CN101250104A - 从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法 - Google Patents

Abstract

一种从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法，将干八角果按常规技术粉碎、脱油并晾干，将八角渣晾干后，用工业乙醇回流提取脱油后的八角渣，合并提取液浓缩为浸膏；再用热水溶解、热水浴、吸油、过滤；浓缩后将该液体经中性大孔吸附树脂除杂，用碱性阴离子交换树脂纯化，再使所得莽草酸粗品挥发溶剂后溶于热水中，加入丙酮冷冻结晶、重结晶即得莽草酸精品。本方法采用乙醇提取并用不同树脂分别吸附杂质、莽草酸，大量减少了水溶性杂质的影响，提取液容易过滤、无须超滤设备，且树脂吸附量高、层析速度快，节省了大量有机溶剂、降低了生产成本，产品纯度高。

Description

从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法

技术领域

本发明涉及一种从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法.

背景技术

八角茴香(Illicium verum Hook.f.)系木兰科八角属植物，是我国南方重要的“药食同源”经济树种，主要分布我国广西、云南、四川等省份，其中干燥成熟果实含芳香油、脂肪油及蛋白质、树脂等，为我国特产香辛料和中药，也是居家必备调料，在食品及香料领域有着广泛的应用。除此以外，八角果还含有另一种重要的有效成分莽草酸(Shikimic Acid，3，4，5-三羟基-1-环己烯-1-羧酸)，其在大红八角中的含量约为5％～8％，在毒八角中的含量达10％以上，但毒八角资源稀少，所以工业上一般从大红八角中提取莽草酸。莽草酸是一种重要的医药合成原料。抗流感药物磷酸奥司米韦(商品名为达菲：Tamiflu)是目前治疗H5N1感染的有效药物，而从八角茴香和地枫皮中提炼出的莽草酸是生产达菲的先导化合物，目前瑞士的罗氏公司生产的抗流感药物的莽草酸原料主要依赖从中国进口。由临床试验表明：莽草酸本身也具有抗炎、镇痛、抗血栓形成作用，并对血小板聚集及凝血有一定的影响。

目前生产莽草酸的技术主要有：一、非极性溶剂脱脂后的八角渣用乙醇或甲醇回流，所得到的浸膏依次水沉、醇沉、再浓缩、脱色、然后采用混合溶剂进行结晶、重结晶。此方法的缺点是流程复杂，且莽草酸在水沉、醇沉、脱色等过程中的夹带相当严重，产品损失较多，粗提物中莽草酸含量不高、粘度很大、色素较多、给结晶带来很大麻烦。二、膜处理法，对水蒸汽提油后的八角渣进行水提取，水提取物采用微滤、超滤、纳滤以得到小分子的莽草酸水性溶液，浓缩后在有机溶剂中结晶、重结晶。此方法的缺点是提取到大量的水溶性高分子物质，过滤时对设备的要求很高，在高压下进行，危险性较大，且生产效率也不高。三、采用阴阳离子树脂交换、强碱液洗脱、除盐。此方法缺点是用强碱做洗脱液造成粗品中含有碱，在除碱、盐的过程中消耗大量的酸性阳离子树脂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法，这种方法不仅简单有效，而且明显减少提取过程中的产品损失、降低能量及生产资料消耗。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明的方法是将干八角果按常规技术粉碎后，以非极性溶剂脱除八角油；其特征是将脱油后的八角渣凉干后，用工业乙醇回流提取脱油后的八角渣，合并提取液浓缩为浸膏；再用热水溶解、沉淀、吸油、过滤；浓缩后将该液体经中性大孔吸附树脂除杂，用碱性阴离子交换树脂纯化，再使所得莽草酸粗品挥发溶剂后溶于热水中，加入丙酮冷冻结晶、重结晶即得莽草酸精品。

回流提取脱油后的八角渣时，工业乙醇的浓度是80％-85％；提取用量及时间为：每次乙醇的加入容积量与八角渣原料重量比分别为3倍、2.5倍、2倍、2倍，提取时间分别为3、3、2.5、2小时。

用热水溶解浸膏时水的体积比及温度为：浸膏∶热水＝1∶5～7；在75～85℃的热水浴中加热一小时。

用中性大孔吸附树脂除杂时，大孔吸附树脂的用量及洗脱液为：树脂用量为八角原料重量的0.6～0.8倍；用蒸溜水洗脱至无色或PH为中性，并收集洗脱液浓缩至原体积的四分之一。

用碱性阴离子交换树脂纯化时，碱性阴离子交换树脂的用量及洗脱液为：树脂用量为八角原料重量的1.0～1.2倍；先用蒸溜水洗脱至颜色很浅，后改用浓度为20％～25％的醋酸洗脱至颜色很浅，收集醋酸洗脱液。

莽草酸粗品挥发溶剂后溶于50～60℃的热水中达饱和后加入2倍体积的丙酮冷冻结晶，结晶温度-10℃、时间一周。

申请人经多次改进试验条件和方法对不同产地的大红八角进行研究，都取得了理想的效果，采用乙醇提取并用不同树脂分别吸附杂质、莽草酸，大量减少了水溶性杂质的影响，提取液容易过滤、无须超滤设备，且树脂吸附量高、层析速度快，节省了大量有机溶剂、降低了生产成本，产品纯度高；而且用石油醚脱油得到的八角茴香油可直接做为化工原料，也可用来提取茴香精油。

附图说明

图1是本发明的莽草酸提取工艺流程图。

图2是采用GC-MS技术分析得到的莽草酸产品总离子流量图。

图3是用本技术提取的莽草酸产品的HPLC图。

图4是由桂林莱茵生物科技公司提供、含量≥99.9％的莽草酸标准品的HPLC图。

具体实施方式

本发明要解决的技术问题是利用简单有效的方法克服莽草酸在提取过程中的损失，利用醋酸的易挥发性、可回收性的特点做洗脱剂。通过反复试验表明：强碱性阴离子交换树脂中的201*7(717型)，比同类的碱性阴离子交换树脂交换能力强，容量大；AB-8大孔吸附树脂中的D-101型具有更好的除杂效果。采用本发明的技术，可明显节省劳动力及生产资料成本，能充分利用八角原料。

本发明的工艺步骤主要概括为：干八角果粉碎、非极性溶剂脱油、脱油后的八角渣通过有机溶剂萃取得到浸膏、浸膏经热水溶解并弃去沉淀物，再用吸附树脂进一步纯化得到莽草酸粗品、莽草酸粗品采用丙酮溶剂结晶、重结晶得到精品。

干八角果的粉碎可按常规技术粉碎至30～40目，以石油醚(沸程：60℃～90℃)做溶剂采用回流装置回流提取3小时，料剂比(g/ml)为：1∶3～3.5，然后在60～90℃、真空压力为-0.05～0.08MPa的条件下分离出八角油树脂。

具体工艺步骤如下：

I、将脱油后的八角渣充分凉干至不粘手的细小粉末状后，用浓度为80％～85％的工业乙醇回流提取脱油后的八角渣4次，每次乙醇的加入容积量与八角渣原料重量比约为3倍、2.5倍、2倍、2倍，提取时间分别为3、3、2.5、2小时，合并提取液后真空浓缩至密度为1.3～1.4g/mL的浸膏。本措施打破了人们的传统观念，即认为莽草酸易溶于水，一般采用水提取。本方法采用一定浓度的乙醇提取，避免了采用水提取得到的大量水溶性杂质的影响，所得提取液容易过滤，只需简单的真空抽滤，无须超滤等设备，虽然水比乙醇易得，但乙醇可回收再用，同时用水提取后要蒸发大量的水，能量消耗也大。

II、将上述得到的浸膏用热水溶解，浸膏∶热水＝1∶5～7的质量比，在75℃～85℃的热水浴中加热约一小时，吸取上层少量油脂，然后静置到室温、过滤得红色滤液。

III、将上述得到的红色滤液浓缩至原体积的三分之一得深红色的液体(PH＝2.8～3.5)，再将上述深红色的液体加入到装有中性大孔吸附树脂的柱中，用蒸溜水洗脱至无色或PH为中性。树脂用量约为八角原料重量的0.6～0.8倍。本措施用中性大孔吸附树脂吸附杂质时洗脱液用水就可以，且反复试验表明：与下一步用的强碱性阴离子交换树脂结合使用能起到很好的除杂效果，比常规的阴阳离子吸附树脂结合使用、用强碱液洗脱，操作要方便得多。

IV、浓缩上述洗脱液至原体积的四分之一，然后将浓缩液加入到装有强碱性阴离子交换树脂的柱中，树脂用量约为八角原料重量的1.0～1.2倍。先用蒸溜水洗脱至颜色很浅，后改用浓度为20％～25％的醋酸洗脱至颜色很浅为止，收集醋酸洗脱液真空浓缩得莽草酸粗品。本措施用一定浓度的醋酸洗脱强碱性阴离子交换树脂柱，利用醋酸的易挥发性，醋酸可回收再用。反复试验表明醋酸与莽草酸的交换速率可观。此方法节省了大量的有机溶剂、降低了劳动成本；而以往的方法是用强碱洗脱碱性阴离子交换树脂柱，再用H-型阳离子交换树脂除盐、使莽草酸盐还原成莽草酸，此方法的缺点是树脂的用量不易控制，无机盐和莽草酸盐容易混进产品。

V、所得莽草酸粗品在空气中挥发溶剂即得到淡黄色的莽草酸固体，将莽草酸固体溶于50～60℃的热水中达到饱和后加入2倍体积的丙酮冷冻结晶、重结晶即得莽草酸精品。

实施例1：

取干大红八角果粉500克碎至30～40目以石油醚(沸程：60℃～90℃)1.5L做溶剂采用回流装置回流提取3小时，然后在60～90℃的条件下真空分离出八角油树脂得脱油的八角渣，并将八角渣在空气中凉干。将凉干后的八角渣依次用1.5L、1.25L、1.0L、1.0L 85％的乙醇分别回流3、3、2.5、2小时，合并提取液后真空浓缩至密度为1.3～1.4g/mL的浸膏。将所得的浸膏溶于5倍体积的热水中并在约78℃的条件下加热约一小时，去上层少量油脂、冷却、沉淀、过滤得桔红色液体。将所得液体用已处理好的400g中性大孔吸附树脂201*7(717型)进行柱层析，用水洗脱至浅色，收集洗脱液并浓缩至原体积的1/4得深红色的液体。将深红色的液体用已处理好的600g强碱性阴离子交换树脂D-101型进行柱层析，先用水洗脱至浅色，再用22％的醋酸洗脱至几乎无色。收集醋酸洗脱液浓缩得黄色固体，将所得固体溶于50℃左右的热水形成饱和溶液后再加入两倍体积的丙酮冷冻结晶，结晶物再用丙酮重结晶，提取率为3.5％，最终产品纯度为98.5％。

实施例2

取干大红八角果粉800g粉碎至30～40目以石油醚(沸程：60℃～90℃)2.2L做溶剂采用回流装置回流提取3小时，然后在60～90℃的条件下真空分离出八角油树脂得脱油的八角渣，并将八角渣在空气中凉干，将凉干后的八角渣依次用2.4L、2.0L、1.6L、1.6L 85％的乙醇分别回流3、3、2.5、2小时，合并提取液后真空浓缩至密度为1.3～1.4g/mL的浸膏。将所得的浸膏溶于7倍体积的热水中并在约80℃的条件下加热约一小时，去上层少量油脂、冷却、沉淀、过滤得桔红色液体。将所得液体用已处理好的560g中性大孔吸附树脂201*7(717型)进行柱层析，用水洗脱至浅色，收集洗脱液并浓缩至原体积的1/4得深红色的液体。将深红色的液体用已处理好的880g强碱性阴离子交换树脂D-101型进行柱层析，先用水洗脱至浅色，再用20％的醋酸洗脱至几乎无色。收集醋酸洗脱液浓缩得黄色固体，将所得固体溶于50℃左右的热水形成饱和溶液后再加入两倍体积的丙酮冷冻结晶，结晶物再用丙酮重结晶，提取率为3.3％。产品纯度为98.0％。

实施例3：

取干大红八角果粉1Kg粉碎至30～40目以石油醚(沸程：60℃～90℃)3.2L做溶剂采用回流装置回流提取3小时，然后在60～90℃的条件下真空分离出八角油树脂得脱油的八角渣，并将八角渣在空气中凉干。将凉干后的八角渣依次用3.0L、2.5L、2.0L、2.0L 80％的乙醇分别回流3、3、2.5、2小时，合并提取液后真空浓缩至密度为1.3～1.4g/mL的浸膏。将所得的浸膏溶于6倍体积的热水中并在约76℃的条件下加热约一小时，去上层少量油脂、冷却、沉淀、过滤得桔红色液体。将所得液体用已处理好的600g中性大孔吸附树脂201*7(717型)进行柱层析，用水洗脱至浅色，收集洗脱液并浓缩至原体积的1/4得深红色的液体。将深红色的液体用已处理好的1000g强碱性阴离子交换树脂D-101型进行柱层析，先用水洗脱至浅色，再用25％的醋酸洗脱至几乎无色。收集醋酸洗脱液浓缩得黄色固体，将所得固体溶于50℃左右的热水形成饱和溶液后再加入两倍体积的丙酮冷冻结晶，结晶物再用丙酮重结晶，提取率为3.55％，最终产品纯度为98.6％。

实施例4：

取干大红八角果粉1Kg粉碎至30～40目以石油醚(沸程：60℃～90℃)3.3L做溶剂采用回流装置回流提取3小时，然后在60～90℃的条件下真空分离出八角油树脂得脱油的八角渣，并将八角渣在空气中凉干，将凉干后的八角渣依次用3.0L、2.5L、2.0L、2.0L 80％的乙醇分别回流3、3、2.5、2小时，合并提取液后真空浓缩至密度为1.3～1.4g/ml的浸膏。将所得的浸膏溶于6.5倍体积的热水中并在84℃的条件下加热约一小时，去上层少量油脂、冷却、沉淀、过滤得桔红色液体。将所得液体用已处理好的650g中性大孔吸附树脂201*7(717型)进行柱层析，用水洗脱至浅色，收集洗脱液并浓缩至原体积的1/4得深红色的液体。将深红色的液体用已处理好的1100g强碱性阴离子交换树脂D-101型进行柱层析，先用水洗脱至浅色，再用25％的醋酸洗脱至几乎无色。收集醋酸洗脱液浓缩得黄色固体，将所得固体溶于50℃左右的热水形成饱和溶液后再加入两倍体积的丙酮冷冻结晶，结晶物再用丙酮重结晶，提取率为3.60％，最终产品纯度为98.2％。

Claims (6)

1.一种从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法，将干八角果按常规技术粉碎、以非极性溶剂脱除八角油；其特征是将脱油后的八角渣凉干后，用工业乙醇回流提取脱油后的八角渣，合并提取液浓缩为浸膏；再用热水溶解、沉淀、吸油、过滤；浓缩后将该液体经中性大孔吸附树脂除杂，用碱性阴离子交换树脂纯化，再使所得莽草酸粗品挥发溶剂后溶于热水中，加入丙酮冷冻结晶、重结晶即得莽草酸精品。

2.如权利要求1所述的从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法，其特征是回流提取脱油后的八角渣时，工业乙醇的浓度是80％～85％；提取用量及时间为：每次乙醇的加入容积量与八角渣原料重量比分别为3倍、2.5倍、2倍、2倍，提取时间分别为3、3、2.5、2小时。

3.如权利要求1所述的从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法，其特征是用热水溶解浸膏时水的体积比及温度为：浸膏∶热水＝1∶5～7；在75～85℃的热水浴中加热一小时。

4.如权利要求1所述的从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法，其特征是中性大孔吸附树脂除杂时，大孔吸附树脂的用量及洗脱液为：树脂用量为八角原料重量的0.6～0.8倍；用蒸溜水洗脱至无色或PH为中性，并收集洗脱液浓缩至原体积的四分之一。

5.如权利要求1所述的从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法，其特征是用碱性阴离子交换树脂纯化时，碱性阴离子交换树脂的用量及洗脱液为：树脂用量为八角原料重量的1.0～1.2倍；先用蒸溜水洗脱至颜色很浅，后改用浓度为20％～25％的醋酸洗脱至颜色很浅，收集醋酸洗脱液。

6.如权利要求1所述的从大红八角果中提取高纯度莽草酸的方法，其特征是莽草酸粗品挥发溶剂后溶于50～60℃的热水中达饱和后加入2倍体积的丙酮冷冻结晶，结晶温度-10℃、时间一周。

Images