CN107151202A - 一种从生姜中提取分离6‑姜酚的方法 - Google Patents

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陈小明
盘俊
曾飞
何福林
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Abstract

本发明公开了一种从生姜中提取分离6‑姜酚的方法。该方法通过溶剂提取,低压硅胶柱层析分离,高效液相色谱纯化,重结晶的操作步骤制备。采用本发明的方法制备的6‑姜酚产率高,制备的6‑姜酚生物活性高,纯度高,可直接用于药品的制备,冻存液可长期保存6‑姜酚,生物活性不降低。

Description

一种从生姜中提取分离6-姜酚的方法
技术领域
本发明涉及一种生姜提取物的提取方法,特别涉及一种从生姜中提取分 离6-姜酚的方法。
背景技术
生姜中存在一系列姜酚的同系物,由于结构类似,性质相近,很难用常 规方法纯化成单体成分,在低压柱层析柱上分离出的成分,经薄层色谱鉴别 为单一斑点,实际上为一族化合物,经高效液相色谱进一步分离得到5个化 合物,其中一个主要成分为6-姜酚。6-姜酚中含有8-羟基酮结构,理化性质 不稳定,容易受到外界条件的干扰而失去活性。目前,6-姜酚的提取方法多 采用化学萃取剂萃取的方法,得到的一般是不纯的粗体,也有采用高效液相 色谱等方法提取纯度高,但是6-姜酚化学性能不稳定,提取过程中损耗较大。 专利200410074545.3公开了一种从生姜中提取分离6-姜酚的方法。该方法通 过制备姜油树脂,硅胶色谱柱分离,制备粗姜酚,液相色谱分离,去除溶剂 等步骤制备6-姜酚,该方法制备的6-姜酚得率低,产品不容易长期保存。专 利200610161540.3公开了一种分离纯化6-姜酚的方法,该方法从姜的超临界 流体萃取物中分离纯化6-姜酚,包括硅胶柱色谱分离,HPLC纯化,重结晶的 步骤,其优点是制备方法简单,缺点是得率和纯度不高,产品不容易长期保存。专利201210553119.2公开了一种从生姜中提取纯化6-姜酚的方法,包括 以下步骤:(1)姜酚的提取浓缩:切片生姜置于小型多功能提取浓缩罐,用质 量浓度为80-95%的乙醇按1∶6-15的料液质量体积比在60-80℃下加热回流 提取,提取的时间为每次2-3小时,每批生姜提取2-4次,每次提取的提取 液流入所述小型多功能提取浓缩罐中,经统一浓缩得到生姜提取物;(2)姜酚 萃取:将所述生姜提取物置于玻璃反应釜中,用乙酸乙酯进行萃取,萃取次 数2-4次,合并得到萃取液;该萃取液经旋转蒸发仪减压回收得到姜酚粗提 物;所述生姜提取物与所述乙酸乙酯的体积比为1∶2-4;(3)硅胶柱层析: 将所述姜酚粗提物溶于乙酸乙酯,然后加入所述姜酚粗提物重量2-4倍的硅 胶拌样,溶剂乙酸乙酯挥干后,干法上硅胶柱;用石油醚-乙酸乙酯混合溶 剂等度洗脱,薄层层析TCL检测,收集含有6-姜酚的洗脱液部分,用旋转蒸 发仪减压回收所述洗脱液得到6-姜酚粗品;将所述6-姜酚粗品再次上硅胶柱, 按照上述方法经洗脱、检测、收集、回收溶剂,得到较纯6-姜酚;(4)制备HPLC 纯化:将所述步骤(3)所得的较纯6-姜酚用甲醇-水混合溶剂溶解,以制备HPLC 纯化,以甲醇-水混合溶剂作为流动相等度洗脱,收集最大色谱峰,置旋转蒸 发仪上蒸干至恒重,即得到高纯度的6-姜酚。该方法得到的6-姜酚纯度很低, 只适合于食品和化妆品领域的应用。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中缺陷,提出一种从生姜中提取分离6- 姜酚的方法。
一种从生姜中提取分离6-姜酚的方法,按照如下步骤进行:
(1)将生姜切成碎块,加1-5倍重量的溶剂,于水浴回流2-4小时,倾 出溶剂,再加1-3倍重量的溶剂提取1-5次,合并溶剂提取液,减压回收溶 剂,得到深棕色油状提取物;
(2)采用200-300目层析硅胶干法装柱,将上步提取的油状提取物加溶 剂溶解,与硅胶拌均,挥发去溶剂,装于柱上端,再加硅胶于其上,用石油 醚-醋酸乙酯洗脱,洗脱液以薄层色谱鉴别,用6-姜酚标准品对照,将相同 部位合并,减压浓缩回收醋酸乙酯,得淡黄色油状提取物;
(3)将上步制备的淡黄色油状提取物溶解于甲醇中,用制备型高效液相 色谱仪分离纯化6-姜酚;
(4)将制备型高效液相色谱仪纯化的6-姜酚油状物加正已烷回流10-30 分钟,将溶液转移至锥形瓶中,密闭,放置于15-25℃水箱中过夜,即可析出 絮状结晶,挥去溶剂后,获得结晶产品。
所述用制备型高效液相色谱仪分离纯化6-姜酚的条件:
色谱柱:制备型十八烷基键合硅胶柱;
流动相:80%甲醇水溶液;
70%甲醇水溶液;
流速:1.2-2.2ml/min;
检测:280nm紫外检测,灵敏度0.5或示差析光检测;
纸速:20cm/min。
所述石油醚的沸点为60-90℃。
所述石油醚-醋酸乙酯中石油醚与醋酸乙酯的体积比为6∶4。
所述溶剂为醋酸乙酯,丁酸乙酯,乙醇或甲苯。
6-姜酚产品冻存液,由如下重量份数的组分组成:维生素C 20-30份, 乙醇300-500份,水莎草提取物1-2份。
所述水莎草提取物的提取方法为:将新鲜水莎草茎秆在液氮中冻存,取 出研磨为粉末,加3-8倍重量的70%乙醇水溶液溶解,回流提取3次,合并滤 液,蒸干制成。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:采用本发明的方法制备的6 -姜酚产率高,制备的6-姜酚生物活性高,纯度高,可直接用于药品的制备, 冻存液可长期保存6-姜酚,生物活性不降低。
附图说明
图1是本发明6-姜酚分离提取的工艺图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本 发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1
一种从生姜中提取分离6-姜酚的方法,按照如下步骤进行:
(1)溶剂提取
生姜(Zingeber officinle Rosc,产地山东莱芜,秋季采集)300克,切成 碎块,加2倍量醋酸乙酯,于水浴回流3小时,倾出醋酸乙酯,再加2倍量 的醋酸乙酯提取3次,合并醋酸乙酯提取液,减压回收醋酸乙酯,得到深棕 色油状提取物2克。
(2)低压硅胶柱层析分离姜酚粗品
采用200-300目层析硅胶干法装柱,将上步提取的粗提物加5ml醋酸乙 酯溶解,与4g硅胶拌均,挥发去醋酸乙酯,装于柱上端,再加3g纯硅胶于 其上,用石油醚(60-90℃)-醋酸乙酯(6∶4)洗脱,洗脱液以薄层色谱鉴别, 用6-姜酚标准品对照,将相同部位合并,减压浓缩回收醋酸乙酯,得淡黄色 油状物(约400毫克),为姜酚粗品。
(3)高效液相色谱纯化
将上步制备的姜酚粗品溶解于4毫升甲醇中,用制备型高效液相色谱仪分 离纯化姜酚。
色谱条件:
色谱柱:制备型十八烷基键合硅胶柱;
流动相:80%甲醇水溶液;
70%甲醇水溶液;
流速:1.2-2.2ml/min;
检测:紫外检测(280nm)灵敏度0.5或示差析光检测;
纸速:20cm/min;
采用6-姜酚为标准品标定目标化合物的保留时间,将上步制备的姜酚 粗品0.4克溶于4毫克甲醇中,每次进样15μl,按峰收集样品,合并后回收 溶剂,得到淡黄色油状物0.2克,此样品中含有杂质,需要改变流动相进一步 纯化。
将上步的0.2克样品溶于2毫升甲醇中,改用70%甲醇水溶液为流动相, 流速1.8ml/min,其它条件不变,再进行HPLC分离,按峰收集样品,得到6 -姜酚0.12克(淡黄色油状物)。
(4)重结晶
将HPLC纯化的6-姜酚油状物加80毫升正已烷回流20分钟,将溶液转移 至100毫升锥形瓶中,密闭,放置于20℃水箱中过夜,即可析出絮状结晶, 挥去溶剂后,此结晶在室温下(19℃)不融化。
采用本实施例的方法得率为75%,6-姜酚纯度为99.6%。
为确证其化学结构,对该化合物进行了FAB-MS,EI-MS,1HNMR, 13CNMR,IR和UV分析,证明该化合物为6-姜酚。以前文献报导的6-姜酚 可能由于当时的分离技术所限,含有少量同系物杂质,因而熔点下降,在5℃ 以上为油状物。
6-姜酚,白色结晶(正已烷),mp.28-30℃,元素分析:C 69.19%(理论 值:69.29%),H 9.05%(理论值:8.9%)。FAB-MS谱证明该化合物的分子量为294.3, 分子式为C17H26O4 nm 281,103.92,IR(KBr)cm-1:3443.5(bs)、2929.5、 2858.5、1704.3、1603.9、1515.8、1462.5、1370.5、1271.0、1240、1208.1、1152.3、 1123.9、1034.3、924.0、853.2、814.8、727.2;FAB-MS m/z:294.3(M+),179.1、 137.1;EI-MS m/z(%):294.38(M+,55)、276.4(M-H2O,6)、222.3(1)、205.3(12)、 194.0(18)、179.3(19)、177.2(10)、161.2(3)、151.2(33)、150.2(61)、138.2(27)、137.2(100)、 124.2(11)、122.2(1)、119.0(13)、91.2(13);1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:6.82(1H,Ar-H)、6.68(1H,Ar-H)、6.65(1H,Ar-H)、4.02(1H,COCHOH-)、3.87(3H,ArOCH3)、 2.83(2H,-CH2 CO-)、2.73(2H,Ar-CH2-)、2.49(2H)、1.47(2H)、1.28(6H)、0.88(3H); 13CNMR(400MHz,CDCl3)δ:211.5(C=O)、120.7(苯环CH)、114.4(苯环CH)、 146.4(苯环C)、144.0(苯环C)、132.6(苯环C)、111.0(苯环CH)、55.9(CH3)、14.0(CH3)、22.6(CH2)、25.1(CH2)、29.3(CH2)、31.7(CH2)、67.7(CH)、49.3(CH2)、 45.4(CH2)、36.4(CH2)。
结构解析:从FAB-MS和EI-MS m/z(%)显示分子离子峰为294,符合6- 姜酚的分子式C17H26O4。IR(KBr)cm-1:3443.5(bs)、2929.5、2858.5、1704.3、1603.9、 1515.8、1462.5、1370.5、1271.0、1240、1208.1、1152.3、1123.9、1034.3、924.0、 853.2、814.8、727.2,提示分子中存在羟基、次甲基、甲基、酮基、苯环、甲 氧基等;1HNMR中δ:6.82、6.68、6.65为苯环上1’、5’、6’位的三个H, 4.02碳链上5位羟基碳的H,3.87为苯环上3’位上甲氧基的三个H,2.83为 碳链上2位碳的二个H,2.73为碳链上1位碳的二个H,2.49(2H),1.47(2H), 1.28(6H)为碳链上6、7、8位碳的H,0.88为碳链上10位碳的三个H; 13CNMR(400MHz,CDCl3)δ:211.5为3位碳;120.7、114.4、146.4、144.0、132.6、 111.0苯环的六个碳;55.9为甲氧基上碳;14.0为10位上的甲基碳;22.6、25.1、 29.3、31.7、67.7、49.3、45.4、36.4为碳链1至9位的碳。从HMBC(600MHz,CDCl3) 显示,季碳δC132.6(C-1’)与δH2.73(2H,dd,H-1)、δH2.83(2H,dd,H-2)、 δH 6.68(1H,d,H-2’)、δH6.82(1H,d,H-5’)有相关关系;季碳δC144.0 (C-4’)与δH6.68(1H,d,H-2’)、δH6.82(1H,d,H-5’)、δH6.65(1H, dd,H-6’)有相关关系;季碳δC146.4(C-3’)与δH 6.68(1H,d,H-2’)、δ H6.82(1H,d,H-5’)、δH3.87(3H,dd,H-11)有相关关系,证明甲氧基是 连在3’位置的碳上,羟基连在4’位置的碳上。
HMBC相关谱如下所示:
从HMBC相关谱中可以看出,C1`(132.6)、C2`(111.0)、C6`(120.7)与C1-H、 C2`-H相关,C1`-H、C2`-H都与羰基碳(211.5),C2`(45.4)与C4`-H(2.57,2.49)、 C4`(49.3)与C2`-H(2.79)都有相关,羰基碳(211.5)与C4`-H(2.57,2.49)、和 C5`-H(4.02))都有相关,C4`(49.3)与C5`-H(4.02)C6`-H(1.47)都有相关,C5`(67.7) 与C4`-H(2.57,2.49)和C6`-H(1.47)都有相关,从而说明1-6位碳的连接顺序, 说明醇羟基连于5位碳上。
通过以上IR、EI-MS、1HNMR、13CNMR和HMBC谱的分析,确定了苯环、 碳链和碳链上羰基和羟基以及苯环上甲氧基、酚羟基的位置,从而证明我们得 到的化合物为6-姜酚。其结构如下所示:
13CNMR,1HNMR data of 6-gingerol (400MHz,CDCl3)
其熔点为28~30℃,经高压液相色谱归一化法分析,其在一年内没有变 化。因此可作为对照品应用。
实施例2
一种从生姜中提取分离6-姜酚的方法,按照如下步骤进行:
(1)溶剂提取
生姜(Zingeber officinle Rosc,产地山东莱芜,秋季采集)300克,切成 碎块,加2倍量丁酸乙酯,于水浴回流3小时,倾出丁酸乙酯,再加2倍量 的丁酸乙酯提取3次,合并丁酸乙酯提取液,减压回收丁酸乙酯,得到深棕 色油状提取物2克。
(2)低压硅胶柱层析分离姜酚粗品
采用200-300目层析硅胶干法装柱,将上步提取的粗提物加5ml醋酸乙 酯溶解,与4g硅胶拌均,挥发去醋酸乙酯,装于柱上端,再加3g纯硅胶于 其上,用石油醚(60-90℃)-醋酸乙酯(6∶4)洗脱,洗脱液以薄层色谱鉴别, 用6-姜酚标准品对照,将相同部位合并,减压浓缩回收醋酸乙酯,得淡黄色 油状物(约400毫克),为姜酚粗品。
(3)高效液相色谱纯化
将上步制备的姜酚粗品溶解于4毫升甲醇中,用制备型高效液相色谱仪分 离纯化姜酚。
色谱条件:
色谱柱:制备型十八烷基键合硅胶柱;
流动相:80%甲醇水溶液;
70%甲醇水溶液;
流速:1.2-2.2ml/min;
检测:紫外检测(280nm)灵敏度0.5或示差析光检测;
纸速:20cm/min;
采用6-姜酚为标准品标定目标化合物的保留时间,将上步制备的姜酚 粗品0.4克溶于4毫克甲醇中,每次进样15μl,按峰收集样品,合并后回收 溶剂,得到淡黄色油状物0.2克,此样品中含有杂质,需要改变流动相进一步 纯化。
将上步的0.2克样品溶于2毫升甲醇中,改用70%甲醇水溶液为流动相, 流速1.8ml/min,其它条件不变,再进行HPLC分离,按峰收集样品,得到6 -姜酚0.12克(淡黄色油状物)。
(4)重结晶
将HPLC纯化的6-姜酚油状物加80毫升正已烷回流20分钟,将溶液转移 至100毫升锥形瓶中,密闭,放置于20℃水箱中过夜,即可析出絮状结晶, 挥去溶剂后,此结晶在室温下(19℃)不融化。
采用本实施例的方法得率为73%,6-姜酚纯度为99.5%。
实施例3
6-姜酚产品冻存液,由如下重量份数的组分组成:维生素C 25份,乙醇 400份,水莎草提取物2份。
所述水莎草提取物的提取方法为:将新鲜水莎草茎秆在液氮中冻存,取 出研磨为粉末,加3-8倍重量的70%乙醇水溶液溶解,回流提取3次,合并滤 液,蒸干制成。
将实施例1制备的6-姜酚产品与冻存液按照1∶10的比例混合,储存于 -4℃冰箱中,1年内生物活性不降低。
实施例4
6-姜酚产品冻存液,由如下重量份数的组分组成:维生素C 25份,乙醇 400份,喜盐草提取物2份。
所述喜盐草提取物的提取方法为:将新鲜喜盐草茎秆在液氮中冻存,取 出研磨为粉末,加3-8倍重量的70%乙醇水溶液溶解,回流提取3次,合并滤 液,蒸干制成。
将实施例1制备的6-姜酚产品与冻存液按照1∶10的比例混合,储存于 -4℃冰箱中,1年内生物活性不降低。
实施例5
6-姜酚产品冻存液,由如下重量份数的组分组成:维生素C 25份,乙醇 400份。
将实施例1制备的6-姜酚产品与冻存液按照1∶10的比例混合,储存于 -4℃冰箱中,半年内生物活性降低50%。
以上公开的仅为本发明的具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任 何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种从生姜中提取分离6-姜酚的方法,其特征在于,按照如下步骤进行:
(1)将生姜切成碎块,加1-5倍重量的溶剂,于水浴回流2-4小时,倾出溶剂,再加1-3倍重量的溶剂提取1-5次,合并溶剂提取液,减压回收溶剂,得到深棕色油状提取物;
(2)采用200-300目层析硅胶干法装柱,将上步提取的油状提取物加溶剂溶解,与硅胶拌均,挥发去溶剂,装于柱上端,再加硅胶于其上,用石油醚-醋酸乙酯洗脱,洗脱液以薄层色谱鉴别,用6-姜酚标准品对照,将相同部位合并,减压浓缩回收醋酸乙酯,得淡黄色油状提取物;
(3)将上步制备的淡黄色油状提取物溶解于甲醇中,用制备型高效液相色谱仪分离纯化6-姜酚;
(4)将制备型高效液相色谱仪纯化的6-姜酚油状物加正己烷回流10-30分钟,将溶液转移至锥形瓶中,密闭,放置于15-25℃水箱中过夜,即可析出絮状结晶,挥去溶剂后,获得结晶产品。
2.根据权利要求1所述的从生姜中提取分离6-姜酚的方法,其特征在于,所述用制备型高效液相色谱仪分离纯化6-姜酚的条件:
色谱柱:制备型十八烷基键合硅胶柱;
流动相:80%甲醇水溶液;
70%甲醇水溶液;
流速:1.2-2.2ml/min;
检测:280nm紫外检测,灵敏度0.5或示差析光检测;
纸速:20cm/min。
3.根据权利要求1所述的从生姜中提取分离6-姜酚的方法,其特征在于,所述石油醚的沸点为60-90℃。
4.根据权利要求1所述的从生姜中提取分离6-姜酚的方法,其特征在于,所述石油醚-醋酸乙酯中石油醚与醋酸乙酯的体积比为6∶4。
5.根据权利要求1所述的从生姜中提取分离6-姜酚的方法,其特征在于,所述溶剂为醋酸乙酯,丁酸乙酯,乙醇或甲苯。
6.权利要求1制备的6-姜酚产品冻存液,其特征在于,所述冻存液由如下重量份数的组分组成:维生素C 20-30份,乙醇300-500份,水莎草提取物1-2份。
7.根据权利要求6所述6-姜酚产品冻存液,其特征在于,所述水莎草提取物的提取方法为:将新鲜水莎草茎秆在液氮中冻存,取出研磨为粉末,加3-8倍重量的70%乙醇水溶液溶解,回流提取3次,合并滤液,蒸干制成。
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