CN107652178A - 从八角中提取莽草酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了从八角中提取莽草酸的方法，具体包括如下步骤：1)提取：将八角粉碎后，加入6‑8倍八角重量的纯净水，加热提取8个小时，液渣分离，得到第一次浸提液；继续加入6‑8倍八角重量的纯净水，加热提取8个小时，液渣分离，得到第二次浸提液；第二次浸提液作为第二批次八角的第一次提取液，以此类推，第二批次八角的第二次浸提液作为第三批次八角的第一次提取液；2)浓缩、前处理：将每一批次八角的第一次浸提液浓缩得到浸膏，加入同等重量的纯净水，放入高速分散乳化机处理，得到高速分散乳化物；3)柱层析；4)脱色；5)结晶、重结晶。

Description

从八角中提取莽草酸的方法

技术领域

本发明涉及植物提取技术领域，具体涉及从八角中提取莽草酸的方法。

背景技术

莽草酸分子式为C₇H₁₀O₅，相对分子量为174.15，学名是3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-羧酸，为白色精细粉末，气微，味辛酸，易溶于水，难容于氯仿、苯和石油醚，熔点为185℃，旋光度为-180°。莽草酸分子结构中有三个羟基、一个羧基、一个双键，具有手性异构体。它可以成酯，也可以成盐。莽草酸是合成生物体内、新陈代谢化合物的中间体，也是合成许多生物碱、芳香氨基酸与吲哚衍生物、手性药物(如抗病毒药)的原料。莽草酸通过影响花生四烯酸代谢，抑制血小板聚集，抑制动、静脉血栓及脑血栓形成，具有抗炎、镇痛作用。莽草酸还可作为抗病毒和抗癌药物的中间体，具有一定刺激性。

禽流感，是禽流行性感冒的简称，是一种由甲型流感病毒的一种亚型引起的传染性疾病综合症，被国际兽疫局定为A类传染病。自2005年来禽流感在世界传播速度十分惊人，据世界卫生组织统计的数字，H5N1高治病性禽流感在全球已造成149人感染，其中80人死亡。

“达菲”是瑞士罗氏有限公司专为治疗人类感染禽流感研制的药物，也是目前唯一证实的有效的禽流感资料药物，作为禽流感的治疗用药，达菲的供应量在全球非常紧缺。从八角提取的莽草酸作为达菲的主要中间体的来源这一方法，是人类抗击禽流感中的巨大动力。

现有技术已有对从八角中提取莽草酸的方法的研究，CN100408540C，从八角中提取分离莽草酸的方法和CN100408541C，从八角中提取分离莽草酸的方法，都是本专利申请人在先申请，但是随着时间的进行，经过十年的时间，原来的工艺方法已有很多值得改进的地方，例如，如何加强提取效率，如何加强节能减排，更加适应现在越来越严格的环保规定，都是值得研究的。+

发明内容

本发明的目的是提供从八角中提取莽草酸的方法，通过对提取工艺的改良，提高了生产效率。

本发明通过以下技术方案实现，从八角中提取莽草酸的方法，具体包括如下步骤：

1)提取：将八角粉碎后，加入6-8倍八角重量的纯净水，加热提取8个小时，液渣分离，得到第一次浸提液；

继续加入6-8倍八角重量的纯净水，加热提取8个小时，液渣分离，得到第二次浸提液；

第二次浸提液作为第二批次八角的第一次提取液，以此类推，第二批次八角的第二次浸提液作为第三批次八角的第一次提取液；

2)浓缩、前处理：将每一批次八角的第一次浸提液浓缩得到浸膏，加入同等重量的纯净水，放入高速分散乳化机处理，得到高速分散乳化物；

3)柱层析：将步骤2)得到的高速分散乳化物，通过阴离子树脂柱，使得莽草酸被交换吸附后，再用醋酸溶液洗脱，得洗脱液；

4)脱色：将步骤3)得到的洗脱液过大孔树脂柱脱色，除去色素；

5)结晶：将脱色后的洗脱液浓缩后得浸膏，加入40％(v/v)乙醇中，浸膏和40％(v/v)乙醇的质量比控制在1:2，使莽草酸沉淀溶解，进行重结晶。

本发明步骤1)所述的加热提取，优选温度40℃。

步骤2)所述的高速分散乳化处理，优选转速2000-3000r/min、时间5-10min。

步骤3)所述的阴离子树脂优选为330弱碱性环氧系阴离子树脂、D-941大孔弱碱阴离子树脂或D335大孔弱碱阴离子树脂；所述的醋酸溶液，优选7％(w/w)的醋酸溶液；步骤4)所述的树脂优选AB-8大孔吸附树脂。

步骤3)或者步骤4)所述的在阴离子树脂柱吸附、洗脱以及过大孔树脂柱脱色时，流速优选为每小时树脂体积的1/2。

本发明得到的莽草酸，含量在99.8％(HPLC)以上。

与现有技术相比，本发明的优点：

1、现有技术中，提取阶段，一般是将八角粉碎后，用水(醇)提取2-4次，每次水(醇)用量为八角重量的6-8倍或者水(醇)总用量为八角质量的15-20倍，每次提取后，液渣分离，然后合并几次的提取液，进入下个工序浓缩。现有技术中，2-4次提取后合并的提取液，数量巨大，给后续工艺造成巨大的生产压力，且能耗巨大。而本发明通过大量的实验以及对比实验，决定将工艺改为投料八角后，第一次浸提加水6-8倍，浸提8小时，第二次浸提加水6-8倍，浸提8小时，第二次浸提液排出后用于下一次浸提。经大量的实验验证，莽草酸的浸出率还会有所提高。按原有工艺(以提取三次，分别加水8倍、6倍、4倍计)，浸提后排出的料液为8+6+4＝18倍，本发明工艺改良后，浸提排出液只有8倍，投料质量相同的情况下，两者浸出的莽草酸质量相同。相对现有的工艺，本发明改良后的工艺不仅浸提的时间更短，而且大大减轻了后续工段的处理压力，缩短了生产周期，延长浓缩设备、过滤设备、膜设备的使用寿命，提高了生产效率。

2、现有技术提取时，一般是对植物原料进行破碎或粉碎后提取得到浸膏，而本发明是在在柱层析前，通过高速分散乳化处理含有莽草酸的浸膏，高速分散乳化机的转子在高速旋转时，产生很大的离心力使被处理的物料从旋转的细长切口(狭缝)中喷出，并在定子的共同作用下，使被处理的物料受到两方面的作用力，迫使它通过狭缝的正作用力和阻止它通过的阻力。同时，被处理的物料从狭缝中喷出时，还受到狭缝的剪切作用，以及由转定子相对运动而产生的旋转剪切力在多种作用力的作用下使物料得到均质、乳化。处理过的果肉具有颗粒分布范围窄，均匀度好，无死角，物料100％通过分散乳化的特点。经过高速分散乳化处理的浸膏，利于后续工序的处理。

3、现有技术的重结晶一般是使用丙酮或者50％(v/v)乙醇，按饱和溶液的配比进行重结晶，浸膏和50％(v/v)乙醇的质量比在1:2以上，重结晶排出液放在自然条件下结晶，平均每批料液的结晶时间在4-7天，晶体析出慢，而且由于料液的莽草酸浓度高，溶液粘稠度大，导致重结晶时过滤时间久，经常会导致过滤棒堵塞。而本发明通过大量的实验以及对比实验，最终决定采用40％(v/v)乙醇，同时加大溶剂在溶液中所占的百分比，降低重结晶过程中的溶液浓度，由浸膏和50％(v/v乙醇的质量比在1:2以上，调整为浸膏和40％(v/v)乙醇的质量比控制在1:2，重结晶后使用浓缩设备浓缩至过饱和排出，该工艺不仅重结晶的过滤效果好，而且浓缩后的结晶时间缩短为3-5小时，晶体析出快，质量高，缩短了生产周期，提高了生产效率。

4、现有技术得到的莽草酸含量一般不超过99％，而本发明得到的莽草酸含量在99.8％以上。

5、本发明在步骤3)柱层析(过柱工段)用到的醋酸在结晶工段浓缩时可进行回收，重新用于过柱工段，过柱工段的低浓度料液经浓缩后分离出纯净水，可用于浸泡八角，整个工段流程辅料循环利用程度高。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

从八角中提取莽草酸的方法，具体包括如下步骤：

1)提取：将八角粉碎后投料1.25吨，加入6吨纯净水，40℃加热提取8个小时，液渣分离，得到第一次浸提液；

继续加入8吨纯净水，40℃加热提取8个小时，液渣分离，得到第二次浸提液；

第二次浸提液作为第二批次八角的第一次提取液，以此类推，第二批次八角的第二次浸提液作为第三批次八角的第一次提取液；

2)浓缩、前处理：将每一批次八角的第一次浸提液浓缩得到浸膏，加入同等重量的纯净水，放入高速分散乳化机处理，转速2500r/min、时间10min，得到高速分散乳化物；

3)柱层析：将步骤2)得到的高速分散乳化物，通过330弱碱性环氧系阴离子树脂柱，使得莽草酸被交换吸附后，再用7％醋酸溶液洗脱，得洗脱液；

4)脱色：将步骤3)得到的洗脱液过AB-8大孔吸附树脂柱脱色，除去色素；

5)结晶：将脱色后的洗脱液浓缩后得浸膏，加入40％(v/v)乙醇中，浸膏和40％(v/v)乙醇的质量比控制在1:2，使莽草酸沉淀溶解，进行重结晶。

实施例2：

从八角中提取莽草酸的方法，具体包括如下步骤：

1)提取：将八角粉碎后投料1.25吨，加入8吨纯净水，40℃加热提取8个小时，液渣分离，得到第一次浸提液；

继续加入6吨纯净水，40℃加热提取8个小时，液渣分离，得到第二次浸提液；

第二次浸提液作为第二批次八角的第一次提取液，以此类推，第二批次八角的第二次浸提液作为第三批次八角的第一次提取液；

2)浓缩、前处理：将每一批次八角的第一次浸提液浓缩得到浸膏，加入同等重量的纯净水，放入高速分散乳化机处理，转速2000r/min、时间8min，得到高速分散乳化物；

3)柱层析：将步骤2)得到的高速分散乳化物，通过D-941大孔弱碱阴离子树脂柱，使得莽草酸被交换吸附后，再用7％醋酸溶液洗脱，得洗脱液；

4)脱色：将步骤3)得到的洗脱液过AB-8大孔吸附树脂柱脱盐，除去色素；

5)结晶：将脱色后的洗脱液浓缩后得浸膏，加入40％(v/v)乙醇中，浸膏和40％(v/v)乙醇的质量比控制在1:2，使莽草酸沉淀结晶，再用40％(v/v)乙醇进行重结晶。

实施例3：

从八角中提取莽草酸的方法，具体包括如下步骤：

1)提取：将八角粉碎后投料1.25吨，加入8吨纯净水，40℃加热提取8个小时，液渣分离，得到第一次浸提液；

继续加入8吨纯净水，40℃加热提取8个小时，液渣分离，得到第二次浸提液；

第二次浸提液作为第二批次八角的第一次提取液，以此类推，第二批次八角的第二次浸提液作为第三批次八角的第一次提取液；

2)浓缩、前处理：将每一批次八角的第一次浸提液浓缩得到浸膏，加入同等重量的纯净水，放入高速分散乳化机处理，转速3000r/min、时间5min，得到高速分散乳化物；

3)柱层析：将步骤2)得到的高速分散乳化物，通过D335大孔弱碱阴离子树脂柱，使得莽草酸被交换吸附后，再用7％醋酸溶液洗脱，得洗脱液；

4)脱色：将步骤3)得到的洗脱液过AB-8大孔吸附树脂柱脱盐，除去色素；

5)结晶：将除色素后的洗脱液浓缩后得浸膏，加入40％(v/v)乙醇中，浸膏和40％(v/v)乙醇的质量比控制在1:2，使莽草酸沉淀结晶，再用40％(v/v)乙醇进行重结晶。

对比例1：

1)提取：将八角粉碎后投料1.25吨，用纯净水加热沸腾提取3次，第一次浸提加水8吨，浸提8小时，第二次浸提加水6吨，浸提6小时，第三次浸提加水4吨，浸提4小时，每次提取后，液渣分离，然后合并3次的提取液，进入下个工序浓缩；

2)浓缩、前处理：将每一批次八角的第一次浸提液浓缩得到浸膏，加入同等重量的纯净水，放入高速分散乳化机处理，转速3000r/min、时间5min，得到高速分散乳化物；

3)柱层析：将步骤2)得到的高速分散乳化物，通过D335大孔弱碱阴离子树脂柱，使得莽草酸被交换吸附后，再用7％醋酸溶液洗脱，得洗脱液；

4)脱色：将步骤3)得到的洗脱液过AB-8大孔吸附树脂柱脱盐，除去色素；

5)结晶：将除色素后的洗脱液浓缩后得浸膏，加入40％(v/v)乙醇中，浸膏和40％(v/v)乙醇的质量比控制在1:2，使莽草酸沉淀结晶，再用40％(v/v)乙醇进行重结晶。

对比例2：

1)提取：将八角粉碎后投料1.25吨，用纯净水加热沸腾提取3次，第一次浸提加水8吨，浸提8小时，第二次浸提加水6吨，浸提6小时，第三次浸提加水4吨，浸提4小时，每次提取后，液渣分离，然后合并3次的提取液，进入下个工序浓缩；

2)浓缩：将每一批次八角的第一次浸提液浓缩得到浸膏；

3)柱层析：将步骤2)得到的高速分散乳化物，通过D335大孔弱碱阴离子树脂柱，使得莽草酸被交换吸附后，再用7％醋酸溶液洗脱，得洗脱液；

4)脱色：将步骤3)得到的洗脱液过AB-8大孔吸附树脂柱脱盐，除去色素；

5)结晶：将除色素后的洗脱液浓缩后，加入丙酮中，使莽草酸沉淀溶解，再用丙酮进行重结晶。

结果：

实施例相比对比例，无论是得到提取液的质量还是提取时间，都少于对比例，能缩短生产工时和节约大量能耗，且得到莽草酸的含量更高。

Claims (6)

1.从八角中提取莽草酸的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)提取：将八角粉碎后，加入6-8倍八角重量的纯净水，加热提取8个小时，液渣分离，得到第一次浸提液；

继续加入6-8倍八角重量的纯净水，加热提取8个小时，液渣分离，得到第二次浸提液；

第二次浸提液作为第二批次八角的第一次提取液，以此类推，第二批次八角的第二次浸提液作为第三批次八角的第一次提取液；

2)浓缩、前处理：将每一批次八角的第一次浸提液浓缩得到浸膏，加入同等重量的纯净水，放入高速分散乳化机处理，得到高速分散乳化物；

3)柱层析：将步骤2)得到的高速分散乳化物，通过阴离子树脂柱，使得莽草酸被交换吸附后，再用氢氧化钠溶液洗脱，得洗脱液；

4)脱色：将步骤3)得到的洗脱液过大孔吸附树脂柱脱色，除去色素；

5)结晶：将除色素后的洗脱液浓缩后得浸膏，加入40％v/v乙醇中，浸膏和40％v/v乙醇的质量比控制在1:2，使莽草酸沉淀溶解，再用40％v/v乙醇进行重结晶。

2.根据权利要求1所述的从八角中提取莽草酸的方法，其特征在于：步骤1)所述的加热提取，温度40℃。

3.根据权利要求1所述的从八角中提取莽草酸的方法，其特征在于：步骤2)所述的高速分散乳化处理，转速2000-3000r/min、时间5-10min。

4.根据权利要求1所述的从八角中提取莽草酸的方法，其特征在于：步骤3)所述的阴离子树脂为330弱碱性环氧系阴离子树脂、D-941大孔弱碱阴离子树脂或D335大孔弱碱阴离子树脂；所述的醋酸溶液，为7％w/w的醋酸溶液。

5.根据权利要求1所述的从八角中提取莽草酸的方法，其特征在于：步骤4)所述的树脂为AB-8大孔吸附树脂。

6.根据权利要求1所述的从八角中提取莽草酸的方法，其特征在于：步骤3)或者步骤4)所述的在阴离子树脂柱吸附、洗脱以及过大孔树脂柱脱色时，流速为每小时树脂体积的1/2。