CN105384925B - 一种羟丙基分离介质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于分离纯化技术领域，具体涉及一种羟丙基分离介质及其制备方法。羟丙基分离介质的分子结构中含有多个四取代的1‑氧杂‑2，4‑环己二烯，各取代基分别独立的为羟基、羟丙基氧基、羟丙基氧基的羟基氢被羟丙基取代的醇二醚基、烷氧基或烷氧烷基，相邻的两个被取代的1‑氧杂‑2，4‑环己二烯的桥连基团为含有一个或多个醚基的烷基。其具有以下优点：1)产品的适用性广，能扩大层析技术分离提取的应用范围；2)产品的分离提取效率更高，纯化效果更好；3)每毫升介质的载量可高达几百毫克样品，几乎不需要再生，重复性及分离效果可保持长期不变。

Description

一种羟丙基分离介质及其制备方法

技术领域

本发明属于分离纯化技术领域，具体涉及一种羟丙基分离介质及其制备方法。

背景技术

传统中药多是煎熬后服用，有效成分多为亲水物质，包括生物碱、黄酮、蒽醌、皂甙、有机酸、多糖、肽和蛋白质。由于中药的化学成分极其复杂，有效成分的分离提取是中药制剂生产的关键步骤，它直接影响到中药制剂的质量、产量、临床疗效、经济效益及GMP的实施。中药制剂长期以来一直存在有效成分含量低，药效不稳定等缺点，传统提取中药有效成分的方法有水蒸气蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等，这些方法通常是工艺复杂、耗时、产品纯度不高、对环境污染大，而且易残留有害物质。近年来，随着中药技术的不断发展，在研究上开始采用层析技术分离提取中药有效成分，使中药提取既符合传统的中医药理论，又能达到提高有效成分的收率和纯度的目的。层析技术是以通过分离介质从中药中有选择地吸附其中的有效成分、除去无效成分的一种提取精制的新工艺，该方法具有操作方便、节省能源、成本低、产品纯度高等优点。因此，通过新型分离介质运用层析技术分离提取中药，可以得到更高的纯度、更大的产量及更稳定的药效，同时降低生产成本，使中药的国际化具备高质量及低成本的竞争力，是实现中药现代化的重要途径。

羟丙基分离介质是由葡聚糖基质中α，D～葡萄糖上的羟基，经过羟丙基聚合反应，生成含有醚键的蔗糖网状结构的微球。羟丙基分离介质中含有羟基、醚键等亲水性基团和苯环、长碳链等疏水性基团，所以羟丙基分离介质不仅可在水中应用，也可在极性有机溶剂或他们与水组成的混合溶剂中使用。羟丙基分离介质可使用水、醇、丙酮、氯仿等各种试剂，用于中草药及小分子纯化、胆固醇、脂肪酸、激素、维他命及各种天然产物的分离纯化，包括生物碱、甙、黄酮、醌类、内脂、萜类、甾类及低分子量肽段等。

羟丙基分离介质的分离原理是根据样品中各物质的分子大小和极性强弱进行分离纯化中药的单一有效成分。主要有两方面：一是在正相溶剂中，以分子筛层析作用为主。当带有多种成分的样品溶液在介质中运动时，由于它们的分子量不同而表现出速度的快慢，在缓冲液洗脱时，分子量大的物质不能进入介质孔内，而在介质间几乎是垂直向下运动，而分子量小的物质则进入介质孔内进行“绕道”运行。所以样品在介质运动中分子量大的物质保留时间短，先被洗脱下来，分子量小的物质保留时间长，最后被洗脱下来，这样就可以按分子量的大小，先后流出层析柱，达到分离的目的。二是在反相溶剂中，以反相吸附层析作用为主。由于反相溶剂的极性很强，样品中极性强的物质不被吸附，最先洗下来，所以样品中极性大的物质吸附能力弱，先被洗脱下来，极性小的物质吸附能力强，最后被洗脱下来，这样就可以按极性的强弱，先后流出层析柱，得到很好的分离效果。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种羟丙基分离介质及其制备方法。

一种羟丙基分离介质，其分子结构中含有多个四取代的1-氧杂-2，4-环己二烯，各取代基分别独立的为羟基、羟丙基氧基、羟丙基氧基的羟基氢被羟丙基取代的醇二醚基、烷氧基或烷氧烷基，相邻的两个被取代的1-氧杂-2，4-环己二烯的桥连基团为含有一个或多个醚基的烷基。

优选的，所述桥连基团还含有一个或多个的醇羟基。

具体的，所述的烷氧基为甲氧基、乙氧基或丙氧基。

具体的，所述的烷氧烷基为甲氧甲基、甲氧乙基、甲氧丙基、乙氧甲基、乙氧乙基、乙氧丙基、丙氧甲基、丙氧乙基或丙氧丙基。

更具体的，羟丙基分离介质的分子结构可含有下式的结构片段：

本发明还提供了上述羟丙基分离介质的制备方法，包括以下步骤：

1)将丙酮加入装有葡聚糖基质的玻璃反应瓶中，加热控温剧烈搅拌。

具体的，步骤1)中，温度控制范围为20～50℃，搅拌转速范围为200～1200rpm，搅拌时间为10～60min，以100～120g的葡聚糖基质为基准，丙酮的体积范围为100～1000ml。

2)将环氧烷慢速滴加入玻璃反应瓶中，加热控温剧烈搅拌。

具体的，步骤2)中，环氧烷为环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷，温度控制范围为20～50℃，搅拌转速范围为200～1200rpm，滴加时间范围为10～60min，搅拌时间范围为10～60min，以100～120g的葡聚糖基质为基准，环氧烷的质量范围为1～100g。

3)配制丙酮-水溶液和氢氧化钠溶液。

具体的，步骤3)中，丙酮-水溶液中丙酮的体积分数范围为5％～80％，氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量百分数范围为5％～50％。

4)将催化剂溶于丙酮-水溶液中，加入玻璃反应瓶中，加热控温剧烈搅拌。

具体的，步骤4)中，催化剂为苄基三乙基氯化铵、链状聚乙二醇或氢氧化三甲基乙基铵，丙酮-水溶液中催化剂的质量分数范围为5％～50％，催化剂的体积范围为1～100ml；

5)将氢氧化钠溶液慢速滴加入玻璃反应瓶中，加热控温剧烈搅拌。

具体的，步骤5)中，氢氧化钠溶液的体积范围为1～100ml，温度控制范围为20～50℃，搅拌转速范围为200～1200rpm，滴加时间范围为10～100min，搅拌时间范围为0.5～3h。

6)加热控温沸腾搅拌过夜后，快速降温，得到粗品。

具体的，步骤6)中，温度控制范围为50～100℃，搅拌转速为200～1200rpm，搅拌时间为1～24h。

7)用清洗液清洗粗品，干燥，得到羟丙基分离介质。

具体的，步骤7)中，清洗液为丙酮，清洗体积范围为100-1000ml，干燥温度范围为20～100℃，干燥时间范围为1～24h，室温范围为4～30℃。

本发明所提供的羟丙基分离介质具有以下优点：

1、产品的适用性广，扩大层析技术分离提取的应用范围。适合用于有机溶剂分离嗜脂性分子，天然产物在有机溶剂中的纯化，可以非常经济的大规模制备各种天然产物，还可应用于中药有效成分样品组成含量测定前的预分离；2、产品的分离提取效率更高，纯化效果更好。结合凝胶过滤、分配色谱及吸附性层析于一身，分离结构非常相近的分子，对于特定溶剂中的芳香复合物有非常高的选择性，可以用在相近的相关物质分析或者工业规模制备，同时具备亲水和亲脂双重性质，且被分离物质的极性再分离过程中起着重要作用；3、每毫升介质的载量可高达几百毫克样品，几乎不需要再生，重复性及分离效果可保持长期不变。

本发明所提供的羟丙基分离介质的制备方法具有以下优点。

1、该制备方法的工艺简单稳定，过程容易控制，产品质量稳定性高，批次差异性小；2、生产所需设备要求不高，数量较少，容易放大，适合大规模生产；3、原料中的有机溶剂可反复蒸馏回收后使用，生产周期较短，生产原材料和时间成本较低。

附图说明

图1为实施例1的羟丙基分离介质吸水膨胀后的激光粒度分析仪检测结果。

图2为实施例2的羟丙基分离介质吸水膨胀后的激光粒度分析仪检测结果。

图3为实施例3的羟丙基分离介质吸水膨胀后的激光粒度分析仪检测结果。

图4为实施例1的羟丙基分离介质的数码显微镜照片。

图5为实施例2的羟丙基分离介质的数码显微镜照片。

图6为实施例3的羟丙基分离介质的数码显微镜照片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

(1)称取100g的葡聚糖基质加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中。

(2)量取500ml丙酮加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌10min。

(3)称取50g的环氧丙烷30min慢速滴加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌30min。

(4)量取3ml的丙酮溶于3ml的纯水中搅拌均匀，配制成50％体积分数的丙酮～水溶液6ml；称取1g的氢氧化钠溶于1g的纯水中搅拌溶解，配制成50％质量分数的氢氧化钠溶液2g。

(5)称取0.6g的氢氧化三甲基乙基铵溶于6ml的丙酮～水溶液中，配制成10％质量分数的丙酮～水溶液搅拌溶解，加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌。

(6)称取2g的50％质量分数的氢氧化钠溶液30min慢速滴加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌3h。

(7)加热控制温度至60℃，500rpm沸腾搅拌24h后，快速降温至20℃；

(8)将羟丙基分离介质用500ml的玻璃漏斗真空泵抽滤，用100ml的丙酮清洗羟丙基分离介质10次，通风柜中室温放置3h，烘箱60℃干燥16h后，4～30℃保存，取样检测相关技术指标。

实施例2

(1)称取100g的葡聚糖基质加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中。

(2)量取500ml丙酮加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌10min。

(3)称取10g的环氧丙烷30min慢速滴加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌30min。

(4)量取3ml的丙酮溶于3ml的纯水中搅拌均匀，配制成50％体积分数的丙酮～水溶液6ml；称取1g的氢氧化钠溶于1g的纯水中搅拌溶解，配制成50％质量分数的氢氧化钠溶液2g。

(5)称取3g的氢氧化三甲基乙基铵溶于6ml的丙酮～水溶液中，配制成50％质量分数的丙酮～水溶液搅拌溶解，加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌。

(6)称取2g的50％质量分数的氢氧化钠溶液30min慢速滴加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌3h。

(7)加热控制温度至60℃，500rpm沸腾搅拌24h后，快速降温至20℃；

(8)将羟丙基分离介质用500ml的玻璃漏斗真空泵抽滤，用100ml的丙酮清洗羟丙基分离介质10次，通风柜中室温放置3h，烘箱60℃干燥16h后，4～30℃保存，取样检测相关技术指标。

实施例3

(1)称取100g的葡聚糖基质加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中。

(2)量取500ml丙酮加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌10min。

(3)称取50g的环氧丙烷30min慢速滴加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌30min。

(4)量取3ml的丙酮溶于3ml的纯水中搅拌均匀，配制成50％体积分数的丙酮～水溶液6ml；称取1g的氢氧化钠溶于1g的纯水中搅拌溶解，配制成50％质量分数的氢氧化钠溶液2g。

(5)称取3g的氢氧化三甲基乙基铵溶于6ml的丙酮～水溶液中，配制成50％质量分数的丙酮～水溶液搅拌溶解，加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌。

(6)称取2g的50％质量分数的氢氧化钠溶液30min慢速滴加入通风柜中的1000ml玻璃反应瓶中，加热控制温度为35℃，500rpm转速剧烈搅拌3h。

(7)加热控制温度至60℃，500rpm沸腾搅拌24h后，快速降温至20℃。

(8)将羟丙基分离介质用500ml的玻璃漏斗真空泵抽滤，用100ml的丙酮清洗羟丙基分离介质10次，通风柜中室温放置3h，烘箱60℃干燥16h后，4～30℃保存，取样检测相关技术指标。

表1 为实施例1、2、3的相关技术指标检测结果

表1

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种羟丙基分离介质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将丙酮加入装有葡聚糖基质的玻璃反应瓶中，加热控温剧烈搅拌；

2）将环氧烷慢速滴加入玻璃反应瓶中，加热控温剧烈搅拌；

3）配制丙酮-水溶液和氢氧化钠溶液；

4）将催化剂溶于丙酮-水溶液中，加入玻璃反应瓶中，加热控温剧烈搅拌；

5）将氢氧化钠溶液慢速滴加入玻璃反应瓶中，加热控温剧烈搅拌；

6）加热控温沸腾搅拌过夜后，快速降温，得到粗品；

7）用清洗液清洗粗品，干燥，得到羟丙基分离介质。

2.根据权利要求1所述的羟丙基分离介质的制备方法，其特征在于：

步骤1）中，温度控制范围为20～50℃，搅拌转速范围为200～1200rpm，搅拌时间为10～60min，以100～120g的葡聚糖基质为基准，丙酮的体积范围为100～1000ml；

步骤2）中，环氧烷为环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷，温度控制范围为20～50℃，搅拌转速范围为200～1200rpm，滴加时间范围为10～60min，搅拌时间范围为10～60min，以100～120g的葡聚糖基质为基准，环氧烷的质量范围为1～100g；

步骤3）中，丙酮-水溶液中丙酮的体积分数范围为5%～80%，氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量百分数范围为5%～50%；

步骤4）中，催化剂为苄基三乙基氯化铵、链状聚乙二醇或氢氧化三甲基乙基铵，丙酮-水溶液中催化剂的质量分数范围为5%～50%，催化剂溶液的体积范围为1～100ml；

步骤5）中，氢氧化钠溶液的体积范围为1～100ml，温度控制范围为20～50℃，搅拌转速范围为200～1200rpm，滴加时间范围为10～100min，搅拌时间范围为0.5～3h；

步骤6）中，温度控制范围为50～100℃，搅拌转速为200～1200rpm，搅拌时间为1～24h；

步骤7）中，清洗液为丙酮，清洗体积范围为100-1000ml，干燥温度范围为20～100℃，干燥时间范围为1～24h，保存的温度范围为4～30℃。