CN102557980B - 结晶制备高纯辣椒碱单体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及结晶技术领域的一种结晶制备高纯辣椒碱单体的方法。其生产方法是将原料辣椒碱类化合物加入溶剂中，在20-50℃的恒定温度下搅拌溶解，连续搅拌10-60分钟后过滤，滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，经过1-10个小时温度降至-20-10℃，结晶完全后过滤分离，用溶剂洗涤晶体，将晶体在30-55℃下干燥3-6个小时。重复上述步骤2-4次，即可得纯度≥95％的辣椒碱单体，质量收率≥70％。本方法工艺简单，成本较低，绿色环保，适合大规模生产。
Description
技术领域
本发明属于结晶技术领域，特别涉及一种制备辣椒碱单体的溶剂结晶方法。具体说是一种采用溶剂冷却结晶技术从辣椒碱类化合物粗品中分离制备高纯辣椒碱单体的方法。通过此方法得到辣椒碱单体纯度达到95％以上，质量收率≥70％，适于工业化生产。
背景技术
辣椒碱类化合物，广泛用于医药、食品、农药、军事和涂料等重要领域，具有镇痛、消炎、杀菌、虫害防治、治疗肠胃病和癌症等作用。辣椒碱类化合物的最主要成分是辣椒碱单体，约占69％，其药理作用主要通过辣椒碱来实现。辣椒碱的化学结构式如下图所示：
然而，不同企业和批次的辣椒碱类化合物中各组分的绝对及相对含量都有差异，辣椒碱单体的含量较低，质量难以控制，这导致辣椒碱类化合物在医药领域的应用受到限制。此外由于辣椒碱单体与其他同系物化学结构和理化性质非常接近，分离难度很大，因此许多科研单位和企业大多以辣椒碱类化合物为原料研究外用药，产品附加值极低。
目前，已公布的专利基本采用亲和色谱柱等吸附方法对辣椒碱单体进行纯化。专利CN200610068854公开了一种亲和色谱柱纯化单体辣椒碱的方法，将辣椒碱粗品用干法或湿法，小心上到预先处理好的亲和色谱柱上，用有机溶剂洗脱，分步收集，得到的洗脱液减压浓缩蒸去溶剂，得到辣椒碱。专利CN200710114310和CN200810060471分别利用高速逆流色谱和模拟移动床系统得到高纯度的辣椒碱单体。专利CN200910148379发明了一种大孔吸附树脂制备辣椒碱单体的方法，它包括：辣椒精油或辣椒粉的酒精萃取，大孔吸附树脂的分离纯化，单体粗品重结晶等工艺步骤。专利CN201010548635以辣椒总碱为原料，经低压硅胶柱色谱分离、石油醚等溶剂洗脱、HPLC分析等主要工序得到辣椒碱和二氢辣椒碱。
以上方法虽均能制备高纯辣椒碱单体，但其共同的缺点主要有以下三个方面：(1)使用大孔吸附树脂或色谱系统，设备昂贵，工艺繁琐，生产成本高；(2)溶剂用量大、种类多，回收困难，造成环境污染；(3)辣椒碱单体处理量小，生产周期长，不利于工业化生产。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种制备辣椒碱单体的溶剂结晶方法。本方法工艺和设备简单，生产成本低；有机溶剂用量少，回收方便，有利于环境保护；所得辣椒碱单体纯度可达95％以上，质量收率达到70％以上，可实现工业化大规模生产。
本发明的目的是提供一种制备辣椒碱单体的溶剂结晶方法，其步骤如下：
将原料辣椒碱类化合物粗品加入溶剂中，在20-50℃的温度下搅拌溶解，连续搅拌10-60分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，经过1-10个小时温度降至-20-10℃；结晶完全后过滤分离，用溶剂洗涤晶体，干燥；重复上述步骤2～4次，即可得到高纯辣椒碱单体。溶剂选自水、正丁烷、乙醇、二氯甲烷、乙醚、异丙醚、正丁醚或甲苯的一种或者它们的混合溶剂；原料在溶剂中的浓度为5g/L-30g/L。
所述的原料辣椒碱类化合物粗品中辣椒碱类化合物的色谱质量含量大于50％。
所述的结晶是在搅拌条件下，搅拌速度为100r/min-600r/min。
所述的结晶后用溶剂洗涤晶体的溶剂选自水、正丁烷、乙醇、二氯甲烷、乙醚、异丙醚、正丁醚或甲苯的一种或者它们的混合。
所述的干燥在通风或真空条件下干燥3-6个小时，干燥温度30-55℃。
本发明提供的制备辣椒碱单体的溶剂结晶方法，产品高效液相色谱(HPLC)含量达到95％以上，质量收率达到70％以上，产品质量符合国内外最新药典标准，且适用于工业化生产。
附图说明
图1应用本发明工艺得到的辣椒碱单体高效液相色谱(辣椒碱单体保留时间17.583min)。
具体实施方式
实施例1：
溶剂结晶法制备辣椒碱单体：
将24.85g质量纯度为50％原料天然辣椒碱类化合物粗品加入1L乙醇水溶液中，在30℃的恒定温度下搅拌溶解，连续搅拌40分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，搅拌速度为100r/min，经过1个小时温度降至-15℃；结晶完全后进行过滤分离，用乙醇水溶液洗涤晶体，将晶体在35℃下真空干燥4个小时；重复上述步骤4次，得到辣椒碱单体晶体产品8.86g。
HPLC检测辣椒碱单体含量：98.34％
产品质量收率：70.12％
实施例2：
溶剂结晶法制备辣椒碱单体：
将7.26g质量纯度为60％原料天然辣椒碱类化合物粗品加入0.5L二氯甲烷中，在25℃的恒定温度下搅拌溶解，连续搅拌60分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，搅拌速度为400r/min，经过2个小时温度降至5℃；结晶完全后进行过滤分离，用二氯甲烷洗涤晶体，将晶体在30℃下通风干燥5个小时；重复上述步骤2次，得到辣椒碱单体晶体产品3.42g。
HPLC检测辣椒碱单体含量：95.73％
产品质量收率：75.16％
实施例3：
将10.23g质量纯度为70％原料天然辣椒碱类化合物粗品加入0.5L乙醚中，在35℃的恒定温度下搅拌溶解，连续搅拌20分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，搅拌速度为600r/min，经过8个小时温度降至-10℃；结晶完全后进行过滤分离，用乙醚洗涤晶体，将晶体在30℃下真空干燥6个小时；重复上述步骤2次，得到辣椒碱单体晶体产品5.20g。
HPLC检测辣椒碱单体含量：98.03％
产品质量收率：71.19％
实施例4：
将15.75g质量纯度为80％原料天然辣椒碱类化合物粗品加入1L异丙醚中，在40℃的恒定温度下搅拌溶解，连续搅拌30分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，搅拌速度为500r/min，经过4个小时温度降至10℃；结晶完全后进行过滤分离，用异丙醚洗涤晶体，将晶体在50℃下通风干燥4.5个小时；重复上述步骤3次，得到辣椒碱单体晶体产品9.39g。
HPLC检测辣椒碱单体含量：96.65％
产品质量收率：72.03％
实施例5：
溶剂结晶法制备辣椒碱单体：
将5.00g质量纯度为90％原料天然辣椒碱类化合物粗品加入1L正丁醚中，在35℃的恒定温度下搅拌溶解，连续搅拌45分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，搅拌速度为200r/min，经过5个小时温度降至-20℃；结晶完全后进行过滤分离，用正丁醚洗涤晶体，将晶体在55℃下真空干燥5.5个小时；重复上述步骤2次，得到辣椒碱单体晶体产品3.42g。
HPLC检测辣椒碱单体含量：97.11％
产品质量收率：73.83％
实施例6：
溶剂结晶法制备辣椒碱单体：
将4.96g质量纯度为65％原料天然辣椒碱类化合物粗品加入0.3L甲苯和0.2L正丁烷中，在45℃的恒定温度下搅拌溶解，连续搅拌35分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，搅拌速度为600r/min，经过10个小时温度降至0℃；结晶完全后进行过滤分离，用甲苯和正丁烷混合液洗涤晶体，将晶体在55℃下通风干燥3.5个小时；重复上述步骤3次，得到辣椒碱单体晶体产品2.50g。
HPLC检测辣椒碱单体含量：96.23％
产品质量收率：74.62％
实施例7：
将12.79g质量纯度为75％原料天然辣椒碱类化合物粗品加入0.1L二氯甲烷和0.4L乙醚的混合液中，在50℃的恒定温度下搅拌溶解，连续搅拌25分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，搅拌速度为300r/min，经过6个小时温度降至10℃；结晶完全后进行过滤分离，用二氯甲烷和乙醚洗涤晶体，将晶体在40℃下真空干燥4个小时；重复上述步骤3次，得到辣椒碱单体晶体产品7.19g。
HPLC检测辣椒碱单体含量：97.81％
产品质量收率：73.31％
实施例8：
将30.00g质量纯度为85％原料天然辣椒碱类化合物粗品加入0.3L乙醇和0.7L异丙醚中，在20℃的恒定温度下搅拌溶解，连续搅拌10分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，搅拌速度为100r/min，经过7个小时温度降至-20℃；结晶完全后进行过滤分离，用乙醇和异丙醚洗涤晶体，将晶体在45℃下通风干燥3个小时；重复上述步骤4次，得到辣椒碱单体晶体产品19.80g。
HPLC检测辣椒碱单体含量：95.42％
产品质量收率：74.12％
Claims (3)
1.一种结晶制备高纯辣椒碱单体的方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
将原料辣椒碱类化合物粗品加入溶剂中，在20‐50℃的温度下搅拌溶解，连续搅拌10‐60分钟后过滤；滤液移入结晶器内，在搅拌下进行冷却结晶，经过1‐10个小时温度降至‐20‐10℃；结晶完全后过滤分离，用溶剂洗涤晶体，干燥；重复上述步骤2～4次，即可得到高纯辣椒碱单体；溶剂选自水、正丁烷、乙醇、二氯甲烷、乙醚、异丙醚、正丁醚或甲苯的一种或者它们的混合溶剂；原料在溶剂中的浓度为5g/L‐30g/L；原料辣椒碱类化合物粗品中辣椒碱类化合物的色谱质量含量大于50%。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的结晶是在搅拌条件下，搅拌速度为100r/min‐600r/min。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的干燥在通风或真空条件下干燥3‐6个小时，干燥温度30‐55℃。
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