制備高效液相色譜分離純化罌粟提取液中的嗎啡

（國藥集團工業有限公司廊坊分公司 河北 065001）

引言

嗎啡在鴉片中的含量為9%-17%，在罌粟桿濃縮物（CPS）中含量為10%左右[1-3]。由于嗎啡全合成成本太高，現一般仍從植物中提取獲得。現有技術中，嗎啡的提取分離方法主要有溶劑萃取法，大孔吸附樹脂分離法以及陽離子交換樹脂純化法[4]。溶劑萃取的方法需要使用大量有毒有害溶劑（如丁醇、苯、氯仿等）并在生產過程中產生大量含殘余溶劑的廢水，不利于環保和生產的安全。大孔吸附樹脂同樣涉及有機溶劑的使用（丙酮、甲醇等），且樹脂選擇性不高，提取嗎啡純度低。陽離子交換樹脂純化則產生的廢水較多，效率偏低，產品純度同樣不高。

本研究基于高效液相色譜法，開發了嗎啡的分離純化工藝，旨在提高生產效率，減少環保壓力，改進產品質量。

1.實驗部分

(1)儀器、試劑與材料

S6000液相色譜系統（華譜科儀（北京）科技有限公司），DAC 50-HB與DAC 800-HB純化系統（江蘇漢邦科技有限公司）。

分析方法所用的色譜柱C18HCE（4.6×250mm，i.d.10μm），以及分離用的色譜填料H1與H2（60μm）均購買于浙江華譜新創科技有限公司。

分析水平所用乙腈和甲酸為色譜純，購于Sigma-Aldrich公司。水為超純水。

制備水平所用乙醇、甲酸為工業級，水為純化水。

罌粟提取液來自國藥集團工業有限公司廊坊分公司。

(2)色譜條件

①樣品分析方法

色譜柱為C18HCE（4.6×250mm，10μm）。流動相A為0.1%甲酸，B為乙腈。梯度洗脫條件為0-10min，0% B；10-15min，0%-5% B；15-40min，5%-20% B；40-50min，20%-95% B。流速為1.0mL/min。柱溫為30℃。檢測波長為275nm。

②填料對比

色譜柱H1、H2的規格為4.6×250mm（裝約3g填料）。

流動相A為0.5%甲酸，B為乙醇，洗脫條件為：0-15min，0% B；15-30min，9% B；30-50min，25% B；50-70min，70% B。流速為0.6mL/min；波長：275nm。嗎啡上樣量0.5%。

③上樣量考察

色譜柱為H1（50×430mm，裝500g填料）。流動相A為0.5%甲酸，B為乙醇，洗脫條件為：0-15min，0% B；15-30min，9% B；30-50min，25% B；50-70min，70% B。流速為100mL/min；波長：275nm。嗎啡上樣量分別為2.5%、3.5%、4.5%。

④生產制備分離

色譜柱為H1（800×775mm，裝222kg填料）。上樣后0.5%甲酸洗脫1320L，之后0.5%甲酸/乙醇（91/9）洗脫880L，0.5%甲酸/乙醇（75/25）洗脫1760L，0.5%甲酸/乙醇（30/70）洗脫880L。流速37L/min；波長275nm，嗎啡上樣量3.5%。

2.結果與討論

(1)料液質量

待分離的料液由生鴉片經CPS提取、離心、硅藻土助濾、陶瓷膜過濾、H1預柱過濾得到。其中嗎啡濃度約14mg/mL。純化要求：嗎啡、可待因、蒂巴因等生物堿無交叉，所收集的嗎啡餾分經濃縮、結晶可達到99%以上純度。

(2)分離工藝優化

在分離工藝開發過程中，流動相的選擇需要考慮樣品的溶解度、各生物堿的分離選擇性，溶劑毒副作用，經濟效益以及環保要求等因素。考慮到生物堿在中性條件下易與填料表面的硅醇基發生離子作用從而影響峰型，并且生物堿在酸性條件下具有良好的水溶性[5]，因此選擇了0.5%甲酸/乙醇體系作為洗脫劑。其中，乙醇是為了調節洗脫強度，實現不同生物堿的分離，并且乙醇的毒副作用較小。

為減少乙醇的使用量，同時減少料液中強保留物質的死吸附，選用了弱保留的反相填料H1與H2作為研究對象。圖1為嗎啡0.5%上樣量時，兩填料的分離譜圖。

圖1 H1（上）與H2（下）的分離譜圖

在H1與H2上，可待因的洗脫時間基本一致，但在H1上嗎啡的洗脫更早，表明H1對嗎啡與可待因的選擇性更好。

(3)上樣量考察

上樣量關系到生產效率和成本控制。為了獲取合格餾分的同時保證足夠的收率，從而提高效率，降低生產成本。實驗考察了不同上樣量嗎啡與可待因的交叉情況，結果如表1所示。當上樣量為3.5%時，嗎啡與可待因的分離適宜，收率也比較高。當上樣量為4.5%時，原本9%乙醇才能洗脫的可待因，部分在0.5%甲酸段便洗脫，并與嗎啡有嚴重交叉。

表1 不同上樣量嗎啡的回收率

(4)生產制備分離

經過條件優化與中試驗證，最終在內徑為800mm的制備柱上進行了生產放大。制備譜圖如圖2所示。收集25-48min餾分，主峰純度85.3%，餾分經納濾濃縮[6]、結晶后可得到純度大于99%的產品。

圖2 800DAC制備譜圖

3.結論

基于高效液相色譜法，開發了嗎啡的分離純化工藝。通過比較，確定了選擇性較好的H1作為分離填料。經過優化，在乙醇/0.5%甲酸體系下，嗎啡上樣量達到了3.5%，實現了與可待因等雜質的良好分離。該工藝最終于800DAC柱上進行了生產放大，結合濃縮、結晶等后處理手段得到了純度大于99%的高品質產品。相比于萃取、樹脂純化工藝，高效色譜分離工藝具有效率高、收率高、廢水少、產品質量好等優勢。