一、产品简介
黄连小檗碱,又名黄连素,外文名称berberine,系由黄连、黄柏等天然植物中提取的有效成分生物碱。分子式为C20H18NO4,相对分子质量为336.37;外观为黄色结晶性粉末,无臭,味极苦;熔点为204~206℃(分解);黄连小檗碱在热水中溶解,在水和乙醇中微溶,在氯仿中极微溶,在乙醚中难溶。
黄连含有多种生物碱,主要为小檗碱,其次是药根碱、刺檗碱、黄连碱、木兰碱、木兰花碱、表小檗碱、氧化小檗碱、异粉防己碱、甲基黄连碱、巴马亭、小檗胺、非洲防己胺碱。此外,还含有阿魏酸等。
含小檗碱的植物种类很多,如黄连、黄柏、三棵针、白屈菜、南天竹等均可作为提取黄连素的原料,其中以黄连含小檗碱的量为最高,随野生和栽培及产地的不同,黄连中小檗碱的含量也有所不同,一般含量为4%~10%。
黄连系多年生草本植物,茎高10~50cm,羽状复叶,花小,白色。黄连又名王连、支连,是毛茛科植物黄连、三角叶黄连和云连的干燥根茎,三者分别称为“味连”、“雅连”、“云连”。黄连味苦性寒,具有清热燥湿、泻火解毒等功效;黄连为著名常用中药,在方剂中的应用频率非常高。
多年来研究表明,黄连小檗碱具有降血压、降血糖、降血脂、抗凝血、抗肿瘤、抗心律失常、抗心室纤颤以及镇痛消炎等作用,对于治疗心血管、血液系统、传出神经系统等的病症有明显疗效。
黄连及复方临床常用于治疗口疮、白喉、痢疾、腹泻、百日咳、胃炎、牙周炎、萎缩性鼻炎、急性胃肠炎、呼吸道感染、结核性脑膜炎、流行性结膜炎、化脓性中耳炎;还用于治疗痔疮、脓疤疮、婴儿湿疹、胃及十二指肠溃疡、慢性胆囊炎和急性肾盂肾炎、中风后遗症和糖尿病等症。
二、绿色技术
1.提取小檗碱的主要原料是黄连,黄连为毛茛科植物,为天然草本药材,属可再生绿色资源,故此生产具有可持续性。我国川鄂湘黔山地、川西南山区、秦巴山地、川滇藏南山地,适宜种植黄连的山坡面积很广,因此,黄连小檗碱的生产具有一定潜力。
2.采用乙醇提取法、超声波提取法等方法制取小檗碱,工艺过程不加入、也不产生有害物质,过程中所用的有机溶剂等均回收利用,可实现清洁生产。
3.超声波提取法是一种有效的方法,提取工艺过程中辅以超声波处理,有效成分浸出速率快,具有提取时间短、提取得率高、污染较少、无需加热等优点,适合于中草药中这类热敏性物质的提取,是一种先进的绿色技术。
4.黄连小檗碱主要应用于制药,在心血管、传出神经系统、血液系统以及治疗糖尿病等疗效显著,是一种有益于人类的环境友好产品。
三、制造方法及投资分析
1.基本情况
提取小檗碱的方法主要有:硫酸提取法、乙醇提取法、微波提取法、石灰水提取法、超声波提取法等。比较成熟的工艺为硫酸提取法和石灰水提取法,但这两种方法的缺点是提取时间长、产品得率低、产品质量差。
目前主要应用的是乙醇提取法,而超声波提取法则具有很好的发展前景。超声提取技术的基本原理是利用超声波的空化作用,可加速植物有效成分的浸出速率;另外超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合,有利于提取。与常规提取法相比,超声波提取法具有提取时间短、产率高、无需加热等优点。
2.工艺流程
(1)乙醇提取法
黄连→投料→提取→蒸发→溶解→洗涤→精制→成品
(2)超声波提取法
黄连→浸取→超声→浓缩→酸化→分离→干燥→成品
3.主要设备及原材料
(1)主要设备
粉碎机、提取器、浓缩器、中和罐、结晶罐、超声器、膜分离器、输送泵、离心机、干燥器等。
(2)原材料
黄连、乙醇、醋酸、浓盐酸、氯化钠等。
4.投资与回报
投资500~700万元,1年~1年半即可收回投资。
四、安全生产
1.生产过程中所用的乙醇以及丙酮为易燃、易爆品,严防跑、冒、滴、漏,加强防火、防爆措施,以免发生意外。
2.回收乙醇过程中,切忌直接用火加热,操作人员应避免吸入有机溶剂蒸汽,确保安全生产。
五、环境保护
1.生产过程所产生酸水,处理达标后才能排放;乙醇等有机溶剂应回收利用,以免造成环境污染。
2.应综合利用生产过程所产生的原料废渣和纯化过程中的弃物,如制造纤维素、饲料添加剂等。
六、产品质量
1.产品标准
产品质量参考指标:
项目 | 指标 |
外观 | 黄色结晶性粉末 |
气味 | 无臭,味极苦 |
含量 | ≥97% |
水分 | ≤2% |
炽灼残渣 | ≤0.2% |
砷(以As计) | ≤0.05mg/kg |
汞(以Hg计) | ≤0.05mg/kg |
铅(以Pb计) | ≤0.05mg/kg |
铜(以Cu计) | ≤0.5mg/kg |
2.环境标志
黄连小檗碱具有降血压、降血糖、降血脂、抗凝血、抗肿瘤、抗心律失常、抗心室纤颤以及镇痛消炎等作用,对于治疗心血管、血液系统、传出神经系统等的病症有明显疗效,在制药工业中广泛使用;其生产和使用过程对环境均无害,可考虑申请中国环境标志产品认证。