青蒿素的工业生产流程

青蒿素的工业生产流程
吉财2013122691
青蒿是我国的传统中药，民间用于消暑、退热、治感冒等，青蒿还具有抗疟、抗血吸虫、抗病毒与增强机体免疫等作用。

在我国数百名科学工作者的协作中，从青蒿中提取了它的抗疟有效成分，一种新型倍半萜内酯，后命名为青蒿素，青蒿素为无色针状结晶，分子式为
C15H22O5，其结构式如图1
，熔点为156-157℃,易溶于氯仿、丙酮、乙酸乙酯
和苯，可溶于乙醇、乙醚，微溶于冷石油醚，几乎
不溶于水。

因其具有特殊的过氧基团，对热不稳定，
易受湿、热和还原性物质的影响而分解[1] 。

国内外
大量的理化试验、药理研究和临床应用表明青蒿素
是抗疟的有效成分，认为青蒿素的发现是抗疟研究
史上的重大突破，并成为世界卫生组织推荐的抗疟
药品，特别是对脑型疟疾和抗氯喹性疟疾有很好疗
效[2]。

近年来青蒿素的抗疟活性在世界范围内被广泛关注，在疟疾流行地区青蒿素的需求量增加。

此后又发展了一系列现已作为正式抗疟药物的青蒿素的衍生物，此时我国研制的青蒿素类抗疟药物以高效、安全、对抗药性疟疾有特效而风靡全球，1995年蒿甲醚被WTO列入国际药典，这是我国第一个被国际公认的独创新药。

青蒿素的化学结构十分独特，自上市至今20多年，尚未发生抗药性的病例。

1 仪器、试剂与材料
50ml圆底烧瓶、回流冷凝管、721型分光光度计(上海分析仪器厂)、分析天平（上海精科天平厂）、微量移液管（上海求精玻璃仪器厂）、电热恒温水浴锅、恒温烘箱、干燥器、柱层析、硅胶薄层板（由青岛海洋化工厂生产，薄层层析板用硅胶G加0.3%CM C-Na制备而成。

显色剂为2%香草醛--浓硫酸（1：1）混合液。

喷雾后，电吹风加热显色）等。

乙醚、乙醇、氢氧化钠、乙酸乙酯、异丙醇、石油醚均为分析纯。

青蒿的原材料及其标准样由海裕药业提供。

2 方法与步骤
2.1提取
称取100g青蒿叶粉(过30目筛)，加入8倍石油醚（800毫升，沸程60—90℃），水浴55℃搅拌回流提取5小时，第二次提取加入6倍石油醚（600毫升，沸程60—90℃），水浴55℃搅拌回流提取3小时，第三次提取加入4倍石油醚（400毫升，沸程60—90℃），水浴55℃搅拌回流提取2小时，得滤液一、二、三，分装，渣子回收尽石油醚重复使用。

2.2柱层析
2.2.1装柱
2倍原料硅胶（200克100—200目），干法装柱：打开层析柱的下端阀门，在柱的上端入一漏斗，硅胶经漏斗成一细流慢慢均匀地加入柱中，中间不能间断，装好后，柱上端放一层脱脂棉，压紧，填实，用石油醚走通即可上药。

2.2.2上药
将提取滤液按先后次序加入柱中（先加第一次提取滤液），完后用200ml石油醚洗涤。

2.2.3洗脱
洗脱液为石油醚---异丙醇（体积比95：5）混合液。

分段（每100毫升为一段）收集，薄层检测（展开剂为石油醚--乙醚=6：4），收集合格段。

2.3浓缩
先常压浓缩（温度小于70℃）青蒿素段层析液，然后减压再浓缩至有晶体析出为止，静置12小时，过滤得粗晶和母液。

母液再减压浓缩再结晶，合并两次粗晶，剩下母液可与下批一起再上柱。

2.4重结晶
将结晶用90%乙醇60毫升加热（温度小于70℃）溶解，趁热真空抽滤，滤液静置12小时结晶，过滤，母液再减压浓缩再结晶过滤，合并晶体，60℃真空烘干得产品0.40克，收率0.40%。

2.5定性定量测定
2.5.1定性测定：硅胶薄层检测法吸取一定量样品青蒿素溶液，点样于以硅胶G制作的薄板上，在距薄层一端1.5厘米平行线上点7个样品点，间隔9毫米，其中2、6位上点对照样品溶液，采用石油醚（沸程60—90℃）：乙醚= 6 ：4作展开剂，再挥去溶剂，喷以显色剂2%香草醛—浓硫酸，在80℃箱中烘半小时取出，结果青蒿素的色点由黄变绿再变为海蓝色。

同时可根据海蓝色斑点的深浅和大小与对照品比较，粗略估算与结果一致。

（1）工艺简单，操作容易，周期短，成本底，收率高：
1）所需设备简单，在选溶剂时选用了可回收溶剂—石油醚，它降低成本的同时也保护了环境；
2）目前对青蒿素的提取主要有：水蒸汽蒸馏[3]、有机溶剂萃取[4-6]、超临界流体萃取[7]、微波萃取等方法[8]。

水蒸汽蒸馏法工艺简单，操作容易，周期较长，成本低，但只适用于青蒿中挥发性成分的提取，不能提取青蒿素；有机溶剂法提取青蒿素，工艺路线成熟，操作容易，周期短，成本底，易于工业化；超临界流体萃取和微波萃取周期短，但成本太高，不适用于工业化生产；
3）它与传统的冷提相比增加了加热和搅拌，从而缩短了时间，提高了提取效率。

（2）溶剂---石油醚（沸程60—90℃）：在选择溶剂时有乙醚、氯仿、正己烷、石油醚可选，最后选取了石油醚，是因为参照了文献[13 ]，氯仿和乙醚在波长200-240nm之间有很强的杂质峰，其中氯仿提取产物中杂质峰最强，乙醚次之，此两种溶剂的杂质峰远远大破碎原料浸泡（石油醚）搅拌、加热（反复进行）合并提取液硅胶柱层析精品粗品浸膏浓缩结晶重结晶于石油醚。

正己烷虽然杂质峰较弱，但提取率较石油醚低。

考虑到乙醚和氯仿的挥发性、刺激性气味和正己烷回收温度较高，超过了60℃，而青蒿素在温度超过60℃以后则过氧桥结构被很快破坏，完全失去药效。

所以4种溶剂中石油醚为较适宜的溶剂。

（3）吸附剂---硅胶：
1）它是应用最广泛的一种吸附剂，化学惰性强，具有较大的吸附量，易制备不同类型、孔径、表面积的多孔硅胶[14]；
2）易再生：用600℃的火烧就可以再生，从而节约能源，降低成本。

（4）原料粉碎度---30目：粉碎是天然产物制备过程中的必要环节，可增加原料的表面积，促进有效成分的溶解与传递，加速有效成分的浸出；但过细，原料比表面积太大，吸附作用增强，反而影响扩散速度，同时影响过滤，最终影响提取率[15]。

参考文献
[1]于宗德，孙芳华,青蒿素理化性质及其测定方法的研究进展[J],江西农业大学学报，1999,4:606-611.
[2]陈杨，朱世民，陈洪渊,青蒿素类抗疟研究进展,药学学报，1998，33(3):234-239.
[3] 屠呦呦，药学学报，1981,16(5):366. [4] Vonwiller S C，Planta Med,1993,32(5):59-62.
[5] Klayman D L，J of Nat Prod、2004,47(4):715.
[6] Singh A,.Planra Med,1998,54(6):474.
[7] 葛发欢,中药材,1995,18(6):316.
[8] Xu Zhu J,Huang D Z,et al.Tetrahed ron,1986,42:819-828.
[9] Schmid G,Hofheinz W.J.Am.Chem.Soc.,2005,114:974-979.
[10] MeiXG,Huang W,Wang C G,Production of taxol by two-phase culture Tax us cell suspension[J].Biotechnology(生物技术),2000,10(1):10-12.
[11] Hu P，Yuan Y J, Miao Z Q.Effccts of fed-batch carbohy-drate,nitrogen phosphorus on grow th of Taxus chinensisvar mairei cell during su spension culture[J].Chin Tradit Herb Drugs(中草药),2002,33(1):28-31.
[12] Shen X K,Yan K D,L uo Z Y.Determ of artcm is in content by ultravio let meter[J].Chin Pham A nal(药物分析杂志)，1999,3(2):24-26.
[13] 张积强，陈强，青蒿中青蒿素含量的测定，陕西化工1996（3）：34-35.
[14] 韦国锋，覃特云，提取青蒿素实验条件的研究，左江民族医学学报，1999，17（2）：137.
[15] 李国栋，周全，赵长文，青蒿素类药物的研究现状[J],中国药学杂志，1998,33(7):385.。