CN109320523B - 一种纯化青蒿素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效纯化青蒿素的方法，用浸提溶剂将青蒿素从黄花蒿叶中提取出得浸提液，浓缩浸提液得浸膏，用萃取剂溶解浸膏得萃取液，向萃取液中加入蜡油抑制剂抑制结晶过程中蜡油与青蒿素的共结晶，提高青蒿素粗品纯度，减少重结晶次数，简化生产流程。该方法具有操作简单、纯化效率高、产品纯度高、抑制剂可循环利用等优势，可实现青蒿素的高效纯化分离。

Description

一种纯化青蒿素的方法
技术领域
本发明涉及一种高效纯化青蒿素的方法，属于生物化工领域。
背景技术
青蒿素是从复合花序植物黄花蒿茎叶中提取的含有过氧基团的倍半萜内酯药物，其性状为无色针状，是继乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之后最有效的抗疟特效药，具有速效和低毒的特点。青蒿素被世界卫生组织称为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。抗疟作用机理主要通过青蒿素活化产生自由基，并与疟原蛋白结合，作用于疟原虫的膜系结构，使其泡膜、核膜以及质膜遭到破坏，线粒体肿胀，内外膜脱落，从而对疟原虫细胞结构造成破坏。近几年研究发现，青蒿素还具有抗血吸虫、抗菌、抗癌、提高免疫力、治疗红斑狼疮、治疗类风湿关节炎等其他药理作用。
目前，工业上生产青蒿素主要是采用有机溶剂对黄花蒿叶进行反复浸提，浸提剂在将青蒿素从黄花蒿叶中提取出来的同时，叶子中成分复杂的蜡油也被提取出，为了得到高品质青蒿素，需要对浸提出的成分进行纯化分离。现有工艺主要通过甲醇重结晶、硅胶柱层析等方法纯化青蒿素，存在结晶/重结晶所用溶剂量大、步骤繁琐(需要2～3次重结晶)、分离效果差、硅胶层析法处理量小、填料再生能耗高等问题。因此，开发高效青蒿素纯化分离技术是发展青蒿素行业需要解决的重要问题之一。
我国大部分原油含蜡量高，原油中的蜡在地层条件下通常以液体形式存在，在开采过程中，随着温度和压力的下降，原油溶蜡能力降低，蜡会在井壁周围和生产套管内结晶析出，对储层造成伤害，油井结蜡严重影响油井的正常生产。蜡油抑制剂(wax inhibitor)可以改善原油中蜡的低温流动性能，除不影响油井正常生产和其它作业外，还可以起到降凝、降粘和解堵的作用，因此在各大油田广泛应用。
蜡油抑制剂在抗凝、防止蜡油析出方面具有显著优势，然而未有报道将抑制剂应用于强化青蒿素的纯化分离过程，本发明借助蜡油抑制剂的优势以及重结晶法纯化青蒿素处理量大的优点，开发了一种蜡油抑制剂强化青蒿素纯化分离的新方法，可实现青蒿素的高效分离。
发明内容
本发明的目的在于解决青蒿素生产中其与蜡油杂质难分离的问题，提供一种高效纯化青蒿素的方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
本发明提供一种高效纯化青蒿素的新方法，首先用浸提剂从黄花蒿叶中提取青蒿素，得浸提液；浓缩浸提液得浸膏；用萃取剂溶解浸膏得萃取液；向萃取液中加入功能化蜡油抑制剂，搅拌、冷却结晶，固液分离、干燥，得青蒿素粗品，将粗品重结晶，进而获得高纯度青蒿素产品。
本发明优选的蜡油抑制剂强化青蒿素纯化的方法，具体步骤包括：
(1)将浸提剂和黄花蒿叶按照6:1～10:1(L/kg)的比例加入浸提釜，在55℃下回流搅拌浸提2次，得到浸提液；
(2)将(1)得到的浸提液浓缩得浸膏；
(3)向(2)得到的浸膏中加入萃取剂，55℃温度下搅拌溶解30min，随后过滤，得到青蒿素萃取液，将第一次未溶解浸膏进行二次萃取，过程同第一次萃取；
(4)向步骤(3)得到的萃取液中加入蜡油抑制剂，20℃～60℃下搅拌0.5～5h，在4℃～25℃下结晶4～5h，固液分离，烘干，得到青蒿素粗品；
(5)将步骤(4)得到的青蒿素粗品溶于甲醇，甲醇与粗品比例为5:1～50:1(L/kg)，抽滤浓缩，冷却结晶，50℃烘干，得到青蒿素产品。
本发明涉及的添加蜡油抑制剂强化青蒿素纯化分离的过程中，步骤(4)所述的蜡油抑制剂优选乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐共聚物，乙烯-醋酸乙烯聚合物中醋酸乙烯含量优选 25％～40％。
本发明优选的青蒿素纯化工艺中，步骤(4)所述的蜡油抑制剂的添加量为5％～10％。
本发明优选的青蒿素纯化工艺中，步骤(4)所述的搅拌时间为1.5h～2.5h。
本发明优选的青蒿素纯化工艺中，步骤(4)所述的搅拌温度为20℃～30℃。
本发明优选的青蒿素纯化工艺中，步骤(4)所述的结晶温度为5℃～15℃。
与现有生产工艺相比，本发明所述的青蒿素纯化工艺减少生产过程中的重结晶步骤，提高了生产效率和产品质量。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明进行说明，但本发明的应用不仅局限于实施例所列出的范围。
对比例：
将200g黄花蒿叶与石油醚(1600mL和1200mL，分别对应两次浸提过程)加入到圆底烧瓶中，于55℃下回流浸提2次，浸提时间均为2h，合并两次浸提液；将浸提液在45℃下浓缩，得到含有青蒿素的浸膏；向浸膏中加入14mL的70％甲醇水溶液，55℃下搅拌萃取30min，萃取完成后过滤，萃取液10℃条件下结晶5h，固液分离，50℃烘干，得到青蒿素粗品，青蒿素含量为72％，将粗品重结晶三次获得纯度为98.3％的青蒿素产品。
实施例1
将200g黄花蒿叶与石油醚(1600mL和1200mL，分别对应两次浸提过程)加入到圆底烧瓶，于55℃下回流浸提2次，浸提时间均为2h，合并两次浸提液；将浸提液在45℃下浓缩，得到含有青蒿素的浸膏；向浸膏中加入14mL的70％甲醇水溶液，55℃下搅拌萃取30min，萃取完成后过滤，向萃取液中加入醋酸乙烯含量为25％的乙烯-醋酸乙烯共聚物，共聚物加入量为萃取剂质量的10％，50℃搅拌2h，10℃结晶5h，固液分离，50℃烘干，得到青蒿素粗品，青蒿素含量为96％，将粗品重结晶一次获得纯度为99.2％的青蒿素产品。
实施例2
将200g黄花蒿叶与石油醚(1600mL和1200mL，分别对应两次浸提过程)加入到圆底烧瓶，于55℃下回流浸提2次，浸提时间均为2h，合并两次浸提液；将浸提液在45℃下浓缩，得到含有青蒿素的浸膏；向浸膏中加入14mL的70％甲醇水溶液，55℃下搅拌萃取30min，萃取完成后过滤，向萃取液中加入醋酸乙烯含量为40％的乙烯-醋酸乙烯共聚物，共聚物加入量为萃取剂质量的10％，50℃搅拌2h，10℃结晶5h，固液分离，50℃烘干，得到青蒿素粗品，青蒿素含量为93％，将粗品重结晶一次获得纯度为98.9％的青蒿素产品。
实施例3
将200g黄花蒿叶与石油醚(1600mL和1200mL，分别对应两次浸提过程)加入到圆底烧瓶，于55℃下回流浸提2次，浸提时间均为2h，合并两次浸提液；将浸提液在45℃下浓缩，得到含有青蒿素的浸膏；向浸膏中加入14mL的70％甲醇水溶液，55℃下搅拌萃取30min，萃取完成后过滤，向萃取液中加入醋酸乙烯含量为25％的乙烯-醋酸乙烯共聚物，共聚物加入量为萃取剂质量的5％，23℃搅拌2h，10℃结晶5h，50℃烘干，得到青蒿素粗品，青蒿素含量为99％。
实施例4
将200g黄花蒿叶与石油醚(1600mL和1200mL，分别对应两次浸提过程)加入到圆底烧瓶中，于55℃下回流浸提2次，浸提时间均为2h，合并两次浸提液；将浸提液在45℃下浓缩，得到含有青蒿素的浸膏；向浸膏中加入14mL的70％甲醇水溶液，55℃下搅拌萃取30min，萃取完成后过滤，向萃取液中加入聚乙烯-马来酸酐共聚物，共聚物加入量为萃取剂质量的5％，在23℃下搅拌2h，10℃结晶5h，固液分离，50℃烘干，得到青蒿素粗品，青蒿素含量为96.3％。将粗品重结晶一次获得纯度为98.7％的青蒿素产品。
实施例5
将200g黄花蒿叶与石油醚(1600mL和1200mL，分别对应两次浸提过程)加入到圆底烧瓶中，于55℃下回流浸提2次，浸提时间均为2h，合并两次浸提液；将浸提液在45℃下浓缩，得到含有青蒿素的浸膏；向浸膏中加入14mL的70％甲醇水溶液，55℃下搅拌萃取30min，萃取完成后过滤，向萃取液中加入醋酸乙烯含量为25％的乙烯-醋酸乙烯共聚物，共聚物加入量为萃取剂质量的5％，23℃下搅拌2h，15℃下结晶5h，固液分离，50℃烘干，得到青蒿素粗品，青蒿素含量为86％，将粗品重结晶一次获得纯度为98.2％的青蒿素产品。
实施例6
将200g黄花蒿叶与石油醚(1600mL和1200mL，分别对应两次浸提过程)加入到圆底烧瓶中，于55℃下回流浸提2次，浸提时间均为2h，合并两次浸提液；将浸提液在45℃下浓缩，得到含有青蒿素的浸膏；向浸膏中加入14mL的70％甲醇水溶液，55℃下搅拌萃取30min，萃取完成后过滤，向萃取液中加入硬脂酸-玉米淀粉复合物，其加入量为萃取剂质量的5％，23℃下搅拌2h，10℃结晶5h，固液分离，50℃烘干，得到青蒿素粗品，青蒿素含量为88.3％，将粗品重结晶一次获得纯度为98.8％的青蒿素产品。
实施例7
将200g黄花蒿叶与石油醚(1600mL和1200mL，分别对应两次浸提过程)加入到圆底烧瓶中，于55℃下回流浸提2次，浸提时间均为2h，合并两次浸提液；将浸提液在45℃下浓缩，得到含有青蒿素的浸膏；向浸膏中加入14mL的70％甲醇水溶液，55℃下搅拌萃取30min，萃取完成后过滤，向萃取液中加入实施例3中回收利用的乙烯-醋酸乙烯共聚物(第二次利用前用乙醇溶液洗涤抑制剂2次，并干燥)，共聚物加入量为萃取剂质量的5％，23℃搅拌2h，10℃结晶5h，50℃烘干，得到青蒿素粗品，青蒿素含量为98.8％。
以上所述仅为本发明的具体实施步骤，但是本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替代，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种纯化青蒿素的方法，首先用浸提剂从黄花蒿叶中提取青蒿素，得浸提液；浓缩浸提液得浸膏；用萃取剂溶解浸膏得萃取液；向萃取液中加入功能化蜡油抑制剂，搅拌、冷却结晶，固液分离、干燥，得青蒿素粗品，将粗品重结晶，进而获得青蒿素产品，其特征在于，所述功能化蜡油抑制剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯-马来酸酐共聚物、硬脂酸-玉米淀粉复合物中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸提剂包括石油醚、异己烷、乙醚、乙酸乙酯、氯仿中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从黄花蒿叶中提取青蒿素过程中浸提剂与黄花蒿叶的比例为5:1～25:1(L:kg)，浸提温度为30℃～60℃，辅助传质手段为加热、超声、微波中的一种或几种，浸提次数为2～3次，浸提时间为2min～3h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述萃取剂为甲醇、乙醇中的至少一种；或为甲醇、乙醇水溶液，其中水溶液中水的体积含量为5％～60％；萃取剂与浸膏的比例为3:1～7:1(L:kg)，萃取温度为30℃～60℃，萃取时间5min～1h，萃取次数2～3次。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于功能化抑制剂的加入量为萃取剂质量的1％～20％，萃取剂、青蒿素、蜡油和抑制剂混合体系的搅拌时间为10min～5h，搅拌温度为10℃～60℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，结晶温度为4℃～25℃，结晶时间为0.5h～8h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，重结晶温度为4℃～25℃，重结晶时间为0.5h～8h。
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