CN105130762A - 分离制备石菖蒲挥发性成分的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，所述石菖蒲挥发性成分为单体化合物或单体化合物的组合物，包括如下步骤：以石菖蒲为原料，提取得到石菖蒲挥发性成分粗提物；将所述石菖蒲挥发性成分粗提物用有机溶剂溶解，作为待分离制备的样品溶液；采用超临界流体色谱技术对所述样品溶液进行分离制备，得到石菖蒲挥发性成分。本发明通过超临界流体色谱技术实现了石菖蒲挥发性成分的分离制备，同时开辟了α-细辛醚、β-细辛醚和γ-细辛醚制备的新途径，利用超临界流体色谱技术，通过简单的进样分离操作即可同步获得高纯度的α-细辛醚、β-细辛醚和γ-细辛醚，且产品得率高，分离周期短，效率高。

Description

分离制备石菖蒲挥发性成分的方法

技术领域

本发明涉及医药技术领域，特别是涉及一种分离制备石菖蒲挥发性成分的方法。

背景技术

石菖蒲为天南星科多年生草本植物石菖蒲(AcorustatarinowiiSchott)的干燥根茎，始载于《神农本草经》，列为上品，具有开窍豁痰，醒神益智，化湿和胃等功效，临床上广泛用于癫痫、惊厥、热病神昏、健忘、老年痴呆等疾病，是为数不多的心脑血管疾病良药。

现代药理学研究发现石菖蒲的挥发油具有镇静安神，抗惊厥，益智抗衰老等多方面药理作用，为石菖蒲主要有效部分之一。目前关于石菖蒲挥发性成分的分离制备研究较少，尤其是其单体化合物较难获得，这是由于挥发性成分的制备、纯化具有分离难、回收溶剂难、惧光惧热不稳定等特点，目前石菖蒲挥发油的成分分析多采用GC-MS法，而分离制备则鲜有报道。

更进一步的是，α-细辛醚、β-细辛醚和γ-细辛醚是石菖蒲挥发油中主要的单体化合物，三个成分含量的测定与稳定性评价是石菖蒲药材质量研究与控制的有效方法。但是鉴于挥发性单体化合物制备的难度，目前为止，中国药品生物制品检定所仍未有β-细辛醚和γ-细辛醚对照品，市场上有个别公司出售的β-细辛醚对照品价格高，纯度低，γ-细辛醚未见出售，该状况直接影响了石菖蒲药材相关研究的进行。

现有技术中有采用硅胶柱梯度洗脱的办法制备β-细辛醚，但步骤繁琐，收率低，成本高；现有技术还公开了一种“β-细辛醚精制方法”，需在不同温度下反复结晶3次，才可得到纯度为97.89～99.45％的β-细辛醚，但该方法用时较长，操作复杂，且要求用于精制的石菖蒲挥发油β-细辛醚相对含量不低于60％；而γ-细辛醚的制备方法目前尚未得见。

发明内容

基于此，有必要提供一种分离制备石菖蒲挥发性成分的方法。

一种分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，所述石菖蒲挥发性成分为单体化合物或单体化合物的组合物，包括如下步骤：

以石菖蒲为原料，提取得到石菖蒲挥发性成分粗提物；

将所述石菖蒲挥发性成分粗提物用有机溶剂(如正己烷)溶解，作为待分离制备的样品溶液；

采用超临界流体色谱技术对所述样品溶液进行分离制备，得到石菖蒲挥发性成分。

所述石菖蒲挥发性成分粗提物可为：以石菖蒲为原料，通过本领域常用提取方法制得的可挥发性成分提取物。

在其中一个实施例中，所述石菖蒲挥发性成分为α-细辛醚、β-细辛醚、γ-细辛醚或其组合物。尤其是通过本发明所述方法可以同步分离获得高纯度的α-细辛醚、β-细辛醚、γ-细辛醚单体化合物。

在其中一个实施例中，所述超临界流体色谱技术的条件如下：

色谱柱：填料为硅胶、十八烷基硅烷键合硅胶或八烷基硅烷键合硅胶；温度为30℃-70℃；压力为100bar-400bar；流速为2-60mL/min；流动相为CO₂和改性剂，其中所述改性剂体积占流动相比例为0-30％。

在其中一个实施例中，所述温度为40-60℃，所述改性剂在所述流动相中的体积占比为5-15％。

在其中一个实施例中，所述改性剂为醇类(如甲醇、乙醇、异丙醇)、乙腈、醛酮类(如丙酮)、酯类(如乙酸乙酯)、有机酸类(如醋酸)、芳香烃类(如甲苯)、烷烃类(如正己烷)、环烷烃类(如环己烷)中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述填料的粒径为3-50μm。

在其中一个实施例中，所述色谱柱的尺寸为：内径10-100mm，长度50-300mm。

在其中一个实施例中，所述提取的方法包括水蒸气蒸馏、超临界萃取、有机溶剂提取中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用超临界流体色谱技术进行石菖蒲挥发性成分的分离制备，有效解决了石菖蒲挥发性成分难以分离、不稳定、回收溶剂困难这一技术问题，其原理如下：

本发明以超临界流体CO₂或CO₂与一定占比的改性剂作为流动相，合理控制色谱条件，依靠流动相的溶剂化能力来进行分离制备，该流动相兼具气体与液体性质，扩散性能和粘度接近于气体，因此溶质的传质阻力较小，能更迅速地达到分配平衡，获得更快速、高效的分离；流动相密度与液体相近，具有与液体相比拟的溶解度，因此在较低温的条件下，仍可分析热不稳定性物质；同时溶剂回收环节简单、快捷，避免长时间加热，减少挥发性成分损失，且有效保证挥发性成分的稳定性，适用于大量制备各石菖蒲挥发性成分(单体化合物或单体化合物的组合物)。

更进一步地，本发明开辟了石菖蒲单体化合物α-细辛醚、β-细辛醚和γ-细辛醚制备的新途径，利用超临界流体色谱技术，通过简单的进样分离操作即可同步分别获得高纯度的α-细辛醚、β-细辛醚和γ-细辛醚的单体化合物，同时经过试验筛选获得SFC的最优分离条件(分离度达到1.5以上)，使分离得到的α-细辛醚、β-细辛醚纯度大于98％，γ-细辛醚纯度大于99％，且产品得率高，分离周期短，效率高。

该方法自动化程度高，可用于进行α-细辛醚、β-细辛醚和γ-细辛醚的大量制备，对石菖蒲药材相关研究的进行具有重要意义。

此外，该方法溶剂使用量少，避免了如重结晶、硅胶柱溶剂洗脱等繁琐的操作，以及大量溶剂的使用，后处理简单，节能环保。

附图说明

图1为β-细辛醚对照品的GC谱图；

图2为实施例1制备得到的β-细辛醚的GC谱图；

图3为β-细辛醚对照品的质谱图；

图4为实施例1制备得到的β-细辛醚的质谱图；

图5为α-细辛醚对照品的GC谱图；

图6为实施例1制备得到的α-细辛醚的GC谱图；

图7为α-细辛醚对照品的质谱图；

图8为实施例1制备得到的α-细辛醚的质谱图；

图9为实施例1制备得到的γ-细辛醚¹H-NMR谱图；

图10为实施例1制备得到的γ-细辛醚¹³C-NMR谱图。

具体实施方式

本发明所述石菖蒲系天南星科多年生草本植物石菖蒲(AcorustatarinowiiSchott)的干燥根茎。

以下结合具体实施例对本发明的分离制备石菖蒲挥发性成分的方法作进一步详细的说明。

实施例1

取石菖蒲粗粉，经水蒸气蒸馏法制备得到石菖蒲挥发油，以正己烷溶解，得待分离样品溶液，由自动进样器注入制备级SFC分离系统中，分离条件如下：

色谱柱尺寸为Φ19×100mm，硅胶填料，粒径为3～50μm；流动相为CO₂和改性剂异丙醇，其中，所述改性剂的体积占比为10％；流速为10mL/min；温度为60℃；压力为100bar。

采用的紫外光度检测器在线检测，检测波长为288nm，分别收集α-细辛醚、β-细辛醚、γ-细辛醚出峰馏分，经GC分析纯度：α-细辛醚>98.3％，β-细辛醚>98.1％，γ-细辛醚>99.3％，按挥发油重量计算，三个化合物总收率为77.1％。实施例2

取石菖蒲粗粉，经水蒸气蒸馏法制备得到石菖蒲挥发油，以正己烷溶解，得待分离样品溶液，由自动进样器注入制备级SFC分离系统中，条件如下：

色谱柱尺寸为Φ19×150mm，硅胶填料，粒径为3～50μm；流动相为CO₂和改性剂异丙醇，其中，所述改性剂的体积占比为10％；流速为30mL/min；温度为50℃；压力为150bar。

采用的紫外光度检测器在线检测，检测波长为288nm，分别收集α-细辛醚、β-细辛醚、γ-细辛醚出峰馏分，经GC分析纯度：α-细辛醚>98.5％，β-细辛醚>98.3％，γ-细辛醚>99.5％，按挥发油重量计算，三个化合物总收率为74.6％。实施例3

取石菖蒲粗粉，经水蒸气蒸馏法制备得到石菖蒲挥发油，以正己烷溶解，得待分离样品溶液，由自动进样器注入制备级SFC分离系统中，条件如下：

色谱柱尺寸为Φ19×250mm，硅胶填料，粒径为3～50μm，流动相为CO₂和改性剂异丙醇，其中，所述改性剂的体积占比为15％；流速为20mL/min；温度为40℃；压力为200bar。

采用的紫外光度检测器在线检测，检测波长为288nm，分别收集α-细辛醚、β-细辛醚、γ-细辛醚出峰馏分，经GC分析纯度：α-细辛醚>98.70％，β-细辛醚>98.56％，γ-细辛醚>99.98％，按挥发油重量计算，三个化合物总收率为79.0％。实施例4

取石菖蒲粗粉，经超临界萃取法制备得到石菖蒲挥发油，以正己烷溶解，得待分离样品溶液，由自动进样器注入制备级SFC分离系统中，条件如下：

色谱柱尺寸为Φ30×150mm，八烷基硅烷键合硅胶填料，粒径为3～50μm，流动相为CO₂和改性剂乙醇，其中，所述改性剂的体积占比为5％；流速为20mL/min；温度为50℃；压力为150bar。

采用的紫外光度检测器在线检测，检测波长为280nm，分别收集α-细辛醚、β-细辛醚、γ-细辛醚出峰馏分，经GC分析纯度：α-细辛醚>98.8％，β-细辛醚>98.5％，γ-细辛醚>99.0％，按挥发油重量计算，三个化合物总收率为77.9％。

实施例5

取石菖蒲粗粉，经有机溶剂提取法制备得到石菖蒲挥发油，以正己烷溶解，得待分离样品溶液，由自动进样器注入制备级SFC分离系统中，条件如下：

色谱柱尺寸为Φ30×150mm，十八烷基硅烷键合硅胶填料，粒径为3～50μm；流动相为CO₂和改性剂甲醇，其中，所述改性剂的体积占比为5％；流速为20mL/min；温度为50℃；压力为150bar。

采用的紫外光度检测器在线检测，检测波长为295nm，分别收集α-细辛醚、β-细辛醚、γ-细辛醚出峰馏分，经GC分析纯度α-细辛醚>98.2％，β-细辛醚>98.8％，γ-细辛醚>99.2％，按挥发油重量计算，三个化合物总收率为75.9％。

实施例6

取石菖蒲粗粉，经有机溶剂提取法制备得到石菖蒲挥发油，以正己烷溶解，得待分离样品溶液，由自动进样器注入制备级SFC分离系统中，条件如下：

色谱柱尺寸为Φ30×150mm，十八烷基硅烷键合硅胶填料，粒径为3～50μm；流动相为CO₂；流速为20mL/min；温度为70℃；压力为150bar。

采用的紫外光度检测器在线检测，检测波长为295nm，分别收集2个馏分，经GC分析，分别为γ-细辛醚，及α-与β-细辛醚组合物，按挥发油重量计算，三个化合物总收率为68.9％。

实施例1分离得到的α-细辛醚、β-细辛醚和γ-细辛醚结构鉴定：

(1)α-细辛醚和β-细辛醚结构鉴定

采用GC与GC-MS，将实施例1所述α-细辛醚和β-细辛醚的GC保留时间和质谱结果与α-细辛醚对照品和β-细辛醚对照品进行比对，确定为α-细辛醚和β-细辛醚，相关图谱见图1-8。

(2)γ-细辛醚结构鉴定

实施例1所述γ-细辛醚为无色油状物，易溶于氯仿、甲醇，¹H-NMR和¹³C-NMR结果如下，谱图见图9-10：

¹H-NMR(CDCl₃，600MHz)δ：6.53(1H，s，H-3)，6.69(1H，s，H-6)，5.02(1H，m，H-9a)，5.04(1H，m，H-9b)，5.96(1H，m，H-8)，3.32(2H，brd，J＝6.6Hz，H-7)，3.80(3H，s，4-OMe)，3.83(3H，s，2-OMe)，3.88(3H，s，1-OMe)。

¹³C-NMR(CDCl₃，151MHz)δ：143.2(C-1)，148.1(C-2)，98.3(C-3)，151.5(C-4)，120.2(C-5)，114.2(C-6)，33.8(C-7)，137.5(C-8)，115.3(C-9)，56.4(4-OMe)，56.8(2-OMe)，56.8(1-OMe)。

查阅文献，实施例1所述γ-细辛醚数据与文献基本一致，鉴定为γ-细辛醚。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，其特征在于，所述石菖蒲挥发性成分为单体化合物或单体化合物的组合物，包括如下步骤：

以石菖蒲为原料，提取得到石菖蒲挥发性成分粗提物；

将所述石菖蒲挥发性成分粗提物用有机溶剂溶解，作为待分离制备的样品溶液；

采用超临界流体色谱技术对所述样品溶液进行分离制备，得到石菖蒲挥发性成分。

2.权利要求1所述的分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，其特征在于，所述石菖蒲挥发性成分包括α-细辛醚、β-细辛醚、γ-细辛醚或其组合物。

3.根据权利要求1或2所述的分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，其特征在于，所述超临界流体色谱技术的条件如下：

色谱柱：填料为硅胶、十八烷基硅烷键合硅胶或八烷基硅烷键合硅胶；温度为30℃-70℃；压力为100bar-400bar；流速为2-60mL/min；流动相为CO₂和改性剂，其中所述改性剂体积占流动相比例为0-30％。

4.根据权利要求3所述的分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，其特征在于，所述温度为40-60℃，所述改性剂在所述流动相中的体积占比为5-15％。

5.根据权利要求3所述的分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，其特征在于，所述改性剂为醇类、乙腈、醛酮类、酯类、有机酸类、芳香烃类、烷烃类、环烷烃类中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，其特征在于，所述填料的粒径为3-50μm。

7.根据权利要求3所述的分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，其特征在于，所述色谱柱的尺寸为：内径10-100mm，长度50-300mm。

8.根据权利要求1所述的分离制备石菖蒲挥发性成分的方法，其特征在于，所述提取的方法包括水蒸气蒸馏、超临界萃取、有机溶剂提取中的一种或多种。