CN103408539A

CN103408539A - 高纯度水飞蓟宾的生产方法

Info

Publication number: CN103408539A
Application number: CN2013103863978A
Authority: CN
Inventors: 欧来良; 漆敏; 王为超
Original assignee: TIANJIN TAIYANG PHARMACEUTICAL CO Ltd
Current assignee: Tianjin Blo Tech Co ltd
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2033-08-28
Also published as: CN103408539B

Abstract

本发明提供了一种高纯度水飞蓟宾的生产方法。该方法以水飞蓟籽为原料，方法包括：剥壳，经有机溶剂水溶液提取，减压浓缩回收溶剂，加水稀释，去除沉淀，用凝胶型氢键吸附树脂吸附，洗涤去除杂质，高浓度有机溶剂水溶液解吸，解吸液脱色，浓缩结晶，重结晶，干燥，即得到高纯度水飞蓟宾产品，含量为>95%，该产品适合于保健品、功能食品和药品的开发。该方法不仅产品纯度高、质量稳定、无有毒有害溶剂残留，而且工艺简单、方便快捷，生产成本低，过程中不使用有毒性有机溶剂，生产过程安全、环境友好。

Description

高纯度水飞蓟宾的生产方法

技术领域

本发明涉及高纯度水飞蓟宾的生产方法，属于天然植物有效成分提取分离技术领域。

背景技术

水飞蓟素（silymarin）为黄酮木脂素类混合物，是从菊科植物水飞蓟（Silybum marianum）种子中提取出来的天然活性物质，其主要成分为水飞蓟宾、异水飞蓟宾、水飞蓟亭和水飞蓟宁等7种同分异构体。水飞蓟宾是由两种非对应异构体silibinin A和silibinin B等量组成的混合物，是水飞蓟素的主要活性成分，约占水飞蓟素的60-70%。水飞蓟宾可通过稳定肝细胞膜、改善肝功能、促进肝细胞膜修复再生、抗肝纤维化、抗氧化、抗炎、免疫调节等作用起到保肝的效果，在中国、德国和日本等国家临床用于治疗肝炎、脂肪肝、肝硬化、肝中毒等。此外，近年来水飞蓟宾因显示出优异的抗肿瘤、抗衰老、抗放射、保护皮肤，保护脑神经功能、保护心肌、降血脂、防止糖尿病、抗血小板凝集、抗胃溃疡等活性而备受关注，这进一步拓展了水飞蓟宾的药理用途及研究价值。

研究的深入，应用领域的拓展，开启了水飞蓟宾的需求市场。市场调查显示，进入21世纪后我国约有千余家医药企业在科技创新中大量利用水飞蓟，开发了几百种中药、西药、新药、特药和针剂等产品，如保肝宁、飞当片、益肝灵片、水飞蓟素片等。此外，水飞蓟宾也是美容保健的主要原料，著名的日本无添加化妆品品牌FANCL多年前已致力于高有效性、“零”刺激性的抗衰老护肤品的研发，FANCL中央研究所通过对100多种高安全性植物的严格筛选和研究测试，首创将水飞蓟宾以高科技制成“水飞蓟宾祛皱嫩肤微囊”成功地应用于护肤产品中，研发出一款“白金级”的抗衰老修护精华，在日本医学界和美容界引起极大反响。我国已经进入水飞蓟素出口贸易大国行列，产品远销于美国、加拿大、日本、欧洲各国。因此，业内资深人士普遍认为水飞蓟是个有活力、有潜力、有后劲的朝阳品种，后市蕴藏无限商机。

水飞蓟宾易溶于丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯，几乎不溶于水。我国水飞蓟宾生产厂家众多，但技术工艺比较落后。目前水飞蓟提取主要方法是先将水飞蓟种子去油，有机溶剂脱脂，再以乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂萃取，洗脱，得到水飞蓟素产品。利用该方法提取的产品属粗品，水飞蓟宾含量较低，存在着有害溶剂残留，溶剂残留量超标等问题，而且该方法操作时间长，能耗大，污染环境。如200910264449.8号中国专利采用正己烷脱脂，乙酸乙酯萃取；201210421967.8号中国专利采用压榨去油，规避了有机溶剂脱脂步骤，但是压榨去油有效成分损失很大。

国内外学者还发明了一些其它的水飞蓟提取方法，如02121252.X，200510041890.1号中国专利分别介绍了超临界二氧化碳萃取法去除油脂和萃取水飞蓟素的方法，该法虽然溶剂残留低，但是用了超临界流体技术，但受生产成本的限制，不利于工业化生产。201110109653.X号中国专利采用拨壳机器将种皮和种仁分离，乙酸乙酯萃取种皮中水飞蓟，但是仍存在乙酸乙酯残留问题，而且乙酸乙酯在循环使用过程中，水解产生乙酸，影响到产品的收率和质量。

200710059513.X号中国专利介绍了一种以碱水提取大孔树脂分离水飞蓟素的方法，该法是榨油粉碎后的水飞蓟籽经碱水提取，大孔树脂吸附，酸水和乙醇洗脱，再干燥，该法避免了溶剂残留，但是碱水对水飞蓟素收率有影响，而且处理步骤较多，工艺繁琐。200410025902.7号中国专利以乙醇作为单一有机溶剂提取水飞蓟素，该方法乙醇提取后，分别用乙醇，水，碳酸钠多次洗涤后干燥而成，该法无溶剂残留，但是工艺复杂，生产效率低下。张守勤和牛新春等以超高压提取法提取水飞蓟素，该法产品纯度高，提取时间短，能耗少，收率高，缺点是需要耐压设备，危险性高，不利于产业化。王翠艳和李继平等分采用超声波提取法提取水飞蓟宾，该法在溶剂用量，提取温度及提取时间上都有很大优势，但是需要用大规模生产的超声设备。国外的一些医药公司从中国进口水飞蓟素粗品，加工成水飞蓟宾纯品，最后以高价卖出取得高额利润。据销售商透露目前国产水飞蓟素价格为70美元/千克，而意大利产水飞蓟素110美元/千克，其质量差距不言而喻。

鉴于水飞蓟宾的潜在市场前景以及目前高纯度水飞蓟宾提取的技术困难，急需开发出产品纯度高、质量稳定、不含有害物质，效率高，能耗低，环境友好，设备投入少，利于大生产的水飞蓟宾制备方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有水飞蓟宾提取制备过程中有害有毒有机溶剂残留，污染环境，产率低，杂质含量高的技术问题，提供一种简单、高效、无有害有毒溶剂残留、产品纯度高、环境友好且适合工艺化生产的高纯度水飞蓟宾的生产方法。

研究表明，水飞蓟宾主要存在于水飞蓟种皮中，占总含量的95%以上，因此，本发明采取先将水飞蓟种子脱壳处理，收集种皮用作提取的原料。

本发明提供的高纯度水飞蓟宾的生产方法，是通过以下步骤来实现：

（1）水飞蓟种子脱壳，收集种皮；

（2）用有机溶剂水溶液提取水飞蓟种皮；

（3）提取液减压浓缩回收溶剂，然后加水稀释；

（4）稀释液静置沉降后分离沉淀，收集清液；

（5）清液用凝胶型氢键吸附树脂吸附，低浓度有机溶剂水溶液洗涤除杂；

（6）高浓度有机溶剂水溶液解吸；

（7）解吸液脱色；

（8）脱色液减压浓缩，冷却结晶，得粗品；

（9）粗品用无水乙醇加热溶解，热过滤，加水调节乙醇浓度，同时冷却结晶，过滤收集晶体，重复3-4次，晶体经干燥后即得白色高纯度水飞蓟宾粉末。

本发明方法制备的水飞蓟宾纯度大于95%，产品适合于保健品、功能食品和药品的开发。

为了将水飞蓟宾最大量的从原料中提取出来，应选用合适的提取溶剂，水飞蓟宾易溶于丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯，几乎不溶于水，根据水飞蓟宾的溶解性和有机溶剂的毒性及价格因素，选择乙醇水溶液作为提取溶剂，乙醇水溶液的体积浓度为60-90%，乙醇与水飞蓟种皮原料的体积重量比为5-20倍（V/M），以上提取过程为浸渍提取或加热搅拌，提取温度为室温至90℃之间，优选50-85℃。

提取后需将有机溶剂回收后再次利用，为了减少总黄酮在静置的过程中析出，需将回收溶剂后的浓液稀释，步骤（3）所述的稀释过程为纯水稀释，水与水飞蓟种皮原料的体积重量比为2-6倍（V/M）。

稀释液宜经静置沉降使部分杂质析出沉淀，步骤（4）所述的静置过程宜选用室温自然沉降；所述的沉淀的分离方式为过滤、离心或其他有效的方式。

去除杂质后的清液可采用树脂吸附的方式进行进一步的分离和纯化，常规的大孔树脂没有明显的吸附选择性，生产的产品杂质过多，纯度不够。本发明根据目标物质—水飞蓟宾的化学结构特点（黄酮类），在步骤（5）中选择了一种凝胶型氢键吸附树脂，该类树脂为三效协同树脂，树脂上同时具有氢键受体、氢键供体和提供非极性吸附的基团，选择性较强，同时具有一定的絮凝和脱色效果，只需“吸附-解吸附”一步法工艺，即可得到高纯度黄酮类产品，具体型号为MG-1、MG-2或OU-1树脂（天津欧瑞生物科技有限公司）。

有效成分在树脂上吸附完成后可用低浓度的乙醇水溶液洗涤，体积浓度宜<30%，优选<15%，可去除结合不牢的大量杂质。然后用高浓度乙醇水溶液解吸，将有效成分从树脂上洗脱下来，乙醇水溶液的体积浓度可在60%-85%之间，为了充分解吸，解吸剂乙醇水溶液的用量宜为树脂体积的2-5倍。

解吸液含有一定量的色素和其他杂质，为进一步的精制带来困难，本发明采用脱色的方式来去除，脱色方法可采用活性炭脱色、双氧水脱色和其他可接受的脱色方式，考虑到脱色效果等因素，优选活性炭，由于本发明采用的吸附树脂具有一定的脱色效果，可减少活性炭的用量，活性炭与解吸液质量体积比为1.0%-2%（M/V）。

解吸液经脱色后减压浓缩回收溶剂可重复使用，浓缩液冷却后析出粗晶。粗晶可用无水乙醇加热溶解后过滤去除不溶性杂质，然后加水调节乙醇浓度，冷却后结晶。水飞蓟宾易溶于乙醇，为了节约溶剂和提高结晶收率，可将粗品在热无水乙醇中溶解饱和，溶解温度为50-85℃；加水调节乙醇浓度后再经冷却可结晶，乙醇浓度高可提高产品纯度，但收率低，乙醇浓度低可提高收率，但纯度较低，综合考虑，乙醇的体积浓度可为50-95%。重复结晶3-4次可获得较高纯度的水飞蓟宾。

本发明的优点和积极效果：

（1）本发明以水飞蓟种皮为原料进行提取，无需传统方法中使用石油醚、汽油等有害溶剂除油脂；

（2）整个过程避免了有毒有害有机溶剂的使用，仅使用乙醇作为溶剂，产品无毒害溶剂残留，且乙醇可以回收后重复利用，降低污染、节约成本；

（3）采用新型树脂进行有效成分，仅“一步法”简单纯化出高纯度总黄酮，节省溶剂，能耗低，操作安全，工艺简单，而且树脂再生方便，大大降低了生产成本，易实现工业化；

（4）最终产品有较高的纯度（>95%）。

具体实施方式

以下结合实施例进一步说明本发明：

实施例1

500 kg水飞蓟籽经脱壳机脱壳分离种皮，得到250 kg水飞蓟种皮，加入体积浓度为60%的乙醇750 L，70 ^oC下搅拌提取3 h，放液，再向提取釜中加入60%的乙醇500 L，

70 ^oC下搅拌提取2 h，放液，合并两次提取液，减压浓缩回收乙醇，加水稀释至1000 L，静置12 h，过滤得清液。

清夜上400 L MG-1凝胶型氢键吸附树脂（天津欧瑞生物科技有限公司），控制流速200 L/h，吸附完毕后用15%乙醇冲洗600 L，流速300 L/h。

冲洗完毕后用2000 L 体积浓度为85%的乙醇解吸，流速为400 L/h，收集流出液和冲洗液解析液，减压浓缩回收乙醇。解析液中加入20 kg活性炭，搅拌，脱色1小时，滤出活性炭。

脱色液减压浓缩至300 L，冷却至室温，静置结晶12 h，过滤得粗晶3.2 kg，水飞蓟宾含量85.2%。粗晶用无水乙醇加热至70℃溶解至饱和，热过滤，加水调节乙醇浓度为95%，冷却结晶12 h，过滤收集晶体，再重复2次，收集晶体，真空干燥，得白色针状晶体1.9 kg，水飞蓟宾含量为96.8%（HPLC）。

实施例2

250 kg水飞蓟籽经脱壳机脱壳分离种皮，得到125 kg水飞蓟种皮，加入体积浓度为75%的乙醇500 L，85^oC下搅拌提取3 h，放液，再向提取釜中加入75%的乙醇500 L，85^oC下搅拌提取2 h，放液，合并两次提取液，减压浓缩回收乙醇，加水稀释至750 L，静置12 h，过滤得清液。

清夜上200 L MG-2凝胶型氢键吸附树脂（天津欧瑞生物科技有限公司），控制流速100 L/h，吸附完毕后用10 %乙醇冲洗300 L，流速150 L/h。

冲洗完毕后用600 L 体积浓度为75%的乙醇解吸，流速为150 L/h，收集流出液和冲洗液解析液，减压浓缩回收乙醇。解析液中加入9 kg活性炭，搅拌，脱色1小时，滤出活性炭。

脱色液减压浓缩至150 L，冷却至室温，静置结晶12 h，过滤得粗晶1.7 kg，水飞蓟宾含量86.3%。粗晶用无水乙醇加热至50℃溶解至饱和，热过滤，加水调节乙醇浓度为70%，冷却结晶12 h，过滤收集晶体，再重复2次，收集晶体，真空干燥，得白色针状晶体0.93 kg，水飞蓟宾含量为95.7%（HPLC）。

实施例3

100 kg水飞蓟籽经脱壳机脱壳分离种皮，得到54 kg水飞蓟种皮，加入体积浓度为90%的乙醇270 L，50^oC下搅拌提取3 h，放液，再向提取釜中加入90%的乙醇270 L，50^oC下搅拌提取2 h，放液，合并两次提取液，减压浓缩回收乙醇，加水稀释至110 L，静置12 h，过滤得清液。

清夜上100 L OU-1凝胶型氢键吸附树脂（天津欧瑞生物科技有限公司），控制流速50 L/h，吸附完毕后用5 %乙醇冲洗120 L，流速60 L/h。

冲洗完毕后用200 L 体积浓度为60%的乙醇解吸，流速为60 L/h，收集流出液和冲洗液解析液，减压浓缩回收乙醇。解析液中加入4 kg活性炭，搅拌，脱色1小时，滤出活性炭。

脱色液减压浓缩至60 L，冷却至室温，静置结晶12 h，过滤得粗晶0.7 kg，水飞蓟宾含量84.9%。粗晶用无水乙醇加热至85℃溶解至饱和，热过滤，加水调节乙醇浓度为50%，冷却结晶12 h，过滤收集晶体，再重复2次，收集晶体，真空干燥，得白色针状晶体0.35 kg，水飞蓟宾含量为97.1%（HPLC）。

Claims

1.一种高纯度水飞蓟宾的生产方法，其特征在于，包含以下步骤：

（1）水飞蓟种子脱壳，收集种皮；

（2）用有机溶剂水溶液提取水飞蓟种皮；

（3）提取液减压浓缩回收溶剂，然后加水稀释；

（4）稀释液静置沉降后分离沉淀，收集清液；

（6）高浓度有机溶剂水溶液解吸；

（7）解吸液脱色；

（8）脱色液减压浓缩，冷却结晶，得粗品；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2）所述的有机溶剂为乙醇，乙醇水溶液的体积浓度为60-90%，乙醇水溶液与水飞蓟种皮原料的体积重量比为5-20倍，提取温度为室温至90℃之间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于提取温度为50-85℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（3）所述的稀释过程为纯水稀释，水与水飞蓟种皮原料的体积重量比为2-6倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（5）所述的凝胶型氢键吸附树脂，应同时具有氢键受体和氢键供体以及提供非极性吸附的基团，具体型号为MG-1、MG-2或OU-1树脂；所述的低浓度有机溶剂水溶液为乙醇水溶液，体积浓度宜<30%。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的乙醇水溶液体积浓度优选<15%。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（6）所述的高浓度有机溶剂水溶液为乙醇水溶液，体积浓度宜在60%-85%之间，乙醇水溶液体积应为树脂体积的2-5倍。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（7）所述的脱色方法为活性炭脱色、双氧水脱色或其他生产上可接受的脱色方式。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（9）所述的加热溶解温度为50-85℃，乙醇体积浓度为50-95%。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于按照此方法生产的产品水飞蓟宾的含量在95%以上。