CN104119245A - 一种制备高纯度辣椒碱单体的方法 - Google Patents
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Abstract
一种制备高纯度辣椒碱单体的方法，先用酒精从辣椒粉或辣椒精油中萃取辣椒碱，经大孔树脂富集获得辣椒总生物碱；然后采用高速逆流色谱法对辣椒总碱进行分离，分离溶剂系统由烷烃类、酯类、醇类、水组成，可进一步加入酸类、碱类。将溶剂系统置于分液漏斗中充分振摇后静置分层，取上相溶剂为固定相，下相溶剂为流动相。样品用上下相混合溶剂溶解，上样分离，根据检测器谱图接收目标成份，得到辣椒碱、二氢辣椒碱单体。本发明工艺流程简单、成本低、产品纯度高，产率高、环境友好，能快速制备含量大于98％的辣椒碱和二氢辣椒碱单体。适合于工业化生产高纯辣椒碱、二氢辣椒碱单体。
Description
技术领域
本发明属天然产物提取、分离纯化领域，具体涉及一种天然活性成分的纯化方法，更具体地说是涉及一种利用高速逆流色谱从辣椒总碱中分离纯化辣椒碱、二氢辣椒碱单体的方法。
背景技术
辣椒碱(又称辣椒素，Capsaicinoids)是一类极度辛辣的香草酰胺类生物碱，是辣椒果实中的主要辛辣成分，其中辣椒碱和二氢辣椒碱两种成分占总碱的90％以上。目前辣椒碱主要用作外用止痛剂、戒毒镇痛剂、止痒剂、健胃消食剂、预防心脏病药、减肥药、杀虫剂以及军事用途等。辣椒碱生理药理活性复杂，对多数含有P物质的感觉神经系统、心脑血管、肺功能、体温调节以及胃肠机能有显著影响，具有理想的镇疼消炎、通经活络、活血化瘀作用，已广泛应用于治疗风湿、跌打损伤、冻伤、癌症、戒毒、镇疼、止痒、杀菌、消炎等多种药物生产，但是辣椒碱粗品中一些酚类物质能拮抗辣椒碱对神经肽的作用，增加C型感觉神经元的P物质的合成，加剧疼痛和炎症。因此辣椒碱必须经过提纯才有药用价值。
由于辣椒碱与其他辣椒碱类化合物结构差异很小，单体分离较为困难。已有的辣椒碱单体分离方法包括柱层析法、制备色谱法、逆流萃取法、模拟移动床分离法及络合反应分离法等。专利CN102557981A采用高速逆流色谱法进行分离，但是仅获得了纯度为90.3％～92.8％的辣椒碱，纯度较低；专利CN101200433B采用高速逆流色谱法获得辣椒碱、二氢辣椒碱和降二氢辣椒碱，但是所用溶剂中含有卤代烷烃，毒性大；以上两种高速逆流色谱分离方法中流速仅为2.0mL/min，耗时长，溶剂消耗量大，成本高，都不适合于工业化生产。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足之处，本发明的目的在于提供解决现有技术存在的上述问题的技术方案，提供一种快速制备高纯度辣椒碱、二氢辣椒碱单体的方法。该方法利用大孔树脂富集辣椒总碱、高速逆流色谱分离纯化辣椒碱、二氢辣椒碱单体，纯度均在98％以上。该方法工艺简单，效率高，单体纯度高，成本低，环境友好，适合于工业化生产高纯度辣椒碱、二氢辣椒碱单体。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供如下的技术方案：
一种制备高纯度辣椒碱单体的方法，包括如下步骤：
(1)用酒精从辣椒粉或辣椒精油中萃取辣椒碱，经大孔树脂富集获得辣椒总生物碱；
(2)采用高速逆流色谱法对辣椒总碱进行分离，所述高速逆流色谱分离溶剂系统由烷烃类、酯类、醇类、水组成，或由烷烃类、酯类、醇类、水或酸类或/和碱类组成，其中烷烃类、酯类、醇类、水或酸类或/和碱类用量体积比为1～6∶1～6∶1～6∶1～6，加入酸或碱调节溶剂系统PH值1-14，将上述溶剂系统配置于分液漏斗中充分振摇后静置，分层，取上相为固定相，下相作为流动相，在体系温度5～65℃时使逆流色谱仪柱子中充满固定相，然后使其主机转动，再将流动相泵入柱内，由进样阀进样，根据检测器谱图接收目标成份，得到无色结晶纯度98％及以上的辣椒碱和二氢辣椒碱。
根据所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其中所述烷烃类为正己烷或石油醚或正己烷和石油醚的混合物。
根据所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其中所述的醇类为甲醇或乙醇。
根据所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其中所述高速逆流色谱分离溶剂系统由正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水组成，其体积比为6∶5∶6∶5。
根据所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其中所述溶剂系统由石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水组成，其体积比为6∶5∶6∶5。
根据所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其中所述高速逆流色谱分离溶剂系统由正己烷-乙酸乙酯-甲醇-0.4mM盐酸组成，其体积比为5∶5∶5∶5。
根据所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其中所述高速逆流色谱分离溶剂系统由正己烷-乙酸乙酯-甲醇-0.5M氨水组成，其体积比为5∶5∶5∶5。
根据所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其中所述逆流色谱仪为分析型逆流色谱仪或半制备型逆流色谱仪或制备型逆流色谱仪。
根据所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其中所述逆流色谱仪流速为4.0mL/min～20.0mL/min。
根据所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其中所述逆流色谱仪柱温为5～65℃。
本发明更具体的方法可表述为：
(1)取辣椒碱精油或辣椒粉，用乙醇水溶液提取1～12h，静置分离得萃取液；萃取液减压浓缩去醇，上柱吸附，大孔树脂为非极性或弱极性树脂，用低浓度乙醇洗去色素等杂质，收集70％乙醇洗脱液，减压浓缩，干燥得辣椒总生物碱。
(2)采用高速逆流色谱法对辣椒总碱进行分离。高速逆流色谱分离溶剂系统由烷烃类、酯类、醇类、水、酸(或不加酸)或碱类(或不加碱类)组成，将溶剂系统置于分液漏斗中充分振摇后静置分层，取上相溶剂为固定相，下相溶剂为流动相；样品用上下相混合溶剂溶解待用；在5～65℃条件下用高速逆流色谱仪进行分离，将固定相注满色谱分离柱，开启速度控制器，当达到预定转速时，开始以一定流速泵入流动相，当流动相流出时，通过六通进样阀进样；由首端向尾端洗脱，主机正转，转速为890r/min，然后根据检测器紫外光谱图，分别收集辣椒碱、二氢辣椒碱色谱峰。
与现有技术相比，本发明的优越性在于：本发明的方法不需使用固体填料，没有不可逆吸附，样品无损失、无污染，能高效、快速、低成本和大制备量分离辣椒碱、二氢辣椒碱，获得的单体纯度达98％以上，适用于从多种工艺条件制备的辣椒碱粗提物中分离制备辣椒碱、二氢辣椒碱单体。
附图说明
图1为辣椒总生物碱HSCCC色谱图，图中HSCCC条件：溶剂系统，石油醚-乙酸乙酯-乙醇-水(5：5：5：5)；柱体积300ML；柱温25℃；转速890rpm；流速7.0mL/min；检测波长254nm；进样量300mg；固定相保留率55％。
图2为辣椒碱、二氢辣椒碱及辣椒总生物碱HPLC分析图，图中HPLC条件：色谱柱：ZORBAX Eclipse Plus C18柱(4.6×100mm，3.5μm)；紫外检测波长：280nm；柱温：30℃；流速：1.0mL/min；流动相：甲醇—水(65∶35)。
图3为HSCCC分离的组分A、组分B HPLC分析图，图中HPLC条件：色谱柱：ZORBAX Eclipse Plus C18柱(4.6×100mm，3.5μm)；紫外检测波长：280nm；柱温：30℃；流速：1.0mL/min；流动相：甲醇—水(65∶35)；A—辣椒碱；B—二氢辣椒碱。
图4为辣椒总生物碱HSCCC色谱图，图中HSCCC条件：溶剂系统，正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(5：5：5：5)；柱体积300ML；柱温25℃；转速890rpm；流速7.0mL/min；检测波长254nm；进样量300mg；固定相保留率60％。A—辣椒碱；B—二氢辣椒碱。
图5为辣椒总生物碱HSCCC色谱图，图中HSCCC条件：溶剂系统，正己烷-乙酸乙酯-甲醇-0.8mM盐酸(5：5：5：5)；柱体积300ML；柱温35℃；转速890rpm；流速5.0mL/min；检测波长254nm；进样量300mg；固定相保留率54％。A—辣椒碱；B—二氢辣椒碱。
图6为辣椒总生物碱HSCCC色谱图，图中HSCCC条件：溶剂系统，石油醚-乙酸乙酯-乙醇-0.5M氨水(5：5：5：5)；柱体积300ML；柱温35℃；转速890rpm；流速7.0mL/min；检测波长254nm；进样量300mg；固定相保留率62％。A—辣椒碱；B—二氢辣椒碱。
具体实施方式：
下面结合附图，用本发明的试验实施例、实施例和制剂实施例来更详细地说明本发明，但不以任何形式限制本发明。
实施例1
(1)量取辣椒精油100mL于烧杯中，加入300mL75％乙醇，30℃搅拌萃取12h，静置1h，过滤，滤液减压浓缩除酒精，浓缩液直接上柱吸附，用15％乙醇洗去杂质，然后用70％乙醇洗脱，收集洗脱液，减压浓缩，干燥得22.73g辣椒总碱。
(2)采用上海同田TBE-300C半制备型高速逆流色谱系统进行分离，柱的容积为300mL，溶剂系统为石油醚-乙酸乙酯-乙醇-水5:5:5:5，柱温：25℃。辣椒碱、二氢辣椒碱的制备分两步进行:①将体积比为5:5:5:5的石油醚-乙酸乙酯-乙醇-水混溶于分液漏斗中，摇匀后静止分层。取其上层溶液(上相)为固定相，下层溶液(下相)为流动相。进样前，先用固定相充满整个柱子，调整主机转速为890rpm，以7.0mL/min的流速将流动相泵入柱内，建立整个体系的动态平衡②用1:1的上相和下相混合液4mL溶解取得的辣椒总碱300mg由进样阀进样，然后根据检测器紫外图谱，接收目标成分。分离色谱图见图1，分别收集峰A，峰B。HPLC分析，经与标准品比对，峰A为辣椒碱，峰B为二氢辣椒碱；共得到辣椒碱207.9mg，纯度为98.27％，二氢辣椒碱59.7mg,纯度为98.62％，HPLC分析图见图2，图3。
实施例2
采用上海同田TBE-300C半制备型高速逆流色谱系统进行分离，柱的容积为300mL，溶剂系统为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水5:5:5:5，柱温：25℃。辣椒碱、二氢辣椒碱的制备分两步进行:①将体积比为5：5：5：5的正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水混溶于分液漏斗中，摇匀后静止分层。取其上层溶液(上相)为固定相，下层溶液(下相)为流动相。进样前，先用固定相充满整个柱子，调整主机转速为890rpm，以7.0mL/min的流速将流动相泵入柱内，建立整个体系的动态平衡②用1:1的上相和下相混合液4mL溶解实施例1取得的辣椒总碱300mg由进样阀进样，然后根据检测器紫外图谱，接收目标成分。分离色谱图见图4，分别收集峰A，峰B，经与标准品比对分析后，峰A为辣椒碱，峰B为二氢辣椒碱；共得到辣椒碱209.7mg，纯度为98.23％，二氢辣椒碱58.2mg,纯度为98.84％
实施例3
(1)量取辣椒粉200g于烧杯中，加入400mL75％乙醇，50℃搅拌萃取12h，静置1h，过滤，滤液减压浓缩除酒精，浓缩液直接上柱吸附，用15％乙醇洗去杂质，然后用70％乙醇洗脱，收集洗脱液，减压浓缩，干燥得6.2g辣椒总碱。
(2)采用上海同田TBE-300C半制备型高速逆流色谱系统进行分离，柱的容积为300mL，溶剂系统为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-0.4mM盐酸5:5:5:5，柱温：35℃。辣椒碱、二氢辣椒碱的制备分两步进行:①将体积比为5:5:5:5的正己烷-乙酸乙酯-甲醇-0.4mM盐酸混溶于分液漏斗中，摇匀后静止分层。取其上层溶液(上相)为固定相，下层溶液(下相)为流动相。进样前，先用固定相充满整个柱子，调整主机转速为890rpm，以5.0mL/min的流速将流动相泵入柱内，建立整个体系的动态平衡②用1:1的上相和下相混合液4mL溶解取得的辣椒总碱300mg由进样阀进样，然后根据检测器紫外图谱，接收目标成分。分离色谱图见图5，分别收集峰A，峰B，经与标准品比对分析后，峰A为辣椒碱，峰B为二氢辣椒碱；共得到辣椒碱210.0mg，纯度为98.04％，二氢辣椒碱56.1mg,纯度为98.72％
实施例4
采用上海同田TBE-300C半制备型高速逆流色谱系统进行分离，柱的容积为300mL，溶剂系统为石油醚-乙酸乙酯-乙醇-0.5M氨水5:5:5:5，柱温：35℃。辣椒碱、二氢辣椒碱的制备分两步进行:①将体积比为5:5:5:5的石油醚-乙酸乙酯-乙醇-0.5M氨水混溶于分液漏斗中，摇匀后静止分层。取其上层溶液(上相)为固定相，下层溶液(下相)为流动相。进样前，先用固定相充满整个柱子，调整主机转速为890rpm，以7.0mL/min的流速将流动相泵入柱内，建立整个体系的动态平衡②用1:1的上相和下相混合液4mL溶解实施例3取得的辣椒总碱300mg由进样阀进样，然后根据检测器紫外图谱，接收目标成分。分离色谱图见图6，分别收集峰A，峰B，经与标准品比对分析后，峰A为辣椒碱，峰B为二氢辣椒碱；共得到辣椒碱219.6mg，纯度为98.59％，二氢辣椒碱59.4mg,纯度为98.48％。
实施例5
采用上海同田TBE-300C半制备型高速逆流色谱系统进行分离，柱的容积为300mL，溶剂系统为石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水6:5:6:5，柱温：35℃。辣椒碱、二氢辣椒碱的制备分两步进行:①将体积比为6:5:6:5的石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水混溶于分液漏斗中，摇匀后静止分层。取其上层溶液(上相)为固定相，下层溶液(下相)为流动相。进样前，先用固定相充满整个柱子，调整主机转速为890rpm，以15.0mL/min的流速将流动相泵入柱内，建立整个体系的动态平衡②用1:1的上相和下相混合液2mL溶解实施例1取得的辣椒总碱100mg由进样阀进样，然后根据检测器紫外图谱，接收目标成分。共得到辣椒碱67.5mg，纯度为98.19％，二氢辣椒碱18.1mg,纯度为98.28％。
实施例6
采用上海同田TBE-300C半制备型高速逆流色谱系统进行分离，柱的容积为300mL，溶剂系统为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水6:5:6:5，柱温：35℃。辣椒碱、二氢辣椒碱的制备分两步进行:①将体积比为6:5:6:5的正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水混溶于分液漏斗中，摇匀后静止分层。取其上层溶液(上相)为固定相，下层溶液(下相)为流动相。进样前，先用固定相充满整个柱子，调整主机转速为890rpm，以15.0mL/min的流速将流动相泵入柱内，建立整个体系的动态平衡②用1:1的上相和下相混合液2mL溶解实施例1取得的辣椒总碱100mg由进样阀进样，然后根据检测器紫外图谱，接收目标成分。共得到辣椒碱67.9mg，纯度为98.28％，二氢辣椒碱18.7mg,纯度为98.35％。
实施例7
采用上海同田TBE-300C半制备型高速逆流色谱系统进行分离，柱的容积为300mL，溶剂系统为正己烷-石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水3:3:5:6:5，柱温：35℃。辣椒碱、二氢辣椒碱的制备分两步进行:①将体积比为3:3:5:6:5的正己烷-石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水混溶于分液漏斗中，摇匀后静止分层。取其上层溶液(上相)为固定相，下层溶液(下相)为流动相。进样前，先用固定相充满整个柱子，调整主机转速为890rpm，以7.0mL/min的流速将流动相泵入柱内，建立整个体系的动态平衡②用1:1的上相和下相混合液4mL溶解实施例1取得的辣椒总碱300mg由进样阀进样，然后根据检测器紫外图谱，接收目标成分。共得到辣椒碱210.8mg，纯度为98.43％，二氢辣椒碱59.2mg,纯度为98.55％。
Claims (10)
1.一种制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是该方法包括如下步骤：
(1)用酒精从辣椒粉或辣椒精油中萃取辣椒碱，经大孔树脂富集获得辣椒总生物碱；
(2)采用高速逆流色谱法对辣椒总碱进行分离，所述高速逆流色谱分离溶剂系统由烷烃类、酯类、醇类、水组成，或由烷烃类、酯类、醇类、水或酸类或/和碱类组成，其中烷烃类、酯类、醇类、水或酸类或/和碱类用量体积比为1～6∶1～6∶1～6∶1～6，加入酸或碱调节溶剂系统PH值1-14，将上述溶剂系统配置于分液漏斗中充分振摇后静置，分层，取上相为固定相，下相作为流动相，在体系温度5～65℃时使逆流色谱仪柱子中充满固定相，然后使其主机转动，再将流动相泵入柱内，由进样阀进样，根据检测器谱图接收目标成份，得到无色结晶纯度98％及以上的辣椒碱和二氢辣椒碱。
2.根据权利要求1所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是所述烷烃类为正己烷或石油醚或正己烷和石油醚的混合物。
3.根据权利要求1所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是所述的醇类为甲醇或乙醇。
4.根据权利要求1所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是所述高速逆流色谱分离溶剂系统由正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水组成，其体积比为6∶5∶6∶5。
5.根据权利要求1所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是所述溶剂系统由石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水组成，其体积比为6∶5∶6∶5。
6.根据权利要求1所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是所述高速逆流色谱分离溶剂系统由正己烷-乙酸乙酯-甲醇-0.4mM盐酸组成，其体积比为5∶5∶5∶5。
7.根据权利要求1所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是所述高速逆流色谱分离溶剂系统由正己烷-乙酸乙酯-甲醇-0.5M氨水组成，其体积比为5∶5∶5∶5。
8.根据权利要求1所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是所述逆流色谱仪为分析型逆流色谱仪或半制备型逆流色谱仪或制备型逆流色谱仪。
9.根据权利要求1所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是所述逆流色谱仪流速为4.0mL/min～20.0mL/min。
10.根据权利要求1所述的制备高纯度辣椒碱单体的方法，其特征是所述逆流色谱仪柱温为5～65℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141029 |