專利名稱：從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法，特別涉及一種應(yīng)用超臨界流體萃取技術(shù)(supercritical fluid extraction，以下簡(jiǎn)稱SCFE)從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的新方法。
背景技術(shù)：
加蘭他敏是一種四環(huán)生物堿，因其藥理特性而屬于具有可逆作用的膽堿酯酶抑制劑，易透過血腦屏障，產(chǎn)生較強(qiáng)的中樞作用。阿爾茨海默氏型癡呆癥(又叫早老性癡呆癥，Alzheimer’sdisease，AD)是一種常見的老年性神經(jīng)退化性疾病，是目前美國(guó)僅次于心臟病和癌癥的耗費(fèi)醫(yī)療費(fèi)用第三多的一種疾病。加蘭他敏作為一種特定的、競(jìng)爭(zhēng)性的、可逆的乙酰膽堿酯酶抑制劑，對(duì)于治療阿爾茨海默氏型癡呆癥的中輕度認(rèn)知障礙效果顯著。迄今為止膽堿酯酶抑制劑是唯一的一類通過美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于治療AD的藥物。
目前加蘭他敏的提取通常采用有機(jī)溶劑法，即酸水提取法和醇類溶劑提取法等。傳統(tǒng)的方法工藝的主要缺點(diǎn)是提取分離步驟多、提取分離過程要使用大量的酸性或堿性試劑，排污量大、越來越不適應(yīng)當(dāng)今日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求，而且提取率較低、選擇性較差，不可避免的溶劑殘留使產(chǎn)品的利用受到限制。
SCFE提取方法是利用超臨界流體的特殊性質(zhì)，在超臨界條件下溶解待分離的液體或固體混合物，然后通過降壓或調(diào)節(jié)溫度，降低超臨界流體(簡(jiǎn)稱SCF)的密度，從而降低其溶解能力，使待萃物得到分離，超臨界萃取溶劑通常采用CO2。SCFE操作條件溫和，溶劑與產(chǎn)品分離完全，時(shí)間短，步驟少，是一種對(duì)環(huán)境友好的、高效的、新型的分離技術(shù)，作為一種新型高效綠色化工分離技術(shù)已逐步走向成熟，并愈來愈受到工業(yè)界的關(guān)注。
本專利采用SCFE萃取技術(shù)代替有機(jī)溶劑提取石蒜或雪花蓮屬原料中加蘭他敏的方法，解決傳統(tǒng)有機(jī)溶劑提取工藝存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在石蒜或雪花蓮屬原料中提取的加蘭他敏的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案采用超臨界CO2作為萃取劑，在超臨界條件下溶解目標(biāo)組分。
具體步驟為(1)在萃取器中放入原料；控制萃取溫度為30-150℃，萃取壓力為5-100MPa，通入CO2，萃取劑CO2量為原料量的10-500倍，萃取0.1-10小時(shí)；(2)萃取到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，系統(tǒng)降溫泄壓至常溫常壓；從氣液分離器中得到產(chǎn)品。
利用超臨界CO2的特殊性質(zhì)，在超臨界條件下溶解目標(biāo)組分，然后通過降壓或調(diào)節(jié)溫度，降低超臨界流體的密度，從而降低其溶解能力，使目標(biāo)產(chǎn)物加蘭他敏得到分離。
本發(fā)明可以在通入萃取劑CO2后通入極性夾帶劑，夾帶劑量為的CO2量的0-30％。一般采用的夾帶劑為醇類、酮類物質(zhì)或水的一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的混合物，夾帶劑中的含水量為0-80％。
本發(fā)明以石蒜或雪花蓮屬為原料，為了縮短萃取平衡時(shí)間，提高提取率，采用粉碎和超聲波強(qiáng)化等對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理。石蒜或雪花蓮屬原料預(yù)處理?xiàng)l件原料粒度2-150目，超聲波功率50-1000瓦，預(yù)處理時(shí)間0.1-4小時(shí)。
加蘭他敏是一種叔胺堿，有一定的極性，在SCFE提取加蘭他敏過程中以極性溶劑醇類或酮類物質(zhì)為夾帶劑，與超臨界CO2(簡(jiǎn)稱SC-CO2)在中等壓力和溫度下混溶，改善CO2的極性，提高加蘭他敏在CO2中的溶解度；另外，水由于極性高，與溶質(zhì)形成氫鍵等分子間的作用力強(qiáng)，促使溶質(zhì)從原料基體中擴(kuò)散移出，提高加蘭他敏溶質(zhì)在超臨界CO2中的溶解度，同時(shí)給母體表面提供微水環(huán)境，使萃取劑更易進(jìn)入母體活性通道，因此萃取加蘭他敏的過程中選擇醇類或酮類和水的混合物作為夾帶劑。SCFE萃取溶劑可選擇CO2、或CO2和極性溶劑、或CO2、極性溶劑和水的混合溶劑。極性溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇和丙酮等，極性溶劑是一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的混合物。
本發(fā)明可以采用圖1所示的工藝過程，用超臨界CO2和極性夾帶劑提取加蘭他敏的操作步驟如下(1)在萃取器11中放入一定量的經(jīng)過預(yù)處理的原料；(2)開啟裝置控制系統(tǒng)，設(shè)定CO2冷卻器2冷卻溫度，質(zhì)量流量計(jì)3的CO2流量，預(yù)熱器5原料預(yù)熱溫度，夾帶劑流量控制閥8，萃取器的萃取壓力9、萃取器的萃取溫度10和分離器的操作溫度15；(3)開啟CO2氣瓶1，同時(shí)啟動(dòng)CO2進(jìn)料泵4，系統(tǒng)開始升壓；(4)啟動(dòng)裝置溫控系統(tǒng)，系統(tǒng)升溫；(5)系統(tǒng)壓力達(dá)到操作設(shè)定壓力后，再次檢查系統(tǒng)的氣密性；(6)系統(tǒng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，調(diào)整自動(dòng)背壓閥13和手動(dòng)背壓閥18到設(shè)定值；(7)啟動(dòng)夾帶劑進(jìn)料泵7，從夾帶劑試劑瓶6抽取夾帶劑，開始計(jì)時(shí)；(8)萃取到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，依次關(guān)掉溫控系統(tǒng)，夾帶劑進(jìn)料泵，CO2進(jìn)料泵等，系統(tǒng)降溫泄壓；(9)開啟分離器放空閥17，放出氣液分離器16中萃取產(chǎn)品，并進(jìn)行分析；(10)開啟萃取器放空閥12，放出萃取器11中的殘液，取出萃取器11中的原料殘?jiān)?11)對(duì)裝置進(jìn)行清理沖洗，關(guān)閉萃取裝置。
采用超臨界流體萃取技術(shù)從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的新方法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)(1)超臨界流體的溶解能力強(qiáng)，加蘭他敏的提取率和選擇性高；(2)利用溫度和壓力的微小變化能引起溶解能力的較大差異，可通過變化溫度、壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)萃取過程的控制；(3)過程在低溫下完成操作，適合高沸點(diǎn)，熱敏性物質(zhì)的分離，能保持加蘭他敏的工藝品質(zhì)；(4)由于溶劑循環(huán)利用，過程沒有溶劑殘余，對(duì)環(huán)境友好。


圖1超臨界CO2萃取加蘭他敏的工藝流程簡(jiǎn)圖。
其中1-CO2氣瓶、2-CO2冷卻器、3-質(zhì)量流量計(jì)、4-CO2進(jìn)料泵、5-預(yù)熱器、6-夾帶劑試劑瓶、7-夾帶劑進(jìn)料泵、8-夾帶劑流量控制閥、9-萃取器壓力測(cè)量、10-萃取溫度測(cè)量、11-萃取器、12-萃取器放空閥、13-自動(dòng)背壓閥、14-分離器壓力測(cè)量、15-分離器溫度測(cè)量、16-氣液分離器、17-分離器放空閥、18-手動(dòng)背壓閥。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1以加蘭他敏含量為1.48×10-2％的石蒜為原料，原料粉碎粒度為60目，超聲波功率200瓦處理0.5小時(shí)，干燥后將石蒜原料52克放入萃取器中，SC-CO2萃取加蘭他敏的操作條件萃取溫度為70℃，壓力為30MPa，CO2量為原料量的110倍，夾帶劑乙醇溶劑的量為CO2量的10％，乙醇中的含水量為8％，萃取時(shí)間為1小時(shí)。從氣液分離器中放出產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)分析，加蘭他敏提取率為98％。
本實(shí)施例采用圖1所示的工藝過程，用超臨界CO2和極性夾帶劑提取加蘭他敏的操作步驟如下(1)萃取器11中放入52克的經(jīng)過預(yù)處理的原料；(2)開啟裝置控制系統(tǒng)，設(shè)定CO2冷卻器2冷卻溫度30℃，質(zhì)量流量計(jì)3的CO2流量5720克，預(yù)熱器5原料預(yù)熱溫度為70℃，夾帶劑流量控制閥8流量572克，萃取器的萃取壓力9為30MPa、萃取器的萃取溫度10為70℃和分離器的操作溫度15為30℃；(3)開啟CO2氣瓶1，同時(shí)啟動(dòng)CO2進(jìn)料泵4，系統(tǒng)開始升壓；(4)啟動(dòng)裝置溫控系統(tǒng)，系統(tǒng)升溫；(5)系統(tǒng)壓力達(dá)到操作設(shè)定壓力30MPa后，再次檢查系統(tǒng)的氣密性；(6)系統(tǒng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度70℃后，調(diào)整自動(dòng)背壓閥13和手動(dòng)背壓閥18到設(shè)定值0.4Mpa，并通過分離器壓力測(cè)量14顯示，另外操作過程中分離器溫度通過分離器溫度測(cè)量15顯示；(7)啟動(dòng)夾帶劑進(jìn)料泵7，從夾帶劑試劑瓶6抽取夾帶劑，流量為572克，開始計(jì)時(shí)；(8)萃取到達(dá)設(shè)定時(shí)間1小時(shí)后，依次關(guān)掉溫控系統(tǒng)，夾帶劑進(jìn)料泵，CO2進(jìn)料泵等，系統(tǒng)降溫泄壓，至常溫常壓；(9)開啟分離器放空閥17，放出氣液分離器16中萃取產(chǎn)品，并進(jìn)行分析；(10)開啟萃取器放空閥12，放出萃取器11中的殘液，取出萃取器11中的原料殘?jiān)?11)對(duì)裝置進(jìn)行清理沖洗，關(guān)閉萃取裝置。
實(shí)施例2以加蘭他敏含量為0.3％的雪花蓮為原料，原料粉碎粒度為40目，超聲波超聲波功率300瓦處理1小時(shí)，干燥后將雪花蓮原料48克放入萃取器中在萃取器中，按照?qǐng)D1所示的SCFE提取加蘭他敏的工藝流程進(jìn)行操作，操作步驟如前文所敘，SC-CO2萃取加蘭他敏的操作條件如下萃取溫度為50℃，壓力為35MPa，CO2量為原料量的50倍，夾帶劑甲醇溶劑的量為CO2量的5％，甲醇中的含水量為5％，萃取時(shí)間為3小時(shí)。從氣液分離器中放出產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)分析，加蘭他敏提取率為92％。
實(shí)施例3以加蘭他敏含量為1.48×10-2％的石蒜為原料，原料粉碎粒度為60目，超聲波功率200瓦處理0.5小時(shí)，干燥后將石蒜原料52克放入萃取器中，SC-CO2萃取加蘭他敏的操作條件萃取溫度為70℃，壓力為30MPa，CO2量為原料量的110倍，萃取時(shí)間為4小時(shí)。從氣液分離器中放出產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)分析，加蘭他敏提取率為85％。
本實(shí)施例采用圖1所示的工藝過程，用超臨界CO2提取加蘭他敏的操作步驟如下(1)萃取器11中放入49克的經(jīng)過預(yù)處理的原料；(2)開啟裝置控制系統(tǒng)，設(shè)定CO2冷卻器2冷卻溫度30℃，質(zhì)量流量計(jì)3的CO2流量14700克，預(yù)熱器5原料預(yù)熱溫度為80℃，萃取器的萃取壓力9為50MPa、萃取器的萃取溫度10為80℃和分離器的操作溫度15為40℃；(3)開啟CO2氣瓶1，同時(shí)啟動(dòng)CO2進(jìn)料泵4，系統(tǒng)開始升壓；(4)啟動(dòng)裝置溫控系統(tǒng)，系統(tǒng)升溫；(5)系統(tǒng)壓力達(dá)到操作設(shè)定壓力50MPa后，再次檢查系統(tǒng)的氣密性；(6)系統(tǒng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度80℃后，調(diào)整自動(dòng)背壓閥13和手動(dòng)背壓閥18到設(shè)定值0.3MPa并通過分離器壓力測(cè)量14顯示，另外操作過程中分離器溫度通過分離器溫度測(cè)量15顯示；(7)萃取到達(dá)設(shè)定時(shí)間1小時(shí)后，依次關(guān)掉溫控系統(tǒng)，CO2進(jìn)料泵等，系統(tǒng)降溫泄壓，至常溫常壓；(8)開啟分離器放空閥17，放出氣液分離器16中萃取產(chǎn)品，并進(jìn)行分析；(9)開啟萃取器放空閥12，放出萃取器11中的殘液，取出萃取器11中的原料殘?jiān)?10)對(duì)裝置進(jìn)行清理沖洗，關(guān)閉萃取裝置。
本發(fā)明公開和提出的方法和制備技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改變?cè)稀⒐に噮?shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的方法與技術(shù)已通過較佳實(shí)施例子進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法和技術(shù)進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法，其特征是采用超臨界CO2作為萃取劑，在超臨界條件下溶解目標(biāo)組分。
2.如權(quán)利要求1所述的一種從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法，其特征是(1)在萃取器中放入原料；控制萃取溫度為30-150℃，萃取壓力為5-100MPa，通入CO2，萃取劑CO2量為原料量的10-500倍，萃取0.1-10小時(shí)；(2)萃取到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，系統(tǒng)降溫泄壓至常溫常壓；從氣液分離器中得到產(chǎn)品。
3.如權(quán)利要求1所述的一種從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法，其特征是通入CO2，并同時(shí)通入夾帶劑，夾帶劑量為的CO2量的0-30％。
4.如權(quán)利要求3所述的一種從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法，其特征是所述的夾帶劑為醇類、酮類物質(zhì)或水的一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的混合物，夾帶劑中的含水量為0-80％。
5.如權(quán)利要求4所述的一種從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法，其特征是所述的夾帶劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇或丙酮。
6.如權(quán)利要求1所述的一種從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法，其特征是所述的原料粒度為2-150目。
7.如權(quán)利要求1所述的一種從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法，其特征是所述的原料采用粉碎或超聲波強(qiáng)化對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理。
8.如權(quán)利要求7所述的一種從石蒜或雪花蓮屬原料中提取加蘭他敏的方法，其特征是所述的超聲波強(qiáng)化預(yù)處理是采用超聲波功率為50-1000瓦，預(yù)處理時(shí)間0.1-4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用超臨界CO
文檔編號(hào)C07D491/00GK1696131SQ20051001354
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者呂惠生, 姜浩錫, 張敏華, 肖觀秀 申請(qǐng)人:天津大學(xué)