制备高效液相色谱分离纯化罂粟提取液中的吗啡

（国药集团工业有限公司廊坊分公司 河北 065001）

引言

吗啡在鸦片中的含量为9%-17%，在罂粟杆浓缩物（CPS）中含量为10%左右[1-3]。由于吗啡全合成成本太高，现一般仍从植物中提取获得。现有技术中，吗啡的提取分离方法主要有溶剂萃取法，大孔吸附树脂分离法以及阳离子交换树脂纯化法[4]。溶剂萃取的方法需要使用大量有毒有害溶剂（如丁醇、苯、氯仿等）并在生产过程中产生大量含残余溶剂的废水，不利于环保和生产的安全。大孔吸附树脂同样涉及有机溶剂的使用（丙酮、甲醇等），且树脂选择性不高，提取吗啡纯度低。阳离子交换树脂纯化则产生的废水较多，效率偏低，产品纯度同样不高。

本研究基于高效液相色谱法，开发了吗啡的分离纯化工艺，旨在提高生产效率，减少环保压力，改进产品质量。

1.实验部分

(1)仪器、试剂与材料

S6000液相色谱系统（华谱科仪（北京）科技有限公司），DAC 50-HB与DAC 800-HB纯化系统（江苏汉邦科技有限公司）。

分析方法所用的色谱柱C18HCE（4.6×250mm，i.d.10μm），以及分离用的色谱填料H1与H2（60μm）均购买于浙江华谱新创科技有限公司。

分析水平所用乙腈和甲酸为色谱纯，购于Sigma-Aldrich公司。水为超纯水。

制备水平所用乙醇、甲酸为工业级，水为纯化水。

罂粟提取液来自国药集团工业有限公司廊坊分公司。

(2)色谱条件

①样品分析方法

色谱柱为C18HCE（4.6×250mm，10μm）。流动相A为0.1%甲酸，B为乙腈。梯度洗脱条件为0-10min，0% B；10-15min，0%-5% B；15-40min，5%-20% B；40-50min，20%-95% B。流速为1.0mL/min。柱温为30℃。检测波长为275nm。

②填料对比

色谱柱H1、H2的规格为4.6×250mm（装约3g填料）。

流动相A为0.5%甲酸，B为乙醇，洗脱条件为：0-15min，0% B；15-30min，9% B；30-50min，25% B；50-70min，70% B。流速为0.6mL/min；波长：275nm。吗啡上样量0.5%。

③上样量考察

色谱柱为H1（50×430mm，装500g填料）。流动相A为0.5%甲酸，B为乙醇，洗脱条件为：0-15min，0% B；15-30min，9% B；30-50min，25% B；50-70min，70% B。流速为100mL/min；波长：275nm。吗啡上样量分别为2.5%、3.5%、4.5%。

④生产制备分离

色谱柱为H1（800×775mm，装222kg填料）。上样后0.5%甲酸洗脱1320L，之后0.5%甲酸/乙醇（91/9）洗脱880L，0.5%甲酸/乙醇（75/25）洗脱1760L，0.5%甲酸/乙醇（30/70）洗脱880L。流速37L/min；波长275nm，吗啡上样量3.5%。

2.结果与讨论

(1)料液质量

待分离的料液由生鸦片经CPS提取、离心、硅藻土助滤、陶瓷膜过滤、H1预柱过滤得到。其中吗啡浓度约14mg/mL。纯化要求：吗啡、可待因、蒂巴因等生物碱无交叉，所收集的吗啡馏分经浓缩、结晶可达到99%以上纯度。

(2)分离工艺优化

在分离工艺开发过程中，流动相的选择需要考虑样品的溶解度、各生物碱的分离选择性，溶剂毒副作用，经济效益以及环保要求等因素。考虑到生物碱在中性条件下易与填料表面的硅醇基发生离子作用从而影响峰型，并且生物碱在酸性条件下具有良好的水溶性[5]，因此选择了0.5%甲酸/乙醇体系作为洗脱剂。其中，乙醇是为了调节洗脱强度，实现不同生物碱的分离，并且乙醇的毒副作用较小。

为减少乙醇的使用量，同时减少料液中强保留物质的死吸附，选用了弱保留的反相填料H1与H2作为研究对象。图1为吗啡0.5%上样量时，两填料的分离谱图。

图1 H1（上）与H2（下）的分离谱图

在H1与H2上，可待因的洗脱时间基本一致，但在H1上吗啡的洗脱更早，表明H1对吗啡与可待因的选择性更好。

(3)上样量考察

上样量关系到生产效率和成本控制。为了获取合格馏分的同时保证足够的收率，从而提高效率，降低生产成本。实验考察了不同上样量吗啡与可待因的交叉情况，结果如表1所示。当上样量为3.5%时，吗啡与可待因的分离适宜，收率也比较高。当上样量为4.5%时，原本9%乙醇才能洗脱的可待因，部分在0.5%甲酸段便洗脱，并与吗啡有严重交叉。

表1 不同上样量吗啡的回收率

(4)生产制备分离

经过条件优化与中试验证，最终在内径为800mm的制备柱上进行了生产放大。制备谱图如图2所示。收集25-48min馏分，主峰纯度85.3%，馏分经纳滤浓缩[6]、结晶后可得到纯度大于99%的产品。

图2 800DAC制备谱图

3.结论

基于高效液相色谱法，开发了吗啡的分离纯化工艺。通过比较，确定了选择性较好的H1作为分离填料。经过优化，在乙醇/0.5%甲酸体系下，吗啡上样量达到了3.5%，实现了与可待因等杂质的良好分离。该工艺最终于800DAC柱上进行了生产放大，结合浓缩、结晶等后处理手段得到了纯度大于99%的高品质产品。相比于萃取、树脂纯化工艺，高效色谱分离工艺具有效率高、收率高、废水少、产品质量好等优势。