CN101085727A

CN101085727A - 一种从生姜中制备6－姜酚和8－姜酚的方法

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Publication number: CN101085727A
Application number: CN 200710043442
Authority: CN
Inventors: 宣伟东; 卞俊; 陈海飞; 王朝武; 袁兵; 鲍蕾蕾; 成熙; 周静静
Original assignee: NO 411 HOSPITAL OF PLA
Current assignee: NO 411 HOSPITAL OF PLA
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2027-07-05
Also published as: CN100595183C

Abstract

本发明涉及一种从生姜中制备6－姜酚和8－姜酚的方法，其特征在于，鲜姜切片，低温烘干，粉碎，过100筛，姜粉以乙酸乙酯或丙酮加热回流提取，或采用浸泡法提取，分别提取三次，合并提取液，减压回收溶剂，得提取物浸膏，而后用乙酸乙酯溶解，柱层析硅胶拌样，干法上硅胶柱，以石油醚乙酸乙酯混和溶剂梯度洗脱，TLC检测洗脱进程，减压回收溶剂，得到8－姜酚和6－姜酚的粗品。以上粗品分别上Sephadex LH20凝胶柱，以氯仿－甲醇混和溶剂为流动相洗脱，TLC检测洗脱进程，分别收集含有较纯8－姜酚和6－姜酚的洗脱液，减压回收溶剂，分别得到8－姜酚和6－姜酚的纯品，HPLC法检测含量。本发明的优点是操作简单，产品收率高，能同时提取两种产品。

Description

一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法

技术领域

本发明涉及一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法，尤其涉及一种从生姜中提取、分离和纯化6-姜酚和8-姜酚的制备方法，属于天然活性产物制备方法技术领域。

背景技术

生姜是日常生活中必不可少的一种常用食物，也是中医药学中一味重要中药。药用生姜是姜的新鲜根茎，亦即鲜姜，味辛，性微温，归肺、脾、胃经。解表散寒，温中止呕，化痰止咳。主治风寒感冒、胃寒呕吐、寒痰咳嗽。现代研究发现，生姜具有提高消化酶活性、保护胃粘膜细胞、抑制血小板凝聚、降血脂、抗肿瘤、抗运动病、消除自由基、抗氧化、防腐抑菌等多方面生物活性。生姜的化学成分主要为挥发油、姜辣素和二苯基庚烷三大类。挥发油中含有近百种成分，主要为萜类物质。姜辣素为多种物质构成的混合物，结构中多含有3-甲氧基-4-羟基苯基官能团，根据该官能团连接的脂肪链不同分为姜醇类、姜烯酚类、姜酮类、姜二酮类、姜二醇类等不同的类型。二苯基庚烷类化合物是一类具有1，7-二取代苯基并以庚烷骨架为母体结构的化合物的统称，可分为线性二苯基庚烷类和环状二苯基庚烷类化合物。

姜酚类化合物是生姜的辛辣成分，也是姜的重要活性部位。其结构中包含3-甲氧基-4-羟基苯基官能团、侧链β-羟基酮基官能团及饱和烃链。侧链n＝4时即为6-姜酚，n＝6时为8-姜酚。6-姜酚亦称6-姜酮醇、姜酚、6-姜醇，在生姜中含量较高，其结构如下：

国内外对姜酚及其同系物的分子结构、药理作用作了大量研究，证实姜酚具有抗晕、心血管、降压、降血脂、抗血小板、中枢神经、抗肿瘤、抗氧化、抗炎、防腐杀虫、驱虫、护肤美容等广泛的作用。构效关系研究表明其生物活性与烃链的长度、烃基的亲脂性、侧链羟基、羰基的取代形式、芳香环上烃基、甲氧基的取代形式密切相关，其中以6-姜酚和8-姜酚的效果最为显著。因此，姜酚类化合物可以开发用于药品、保健食品、化妆品和绿色农药等。

目前，国内外对姜酚类化合物的活性研究较多，对其分离纯化的研究较少。因此，开展姜酚类化合物的提取、富集和分离纯化研究对该类化合物的进一步开发具有重要的价值和实用意义。文献查新发现，中国专利CN1651383A公布了一种天然结晶姜酚的制备方法。该方法采用含水有机溶剂(乙醇、甲醇、丙酮等)提取鲜姜或干姜的姜酚成分，通过预处理获得高姜酚含量的粗提取物，再经柱层析、重结晶等步骤得到高纯度姜酚结晶。但该法中提取物须经溶剂萃取预处理，重结晶方法存在收率不高的问题。中国专利CN1616391A公布了一种从生姜中分离6-姜酚的方法。采用丙酮浸泡得到姜油树脂，硅胶柱分离制备粗姜酚，再经高效液相分离、大孔树脂分离得到较纯6-姜酚。该法工艺路线较长，其中高效液相分离容易受仪器条件限制，制备量较少，不适合工业化生产；大孔树脂纯化方法存在吸附导致的收率下降的缺点。以上两种方法均为6-姜酚单一成分的分离制备，现有文献未涉及同时制备6-姜酚和8-姜酚的工艺方法。

以上可知，现有制备工艺步骤相对较长，操作繁琐，产品得率不高，可作为实验室小量产品的制备，较难应用于大规模的生产，且均为6-姜酚单一产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单，产品收率高的从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法，其特征在于，采用有机溶剂提取生姜成分、提取物经硅胶柱层析得粗品，粗品经Sephadex LH20凝胶柱层析纯化后得到高纯度的6-姜酚和8-姜酚两个活性天然产物，其工艺步骤为：

第一步.原料处理：将新鲜生姜洗净切片，低温烘干后粉碎，过100目筛；

第二步.姜酚的提取：姜粉置于圆底烧瓶或回流提取装置，用有机溶剂加热回流或浸泡提取，按姜粉∶有机溶剂1∶2～3，V/V的比例，加热回流的时间为每次1-3小时；浸泡期间采用有机溶剂循环或搅拌，单次浸泡时间不少于24小时，每批姜粉提取2-4次，合并提取液；

第三步.回收溶剂：在0～40℃下，用旋转蒸发仪减压回收步骤(2)收得到的提取液得到姜的提取物，压力为0.07-0.1Mpa；

第四步.硅胶柱层析：将步骤(3)所得提取物，以1∶2～3比例加入乙酸乙酯溶解，以层析用硅胶拌样，提取物与拌样硅胶的重量比为1∶3～5；待乙酸乙酯挥发干净后，干法上装柱硅胶，提取物与装柱硅胶的重量比为1∶20～30，经石油醚-乙酸乙酯梯度洗脱，柱层析洗脱剂石油醚沸点为60～90℃，石油醚与乙酸乙酯的体积比为1∶0→10∶1。薄层层析(TLC)检测，收集含8-姜酚和6-姜酚的洗脱液部分，按步骤(3)方法回收溶剂后分别得到8-姜醇和6-姜醇粗品；

第五步.Sephadex LH20凝胶柱纯化：步骤(4)所得8-姜醇和6-姜醇粗品，用粗品重量与流动相(氯仿-甲醇1∶1，V/V)的体积比为1∶2～3溶解、过滤，分别湿法上Sephadex LH20凝胶柱，以甲醇-氯仿1∶1，V/V为流动相洗脱，流速为自然流速，TLC检测洗脱进程，收集较纯组分，回收溶剂，得8-姜醇和6-姜醇纯品，高效液相法(HPLC)测定含量。

所述提取用有机溶剂为乙酸乙酯或丙酮；所述硅胶为100～200目或200～300目柱层析用硅胶；所述的步骤(4)和步骤(5)中，TLC的条件为：硅胶GF₂₅₄板，展开剂为：环己烷∶乙酸乙酯∶甲醇(8∶4∶0.5，V/V/V)，以8-姜醇和6-姜醇为对照，直立上行展开，紫外254nm或碘蒸汽显色；所述的步骤(5)中，柱层析流动相为甲醇与氯仿混和溶剂，氯仿与甲醇的体积比为1∶0.8→1∶1.2，Sephadex LH20预先用流动相浸泡24小时，湿法装柱，流动相平衡后备用，装量的径高比为1∶30→1∶40；所述的步骤(5)中溶解粗品的溶剂为甲醇-氯仿流动相；所述的步骤(5)中的HPLC条件为：C₁₈ 250×4.6mm色谱柱，甲醇∶水(65∶35，V/V)为流动相，流速：1.0mL·min^-1，检测波长280nm。

按本发明所述制备方法，8-姜酚的得率为0.096％(以鲜姜计算)，纯度≥99.0，6-姜酚的得率为0.326％(以鲜姜计算)，纯度≥99.5。所得的8-姜酚和6-姜酚可用于药品、食品和化妆品等。

本发明的优点是：操作简单，对仪器和设备要求低，提取物直接进行硅胶柱分离，避免溶剂萃取、高效液相分离等手段。凝胶柱层析纯化具备上样量大，无吸附，可多次快速重复利用的优点，不纯产物可作为粗品重复进入下一循环。经本方法可分别得到高纯度的8-姜酚和6-姜酚，产品收率高，适合工业化生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

将鲜姜5kg洗净，切成薄片，60℃以下烘干，置粉碎机中粉碎，过100目筛。将上述姜酚置于2L圆底烧瓶，按姜粉∶乙酸乙酯(1∶2～3，V/V)的比例，加入乙酸乙酯，加热回流提取3次，每次2小时，合并提取液，40℃以下用旋转蒸发仪减压回提取液，压力为0.08-0.1Mpa，得提取物浸膏250g；

以上浸膏用400mL乙酸乙酯溶解，加入750g 200～300目柱层析用硅胶拌样，水浴加热使乙酸乙酯挥干后，装入直径为φ10cm预先加入5.0kg空白硅胶(200～300目)的柱中，先用10 BV石油醚(60～90℃)洗脱，再用8 BV石油醚∶乙酸乙酯(20∶1，V/V)洗脱，最后用石油醚∶乙酸乙酯(10∶1，V/V)洗脱，TLC检测洗脱进程(硅胶GF₂₅₄板，展开剂：环己烷∶乙酸乙酯∶甲醇8∶4∶0.5，V/V/V，直立上行展开，紫外254nm或碘蒸汽显色)，分别合并收集较纯的8-姜酚和6-姜酚组分，40℃以下减压回收溶剂，得到8-姜酚粗品7.2g，6-姜酚粗品20.4g。

分别取8-姜酚和6-姜酚粗品7.2g，用20mL流动相(甲醇-氯仿1∶1，V/V)溶解，过滤，湿法上预先用流动相平衡好的φ5cm×150cm Sephadex LH20凝胶柱(装量高120cm)，以自然流速洗脱，TLC检测洗脱进程，收集较纯的8-姜酚或6-姜酚组分，40℃以下减压回收溶剂，分别得到终产物8-姜酚4.8g，6-姜酚粗品经重复上样、层析，得纯品16.3g。经HPLC检测，8-姜酚的含量为99.14％，得率为0.096％(以鲜姜计算)，1.92％(以提取物计算)。6-姜酚的含量为99.72％，得率为0.326％(以鲜姜计算)，6.53％(以提取物计算)。

Sephadex LH20凝胶柱以流动相洗脱至无洗脱物后再重复使用。

本实施例中，提取溶剂可用丙酮代替乙酸乙酯。

实施例2：

将鲜姜2kg洗净，切成薄片，60℃以下烘干。置粉碎机中粉碎，过100目筛，装入1000mL三角烧瓶。按姜粉∶丙酮(1∶2-3，V/V)的比例，加入丙酮，密闭浸泡24小时，浸泡期间每隔4小时振摇1次；重复浸泡3次，合并提取液，40℃以下减压回收溶剂，得提取物浸膏80g。

以上浸膏用200mL乙酸乙酯溶解，加入250g 200～300目柱层析用硅胶拌样，水浴加热使乙酸乙酯挥干后，装入直径为φ6.0cm预先加入2kg空白硅胶(200～300目)的柱中，先用10 BV石油醚(60～90℃)洗脱，再用8 BV石油醚∶乙酸乙酯(20∶1，V/V)洗脱，最后用石油醚∶乙酸乙酯(10∶1，V/V)洗脱，TLC检测洗脱进程。分别合并收集较纯的8-姜酚和6-姜酚组分，40℃以下减压回收溶剂，得到8-姜酚粗品2.5g，6-姜酚粗品6.8g。

分别取8-姜酚和6-姜酚粗品2.5g，用少量5mL流动相(甲醇-氯仿1∶1，V/V)溶解。湿法上预先用流动相平衡好的φ3.0cm×120cm Sephadex LH20凝胶柱(装量高100cm)，以自然流速洗脱，TLC检测洗脱进程，收集较纯的8-姜酚或6-姜酚组分，40℃以下减压回收溶剂，分别得到终产物8-姜酚1.48g，6-姜酚5.4g。经HPLC检测，8-姜酚的含量为99.26％，得率为0.074％(以鲜姜计算)，1.85％(以提取物计算)。6-姜酚的含量为99.64％，得率为0.27％(以鲜姜计算)，6.75％(以提取物计算)。

Sephadex LH20凝胶柱以流动相洗脱至无洗脱物后再重复使用。

本实施例中，提取溶剂可用乙酸乙酯代替丙酮。

产物I(6-姜酚)：无色油状液体，有辛辣气味。EI-MSm/z(％)：294(M⁺)，276，194，150，137(100)，122。¹H-NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.10(1H，d，J＝8.8Hz，H-5’)，6.96(1H，s，H-2’)，6.70(1H，d，J＝8.8Hz，H-6’)，3.90(1H，m，H-6)，3.85(3H，s，H-OCH3)，2.94(2H，dd，J＝7.2，4.4Hz，H-9)，2.85(2H，dd，J＝7.2，4.4Hz，H-10)，2.56(2H，m，H-7)，1.78-1.52(8H，m)，0.71(3H，t，J＝7.2Hz，H-1)。¹³C-NMR(CDCl₃，125 MHz)δ：13.80(C-1)，22.37(C-2)，29.02(C-3)，24.93(C-4)，36.36(C-5)，67.58(C-6)，49.24(C-7)，211.24(C-8)，45.16(C-9)，31.52(C-10)，132.43(C-1’)，111.13(C-2’)，146.55(C-3’)，143.88(C-4’)，114.53(C-5’)，120.50(C-6’)，55.64(C-OCH₃)。

产物II(8-姜酚)：浅黄色固体，有辛辣气味，mp 32～35℃。EI-MS m/z(％)：322(M⁺)，308，276，194，150，137(100)，122，91。¹H-NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.10(1H，d，J＝8.8Hz，H-5’)，6.75(1H，s，H-2’)，6.69(1H，d，J＝8.8Hz，H-6’)，4.29(1H，m，H-8)，3.89(3H，s，H-OCH₃)，2.76(2H，dd，J＝7.2，4.4Hz，H-11)，2.75(2H，dd，J＝7.2，4.4Hz，H-12)，2.55(2H，m，H-9)，1.59-1.40(12H，m)，0.78(3H，t，J＝7.2Hz，H-1)。¹³C-NMR(CDCl₃，125MHz)δ：13.95(C-1)，22.47(C-2)，28.97(C-3)，25.80(C-4)，29.05(C-5)，29.41(C-6)，36.33(C-7)，67.558(C-8)，49.18(C-9)，211.31(C-10)，45.23(C-11)，31.71(C-12)，132.42(C-1’)，110.94(C-2’)，146.40(C-3’)，143.848(C-4’)，114.40(C-5’)，120.510(C-6’)，55.64(C-OCH₃)。

Claims

1.一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法，其特征在于，采用有机溶剂提取生姜成分、提取物经硅胶柱层析得粗品，粗品经Sephadex LH20凝胶柱层析纯化后得到高纯度的6-姜酚和8-姜酚两个活性天然产物，其工艺步骤为：

第二步.姜酚的提取：姜粉置于圆底烧瓶或回流提取装置，用有机溶剂加热回流或浸泡提取，按姜粉：有机溶剂1∶2～3，V/V的比例，加热回流的时间为每次1-3小时；浸泡期间采用有机溶剂循环或搅拌，单次浸泡时间不少于24小时，每批姜粉提取2-4次，合并提取液；

第四步.硅胶柱层析：将步骤(3)所得提取物，以重量体积比1∶2～3加入乙酸乙酯溶解，以层析用硅胶拌样，提取物与拌样硅胶的重量比为1∶3～5；待乙酸乙酯挥发干净后，干法上装柱硅胶，提取物与装柱硅胶的重量比为1∶20～30，经石油醚-乙酸乙酯梯度洗脱，柱层析洗脱剂石油醚沸点为60～90℃，石油醚与乙酸乙酯的体积比为1∶0→10∶1，薄层层析(TLC)检测，收集含8-姜酚和6-姜酚的洗脱液部分，按步骤(3)方法回收溶剂后分别得到8-姜醇和6-姜醇粗品；

第五步.Sephadex LH20凝胶柱纯化：步骤(4)所得8-姜醇和6-姜醇粗品，用粗品重量与流动相(氯仿-甲醇1∶1，V/V)的重量体积比为1∶2～3溶解，过滤，分别湿法上Sephadex LH20凝胶柱，以甲醇-氯仿1∶1，V/V为流动相洗脱，流速为自然流速，TLC检测洗脱进程，收集较纯组分，回收溶剂，得8-姜醇和6-姜醇纯品，高效液相法(HPLC)测定含量。

2.根据权利要求1所述的一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法，其特征在于，所述提取用有机溶剂为乙酸乙酯或丙酮。

3.根据权利要求1所述的一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法，其特征在于，所述硅胶为100～200目或200～300目柱层析用硅胶。

4.根据权利要求1所述的一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法，其特征在于，步骤(4)和步骤(5)中，TLC的条件为：硅胶GF₂₅₄板，展开剂为：环己烷∶乙酸乙酯∶甲醇(8∶4∶0.5，V/V/V)，以8-姜醇和6-姜醇为对照，直立上行展开，紫外254nm或碘蒸汽显色。

5.根据权利要求1所述的一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，柱层析流动相为甲醇与氯仿混和溶剂，氯仿与甲醇的体积比为1∶0.8→1∶1.2，溶解粗品的溶剂为甲醇-氯仿流动相。

6.根据权利要求1所述的一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，Sephadex LH20预先用流动相浸泡24小时，湿法装柱，流动相平衡后备用，装量的径高比为1∶30→1∶40。

7.根据权利要求1所述的一种从生姜中制备6-姜酚和8-姜酚的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中的HPLC条件为：C₁₈ 250×4.6mm色谱柱，甲醇∶水(65∶35，V/V)为流动相，流速：1.0mL·min^-1，检测波长280nm。