15.6.4 利血平
利血平(reserpine)是一种从夹竹桃科萝芙木属植物中提取的药用生物碱。主要存在于中国萝芙木(Rauvolfia verticillata)、云南萝芙木(R. yunnanensis)、催吐萝芙木(R. vomitoria)、蛇根木(R.serpentina)等中。其中催吐萝芙木根中利血平含量较高,是生产利血平的原料药材。近代临床及药理研究表明,利血平能降低血压和减慢心率,作用缓慢、温和而持久,对中枢神经系统有持久的安定作用,是一种很好的镇静药。其制剂有利血平片和利血平注射液,是临床上常用的抗高血压药物。
1.化学结构
2.理化性质
(1)性状:利血平为白色至淡黄褐色的结晶或结晶性粉末,分子式C33 H40 N2 O9,相对分子质量608.69,熔点264~265℃(分解)。
(2)溶解性:利血平易溶于三氯甲烷、二氯甲烷和冰醋酸,溶于苯和乙酸乙酯,略溶于丙酮、甲醇、乙醇和乙醚。
3.利血平生产工艺
萝芙木根含利血平、蛇根次碱、育亨宾等多种生物碱,工业生产采用苯提取法和酸性醇提取法制备利血平,也有酸性醇提取与大孔吸附树脂相结合的新工艺。
(1)苯提取法
【工艺原理】
利血平是弱碱性生物碱,属于脂溶性生物碱,可溶于有机溶剂,如甲醇、丙酮和苯,采用有机溶剂提取法进行提取;利用生物碱盐的溶解度不同进行分离与纯化。
【操作过程及工艺条件】
1)提取:取萝芙木根粉加水润湿,加苯回流提取2~3次,每次4小时,合并苯提取液,减压回收苯,得棕色胶状物。
2)酸溶:将提取物溶于8倍量甲醇、1.5倍量的冰醋酸中,再缓缓加入6倍量的水,搅拌均匀,过滤,滤液中加适量硫氰酸钾结晶,室温(20℃左右)放置24~36小时,过滤析出的结晶,以少量甲醇洗涤、干燥,得利血平硫氰酸盐结晶。
3)碱析:每1g利血平硫氰酸盐中,加20m l甲醇,5%氨水7.5m l,于水浴73~75℃下加热15~20分钟,搅拌,放冷,至利血平结晶完全,滤集结晶,干燥,得利血平粗品。
4)精制:利血平粗品每1g加丙酮100m l使完全溶解,过滤,回收丙酮至最小体积,加入等体积甲醇,放冷,析出结晶,过滤,甲醇洗涤,真空干燥,得精制利血平。
【生产工艺流程】
【工艺注释】
1)传统的利血平提取方法,以干燥的萝芙木根为原料:①原料药材经水润湿后可用苯直接提取,或用三氯甲烷从药材酸性水提取液中萃取,达到与共存的强碱性生物碱初步分离的目的;②利血平硫氰酸盐难溶于甲醇,易于结晶,借以和碱性类似的生物碱分离,最后采用丙酮-甲醇重结晶获得利血平纯品;③该工艺主要的缺点是有毒溶剂苯的用量大,需用有毒的硫氰酸钾,环境污染十分严重,苯回流提取对设备要求较高,利血平转化为硫氰酸盐的操作较难控制,产率较低,仅为0.025%。
(2)酸性醇提取法
【工艺原理】(www.xing528.com)
原料药材用酸性乙醇直接提取,用三氯甲烷从药材酸性醇提取液中萃取,可达到与共存的强碱性生物碱初步分离的目的。利血平硫氰酸盐难溶于甲醇,易于结晶,借以和碱性类似生物碱分离,最后采用丙酮-甲醇重结晶获得利血平纯品。
【操作过程及工艺条件】
1)提取:取萝芙木粗粉,用含0.1%盐酸的85%乙醇渗漉,渗漉液减压浓缩至糖浆状,冷却,析出的胶质加乙醇、冰醋酸及水,加热溶解,溶液用三氯甲烷萃取4次,合并三氯甲烷溶液,稀氨水洗涤后浓缩,得胶状浓缩液。
2)盐析:浓缩液加甲醇、冰醋酸及少量水,加热溶解,过滤,除去胶状物质。脱胶滤液加硫氰酸钠适量,搅匀后放置,利血平成盐析出。滤饼用甲醇、蒸馏水依次洗涤,60℃干燥。
3)氨解-重结晶:取利血平硫氰酸盐,加丙酮、5%氨水加热回流使硫氰酸盐分解,趁热过滤,滤液回收部分丙酮,并在搅拌下分次加入甲醇至溶液呈混浊状为止,静置,析晶,滤取结晶,用活性炭脱色并用丙酮-甲醇重结晶,得利血平精制品。
【生产工艺流程】
【工艺注释】
酸性醇提取法制备利血平,省去了有毒性的苯溶剂,但需用硫氰酸盐,同样存在利血平转化为硫氰酸盐的操作较难控制的问题。
(3)酸性醇-大孔吸附树脂法
【工艺原理】
利用利血平在酸性醇中的溶解性进行提取;选择非极性大孔吸附树脂进行分离,通过碱化沉淀生物碱、去除胶质和重结晶过程等,制得利血平纯品。
【操作过程及工艺条件】
1)酸性醇提取:取干燥催吐萝芙木根粉,用50%乙醇(含0.05mol/L H2 SO4)浸提3次,第3次浸提后的液体留在下一批实验中套用,用在下一批的第1次浸提中,第1,2次的浸提液分别减压、浓缩。
2)大孔吸附树脂吸附:用HZ-818大孔吸附树脂吸附,先将第2次浸提的浓缩液通入树脂柱,再将第1次浸提的浓缩液通入,然后用水洗涤树脂,用80%乙醇(含1% HCl)解吸,收集、测定解吸液中的利血平含量,合并利血平含量大于0.4g/L的解吸液,作为总解吸液,其余利血平含量低的解吸液用于下一批实验的树脂解吸。
3)除杂质:总解吸液减压浓缩至原体积的1/3,加水至原体积,用NaOH调节pH值,离心后,用丙酮洗涤,蒸馏合并所得固体生物碱沉淀,加丙酮溶解,再加入三氯甲烷-石油醚(1∶1.5)沉淀出胶质弃去。上清液减压浓缩至无有机溶剂蒸出,加入乙酸乙酯,再加2.5倍体积的甲醇,于4℃放置20小时,抽滤,得粗结晶。
4)精制:粗结晶加入三氯甲烷-丙酮(1∶1)使溶解,加甲醇,于4℃放置,抽滤,得利血平。
【生产工艺流程】
【工艺注释】
1)酸性醇-大孔吸附树脂法从萝芙木中提取利血平的方法,所用的有机溶剂量较少,毒性小,污染小,所需设备简单。利用该工艺从催吐萝芙木中提取利血平进行中试生产,连续6批实验的平均提取率为0.035%,最高一批的提取率达0.043%,远远高于苯提取工艺的0.025%。
2)从萝芙木中提取利血平的生产工艺,提取、纯化、浓缩、干燥等工艺及基础设施、环保设施,需按照药品GM P认证标准建设。
3)由于利血平见光或受热易分解,而CO2超临界流体萃取可实现低温操作,且整个提取分离过程在暗场中进行,能够使其活性不被破坏,比传统的提取工艺更优越,引起了广泛的关注。研究表明,将CO2超临界流体萃取技术与柱色谱分离技术结合,从海南催吐萝芙木中提取分离利血平生物碱,最佳工艺条件为:萃取压强为35M Pa,萃取温度为60℃,夹带剂为每100g样品用25m l乙醇,萃取时间2小时。CO2超临界流体萃取虽然能在一定程度上将萃取所得产物中的有效成分分离出来,但所含杂质仍然较多,通过进一步的柱色谱分离,可将不同成分依次分离出来,并可制备出质量分数为99.8%的利血平结晶,测试结果与对照品一致。
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