CN103059039A - 一种提取青蒿素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提取青蒿素的方法,其中,该方法包括将含有青蒿素的植物原料与浓度为大于或等于30体积%且小于50体积%的低级脂肪醇的水溶液接触,使得到青蒿素的含量不低于0.005重量%的醇提液;再将上述醇提液用大孔吸附树脂柱进行分离,并收集含有青蒿素的洗脱液,分离过程中采用的洗脱剂为浓度不低于75体积%的甲醇水溶液、浓度不低于70体积%的乙醇水溶液或浓度不低于40体积%的丙酮水溶液;再将含有青蒿素的洗脱液浓缩并结晶。采用本发明的提取方法,能够获得纯度和收率较高的青蒿素。
Description
技术领域
本发明涉及一种提取青蒿素的方法。
背景技术
青蒿素是一种具有过氧桥的倍半萜内酯类化合物,其结构如式(Ⅰ)所示。研究表明,青蒿素具有热不稳定性的特点,且在植物体内含量很低(武陵山区的植物中含量为0.4-0.8%,其它地区的植物中含量为0.1-0.4%),因此对提取工艺的要求极为严格,一般应该满足以下要求:(1)提取溶剂必须是低沸溶剂;(2)工艺尽可能简短;(3)吸附脱色剂尽可能减少损失;(4)温度条件尽可能维持在80℃以下。
目前已报道的青蒿素的提取方法有溶剂汽油法、丙酮-硅胶柱层析法、低沸汽油-超短粗型球扩孔硅胶法、稀醇法、CO2超临界萃取法等。尽管溶剂汽油法工艺流程短,但是工业生产收率不理想,而且需要消耗大量汽油,操作和贮存中很不安全。此外,回收汽油需要消耗大量的热能,且产品中腊质容易超标。丙酮-硅胶柱层析法、低沸汽油-超短粗型球扩孔硅胶法,粗提溶出物多,分离难度大,且成本高。在提取生产过程中损失大,收率低,且操作安全性差,产品质量不稳定,工艺应用难度大。该工艺流程复杂,浓缩过程中热不稳定性增强,且工艺性损失大。CO2超临界萃取是植物单体提取研究的发展趋势,在青蒿素提取研究也有报道,提取率可达95%以上,工艺路线简单,但设备投入成本太大,而且运行成本很高,产品成本市场无法接受,工业应用难度较大。
CN101130548B公开了一种提取制备高含量青蒿素的方法,该方法包括采用50-80体积%的乙醇、异丙醇或丙酮从黄花蒿中提取,经过粗过滤、板框过滤或离心得粗滤液,粗滤液加入纯净水稀释至含水50-70体积%后冷却到室温、沉淀、板框过滤或离心去除沉淀得清液,清液用装有D-101、AB-8、ADS-17或HP20型号的大孔吸附树脂柱进行上样吸附,吸附饱和的树脂柱首先用1倍柱体积的50体积%的工业乙醇洗脱,接着用2倍柱体积的50体积%的工业乙醇洗脱,将洗脱液浓缩液结晶和重结晶。该方法需要经过三次过滤和一次加水稀释并冷却沉淀的操作、需要用两种浓度的乙醇进行梯度洗脱,因此,过程较为复杂,而且可能会由于设备投资较大、过程管理和控制较复杂、成本较高等原因而影响其实现产业化。
CN102603768A公开了一种使用大孔吸附树脂分离纯化青蒿素的方法,该方法包括采用72体积%的甲醇于60℃提取两次,过滤,合并滤液,滤液中加水稀释至甲醇浓度为62体积%,过滤,滤液用高效加压泵上pipo-02大孔吸附树脂柱进行分离,其中,洗脱过程中,用3倍柱体积的62体积%的甲醇洗脱,再用3倍柱体积的85体积%的甲醇洗脱,将洗脱液浓缩后结晶与重结晶。该方法中没有提供关于产品质量、收率等相关信息而无法考证其分离结果的可行性。此外,该方法需要经过至少两次过滤和一次加水稀释并等待冷却沉淀的操作,柱分离过程为加压泵驱动系统,需要用两种浓度的甲醇进行梯度洗脱,因此,操作工艺较为复杂。此外,该方法所用的pipo-02树脂为专利申请人(广州牌牌生物科技有限公司)自行研制的特定树脂。由于特种树脂的粒径很小(48-75μm)而使整个分离过程必须是在高压输液泵的驱动下才能完成,从而导致分离设备中的泵、层析柱、管道等均应为耐高压设备,这在设备成本、运行成本和生产规模上大大限制了其产业化。
发明内容
本发明的目的是为了克服采用现有的方法提取青蒿素纯度和收率较低的缺陷,而提供一种新的提取青蒿素的方法。
本发明公开了一种提取青蒿素的方法,其中,该方法包括将含有青蒿素的植物原料与浓度为大于或等于30体积%且小于50体积%的低级脂肪醇的水溶液接触,使得到青蒿素的含量不低于0.005重量%的醇提液;再将上述醇提液用大孔吸附树脂柱进行分离,并收集含有青蒿素的洗脱液,分离过程中采用的洗脱剂为浓度不低于75体积%的甲醇水溶液、浓度不低于70体积%的乙醇水溶液或浓度不低于40体积%的丙酮水溶液;再将所述含有青蒿素的洗脱液浓缩并结晶。
本发明的发明人发现,采用浓度为大于或等于30体积%且小于50体积%的低级脂肪醇的水溶液对含有青蒿素的植物原料中的成分进行提取,在后续的用大孔吸附树脂进行纯化的过程中,采用浓度不低于75体积%的甲醇水溶液、浓度不低于70体积%的乙醇水溶液或浓度不低于40体积%的丙酮水溶液作为洗脱剂并能够实现将青蒿素基本上与其它杂质分开,然后再将所述含有青蒿素的洗脱液浓缩并结晶后,能够得到纯度和收率均较高的青蒿素。即,本发明巧妙地将上述醇提、大孔吸附树脂柱分离以及重结晶三者相结合,从而实现有效地提取青蒿素的目的,得到收率和纯度均更高的青蒿素。此外,与采用溶剂汽油法中使用石油醚或汽油作为提取溶剂相比,本发明采用低级脂肪醇的水溶液作为提取溶剂,在所述提取溶剂的运输、贮藏和使用过程中,在安全性上更具优势。
本发明的发明人还发现,采用现有的溶剂汽油法对青蒿素进行提取,每次提取完成后要对单元操作中投入的石油醚或溶剂汽油进行浓缩回收。以每天从10吨含青蒿素的植物原料中提取青蒿素计算,平均每天至少要浓缩80千升的石油醚或溶剂汽油,需要消耗大量的热能。而根据本发明的一种优选实施方式,当该方法还包括将大孔吸附树脂的流出液循环用作含有青蒿素的植物原料的提取溶剂时,在节能方面具有更为显著优势。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明提供的提取青蒿素的一种具体方式的工艺流程图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供的提取青蒿素的方法包括将含有青蒿素的植物原料与浓度为大于或等于30体积%且小于50体积%的低级脂肪醇的水溶液接触,使得到青蒿素的含量不低于0.005重量%的醇提液;再将上述醇提液用大孔吸附树脂柱进行分离,并收集含有青蒿素的洗脱液,分离过程中采用的洗脱剂为浓度不低于75体积%的甲醇水溶液、浓度不低于70体积%的乙醇水溶液或浓度不低于40体积%的丙酮水溶液;再将所述含有青蒿素的洗脱液浓缩并结晶。
根据本发明,所述含有青蒿素的植物原料的种类为本领域技术人员公知,例如,可以为黄花蒿叶。此外,所述含青蒿素的植物原料可以以碎叶片状或粉末状的形式使用。
根据本发明,优选情况下,所述低级脂肪醇的水溶液的浓度为30-40重量%,这样能够得到纯度更高的青蒿素。其中,所述低级脂肪醇可以为现有的各种碳原子数小于8的脂肪醇,优选为C1-C5的一元醇。所述C1-C5的一元醇的具体实例可以包括但不限于甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇和3-戊醇中的一种或多种,优选为甲醇和/乙醇。
本发明对所述低级脂肪醇的用量没有特别地限定,可以根据含有青蒿素的植物原料的用量进行合理地选择,例如,以100重量份的含有青蒿素的植物原料为基准,所述低级脂肪醇的用量可以为2-20重量份。
根据本发明,将青蒿素的植物原料与低级脂肪醇的水溶液接触的目的将青蒿素溶解在低级脂肪醇的水溶液中。本发明对所述接触的方式没有特别地限定,可以采用本领域技术人员公知的各种方式进行。例如,可以在常温下将含有青蒿素的植物原料浸泡在低级脂肪醇的水溶液中(即常温静置浸提法),也可以在搅拌条件下、在常温下将含有青蒿素的植物原料浸泡在低级脂肪醇的水溶液中(常温搅拌浸提法),也可以在常温下让低级脂肪醇的水溶液连续通过含有青蒿素的植物原料(常温渗漉法),或者也可以在微波条件下将含有青蒿素的植物原料浸泡在低级脂肪醇的水溶液中(微波提取法),或者也可以在超声波条件下将含有青蒿素的植物原料浸泡在低级脂肪醇的水溶液中(超声波提取法),还可以在回流条件下将含有青蒿素的植物原料浸泡在低级脂肪醇的水溶液中(热回流提取法)。对此本领域技术人员能够知悉,在此将不再赘述。
在本发明中,所述常温均指25℃。
本发明对将含有青蒿素的植物原料与低级脂肪醇的水溶液接触的条件没有特别地限定,只要能够使得至少部分的青蒿素溶解在低级脂肪醇的水溶液中,使得到青蒿素的含量不低于0.005重量%的醇提液即可。例如,所述接触的条件通常包括接触的温度和接触的时间。所述接触的温度可以在较宽的范围内进行选择和变动,但为了更有利于青蒿素的提取,所述接触的温度优选为25℃至低级脂肪醇的沸点。接触时间延长有利于青蒿素的进一步提取,为了得到青蒿素较高的醇提液,所述接触的时间通常不低于1小时。具体地,不同的接触方式对应的接触时间有较大的差异,例如,常温静置浸提法的接触时间通常为6-12小时;常温搅拌浸提法的接触时间通常为2-4小时;微波辅助提取法或超声波辅助提取法的接触时间通常为0.5-1小时;热回流提取法的接触时间通常为1-2小时。
根据本发明的一种具体实施方法,将含有青蒿素的植物原料用浓度为大于或等于30体积%且小于50体积%的甲醇和/或乙醇水溶液进行提取,过滤得到醇提液。需要说明的是,如果采用热回流提取法(提取温度超过30℃),则将上述醇提液用大孔吸附树脂柱进行分离之前,为了避免对大孔吸附树脂造成破坏,需要将所述醇提液冷却至常温。本领域技术人员应该容易理解的是,在采用甲醇和/或乙醇水溶液进行提取的过程中,一次提取可能还不能足以将含有青蒿素的植物原料中的青蒿素进行充分提取,因此,为了充分利用原料,优选按照上述方法对同一批含有青蒿素的植物原料中的青蒿素进行2-5次提取,并将各次提取的产物依次用大孔树脂进行上样吸附后再用洗脱剂进行洗脱。
根据本发明,所述大孔吸附树脂柱中填充的大孔吸附树脂优选为非极性大孔吸附树脂至中极性大孔吸附树脂。
本领域技术人员公知,非极性大孔吸附树脂一般是指电荷分布均匀,在分子水平上不存在正负电荷相对集中的极性基团的树脂,大部分为苯乙烯、二乙烯苯聚合物。而中极性大孔吸附树脂内存在酯基一类的极性基团,具有一定的极性,常见的是聚丙烯酸酯型聚合物,以多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂。具体地,所述大孔吸附树脂特别优选牌号为SP825L(非极性)、SP207(非极性)、ADS-5(非极性)、ADS-8(中极性)、D101-1(非极性)、HP10(非极性)、LSA-10(弱极性)、LSA-20(弱极性)、LSA-21(中极性)、LSA-30(非极性)、LSA-33(中极性)和XDA-6(中极性)中的一种或多种的大孔吸附树脂。
根据本发明,如上所述,所述大孔吸附树脂为聚合物(聚苯乙烯系聚合物和/或聚丙烯酸系聚合物),其中可能还残留有未聚合的单体以及其它添加剂,因此,为了避免这些物质对分离过程造成影响并提高分离产物的纯度,在将上述醇提液用首次使用的新的大孔吸附树脂柱进行分离之前,还优选将大孔吸附树脂柱中填充的大孔吸附树脂进行预处理。所述预处理的方法可以采用本领域技术人员公知的各种方法进行,例如,可以包括以下步骤:先在25℃下用乙醇浸泡12-24小时,再用乙醇淋洗至出水不浑浊,然后用水洗至无乙醇味,接着用浓度为3-5重量%的盐酸浸泡2-4小时,水洗至中性,再用浓度为2-3重量%的氢氧化钠浸泡2-4小时,水洗至中性。
本发明对将所述醇提液用大孔吸附树脂柱进行分离的条件没有特别地限定,一般地,所述分离条件包括温度、大孔吸附树脂柱中填充的大孔吸附树脂的用量、醇提液的流速以及洗脱剂的流速。所述温度可以在较宽的范围内进行选择和变动,例如,可以为20-50℃。所述大孔吸附树脂的用量可以根据醇提液中青蒿素的浓度和体积来进行选择。具体地,根据醇提液中的青蒿素浓度和体积可以计算出青蒿素的重量,通过青蒿素的重量来选择大孔吸附树脂的用量,该用量只要能够达到将醇提液中的青蒿素与其它杂质分离即可。例如,以1g的所述醇提液中的青蒿素为基准,所述大孔吸附树脂柱中填充的大孔吸附树脂的体积可以为60-150mL。所述醇提液的流速可以为2-4倍柱体积/小时。所述洗脱剂的流速可以为1.5-3倍柱体积/小时。
本领域技术人员公知,在将上述醇提液用大孔吸附树脂柱进行分离的过程中,可以采用薄层色谱法进行监控,以判断青蒿素从开始流出至流出结束的时间并收集这段时间的流出产物。
本领域技术人员公知,将所述醇提液用大孔吸附树脂柱进行分离的方法包括将醇提液从大孔吸附树脂柱的一端引入与所述大孔吸附树脂接触进行吸附,将吸附后的流出液从大孔吸附树脂柱的另一端引出,并用洗脱剂进行洗脱,收集含有青蒿素的洗脱液;该方法还包括将所述流出液循环用作含有青蒿素的植物原料的提取溶剂,这样能够实现提取溶剂的循环利用。
根据本发明,将含有青蒿素的洗脱液浓缩并结晶可以采用本领域技术人员公知的各种方法进行,优选情况下,可以先将所述洗脱液浓缩、冷却结晶并过滤,得到青蒿素粗晶和母液,再将所述青蒿素粗晶重结晶、并将所述母液循环用作含有青蒿素的植物原料。所述重结晶的方法为本领域技术人员公知,例如,可以为先将所述青蒿素粗晶用温度为25℃以下的甲醇洗涤到灰白色至白色,再用浓度不低于90体积%的C1-C5的脂肪醇溶解、过滤、并将滤液浓缩后冷却结晶。
根据本发明,所述C1-C5的脂肪醇的种类也本领域技术人员公知,例如,可以选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇和3-戊醇中的一种或多种,特别优选为甲醇和/或乙醇。此外,将滤液冷却结晶的方法也可以采用本领域技术人员公知的各种方式进行,例如,可以直接冷却结晶(结晶温度为-5℃至5℃),也可以先在室温(25℃)下结晶2-6小时、再在0-4℃小结晶1-5小时。
根据本发明,为了使得使用后的大孔吸附树脂柱能够重复使用,本发明还优选包括将所述大孔吸附树脂柱进行再生的步骤。所述再生的方法可以为将使用后的大孔吸附树脂柱中的大孔吸附树脂依次用2-3倍柱体积的丙酮、水、浓度为3-5重量%的氢氧化钠溶液、水、浓度为3-5重量%的盐酸以及水进行洗涤后重复使用。
根据本发明的一种具体实施方式,如图1所示,本发明提供的提取青蒿素的方法包括将黄花蒿叶用浓度为大于或等于30体积%且小于50体积%的甲醇和/或乙醇的水溶液进行提取,过滤得到醇提液。将上述醇提液从大孔吸附树脂柱的一端引入与所述大孔吸附树脂接触进行上样吸附,得到饱和的树脂柱和上样流出液,上样流出液返回至醇提步骤中用作提取溶剂。然后将饱和的树脂柱用洗脱剂进行洗脱,以使所述醇提液中的青蒿素基本上与其它杂质分开,并收集含有青蒿素的洗脱液。将含有青蒿素的洗脱液浓缩、冷却结晶并过滤,得到青蒿素粗晶和母液。然后再将青蒿素粗晶用温度为25℃以下的甲醇淋洗到灰白色至白色,再用浓度不低于90体积%的C1-C5的脂肪醇溶解、过滤、并将滤液浓缩后冷却结晶,将结晶产物过滤并干燥后得到青蒿素。母液返回醇提步骤中与黄花蒿叶一起进行醇提。使用后的大孔吸附树脂不需从柱中卸除而直接在柱中依次用2-3倍柱体积的丙酮、水、浓度为3-5重量%的氢氧化钠溶液、水、浓度为3-5重量%的盐酸以及水进行洗涤后重复使用。
需要说明的是,为了节约能源,也可以将2-5批按照上述步骤得到的青蒿素粗晶混合后再进行后续的用甲醇淋洗等步骤。此外,还可以将2-5批用甲醇淋洗到灰白色至白色的产物混合后再进行后续的用浓度不低于90体积%的C1-C5的脂肪醇溶解、过滤、并将滤液浓缩后冷却结晶等步骤。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中,在将上述醇提液用首次使用的新的大孔吸附树脂柱进行分离之前,先将大孔吸附树脂柱进行如下预处理:先在25℃下用乙醇浸泡12小时,再用乙醇淋洗至出水不浑浊,然后用水洗至无乙醇味,接着用浓度为3重量%的盐酸浸泡4小时,水洗至中性,再用浓度为3重量%的氢氧化钠浸泡4小时,水洗至中性。
以下实施例和对比例中,青蒿素的纯度采用购自日本岛津公司的高效液相色谱法进行测定;青蒿素的收率(%)=(最后得到的青蒿素的重量×纯度)÷(含有青蒿素的植物原料的重量×含有青蒿素的植物原料中青蒿素的含量)×100%。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的提取青蒿素的方法。
取200g干燥的黄花蒿叶(其中,青蒿素的含量为0.58重量%),每次用1500mL浓度为40体积%甲醇水溶液进行回流提取1.5小时、过滤,重复回流提取三次。三次提取得到的醇提液的浓度依次为0.0507重量%、0.0209重量%和0.0071重量%。将三次醇提液冷却至常温25℃后依次从预处理后的装有400mL的ADS-5型大孔吸附树脂的树脂柱(购自郑州勤实科技有限公司)的一端引入与所述大孔吸附树脂接触进行上样吸附,上样的流速为850mL/h,得到近饱和的树脂柱和上样流出液。上样流出液返回至醇提步骤中用作提取溶剂。然后将近饱和的树脂柱用浓度为45体积%的丙酮水溶液进行洗脱,控制丙酮水溶液在树脂柱中的流速为650mL/h,洗脱过程用薄层色谱法进行监控,以判断青蒿素从开始流出至流出结束的时间并收集这段时间的流出产物,得到含有青蒿素的洗脱液。将含有青蒿素的洗脱液浓缩至近无丙酮后冷却结晶,真空抽滤后得到淡黄色针状的青蒿素粗晶和母液。然后将青蒿素粗晶用温度为25℃的甲醇淋洗到灰白色至白色。将母液拌入下一批200g干燥的黄花蒿叶进行循环提取,并按前述提取分离方法再循环实验2批,即,进行提取实验的干燥黄花蒿叶的总量为600g。将3批按上述方法处理得到的用甲醇淋洗到灰白色至白色的产物混合后用甲醇在常温25℃下完全溶解、用G3漏斗真空抽滤、减压浓缩至小体积后冷却结晶,并将结晶产物过滤后真空干燥,得到2.78g青蒿素,收率为78.74%、纯度为98.59%。
每次使用过的大孔吸附树脂不需从柱中卸除而可直接在柱中依次用2倍柱体积的丙酮、水、浓度为3重量%的氢氧化钠溶液、水、浓度为3重量%的盐酸以及水进行洗涤后重复使用。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的提取青蒿素的方法。
取10kg干燥的黄花蒿叶(其中,青蒿素的含量为0.58重量%),用70L浓度为30体积%甲醇水溶液进行常温搅拌提取4小时、过滤,重复提取3次。3次提取得到的醇提液的浓度依次为0.0552重量%、0.0239重量%和0.0056重量%。将三次醇提液依次从预处理后的装有2.3L的SP825L大孔吸附树脂的树脂柱(购自北京绿百草科技发展有限公司)的一端引入与所述大孔吸附树脂接触进行上样吸附,上样的流速为8.5L/h,得到近饱和的树脂柱和上样流出液。上样流出液返回至醇提步骤中用作提取溶剂。然后将近饱和的树脂柱用浓度为90体积%的甲醇水溶液进行洗脱,控制甲醇水溶液在树脂柱中的流速为6.5L/h,洗脱过程用薄层色谱法进行监控,以判断青蒿素从开始流出至流出结束的时间并收集这段时间的流出产物,得到含有青蒿素的洗脱液。将含有青蒿素的洗脱液浓缩至近无甲醇后冷却结晶,真空抽滤后得到淡黄色针状的青蒿素粗晶和母液。然后将青蒿素粗晶用温度为25℃的甲醇淋洗到灰白色至白色。将母液拌入下一批10kg干燥的黄花蒿叶进行循环提取,并按前述提取分离方法再循环实验4批,即,进行提取实验的干燥黄花蒿叶的总量为50kg。将5批按上述方法处理得到的用甲醇淋洗到灰白色至白色的产物混合后用甲醇在常温25℃下完全溶解、用G3漏斗真空抽滤、减压浓缩至450mL后,先在室温下结晶4小时,再移至4℃的冰箱中继续结晶2小时,并将结晶产物过滤后真空干燥,得到228.36g纯度为98.87%的青蒿素。过滤后的母液回收甲醇并真空干燥后得青蒿素纯度为91.99%的灰白色晶体36.82g。结果为,含量达90%以上青蒿素产品的收率为89.53%。
每次使用过的大孔吸附树脂不需从柱中卸除而可直接在柱中依次用2倍柱体积的丙酮、水、浓度为3重量%的氢氧化钠溶液、水、浓度为3重量%的盐酸以及水进行洗涤后重复使用。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的提取青蒿素的方法。
取10kg干燥的黄花蒿叶(其中,青蒿素的含量为0.58重量%),每次用60L浓度为35体积%乙醇水溶液进行回流提取2小时、过滤,重复回流提取3次。3次提取得到的醇提液的浓度依次为0.0680重量%、0.0271重量%和0.0079重量%。将3次醇提液冷却至常温后依次从预处理后的装有4L的LSA-20大孔吸附树脂的树脂柱(购自西安蓝晓科技有限公司)的一端引入与所述大孔吸附树脂接触进行上样吸附,上样的流速为10.5L/h,得到近饱和的树脂柱和上样流出液。上样流出液返回至醇提步骤中用作提取溶剂。然后将近饱和的树脂柱用浓度为80体积%的乙醇水溶液进行洗脱,控制乙醇水溶液在树脂柱中的流速为9.5L/h,洗脱过程用薄层色谱法进行监控,以判断青蒿素从开始流出至流出结束的时间并收集这段时间的流出产物,得到含有青蒿素的洗脱液。将含有青蒿素的洗脱液浓缩至近无乙醇后冷却结晶,真空抽滤后得到淡黄色针状的青蒿素粗晶和母液。然后将青蒿素粗晶用温度为25℃的甲醇淋洗到灰白色至白色。将母液拌入下一批10kg干燥的黄花蒿叶进行循环提取,并按前述提取分离方法再循环实验4批,即,进行提取实验的干燥黄花蒿叶的总量为50kg。将5批按上述方法处理得到的用甲醇淋洗到灰白色至白色的产物混合后用甲醇在常温25℃下完全溶解、用G3漏斗真空抽滤、减压浓缩至420mL后,先在室温下结晶4小时,再移至4℃的冰箱中继续结晶2小时,并将结晶产物过滤后真空干燥,得到221.53g纯度为99.13%的青蒿素。过滤后的母液回收乙醇并真空干燥后得青蒿素纯度为93.71%的灰白色晶体34.93g。结果为,含量达90%以上青蒿素产品的收率为87.01%。
每次使用过的大孔吸附树脂不需从柱中卸除而可直接在柱中依次用2倍柱体积的丙酮、水、浓度为3重量%的氢氧化钠溶液、水、浓度为3重量%的盐酸以及水进行洗涤后重复使用。
实施例4
该实施例用于说明本发明提供的提取青蒿素的方法。
按照实施例1的方法对青蒿素进行提取,不同的是,在回流提取过程中,所述浓度为40体积%甲醇水溶液用相同体积的浓度为45体积%的甲醇水溶液替代。得到2.53g青蒿素,收率为70.98%、纯度为97.65%。
对比例1
该对比例用于说明采用现有的溶剂汽油法提取青蒿素的方法。
取10kg干燥的黄花蒿叶(其中,青蒿素的含量为0.58重量%),每次用60L石油醚进行热回流提取2小时、过滤,重复回流提取3次,将每次得到的提取物混合,得到青蒿素含量为0.032重量%的提取液。将上述提取液冷却至常温后在装有8L的80-120目球形硅胶的层析柱进行上样吸附,流出的石油醚经减压浓缩回收后循环使用。达到上样终点后的硅胶柱,先用石油醚洗脱至颜色较浅后,再用石油醚/乙酸乙酯(体积比为9:1)进行洗脱,洗脱过程用薄层色谱法进行监控,以判断青蒿素从开始流出至流出结束的时间并收集这段时间的流出产物,得到含有青蒿素的洗脱液。含有青蒿素的洗脱液部分经浓缩回收至小仅无溶剂后冷却结晶,真空抽滤后得到淡黄色针状的青蒿素粗晶和母液。然后将青蒿素粗晶用温度为25℃的石油醚淋洗至灰白色至白色。将母液拌入下一批10kg干燥的黄花蒿叶进行循环提取,并按前述提取分离方法再循环实验4批,即,进行提取实验的干燥黄花蒿叶的总量为50kg。将5批按上述方法处理得到的用甲醇淋洗到灰白色至白色的产物混合后用乙醇在常温下完全溶解、用G3漏斗真空抽滤、减压浓缩至约450mL后,先在室温结晶4小时,再移至4℃的冰箱中继续结晶2小时,并将结晶产物过滤后真空干燥,得到202.68g纯度为98.68%的青蒿素,收率为68.97%。
每次用过的硅胶需从柱中卸除并于450-550℃下灼烧1-2小时,然后冷却再装柱而循环使用。
对比例2
该对比例用于说明采用现有的溶剂汽油法提取青蒿素的方法。
按照实施例4的方法对青蒿素进行提取,不同的是,在回流提取过程中,所述浓度为45体积%的甲醇水溶液用浓度为80体积%的甲醇水溶液替代。得到2.45g青蒿素,收率为63.74%、纯度为90.55%。
对比例3
该对比例用于说明采用现有的溶剂汽油法提取青蒿素的方法。
按照对比例2的方法对青蒿素进行提取,不同的是,在洗脱过程中,先用1倍柱体积的50体积%的工业乙醇洗脱以去除其中的杂质,再用2倍柱体积的50体积%的工业乙醇洗脱并收集含有青蒿素的洗脱液。得到2.12g青蒿素,收率为54.89%、纯度为90.36%。
从以上实施例和对比例的对比可以看出,采用本发明的提取方法,能够得到纯度和收率均较高的青蒿素。此外,从实施例1和4的对比可以看出,在醇提步骤中,采用本发明优选浓度的低级脂肪醇水溶液,能够更为有效地从含青蒿素的植物原料中提取青蒿素。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种提取青蒿素的方法,其特征在于,该方法包括将含有青蒿素的植物原料与浓度为大于或等于30体积%且小于50体积%的低级脂肪醇的水溶液接触,使得到青蒿素的含量不低于0.005重量%的醇提液;再将上述醇提液用大孔吸附树脂柱进行分离,并收集含有青蒿素的洗脱液,分离过程中采用的洗脱剂为浓度不低于75体积%的甲醇水溶液、浓度不低于70体积%的乙醇水溶液或浓度不低于40体积%的丙酮水溶液;再将所述含有青蒿素的洗脱液浓缩并结晶。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述低级脂肪醇的水溶液的浓度为30-40重量%。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述低级脂肪醇为C1-C5的一元醇,优选为甲醇和/或乙醇。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述接触的条件包括接触的温度为25℃至所述低级脂肪醇的沸点。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述大孔吸附树脂为非极性大孔吸附树脂至中极性大孔吸附树脂。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述大孔吸附树脂选自牌号为SP825L、SP207、ADS-5、ADS-8、D101-1、HP10、LSA-10、LSA-20、LSA-21、LSA-30、LSA-33和XDA-6中的一种或多种的大孔吸附树脂。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述分离的条件包括:温度为10-40℃;以1g的所述醇提液中的青蒿素为基准,所述大孔吸附树脂柱中填充的大孔吸附树脂的体积为60-150mL;所述醇提液在大孔吸附树脂柱中的流速为2-4倍柱体积/小时;所述洗脱剂在大孔吸附树脂柱中的流速为1.5-3倍柱体积/小时。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其中,将含有青蒿素的洗脱液浓缩并结晶的方法为:先将所述洗脱液浓缩、冷却结晶并过滤,得到青蒿素粗晶和母液,再将所述青蒿素粗晶重结晶,并将所述母液循环用作含有青蒿素的植物原料。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述含有青蒿素的植物原料为黄花蒿叶。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述醇提液用大孔吸附树脂柱进行分离的方法包括将醇提液从大孔吸附树脂柱的一端引入与所述大孔吸附树脂接触进行吸附,将吸附后的流出液从大孔吸附树脂柱的另一端引出,并用洗脱剂进行洗脱,收集含有青蒿素的洗脱液;该方法还包括将所述流出液循环用作含有青蒿素的植物原料的提取溶剂。
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