CN101544543B - 厚朴药材中酚类化合物的纯化分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用超临界CO₂流体技术进行厚朴中酚类化合物的萃取分离的方法。所述方法包括以下步骤：将厚朴粉碎成20-60目干粉后，投入萃取釜中，对萃取釜、解析釜I和解析釜II分别进行加热，通过高压泵对萃取釜及两个解析釜注入二氧化碳，调整液体二氧化碳流速和夹带剂流速，开始萃取，并保持恒温恒压和体系的稳定，进行循环萃取；每循环30分钟，从解析釜I、解析釜II放料，得淡黄色萃取物；将上述解析釜I、解析釜II所得黄色萃取物用适量石油醚配溶解，静置，过滤，滤液回收石油醚后，用重结晶溶剂重结晶，得厚朴酚、和厚朴酚的混合总酚；混合总酚再重结晶得到厚朴酚晶体；母液浓缩后，再用重结晶溶剂重结晶得和厚朴酚晶体。

Description

厚朴药材中酚类化合物的纯化分离方法

技术领域

本发明涉及厚朴药材中酚类化合物的提取和纯化分离方法，尤其是涉及用超临界CO₂(SFE-CO₂)流体技术从厚朴药材中进行厚朴中酚类化合物如厚朴酚、和厚朴酚的萃取分离的方法。

背景技术

厚朴酚(Magnolol)与和厚朴酚(Hokolol)是中药厚朴的主要化学成分。厚朴酚与和厚朴酚属于联苯酚类化合物，其分子式见下图。近年来随着现代医学的发展，发现厚朴酚与和厚朴酚主要具有以下药效：(1)温中燥湿：用于湿浊中阻之脘腹膨胀、呕吐拉稀。(2)行气消胀：用于腹胀或腹满痛，涨痛。(3)降逆平喘：用于肺气上逆之咳喘。同时兼有抗炎、抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抑制吗啡戒断反应等药理作用。除此之外研究发现，心血管疾病及癌症无一不和氧自由基密切相关。其他神经系统、循环系统的发病过程中，氧自由也起着重要作用；致癌、促癌和癌形成的每一步都有氧自由基的产生和参与。在正常情况下，DNA氧化损伤是高频率的，机体每个细胞的DNA每天遭受约一万次氧自由侵袭，造成20多种类型氧化损伤的DNA，这些损伤多具诱变性。氧化损伤的DNA及诱变部位慢慢积累，从而导致癌症。而抗氧化剂能有效地清除自由基，延缓机体哀老，对癌症有效预防和治疗作用。

厚朴酚                和厚朴酚

厚朴酚传统的分离技术是用乙醇或者石油醚等热回流提取方法将厚朴酚从中草药中分离出来，然后浓缩得膏状物，再用柱层析方法对膏状物进行纯化，目前，分离技术逐渐在改进，出现了碱提酸沉法、水提法、碱提法。

传统技术主要是通过大量溶剂萃取，再重结晶的方法，这种分离方法提取液含杂质太多，分离比较困难，且须多次大量使用有机溶剂，工艺流程次数长，成本太大，提取率不是很高，不宜于工业生产。而碱提法容易使厚朴酚等酚性物质氧化。因此，如果进行系统、高效、低成本的高纯度厚朴酚与和厚朴酚的提取纯化一直是人们研究的课题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种高收率、高纯度、低成本的厚朴药材中酚类化合物如厚朴酚、和厚朴酚的分离纯化方法，产品纯度可达95％以上，总收率80％以上，工艺过程中减少使用溶剂95％以上，是一种理想的高纯度厚朴酚类化合物制备方法。

本发明所述的一种厚朴药材中酚类化合物的纯化分离方法，包括以下步骤：

A.将厚朴粉碎成20-60目干粉后，投入萃取釜中，对萃取釜、解析釜I和解析釜II分别进行加热，当萃取釜、解析釜I和解析釜II的温度分别达到45℃、50℃和35℃时，通过高压泵对萃取釜及两个解析釜注入二氧化碳，当压力分别达到25MPa、10MPa和6MPa时，调整液体二氧化碳流速为4.5kg/min，夹带剂流速为5ml/min，开始萃取，并保持恒温恒压和体系的稳定，进行循环萃取；

B.每循环30分钟，从解析釜I、解析釜II放料，得淡黄色萃取物；萃取时间为4小时，萃取初产物的得率12％；解析釜II获得部分厚朴酚含量高的初品，厚朴酚纯度达到90％以上；

C.将上述解析釜I、解析釜II所得黄色萃取物用适量石油醚配溶解，静置，过滤，滤液回收石油醚后，用重结晶溶剂重结晶，得厚朴酚、和厚朴酚的混合总酚，总酚纯度为95％；

D.混合总酚再重结晶得到厚朴酚晶体(晶体I)，纯度95％以上；母液浓缩后，再用重结晶溶剂重结晶得和厚朴酚晶体(晶体II)，纯度95％以上；

E.重结晶后的母液再进行浓缩，回到步骤C中重新溶解，循环利用。

所述步骤A中，所述夹带剂选自：石油醚、甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂的一种或一种以上的混合溶剂。

所述步骤C和D中，所述的重结晶为分步反复使用重结晶溶剂进行的重结晶过程。重结晶溶剂为石油醚、正己烷、环己烷、乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、甲醇的一种或一种以上。

本发明所述的制备方法与现有提取技术相比较，具有以下优点：

(1)采用超临界CO₂流体技术从厚朴中进行厚朴酚、和厚朴酚萃取分离，即可得到90％以上的厚朴酚粗提物和70％以上纯度的厚朴总酚类化合物，厚朴酚类化合物的收率在80％以上，方法简单，与传统的方法相比，使有效成分的提取率大大提高，产品的纯度大大提高，同时减少了植物资源的浪费和有机溶剂的使用，具有明显的工艺优势。

超临界流体是介于液态和气态之间的一种物质，此种物质是能在物质的温度和压力超过临界点才能存在。在用于物质萃取分离时，超临界流体兼有液体和气体的优点：密度较大，与液体接近，所以与流体分子间作用力强，比较易于溶解其它物质：黏度较小，与气体相似，所以传质速率很高。再者表面张力小，很容易渗透固体颗粒，并保持较大的流速，可以使萃取过程高效，快速地进行。

使用先进的超临界流体萃取技术，可以为制备高质量生物医药提供保证。超临界二氧化碳提取的厚朴初产物再选用少量的安全溶剂进一步重结晶，即可得到高收率、高纯度的厚朴酚类化合物。

(2)占厚朴药材十分之一的厚朴总酚类萃取物经有机溶媒重结晶后，在提取过程中有机溶剂的使用量大大减少，操作安全性得以提高，使成本降低，并且污染减少，浓缩过程也大大缩短。

(3)传统的提取方法如索氏提取一般要20多小时，冷浸法需48小时甚至更长时间，而超临界流体萃取和溶剂重结晶结合，一般在10小时以内，因而提取时间明显减少，提取周期缩短。

(4)纯化处理条件温和，工作温度低、压力小，无有害物和副废物产生，属于环境友好的、可持续发展的高新技术。克服了现有萃取需要技术需要高压的不足。

(5)适用范围广，广泛应用与制药、食品等行业。

具体实施方式

进行了至少以下五个实验，以确定超临界流体萃取厚朴药材中酚类化合物最佳方法：

实验一：

厚朴干粉5.5kg，颗粒大小在20-60目，加入到25升的超临界流体萃取釜中，用CO₂作超临界流体，流量为4.5kg/min，夹带剂流速为5ml/min。当温带升至45℃；压力达到25Mpa时开始计时，保持该条件运行4小时，然后停止，从分离罐中分离出超临界流体萃取物680g，进一步对萃取物进行重结晶分离厚朴酚及和厚朴酚，含量达到95％以上。

实验二：

厚朴干粉5.5kg，颗粒大小在20-60目，加入到25升的超临界流体萃取釜中，用CO₂作超临界流体，流量为4.5kg/min，夹带剂流速为5ml/min。当温带升至45℃；压力达到25Mpa时开始计时，保持该条件运行4.5小时，然后停止，从分离罐中分离出超临界流体萃取物690g，进一步对萃取物进行重结晶分离厚朴酚及和厚朴酚，含量达到95％以上。

实验三：

厚朴干粉5.5kg，干粉颗粒大小在20-60目，加入到25升的超临界流体萃取釜中，用CO₂作超临界流体，流量为4.5kg/min，夹带剂流速为5ml/min。当温带升至60℃；压力达到25Mpa时开始计时，保持该条件运行4小时，然后停止，从分离罐中分离出超临界流体萃取物初产品650g，进一步对萃取物进行重结晶分离厚朴酚及和厚朴酚，含量达到95％以上。

实验四：

厚朴干粉5.5kg，干粉颗粒大小在20-60目，加入到25升的超临界流体萃取釜中，用CO₂作超临界流体，流量为4.5kg/min，夹带剂流速为5ml/min。当温带升至35℃；压力达到25Mpa时开始计时，保持该条件运行3小时，然后停止，从分离罐中分离出超临界流体萃取物380g，进一步对萃取物进行重结晶分离厚朴酚及和厚朴酚，含量达到95％以上。

实验五：

厚朴干粉5.5kg，颗粒大小在20-60目，加入到25升的超临界流体萃取釜中，用CO₂作超临界流体，流量为4.5kg/min，夹带剂流速为10ml/min。当温带升至45℃；压力达到25Mpa时开始计时，保持该条件运行4小时，然后停止，从分离罐中分离出超临界流体萃取物680g，进一步对萃取物进行重结晶分离厚朴酚及和厚朴酚，含量达到95％以上。

以上五个实验是对夹带剂流量，萃取温度，萃取时间三个参数进行优化的比较例，为方便比较，具体数据总结如下表：

编号	萃取温度(℃)	夹带剂流量(ml/min)	萃取时间(小时)	萃取初品物量(克)
					实验一	45	5	4	680
实验二	45	5	4.5	690
					实验三	50	5	4	650
实验四	35	5	3	380
					实验五	45	10	4	680

因此，发明人确定了厚朴药材中酚类化合物的纯化分离方法，如下：

所述的厚朴药材中酚类化合物的纯化分离方法，包括以下步骤：

A.将厚朴粉碎成20-60目干粉后，投入萃取釜中，对萃取釜、解析釜I和解析釜II分别进行加热，当萃取釜、解析釜I和解析釜II的温度分别达到45℃、50℃和35℃时，通过高压泵对萃取釜及两个解析釜注入二氧化碳，当压力分别达到25MPa、10MPa和6MPa时，调整液体二氧化碳流速为4.5kg/min，夹带剂流速为5ml/min，开始萃取，并保持恒温恒压和体系的稳定，进行循环萃取；

B.每循环30分钟，从解析釜I、解析釜II放料，得淡黄色萃取物；萃取时间为4小时，萃取初产物的得率12％；解析釜II获得部分厚朴酚含量高的初品，厚朴酚纯度达到90％以上；

C.将上述解析釜I、解析釜II所得黄色萃取物用适量石油醚配溶解，静置，过滤，滤液回收石油醚后，用重结晶溶剂重结晶，得厚朴酚、和厚朴酚的混合总酚，总酚纯度为95％；

D.混合总酚再重结晶得到厚朴酚晶体(晶体I)，纯度95％以上；母液浓缩后，再用重结晶溶剂重结晶得和厚朴酚晶体(晶体II)，纯度95％以上；

E.重结晶后的母液再进行浓缩，回到步骤C中重新溶解，循环利用。

所述步骤A中，所述夹带剂可选自：石油醚、甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯有机溶剂的一种或一种以上的混合溶剂。

所述步骤C和D中，所述的重结晶为分步反复使用重结晶溶剂进行的重结晶过程。重结晶溶剂为石油醚、正己烷、环己烷、乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、甲醇的一种或一种以上。

根据上述方法获得的厚朴酚I晶体和和厚朴酚II晶体的检验如下：

晶体的检验

1)晶体I：无色片状结晶，mp101～103℃。与厚朴酚对照品混合，熔点不下降。将其与对照品进行TLC对照，两者斑点一致，与对照品的红外光谱图比较，两者的红外光谱图完全一致，证明晶体I为厚朴酚(magnolol)。

2)晶体II：无色针状结晶，mp87～88℃。与和厚朴酚对照品混合，熔点不下降。将其与对照品进行TLC比较，两者斑点一致，与对照品的红外光谱图比较，二者的红外光谱图完全一致，证明晶体II为和厚朴酚(honokiol)。

厚朴酚结晶的纯度检查

取制备的厚朴酚结晶和厚朴酚对照品，用甲醇制成015mg/ml溶液，分别点10μg、20μg、40μg、80μg和对照品40μg于同一硅胶G板上，以苯-甲醇(27∶1)为展开剂，1％香草醛浓硫酸显色，制备结晶与对照品均呈一色谱，未见杂质斑点，可以确定该结晶的纯度与对照品相当。

Claims (2)

1.一种厚朴药材中酚类化合物的纯化分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.将厚朴粉碎成20-60目干粉后，投入萃取釜中，对萃取釜、解析釜I和解析釜II分别进行加热，当萃取釜、解析釜I和解析釜II的温度分别达到45℃、50℃和35℃时，通过高压泵对萃取釜及两个解析釜注入二氧化碳，当压力分别达到25MPa、10MPa和6MPa时，调整液体二氧化碳流速为4.5kg/min，夹带剂流速为5ml/min，开始萃取，并保持恒温恒压和体系的稳定，进行循环萃取；所述夹带剂选自：石油醚、甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯有机溶剂的一种或一种以上的混合溶剂；

B.每循环30分钟，从解析釜I、解析釜II放料，得淡黄色萃取物；萃取时间为4小时，萃取初产物的得率12％；解析釜II获得部分厚朴酚含量高的初品，厚朴酚纯度达到90％以上；

C.将上述解析釜I、解析釜II所得黄色萃取物用适量石油醚溶解，静置，过滤，滤液回收石油醚后，用重结晶溶剂重结晶，得厚朴酚、和厚朴酚的混合总酚，总酚纯度为95％；

D.混合总酚再重结晶得到厚朴酚晶体，纯度95％以上；母液浓缩后，再用重结晶溶剂重结晶得和厚朴酚晶体，纯度95％以上；

E.重结晶后的母液再进行浓缩，回到步骤C中重新溶解，循环利用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤C和D中，所述的重结晶为分步反复使用重结晶溶剂进行的重结晶过程；重结晶溶剂为石油醚、正己烷、环己烷、乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、甲醇的一种或一种以上。