一种高纯度文冠果总皂苷提取物的制备新方法及用途技术领域
本发明属医药技术领域,涉及高纯度文冠果总皂苷提取物及其制剂的制备方法及
用途。
背景技术
文冠果(Xanthoceras sorbifoBa Bunge)为无患子科(Sapindaceae)文冠果属植
物,主要分布于我国北方,《中国民族药志》中记载文冠果子仁在民间多用于治疗小儿遗尿
症,疗效显著,曾列入1977年版《中国药典》【国家药典委员会,1977版中华人民共和国药典.
一部. 北京:化学工业出版社,1977年】。现代研究证明,三萜皂苷类成分为文冠果种仁的主
要活性成分,具有抗肿瘤、治疗遗尿症、抑制艾滋病毒HIV蛋白酶、改善学习记忆功能的效果
【1. Chan PK. Acylation with diangeloyl groups at C21-22 positions in
triterpenoid saponins is essential for cytotoxieity towards tumor cells.
Biochem Pharmacol. 2007; 73 (3): 341-350; 2. 卫生部药品生物制品检定所,中国民
族药志,人民卫生出版社,1984:130-132; 3. Ma C, Nakamura N, Hattori M, et al.
Inhibitory effects on HIV-1 protease of constituents from the wood of
Xanthoceras Sorbifolia. Journal of Natural Products. 2000, 63 (2): 238-242;4.
孙静丽.硕士研究论文.文冠果皂苷对小鼠学习记忆功能及海马内胆碱酯酶和颌下腺内神
经生长因子活性的影响. 沈阳:中国医科大学,2002】。
目前,以文冠果种仁提取物为原料,已开发成治疗小儿遗尿症的国家中药二类新
药“遗尿停”胶囊(国药准字Z20040007),产品上市销售8年,取得了较好的经济效益和社会
效益。但是,“遗尿停”胶囊为粗制剂,传统提取工艺得到的粗提取物有效成份提取率低、杂
质较多,导致制剂成品难以摆脱传统中药粗、大黑的固有缺点,患者服用量较大(每次1.2~
2.4克,一日2次)而且主要用途为治疗小儿功能性遗尿,治疗范围较窄。另外,粗提取物原料
具有较大的吸湿性,限制了产品剂型的选择。
根据对国内外文献的检索调研,目前已有多个文冠果种仁开发利用的专利【1. 中
国专利:文冠果子仁有效部位的提取方法,公开号:CN1839986A;2. Singapore Patent: An
extract of Xanthoceras Sorbifolia Bunge and extraction and uses thereof,
Aplication Number: 200805245-8;3. South Africa Patent: 2008/06925; 4. United
State Patent: 7, 189, 420】。这些专利基本上都采用有机溶剂对文冠果种仁总皂苷进行
提取,或以提取单体皂苷成分为目的。部分专利中的提取工艺采用正丁醇萃取制备皂苷,溶
剂毒性大,萃取过程中分层困难,溶剂不容易回收,对操作人员身体损害大,增加对环境的
污染。另外,传统有机溶剂提取工艺,生产周期长,有机溶媒用量大,生产成本高;且提取液
在回收过程中,约有10%的乙醇会排入废水或大气中,大大增加废水中化学氧量(CDO)的排
放,不利于环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用动态超声逆流提取(或加热回流提取),结合大孔
吸附树脂柱层析、动态轴向压缩工业色谱或高速逆流色谱分离制备高纯度灯盏花素提取物
的方法,该工艺过程简单,质量可控,低碳环保。用这种方法制备出的高纯度文冠果总皂苷,
可通过添加药用辅料制成医学上可接受的各种剂型,用于临床治疗儿遗尿症、尿频、尿失
禁、小儿智力低下、老年痴呆、帕金森综合症等疾病,在新药开发方面具有极高的实用价值
和广阔的市场前景。
本发明方法通过以下步骤实现:取文冠果种仁干燥,用榨油机压榨干燥后得种仁
饼粉,加6~20倍体积水或体积百分比浓度为10%~90%的醇溶液,或丙酮溶液,或异丙醇溶
液,动态超声逆流提取(或加热回流提取)2~3次,每次0.5~2h,过滤,合并提取液,减压回
收提取溶剂,适当浓缩至浓度为0.1~5.0 g生药/ml,离心或过滤后,加稀盐酸调节pH至2.0
~7.0得上柱溶液,上柱溶液以1BV/h~4BV/h的流速通过大孔吸附树脂层析柱,上柱溶液按
照固形物与干树脂的比例为1:4~1:10,先用4~6BV的蒸馏水洗涤树脂柱床,洗脱流速为
2BV/h~4BV/h,弃去水洗脱液;再用体积百分比浓度为10%~80%的乙醇/甲醇洗脱剂洗脱,
洗脱流速为2BV/h~4BV/h,合并洗脱液减压回收醇,减压浓缩至相对密度为1.05~1.30,加
入200~300目的柱层析硅胶填料,加甲醇拌匀后烘干,过动态轴向压缩反向工业制备色谱
柱,二氯甲烷-甲醇、氯仿-甲醇或甲醇-水(30:1~3:1)为流动相梯度洗脱,采用香草醛-冰
醋酸法,在540~550 nm处测定吸光度,分别收集总皂苷成分的主段洗脱液,合并,减压浓
缩,过滤,减压回收溶剂,冷冻干燥、喷雾干燥或减压干燥,即得高纯度文冠果总皂苷(HPLC
检测纯度≥80%)。
或取文冠果大孔树脂粗提物,加入氯仿-正丁醇-甲醇/乙醇-水系统或正己烷-乙
酸乙酯-正丁醇-水系统,震荡使完全溶解,进行高速逆流色谱(HSCCC)分离制备。高速逆流
色谱分离条件:根据文献报道采用文冠果皂苷B为对照品,检测波长210~360 nm,主机温度
为25℃~30℃,氯仿-正丁醇-甲醇/乙醇-水(5:4:2:4~3:2:1:1,v: v: v: v),或乙酸乙
酯-正丁醇-水系统(8:1:3~2:1:1,v: v: v),或正己烷-乙酸乙酯-甲醇/乙醇-水系统(8:
2:1:3~1:3:2:1,v: v: v: v)为溶剂系统对文冠果大孔树脂粗提物进行分离,上相作为固
定相,下相作为流动相。将固定相以10~60 ml/min流速装满色谱分离柱,调整高速逆流色
谱仪主机转速为500~1000 rpm/min,同时以1.0~6.0 ml/min的流速泵入流动相,待两相
达到动态平衡,开启进样阀,样品液进样,采集数据并记录紫外色谱图,在210~360 nm波长
下回收目的流分,减压回收溶剂,冷冻或喷雾干燥,得高纯度文冠果总皂苷提取物(HPLC检
测纯度≥80%)。
本发明所述的大孔吸附树脂为聚苯乙烯类型中极性、弱极性和非极性大孔树脂,
包括AB-8、ADS-17、ADS-750、LSA-21、LX-26、XDA-6、D101、D113、D141、D151、D152、D3520、
HP20、H103、HPD100A、HPD-300、HPD400、HPD450、HPD-500、HPD-600、HPD-650、HPD-700、HPD-
750、HPD-800、HPD-820、DM301、X-5、S-8、SP825、CAD45、860021、NKA-Ⅱ或NKA-9的一种或几
种。离心分离时,离心速度在1000~10000转/分钟范围内。动态轴向压缩(DAC)工业制备色
谱填料为100~300目的柱层析硅胶,洗脱流动相为二氯甲烷-甲醇、氯仿-甲醇、氯仿-丙酮
或甲醇-水(50:1~10:1)梯度洗脱;高速逆流色谱所用洗脱溶剂为氯仿-正丁醇-甲醇/乙
醇-水系统,或乙酸乙酯-正丁醇-水系统,或正己烷-乙酸乙酯-甲醇/乙醇-水系统。
本发明的优点是:
1.本发明首次利用动态超声逆流提取工艺,结合大孔吸附树脂柱层析和动态轴向压缩
工业制备色谱或高速逆流色谱分离技术,制备纯度高达80%以上的文冠果总皂苷提取物,
并可通过添加各种药用辅料制成多种剂型,为开发出治疗儿遗尿症、尿频、尿失禁、小儿智
力低下、老年痴呆、帕金森综合症等疾病的中药二类新药提供了物质基础;
2.本发明设计合理,工艺简单,节能环保。采用动态超声醇提取法,大孔吸附树脂柱层
析结合动态轴向压缩工业色谱或高速逆流色谱分离技术,获得高纯度的文冠果总皂苷提取
物,无环境污染,操作简便快捷,成本较低,非常适合工业化生产;
3.本发明所选用的动态超声提取方法,在提取过程中具有连续性,乙醇消耗量比传统
回流法显著减少。超声波产生的强烈震动、较高的加速度、强烈的空化效应、搅拌作用,可以
加速溶剂渗入药材中,促使总皂苷类成分从药材中释放出来。此法操作简便、可大大缩短药
物的提取时间、且产量高、纯度好。而且超声逆流提取在较低温下短时间完成提取,保存有
效成分不被分解;大孔吸附树脂纯化方法,具有吸附量大,解吸率高,树脂再生后可反复使
用等优点;动态轴向压缩(DAC)工业制备色谱是一种高效的分离技术,与传统制备色谱相
比,具有负载样品量大,装填填料时间短、色谱柱效高、分离速度快等特点,可达到接近分析
柱的柱效;高速逆流色谱分离技术(HSCCC)具有无载体快速高效分离、回收率高、分离量大、
操作简单等优点,近年来被广泛地应用于天然活性成分的分离制备,因此具有很好的应用
前景。
所得到的高纯度文冠果总皂苷提取物,通过添加各种药用辅料可制成普通片剂、
薄膜包衣片、胶囊剂、微囊、分散片、滴丸剂、颗粒剂、口服液、缓控释制剂等口服制剂。
附图说明
图1 是本发明高纯度文冠果总皂苷提取物的制备工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1 动态超声逆流提取结合大孔吸附树脂柱层析和动态轴向压缩工业制备
色谱分离技术制备高纯度文冠果总皂苷提取物
将文冠果种仁10 kg干燥,用榨油机压榨干燥后得种仁饼粉,加8倍量体积百分比浓度
为70%的乙醇,于频率30 kHz,超声功率20 kW连续逆流提取3,每次40 min,过滤,合并提取
液,减压回收提取溶剂,适当浓缩至浓度为1.5 g生药/ml,加1 mol/L盐酸调pH值至4.5,以2
BV/h的流速通过ADS-7大孔吸附树脂层析柱,上样液按固形物质量与干树脂的比例为1:6,
径高比为1:8,先用4 BV的蒸馏水洗涤树脂柱床,洗脱流速为2 BV/h,弃去水洗脱液;再分别
用3 BV体积百分比浓度为70%的乙醇和2 BV体积百分比浓度为90%的乙醇洗脱,洗脱流速为
2BV/h,洗脱液减压回收乙醇,浓缩至相对密度为1.15 (50℃测得),加入200~300目的柱层
析硅胶填料,加甲醇拌匀后烘干,过动态轴向压缩反向工业制备色谱柱,二氯甲烷-甲醇
(15:1~10:1)为流动相梯度洗脱,采用香草醛-冰醋酸法,在540~550 nm处测定吸光度,分
别收集含文冠果总皂苷的主段洗脱液,合并,减压浓缩,过滤,减压回收溶剂,冷冻干燥或喷
雾干燥,测得文冠果总皂苷含量82%(HPLC法,重量百分比)。
实施例2 加热回流提取结合大孔吸附树脂柱层析和高速逆流色谱分离制备高纯
度文冠果总皂苷提取物
文冠果种仁10 kg干燥,用榨油机压榨干燥后得种仁饼粉,加15倍量体积百分比浓度为
70%的乙醇,加热回流提取3次,每次1.5 h,过滤,合并提取液,浓缩至浓度为1.0 g生药/ml,
过滤后加1 mol/L盐酸调pH值至4~5,以3 BV/h的流速通过AB-8大孔吸附树脂层析柱,上样
液按固形物质量与干树脂的比例为1:8,径高比为1:10,先用3BV的水洗涤树脂,洗脱流速为
2BV/h,弃去水洗脱液;再用体积百分比浓度为70%的甲醇洗脱,洗脱流速为2BV/h,洗脱液减
压回收甲醇,浓缩至相对密度为1.25 (50℃测得),减压干燥,加入氯仿-正丁醇-甲醇/乙
醇-水系统或乙酸乙酯-正丁醇-水系统的下相中,震荡使完全溶解,进行高速逆流色谱
(HSCCC)分离制备。高速逆流色谱分离条件:采用文冠果皂苷B为对照品,检测波长210~360
nm,主机温度为30℃,乙酸乙酯-正丁醇-水为溶剂系统(8:1:3~2:1:1,v: v: v),乙酸乙酯
(固定相)为上相,正丁醇-水(流动相)为下相。将固定相以10 ml/min流速装满色谱分离柱,
调整高速逆流色谱仪主机转速为900 rpm/min,同时以2.0 ml/min的流速泵入流动相,待两
相达到动态平衡,开启进样阀,样品液进样,采集数据并记录紫外色谱图,在210~360 nm波
长下回收目的流分,减压回收溶剂,冷冻或喷雾干燥,测得文冠果总皂苷含量77%(HPLC法,
重量百分比)。
实施例3加热回流提取结合大孔吸附树脂柱层析和动态轴向压缩工业制备色谱分
离技术制备高纯度文冠果总皂苷提取物
文冠果种仁10 kg干燥,用榨油机压榨干燥后得种仁饼粉,加10倍量的60%甲醇,于频率
30 kHz,超声功率20 kW连续超声逆流提取3次,每次0.5 h,过滤,合并提取液,减压回收甲
醇,加水调节浓度至1.2 g生药/ml,加1 mol/L盐酸调pH值至5,以2BV/h的流速通过HPD400
大孔吸附树脂层析柱2次,上样液按固形物质量与干树脂的比例为1:9,径高比为1:8,先用4
BV的水洗涤树脂,洗脱流速为2 BV/h,弃去水洗脱液;再用体积百分比浓度为90%的乙醇洗
脱,洗脱流速为3 BV/h,洗脱液减压回收乙醇,浓缩至相对密度为1.15 (50℃测得),加入
200~300目的柱层析硅胶填料,加甲醇拌匀后烘干,过动态轴向压缩反向工业制备色谱柱,
氯仿-甲醇(20:1~10:1)为流动相梯度洗脱,采用香草醛-冰醋酸法,在540~550 nm处测定
吸光度,分别收集含文冠果总皂苷的主段洗脱液,合并,减压浓缩,过滤,减压回收溶剂,冷
冻干燥或喷雾干燥,测得文冠果总皂苷含量82%(HPLC法,重量百分比)。
实施例4 动态超声逆流提取结合大孔吸附树脂柱层析和高速逆流色谱分离制备
高纯度文冠果总皂苷提取物
取文冠果种仁10 kg干燥,用榨油机压榨干燥后得种仁饼粉,加12倍量的80%乙醇,于频
率30 kHz,超声功率20kW连续超声逆流提取3次,每次1.5 h,过滤,合并提取液,减压回收乙
醇,加水调节浓度至1.6 g生药/ml,加1 mol/L盐酸调pH值至3~5,以2BV/h的流速通过D101
大孔吸附树脂层析柱2次,上样液按固形物质量与干树脂的比例为1:10,径高比为1:8,先用
3BV的水洗涤树脂,洗脱流速为2 BV/h,弃去水洗脱液;再分别用3BV体积百分比浓度为70%
的乙醇和2BV体积百分比浓度为90%的乙醇洗脱,洗脱流速为2 BV/h,洗脱液减压回收乙醇,
浓缩至相对密度为1.15 (50℃测得),减压干燥,加入氯仿-正丁醇-甲醇/乙醇-水系统的下
相中,震荡使完全溶解,进行高速逆流色谱(HSCCC)分离制备。高速逆流色谱分离条件:检测
波长为210~360 nm,主机温度为25℃,氯仿-正丁醇-甲醇/乙醇-水为溶剂系统(5:4:2:4~
3:2:1:1,v: v: v: v),氯仿-正丁醇(固定相)为上相,甲醇/乙醇-水(流动相)为下相。将固
定相以20 ml/min流速装满色谱分离柱,调整高速逆流色谱仪主机转速为600 rpm/min,同
时以3.0 ml/min的流速泵入流动相,待两相达到动态平衡,开启进样阀,样品液进样,采集
数据并记录紫外色谱图,在210~360 nm波长下回收目的流分,减压回收溶剂,冷冻或喷雾
干燥,测得文冠果总皂苷含量80%(HPLC法,重量百分比)。
实施例5
取文冠果种仁10 kg干燥,用榨油机压榨干燥后得种仁饼粉,加13倍量的85%乙醇,加热
回流提取3次,每次1.5 h,过滤,合并提取液,减压回收乙醇,加水调节浓度至0.8 g生药/
ml,加1 mol/L盐酸调pH值至6.0,以2BV/h的流速通过HPD500大孔吸附树脂层析柱2次,上样
液按固形物质量与干树脂的比例为1:6,径高比为1:8,先用4 BV的水洗涤树脂,洗脱流速为
2 BV/h,弃去水洗脱液;再用体积百分比浓度为90%的乙醇洗脱,洗脱流速为3 BV/h,洗脱液
减压回收乙醇,浓缩至相对密度为1.20 (50℃测得),加入200~300目的柱层析硅胶填料,
加甲醇拌匀后烘干,过动态轴向压缩反向工业制备色谱柱,二氯甲烷-甲醇(25:1~8:1)为
流动相梯度洗脱,采用香草醛-冰醋酸法,在540~550 nm处测定吸光度,分别收集含文冠果
总皂苷的主段洗脱液,合并,减压浓缩,过滤,减压回收溶剂,冷冻干燥或喷雾干燥,测得文
冠果总皂苷含量85%(HPLC法,重量百分比)。
实施例6
取文冠果种仁10 kg干燥,用榨油机压榨干燥后得种仁饼粉,加10倍量的75%乙醇,加热
回流提取2次,每次2h,过滤,合并提取液,减压回收乙醇,加水调节浓度至0.6 g生药/ml,加
1 mol/L盐酸调pH值至4.0,以3BV/h的流速通过HP-20大孔吸附树脂层析柱2次,上样液按固
形物质量与干树脂的比例为1:6,径高比为1:8,先用4 BV的水洗涤树脂,洗脱流速为2 BV/
h,弃去水洗脱液;再用体积百分比浓度为70%的乙醇洗脱,洗脱流速为2 BV/h,洗脱液减压
回收乙醇,浓缩至相对密度为1.20 (50℃测得),加入200~300目的柱层析硅胶填料,加甲
醇拌匀后烘干,过动态轴向压缩反向工业制备色谱柱,二氯甲烷-甲醇(20:1~6:1)为流动
相洗脱,采用香草醛-冰醋酸法,在540~550 nm处测定吸光度,分别收集含文冠果总皂苷的
主段洗脱液,合并,减压浓缩,过滤,减压回收溶剂,冷冻干燥或喷雾干燥,测得总皂苷含量
81%(HPLC法,重量百分比)。
高纯度文冠果总皂苷提取物制剂的制备
实施例7文冠果总皂苷滴丸的制备
高纯度文冠果总皂苷提取物25 g,加入75 g的熔融混合基质PEG6000:PEG4000 (1:1),
搅拌均匀后转移至贮液瓶中,密闭并保温在75℃,用定量泵滴丸机由上往下滴制,冷却剂为
二甲基硅油,滴头口径(内/外径):2.1/2.5 mm,滴速:30丸/分钟,滴距:8 cm,每丸25mg,收
集滴丸,吸去表面冷却剂,干燥,即得。
实施例8 文冠果总皂苷分散片的制备
分散片处方:
原料药 100 g (25%)
乳糖 50 g (12.5%)
可压性淀粉 82.5 g (20.63%)
微晶纤维素(MCC) 100 g (25%)
羧甲基淀粉钠(CMS-Na) 27.5 g (6.87%)
交联聚维酮 (PVPP) 37.5 g (9.38%)
微粉硅胶 2.5 g (0.63%)
95% 乙醇溶液 适量
制成 1000片 (0.4 g/片)
取高纯度文冠果总皂苷提取物100 g,与可压性淀粉82.5 g、微晶纤维素100 g、乳糖50
g、羧甲基淀粉钠27.5 g、交联聚维酮37.5 g混匀,加95%乙醇适量制成软材, 24目筛制粒,
60℃干燥,加入微粉硅胶2.5 g混匀后,22目筛整粒,压制成片,片重400 mg,每片含总皂苷
100 mg。
实施例10文冠果总皂苷胶囊剂的制备
取高纯度文冠果总皂苷提取物50g,与乳糖20g、淀粉50g混匀,加95%乙醇制成软材,用
14目筛制粒后,置60℃~70℃干燥后于12目筛整粒,套入1号空心胶囊中即得,每粒胶囊含
文冠果总皂苷100 mg。
实施例11文冠果总皂苷普通片剂的制备
取高纯度文冠果总皂苷25 g,与淀粉45 g、微晶纤维素15g、乳糖12 g、羧甲基淀粉钠8g
混匀,加10%淀粉浆适量制成软材,加入微粉硅胶0.5g,混匀后30目筛制粒,24目筛整粒,压
制成片,理论片重400 mg,每片含药100 mg。
高纯度文冠果总皂苷提取物的临床试验研究
实施例12文冠果总皂苷对老年痴呆的临床疗效
1. 药物与剂量:
文冠果总皂苷(纯度>75%)灌装胶囊口服,每次0.2克,一日3次,连续给药3个月后,进
行疗效评价。
2. 病例来源:
在医院门诊随机选择老年痴呆患者30例,其中男性患者19例,占病例总数的63.33%;女
性患者11例,占病例总数的36.67%。其中,80~85岁7例,70~80岁17例,65~70岁6例,平均
年龄77.5岁。
3. 诊断标准:
根据1989年,中华医学会制定的《老年性痴呆症诊断标准》。
4. 疗效判定标准:
根据1990年5月,中华医学会老年医学会、内科学会在北京召开的全国老年痴呆专题学
术会议上修订的疗效标准:(1)治愈,为自觉症状完全消失,神志意识清楚,定向健全,回答
问题正确,反应灵敏,生活自理,能参加社会活动;(2)显效,为主要症状基本消失,神志清
醒,定向健全,回答问题基本正确,反应较为灵敏,生活自理,能进行一般的社会活动;(3)有
效,为主要精神症状有所减弱或部分消失,回答问题基本正确,生活自理,但反应迟钝,智力
与人格仍有部分障碍;(4)无效,为主要临床症状无改变或病情仍有发展,生活不能自理,回
答问题不正确,神志痴呆。
5. 统计学处理:
采用统计学软件包SPSS 19.0进行统计学分析。资料用表示,两组间比较用t检
验,多组间比较采用方差分析。
6. 治疗效果:
经文冠果总皂苷连续给药3个月治疗后,疗效结果分析如下
表1文冠果总皂苷对老年痴呆临床治疗结果分析 ()
显效
有效
无效
总有效率
|
例数
12
17
1
29
百分比(%)
40%
56.67%
3.33%
96.67%
实施例13文冠果总皂苷对小儿智力低下的临床治疗作用
1. 药物与剂量:
文冠果总皂苷(纯度>75%)灌装胶囊口服,每次0.1克,一日3次,连续给药3个月后,进
行智商(Intelligence Quotient, IQ)评价。
2. 病例来源:
在医院门诊随机选择被诊断为小儿智力低下的患儿30例,其中男性患儿18例,占病例
总数的60%;女性患儿12例,占病例总数的40%。其中,8~13岁12例,5~8岁18例,平均年龄
7.8岁。
3. 诊断标准:
小儿智力低下诊断采用《中国韦氏智力量表》(CWICSY),测定患儿智商(IQ)。IQ<70分,
诊断为智力低下;IQ在50~70分之间,为轻度智力低下;IQ在35~49分之间,为中度智力低
下;IQ在20~34分之间,为重度智力低下。
4. 治疗效果:
文冠果总皂苷治疗3个月后,对进行患儿进行智商(IQ)评价,结果见表-2:显效12人,占
患儿总数的40%;有效7人,占患儿总数的23.33%;无效11人,占患儿总数的36.67%。
表2文冠果总皂苷治疗前后不同年龄段患儿IQ分布表
治疗前IQ
治疗后IQ
|
年龄段
20~34
35~49
50~70
20~34
35~49
50~70
70以上
5~8岁
3
8
5
1
4
8
3
8~13岁
2
6
4
1
5
6
2
以上患儿在服药治疗期间,均未发生任何临床不良反应。由此显示,本发明制备的高纯
度文冠果总皂苷提取物疗效确切,安全可靠。