫氧化鈣液調(diào)pH至9,溫度95~100℃,提取30min,2次,提取液以鹽酸調(diào)pH至3,靜置4h,此法處理量大,操作方便,成本低,適合工業(yè)生產(chǎn)。1.8蘆丁得率的測定文獻(xiàn)報(bào)道了采用超臨界CO2萃取法,以正交試驗(yàn)優(yōu)選了工藝參數(shù):苦蕎麥水分3%,萃取壓力30Mpa,溫度35℃,時(shí)間80min,蘆丁得率1.3%。CO2在超臨界下具有氣體和液體的雙重性質(zhì),物質(zhì)在該流體中具有高度的溶解性,CO2中夾帶劑可改變流體的極性,將不同極性、不同沸點(diǎn)、不同分子量的成分依次提取出,達(dá)到分離純化之目的。CO2萃取法是近年來發(fā)展的一種新技術(shù),具有無溶劑殘留、提取率高、目標(biāo)成分不易破壞的特性,但設(shè)備昂貴,處理量小,清洗麻煩。1.9在雙水相體系中的萃取文獻(xiàn)報(bào)道了以親水性離子液體四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑和硫酸銨形成的雙水相體系萃取蘆丁。結(jié)果顯示,離子液體1.5~2.0ml,硫酸銨1.5g形成的雙水相體系較好,加入蘆丁1.0~1.5ml,pH控制在4~6,萃取率達(dá)90%。配制雙水相溶液體系,利用待提取物中各成分在雙水相溶液體系中溶解度大小不同得到,是一種新型的液-液分離技術(shù),目前已成功用于蛋白質(zhì)、抗生素及中藥成分的分離。1.10蘆丁回收純化法文獻(xiàn)報(bào)道了以D16大孔樹脂分離苦蕎麥中蘆丁。將苦蕎麥粉碎,乙醇提取,提取液濃縮,濾過,濾液以D16樹脂吸附,先以水洗,再以70%乙醇洗脫,收集洗脫液、濃縮、干燥,蘆丁純度為38.76%。該法主要用于分離含量較低的苦蕎麥中的蘆丁,其純度也不高,還需進(jìn)一步分離純化。大孔樹脂吸附分離技術(shù)是利用吸附劑將中藥水提取液中目標(biāo)成分吸附,將無效成分分離的一種新工藝。該法具有設(shè)備簡單、操作方便、節(jié)省能源、成本低、產(chǎn)品純度高、不吸潮等優(yōu)點(diǎn),因此大孔樹脂吸附法在中藥研究和生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛。將這種方法應(yīng)用于中藥有效成分的分離取得了相當(dāng)顯著的成果。近年來,大孔吸附樹脂法已廣泛應(yīng)用于中藥有效成分的分離與精制。1.11酶解纖維素酶文獻(xiàn)報(bào)道將槐米粉碎,加水混勻,加入酶液,抽濾,濃縮,最佳工藝為酶解溫度45℃,pH4.5,纖維素酶加入量為0.03%,酶解時(shí)間2h,料液比為1∶55(m/V)。纖維素酶可使植物細(xì)胞壁的主要成分纖維素降解,破壞細(xì)胞壁,有利于成分浸出,提高收率。1.12表面活性劑協(xié)同提取文獻(xiàn)報(bào)道了以表面活性劑協(xié)同提取,收率達(dá)17.5%,純度達(dá)92.5%。表面活性劑協(xié)同提取可縮短提取和沉淀時(shí)間,是由兩種截然不同的粒子形成的分子,一種粒子具有極強(qiáng)的親油性;另一種則具有極強(qiáng)的親水性,溶解于水中以后,表面活性劑能降低水的表面張力,并提高有機(jī)化合物的可溶性。1.13甲醇的提取文獻(xiàn)報(bào)道了槐米粗粉中加入1.2倍量0.4%的硼砂水液浸泡24h后加2.5倍量的甲醇,并以石灰乳調(diào)pH至8~9,回流20min,提取2次,濾液以鹽酸調(diào)pH至3,結(jié)晶,收率超過20%,含量達(dá)97%。該法收率高,成本低,適合工業(yè)生產(chǎn),特別是蘆丁的精制。1.14槐米的提取文獻(xiàn)報(bào)道了將槐米用碳酸氫鈉和烷基酚環(huán)氧乙烷處理后,蒸煮殺酶,用石灰水提取,收率可達(dá)22%,含量達(dá)98%,尤其是殘?jiān)仍泄に嚱档土?7.2%。連續(xù)萃取法操作最簡單且收率高,成本低,適合于工業(yè)生產(chǎn)?；泵字械陌讟逯?、槐二醇、槐花米甲素、槐花米乙素、槐花米丙素?zé)o酚羥基,不溶于堿液。蘆丁與蕓香酶共存于槐米中,蕓香酶是具有特異性催化作用的蛋白質(zhì),高溫可使其失活,從而避免了提取過程中蘆丁的水解。蘆丁有4個(gè)酚羥基而顯弱酸性,用堿性較強(qiáng)的飽和石灰水作溶媒,有利于蘆丁成鹽溶解,還可除去槐米中含有的大量多糖黏液質(zhì),但在堿性較強(qiáng)情況下,鄰位的2個(gè)酚羥基易被氧化,特別是在強(qiáng)堿下加熱鈣能與蘆丁形成螯合物而析出沉淀,同時(shí)pH過低使蘆丁形成樣鹽,從而使成品收率降低。2dmf-lm液質(zhì)蘆丁的精制產(chǎn)品主要有德國DAB9版和德國DAB10版蘆丁。DAB9版質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為黃綠或黃色結(jié)晶性粉末;A、B、C呈正反應(yīng);乙醇溶液清澈或輕微渾濁;氫氧化鈉溶液外觀清澈或輕濁;乙醇不溶物≤0.5%;干燥失重5.0%~8.5%;在DMF中吸光度為500nm處≤0.250;550nm處≤0.100;605nm處≤0.080;665nm處≤0.110;重金屬≤20ppm;鞣質(zhì)酸≤0.1%;苷元≤1%;其他雜質(zhì)總和≤5%;含量(HPLC)≥92.0%;(UV)98.5%~102.0%。而DAB10版其他指標(biāo)與DAB9版相同,僅雜質(zhì)總和≤3%、含量(HPLC)≥95%與DAB9版不同。純化方法有以下5種。2.1葡聚糖凝膠的制備葡聚糖凝膠法是利用分子大小來分離的,分子大的由于不能進(jìn)入葡聚糖凝膠內(nèi)部先被洗脫,分子小的后被洗脫,從而將分子大小不同的成分加以分離,將蘆丁以甲醇溶解后,加入葡聚糖凝膠柱頂,以甲醇洗脫,收集甲醇液,濃縮,結(jié)晶。2.2精制蘆丁的制備粗品蘆丁用石灰水溶解,濾過,濾液以鹽酸調(diào)酸性,靜置,濾過,得精制蘆丁,純度達(dá)99%。該法實(shí)際利用蘆丁的弱酸性溶于堿液中,酸化后又沉淀析出的性質(zhì),但一些與蘆丁性質(zhì)相似的成分仍然無法除去。2.3精制蘆丁的制備粗品蘆丁以石灰水加熱溶解,濾過,濾液滴加酸液保溫,靜置,析出沉淀,濾過,得到精制蘆丁。該法與“2.2”項(xiàng)基本相同,多了一步酸沉淀,得到的蘆丁雜質(zhì)少,含量高。2.4%蘆丁王厚全等報(bào)道利用在室溫下以甲醇溶解蘆丁,濾過,濾液放置結(jié)晶,母液濃縮后再次結(jié)晶,得高含量蘆丁。該法利用蘆丁的二維平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體結(jié)構(gòu),有利于溶劑分子進(jìn)入,增加溶解性,可除去加熱后可溶于醇的一些雜質(zhì)。2.5磺酸樹葉片蘆丁的制備文獻(xiàn)報(bào)道將粗品蘆丁溶于枸櫞酸鐵銨中,濾過,放冷,酸化,濾過,水洗,干燥,得到精品蘆丁。該法利用枸櫞酸鐵銨與蘆丁分子中鄰二酚羥基聚合,使蘆丁的分子結(jié)構(gòu)由平面狀變?yōu)殡s環(huán)狀,分子間隙增大,水中溶解度提高。3ludge的衍生物3.1蘆筍與金屬結(jié)合體3.1.1蘆丁的生物活性蘆丁鉻具有降糖作用,能預(yù)防和治療糖尿病及高脂血癥,預(yù)防視力下降,可以提高蘆丁的生物活性。蘆丁與乙醇以1∶20(W/V)的比例溶解,加入三氯化鉻乙醇液,40℃反應(yīng),滴加乙醇氨,溶液呈弱酸性,深棕色,繼續(xù)回流,滴加乙醇氨呈弱堿性,大量黃色沉淀生成,濾過,水洗,醇洗,得棕黃色粉末固體。3.1.2蘆丁醇提物的制備蘆丁鈣能降低總膽固醇、甘油三酯含量,升高高密度脂蛋白含量,從而調(diào)節(jié)血脂。取610mg蘆丁加25ml氫氧化鈣溶解,溶液呈弱堿性,加入氯化鈣甲醇液,回流4h,薄層色譜(TLC)檢查反應(yīng)完全后濃縮,濃縮液過聚酰胺柱,水洗,梯度甲醇洗,濃縮,結(jié)晶,得深棕黃色固體。3.1.3蘆丁鉑的溶液鉑類化合物多具抗癌活性,蘆丁鉑具有廣泛的抗腫瘤活性,抑制率最高達(dá)50%。蘆丁鉑為淺灰色粉末,易溶于水和醇,難溶于丙酮和苯。將蘆丁溶于醇液中,加入鉑類化合物,以氨水調(diào)弱堿性,回流,濃縮,濾過,濾液冷卻,析出沉淀,濾過,沉淀溶解后柱層析,得蘆丁鉑。3.1.4醋酸鹽系統(tǒng)氧合成系統(tǒng)蘆丁與鈉形成蘆丁鈉絡(luò)鹽,可較好地降低膽固醇,對心血管系統(tǒng)有很好的生物活性。蘆丁以乙醇溶解,加入乙醇鈉,快速加入醋酸鹽,回流反應(yīng),冷卻,析出黃色沉淀,此處醋酸鹽可為醋酸鎂、鎘、鎳、銅、鋅等。合成路線如下:3.2蘆丁-尿素及蘆丁-聚乙二醇?xì)滏I締合物的制備蘆丁與尿素或聚乙二醇加熱回流,得到蘆丁-尿素或蘆丁-聚乙二醇?xì)滏I締合物,蘆丁的結(jié)構(gòu)由平面轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw,增加了水溶性。合成路線如下:3.3降酶藥的使用動物實(shí)驗(yàn)表明,異槲皮素具有降血壓作用。毛細(xì)血管滲透性等試驗(yàn)表明,異槲皮素具有抗炎作用,對棉鈴芽蟲的幼蟲有毒殺作用;具有降酶作用,為治療肝炎的有效成分之一。合成路線如下:3.4黃鼠狼槲皮素具有較好的祛痰、止咳作用,并有一定的平喘作用。合成路線如下:3.5生物有效性由于槲皮素在水中有良好的溶解性,與標(biāo)準(zhǔn)形式的槲皮素相比,容易被人體吸收利用,因此具有更大的生物有效性,適用于制作成飲料、食品、片劑和膠囊等。合成路線如下:3.6腸道滲透率測定蘆丁水解后的濾液可制備鼠李糖,濾液中含有葡萄糖和鼠李糖,將酸液調(diào)至中性,過濾除去雜質(zhì),濾液濃縮,結(jié)晶。鼠李糖可用來測定腸道的滲透性,可作甜味劑。合成路