CN111689843B - 纯化6-姜酚的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种纯化6‑姜酚的方法，包括提供姜油树脂，其中姜油树脂包括6‑姜酚成分以及混合成分。接着，以模拟移动床层析法将姜油树脂中的6‑姜酚成分分离开来。运用此模拟移动床层析法可将姜油树脂中的6‑姜酚成分与混合成分分离开来，以产生高纯度的6‑姜酚。
Description
技术领域
本发明涉及一种纯化方法，尤其涉及一种纯化6-姜酚的方法。
背景技术
姜油树脂是生姜经过萃取得到的一种黑褐色黏稠状液体，主要成分为挥发油与姜辣素。姜辣素是由包括姜酚、姜烯酚、姜酮等多种成分构成的混合物，其中含量最高的成分是姜酚。姜酚具有健胃与抗胃溃疡，保肝利胆，消炎作用，降血脂，抗动脉硬化，抗氧化和保护心肌细胞等作用。而姜酚中又以6-姜酚的含量最高。
目前从姜油树脂中分离纯化6-姜酚的方法主要是采用溶剂萃取、制备柱层析或是制备薄板层析、结晶进行分离。相关技术中已针对纯化时使用的固定相与移动相进行了许多研究。然而，现有的分离纯化的方法仅能达成富集姜油树脂中的6-姜酚含量，还无法提供高纯度的6-姜酚。此外，现有的分离纯化的方法皆为间歇式操作的纯化方式，在实际的生产过程中往往会导致产物稀释严重，操作重复性低，稳定性不佳，不适宜工业化的生产。
发明内容
本发明是针对一种纯化6-姜酚的方法，可有效地分离出高纯度的6-姜酚。
本发明的实施例提供一种纯化6-姜酚的方法。所述方法包括以下步骤。首先提供姜油树脂，姜油树脂包括第一6-姜酚成分以及混合成分。接着，执行第一模拟移动床层析制程，以将姜油树脂中的第一6-姜酚成分分离开来。第一模拟移动床层析制程包含：(i)提供模拟移动床，模拟移动床依序包括第一区段、第二区段以及第三区段，其中模拟移动床由移动相及固定相所组成，固定相为内部具有孔隙的颗粒，移动相为以异丙醇为辅溶剂的超临界二氧化碳冲涤剂，移动相于模拟移动床中是朝同一方向从冲涤端入口流经第一区段、第二区段以及第三区段之间，固定相是相对于所述移动相朝反方向模拟移动；以及(ii)将姜油树脂注入模拟移动床的第二区段与第三区段之间的进料入口，并使第一6-姜酚成分随固定相移动至第一区段与第二区段之间的萃出端，并使混合成分随移动相移动至第三区段的萃余端，或是使混合成分随固定相移动至第一区段与第二区段之间的萃出端并使第一6-姜酚成分随移动相移动至第三区段的萃余端，以分离纯化出第一6-姜酚成分。
在本发明的一实施例中，上述的第一区段、第二区段以及第三区段各自包含两根管柱，且每根管柱内填充有固定相，固定相可为无规二氧化硅或经表面改质的二氧化硅。
在本发明的一实施例中，上述的第一模拟移动床层析制程的分离条件可为：固定相为无规二氧化硅；二氧化碳在冲涤端入口的流速为26.82千克/小时、在进料入口的流速为0.77千克/小时、在萃出端的流速为13.80千克/小时、及在萃余端的流速为16.45千克/小时；异丙醇在冲涤端入口的流速为63.14毫升/分钟、在进料入口的流速为1.816毫升/分钟、在萃出端的流速为29.26毫升/分钟、在萃余端的流速为35.70毫升/分钟；且模拟移动床的切换时间为9分钟至15分钟，其中在切换时间为9分钟的情况下，第一6-姜酚成分随固定相移动至第一区段与第二区段之间的萃出端，混合成分随移动相移动至第三区段的萃余端，且第一6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于40％。
在本发明的一实施例中，第一模拟移动床层析制程的分离条件可为：固定相为经表面改质的二氧化硅；二氧化碳在冲涤端入口的流速为10克/分钟、在进料入口的流速为0.42克/分钟、在萃出端的流速为3.448克/分钟、及在萃余端的流速为6.972克/分钟；异丙醇在冲涤端入口的流速为2.245毫升/分钟、在进料入口的流速为0.094毫升/分钟、在萃出端的流速为0.774毫升/分钟、在萃余端的流速为1.565毫升/分钟；且模拟移动床的切换时间为6分钟至8分钟，其中在切换时间为7分30秒的情况下，混合成分随固定相移动至第一区段与第二区段之间的萃出端，第一6-姜酚成分随移动相移动至第三区段的萃余端，且第一6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于38％。
在本发明的一实施例中，上述纯化6-姜酚的方法更包括将第一6-姜酚成分进行第二模拟移动床层析制程以将所述第一6-姜酚成分中的第二6-姜酚成分与强滞留性杂质分离。第二模拟移动床层析制程包括：将第一6-姜酚成分注入模拟移动床的第二区段与第三区段之间的进料入口，并使第二6-姜酚成分随固定相移动至第一区段与第二区段之间的萃出端并使强滞留性杂质随移动相移动至第三区段的萃余端，或是使强滞留性杂质随固定相移动至第一区段与第二区段之间的萃出端并使第二6-姜酚成分随移动相移动至第三区段的萃余端，以分离纯化出第二6-姜酚成分。
在本发明的一实施例中，第二模拟移动床层析制程的分离条件可为：固定相为无规二氧化硅；二氧化碳在冲涤端入口的流速为26.82千克/小时、在进料入口的流速为0.77千克/小时、在萃出端的流速为13.80千克/小时、及在萃余端的流速为16.45千克/小时；异丙醇在冲涤端入口的流速为63.14毫升/分钟、在进料入口的流速为1.816毫升/分钟、在萃出端的流速为29.26毫升/分钟、在萃余端的流速为35.70毫升/分钟；且模拟移动床的切换时间为10分钟至15分钟，其中在切换时间为11分钟的情况下，强滞留性杂质随固定相移动至第一区段与第二区段之间的萃出端，第二6-姜酚成分随移动相移动至第三区段的萃余端，且第二6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于65％。
在本发明的一实施例中，第二模拟移动床层析制程的分离条件可为：固定相为经表面改质的二氧化硅；二氧化碳在冲涤端入口的流速为10克/分钟、在进料入口的流速为0.42克/分钟、在萃出端的流速为3.448克/分钟、及在萃余端的流速为6.972克/分钟；异丙醇在冲涤端入口的流速为2.245毫升/分钟、在进料入口的流速为0.094毫升/分钟、在萃出端的流速为0.774毫升/分钟、在萃余端的流速为1.565毫升/分钟；且模拟移动床的切换时间为5分钟至6分钟，其中在切换时间为5分40秒的情况下，第二6-姜酚成分随固定相移动至第一区段与第二区段之间的萃出端，强滞留性杂质随移动相移动至第三区段的萃余端，且第二6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于75％。
在本发明的一实施例中，上述纯化6-姜酚的方法可更包括将第二6-姜酚成分进行低温结晶。低温结晶可例如为在-15℃至-25℃的温度下使第二6-姜酚成分于石油醚或正己烷中结晶。
基于上述，本发明的特点在于使用连续式的层析技术对姜油树脂进行分离，所述方法操作稳定，溶剂耗量小，容易工业化生产高纯度6-姜酚。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1为依照本发明实施例的纯化6-姜酚的方法的流程步骤图。
图2为依照本发明实施例的纯化6-姜酚的方法中所使用的模拟移动床之组态设计图。
图3为使用无规二氧化硅为固定相在单一管柱测试中所得之层析图谱。
图4为本发明实验例1的第一模拟移动床层析制程的结果分析图。
图5为本发明实验例1的第二模拟移动床层析制程的结果分析图。
图6为使用经表面改质的二氧化硅为固定相在单一管柱测试中所得之层析图谱。
图7A及图7B为本发明实验例2的第一模拟移动床层析制程的结果分析图。
图8为本发明实验例2的第二模拟移动床层析制程的结果分析图。
附图标号说明
S100、S110：步骤；
102：进料溶液；
A、B：杂质；
110A：第一区段；
110B：第二区段；
110C：第三区段；
C1、C2、C3、C4、C5、C6：管柱；
D：冲涤端入口；
E：萃出端；
F：进料入口；
R：萃余端；
X1：方向。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图和描述中用来表示相同或相似部分。
本发明的纯化6-姜酚的方法可用以将6-姜酚以及其它混合成分从姜油树脂分离开来。由此，能够得到高纯度的6-姜酚。
图1为依照本发明实施例的纯化6-姜酚的方法的流程步骤图。
请参照图1。首先，进行步骤S100，提供姜油树脂，其中姜油树脂包括6-姜酚成分以及混合成分。在实施例中，制备姜油树脂的方法包括：使用超临界二氧化碳对生姜进行萃取，以得到姜油树脂。接着，进行步骤S110，执行模拟移动床层析制程，以将姜油树脂中的6-姜酚成分分离开来。
以下列举实施例以说明本发明的生产方法的细节或条件，但这些实施例非用以限制本发明保护范围。所绘制的图为示意图仅为说明方便而绘制，并非代表限制其实际的方法、条件或装置等。
[分析方法]
使用高效液相层析仪紫外线侦测器(HPLC/UV)(泵：日立L-2130：紫外线侦测器：日立L-2455)进行样品的分析，其中管柱为YMC Pack Pro C18(250mm×4.6mm，S-5um，12nm)；移动相以1.0mL/min流速冲涤，冲涤方式则使用乙腈(ACN)溶液及纯水的梯度冲涤，梯度冲涤的设定整理于表1，检测波长则设定为282nm。
[表1]
| 时间(min) | 0.0 | 8 | 15 | 40 | 45 | 55 |
| 乙腈比例 | 45 | 50 | 55 | 90 | 45 | 45 |
| 纯水比例 | 55 | 50 | 45 | 10 | 55 | 55 |
取6-姜酚标准品分别配制一系列不同浓度的标准溶液：236mg/L、472mg/L、708mg/L、944mg/L及1180mg/L。以横坐标为进样浓度C(mg/L)，纵坐标为HPLC图谱的讯号峰面积，则制作出6-姜酚的标准曲线并得回归方程为A＝10272×C(6-姜酚)。
[亨利常数K值计算]
混合物进入层析管柱(进料)后，混合物所包含的各成分会依照各成分的亨利常数K值分别被固定相滞留或随着移动相移动，进而分离或纯化。亨利常数K值的计算方式如式(1)所示：
式(1)中：
εe为填充管柱的外孔孔隙度，本揭露的实施例中εe为0.38；
td为超临界流体层析系统的死角体积；
t为待测成分的出峰时间；
t0为不滞留成分的出峰时间，t0的计算方式如式(2)所示：
式(2)中，VC是空管柱体积，QSF为超临界流体的体积流速，可依据所设定的质量流速加以推算，QSF的计算方式如式(3)所示：
式(3)中，mIPA为设定之异丙醇质量流量，mCO2是所设定之二氧化碳流量，ρSF为超临界流体密度。
模拟移动床的组态设计
模拟移动床是通过连续地移动样品进入口及分离产物的出口位置而模拟固定相床体相对于冲涤剂模拟移动效果的一种技术。图2为依照本发明实施例的纯化6-姜酚的方法中所使用的模拟移动床之组态设计图。参考图2，模拟移动床100包括第一区段110A、第二区段110B与第三区段110C。第一区段110A包含两根管柱C1与C2，第二区段110B包含两根管柱C3与C4、且第三区段110C包含两根管柱C5与C6，上述6根管柱串联。
模拟移动床100是由移动相(未绘示)及固定相(未绘示)所组成。移动相是于模拟移动床100中是朝同一方向从冲涤端入口D流经第一区段、第二区段以及第三区段之间，而固定相是相对于移动相朝反方向模拟移动。
每根管柱C1-C6内填充有颗粒内部具有孔隙的固定相。在本实施例中，固定相例如是无规二氧化硅或经表面改质的二氧化硅。但本发明不限于此，固定相可以为习知常用的固定相材料。在本实施例中，移动相(或冲涤剂)例如是混合有辅溶剂的超临界二氧化碳冲涤剂。在本实施例中，辅溶剂为异丙醇。以异丙醇为辅溶剂的超临界二氧化碳冲涤剂可通过二氧化碳液泵产生高压二氧化碳并与辅溶剂混合后而形成。
再次参照图2，模拟移动床100包括两个入料口，分别为样品进料入口F(即管柱C5入口位置)与冲涤端入口D(即管柱C1入口位置)，且包括两个出料口，分别为萃出端E(即管柱C2出口位置)与萃余端R(即管柱C6出口位置)。如果让所有入料口以及出料口的位置在经过一段时间后，同时转换至下一支管柱，则可模拟固定相向图2的X1方向移动。举例来说，进料入口由原来在管柱C5入口位置切换至管柱C6入口位置，其余的入料口以及出料口亦同时往下一支管柱变换，在此同时，冲涤剂与进料则仍然一直连续不断地往萃余端流动。如果不断地连续切换进料口以及出料口的位置，则会形成让固定相连续向X1方向移动并一再循环，因此可达成固定相与超临界流体连续逆向流动接触的过程。
在本实施例中，由于本发明实施例是使用超临界二氧化碳作为冲涤剂(移动相)，因此需要设置一个高压的二氧化碳供应源(未绘示)。模拟移动床100是利用二氧化碳液泵从二氧化碳供应源产生高压二氧化碳，并暂存于高压缓冲槽之中。接着，再以前端压力调压阀或后端压力调压阀、质量流量计并搭配控制阀来控制进料的二氧化碳流速。
除了二氧化碳质量流量的控制以外，辅溶剂的输入则通过高效能液相层析液泵(未绘示)加以控制。详细来说，作为移动相，混合有辅溶剂的超临界二氧化碳是通过二氧化碳液泵产生的高压二氧化碳与辅溶剂混合后而形成。
接着，以下将对利用模拟移动床层析法将6-姜酚成分从姜油树脂中分离开来的方式进行说明。
实验例1
[单一管柱测试]
为了设定模拟移动床层析法的操作条件，在实际进行6-姜酚的分离之前，先筛选出适合的超临界流体层析系统，并调查6-姜酚与其他主要杂质的滞留行为。在实验例1中，以姜油树脂作为分析样品，并使用高效液相层析仪紫外线侦测器(HPLC/UV)以上述分析方法进行分析。固定相为无规二氧化硅，移动相为以异丙醇为辅溶剂的超临界二氧化碳冲涤剂。其中，作为固定相的无规二氧化硅填充于1cm ID×25cm L的填充管柱再串接超临界流体设备。超临界流体设备的操作条件设定为压力150bar，温度50℃，二氧化碳流速设定为4.0克/分钟，异丙醇流速为0.565毫升/分钟(质量百分比约为10wt％)，在此条件下超临界流体密度ρSF＝0.674g/mL。
图3为使用无规二氧化硅为固定相在单一管柱测试中所得之层析图谱。参照图3，可观察到其中6-姜酚的滞留时间t6-OH＝11.63分钟，距离最近的强滞留性杂质B的滞留时间为tB＝13.35分钟，距离最近的弱滞留性杂质A的滞留时间tA＝8.50分钟，并测得超临界流体层析系统的死角体积td＝0.15分钟，依据上文所述的亨利常数K值计算可得6-姜酚的亨利常数K6-OH＝5.607，强滞留性杂质B的亨利常数KB＝6.539，弱滞留性杂质A的亨利常数KA＝3.911。
[6-姜酚的分离]
[第一模拟移动床层析制程]
在本步骤中，是将超临界二氧化碳萃取生姜所得的姜油树脂用异丙醇溶解且配制成浓度为10.02g/L的进料溶液后，将进料溶液102从进料入口F注入模拟移动床100的第二区段110B与第三区段110C之间，并且使混合成分随固定相移动至第一区段110A与第二区段110B之间的萃出端E并使第一6-姜酚成分随移动相移动至第三区段110C的萃余端R，或者使混合成分随移动相移动至第三区段110C的萃余端R并使第一6-姜酚成分随固定相移动至第一区段110A与第二区段110B之间的萃出端E。
为了达到上述的分离结果，本实施例使用三角形理论设定模拟移动床的操作条件。模拟移动床100使用的分离条件为：管柱(C1-C6)为直径为8cm的动态轴向压缩管柱(Dynamic axial compression column，DAC column)，填充于管柱内的固定相为无规二氧化硅，填充高度23cm，移动相为以异丙醇为辅溶剂的超临界二氧化碳。如下表2所示设定各进出口端(冲涤端入口D、进料入口F、萃出端E、及萃余端R)的流速。
[表2]
当使用上述的方式操作一段时间以后，如9分钟，便将所有的出口以及入口同时往下一根管柱切换。再持续一段相同时间后，再一次将所有出入口移往下一根管柱，如此持续的切换出入口的位置，便可模拟固定相沿着图2的左手方向移动，而形成与液体逆向流动的行为。
在本实施例中，测试了五种不同切换时间(9分钟、11分钟、12分钟、13分30秒及15分钟)。当模拟移动床的操作达4次循环以上的稳态操作后，便开始在萃余端R以及萃出端E收集样品，进行样品的HPLC分析与含量计算。结果显示于图4及表3中。
图4为本发明实验例1的第一模拟移动床层析制程的结果分析图。参照图4，比对在进料入口F的进料溶液102所检测到的分析图，可以得知的是，根据不同的切换时间，第一6-姜酚成分可从萃余端R分离出来且其它混合成分从萃出端E分离出来，或者第一6-姜酚成分可从萃出端E分离出来且其它混合成分从萃余端R分离出来。据此，可有效分离出低滞留性杂质而提高第一6-姜酚成分中6-姜酚的含量。在本实施例中，第一6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于40％。例如在9分钟的切换时间下，从萃出端E收集到的第一6-姜酚成分中的6-姜酚含量从进料溶液102的33.6wt％提高至52.9wt％。
[表3]
[第二模拟移动床层析制程]
在本实施例中，可进一步进行第二模拟移动床层析制程以将第一6-姜酚成分中的第二6-姜酚成分与强滞留性杂质分离。在第二模拟移动床层析制程中，将切换时间为9分钟的第一模拟移动床层析制程所得的萃出端E溶液(即第一6-姜酚成分)，浓缩2.5倍左右作为第二模拟移动床层析制程的进料溶液102。在本实施例中，第二模拟移动床层析制程所使用的模拟移动床组态、固定相、移动相以及各进出口端的流速(即表2的流速设定)与第一模拟移动床层析制程相同。第二模拟移动床层析制程分别进行切换时间为11分钟及14分30秒的实验。当模拟移动床的操作达4次循环以上的稳态操作以后，便开始在萃余端R及萃出端E收集样品，HPLC的分析图谱的结果与含量计算显示于图5及表4中。
图5为本发明实验例1的第二模拟移动床层析制程的结果分析图。参照图5，比对第二模拟移动床层析制程的进料口F溶液与在萃余端R及萃出端E收集到的溶液之分析图，可以得知的是，第二6-姜酚成分可从萃余端R分离出来，而强滞留性杂质可从萃出端E分离出来。据此，可有效分离出强滞留性杂质而进一步提高第二6-姜酚成分中6-姜酚的含量。在本实施例中，第二6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于65％。举例来说，在切换时间为11分钟的第二模拟移动床层析制程后，可在萃余端R收集到6-姜酚的含量为81.4％的第二6-姜酚成分。
[表4]
[低温结晶]
将40毫克的第二6-姜酚成分在45℃的温度下、超音波震荡的情况下溶解于10毫升石油醚中。待恢复至室温后，将其置于-20℃的温度下结晶隔夜。隔夜后取出，将底部的白色沉淀物抽滤至滤纸上。白色沉淀物恢复至室温后变成黄色油状，干燥测得重量为13.1毫克，用乙醇溶解后定量分析测定得6-姜酚纯度为99％。
实验例2
[单一管柱测试]
在实验例2的单一管柱测试中，以姜油树脂作为分析样品，并使用高效液相层析仪紫外线侦测器(HPLC/UV)以上述分析方法进行分析。固定相为制备级经表面改质的二氧化硅填料，移动相为以异丙醇为辅溶剂的超临界二氧化碳冲涤剂。其中，作为固定相的制备级经表面改质的二氧化硅填料填充于1cm ID×25cm L的填充管柱再串接超临界流体设备。超临界流体设备的操作条件设定为压力140bar，温度50℃，二氧化碳流速设定为4.0克/分钟，异丙醇流速为0.898毫升/分钟(质量百分比约为15wt％)，在此条件下超临界流体密度ρSF＝0.724g/mL。
图6为使用经表面改质的二氧化硅为固定相在单一管柱测试中所得之层析图谱。参照图6，可观察到其中6-姜酚的滞留时间t6-OH＝13.9分钟，距离最近的强滞留性杂质B的滞留时间为tB＝15.5分钟，距离最近的弱滞留性杂质A的滞留时间tA＝11.5分钟，并测得超临界流体层析系统的死角体积td＝1.149分钟，依据上文所述的亨利常数K值计算可得6-姜酚的亨利常数K6-OH＝6.803，强滞留性杂质B的亨利常数KB＝7.657，弱滞留性杂质A的亨利常数KA＝5.523。
[6-姜酚的分离]
[第一模拟移动床层析制程]
实验例2同样使用图2所示的模拟移动床来进行6-姜酚的纯化。实验例2的模拟移动床100的操作条件设定如下：管柱(C1-C6)为不锈钢制备管柱(柱规格为10mm ID×250mmL)，填充于管柱内的固定相填料为经表面改质的二氧化硅。移动相为以异丙醇为辅溶剂的超临界二氧化碳。如下表5所示设定各进出口端的流速。
[表5]
在实验例2中，将超临界二氧化碳萃取生姜所得的姜油树脂用异丙醇溶解且配制成浓度为10.02g/L的进料溶液后，将进料溶液102从进料入口F注入模拟移动床100的第二区段110B与第三区段110C之间，并且使混合成分随固定相移动至第一区段110A与第二区段110B之间的萃出端E并使第一6-姜酚成分随移动相移动至第三区段110C的萃余端R。分别进行切换时间为7分30秒与6分25秒的实验。当模拟移动床的操作达5次循环以上的稳态操作后，便开始在萃余端R以及萃出端E收集样品。进行样品的HPLC分析与含量计算。样品的HPLC的分析结果如图7A及图7B所示，含量计算结果如表6所示。
图7A及图7B为本发明实验例2的第一模拟移动床层析制程的结果分析图。图7A为切换时间为7分30秒的层析图谱，图7B为切换时间为6分25秒的层析图谱。参照图7A及图7B，比对在进料入口F的进料溶液102所检测到的分析图，可以得知的是，第一6-姜酚成分可从萃余端R分离出来且其它混合成分从萃出端E分离出来。据此，可有效分离出低滞留性杂质而提高第一6-姜酚成分中6-姜酚的含量。在本实施例中，第一6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于38％。例如经过切换时间为7分30秒的第一次模拟移动床层析制程分离后，从萃余端R可以得到6-姜酚含量为39.02wt％的第一6-姜酚成分。
[表6]
[第二模拟移动床层析制程]
在第二模拟移动床层析制程中，将切换时间为7分30秒的第一模拟移动床层析制程所得的萃余端R溶液(即第一6-姜酚成分)作为第二模拟移动床层析制程的进料溶液102。在本实施例中，第二模拟移动床层析制程所使用的模拟移动床组态、固定相、移动相以及各进出口端的流速(即表5的流速设定)与第一模拟移动床层析制程相同。第二模拟移动床层析制程进行切换时间为5分40秒的实验。当模拟移动床的操作达4次循环以上的稳态操作以后，便开始在萃余端R以及萃出端E收集样品，HPLC的分析图谱的结果与含量计算显示于图8及表7中。
图8为本发明实验例2的第二模拟移动床层析制程的结果分析图。参照图8，比对第二次模拟移动模拟移动床层析制程的进料溶液102与在萃余端R及萃出端E收集到的溶液之分析图溶液所检测到的混合物之分析图，可以得知的是，第二6-姜酚成分可从萃出端E分离出来，而强滞留性杂质可从萃余端R分离出来。据此，可有效分离出强滞留性杂质而进一步提高第二6-姜酚成分中6-姜酚的含量。在本实施例中，第二6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于75％。举例来说，在第二次分离实验后，可在萃出端E收集到6-姜酚的含量为76.85wt％的第二6-姜酚成分。
[表7]
[低温结晶]
将10毫升正己烷加入40毫克的第二6-姜酚成分中。将所得物加温至45℃并超音波震荡直到样品不再继续溶解后，将其置于-20℃的温度下结晶隔夜。隔夜后取出，将底部的白色沉淀物抽滤至滤纸上。白色沉淀物恢复至室温后变成黄色油状，干燥测得重量为14.1毫克，用乙醇溶解后定量分析测定得6-姜酚纯度为99％。
综上所述，由于本发明所提供的模拟移动床技术可以连续式进料，操作步骤简易，稳定性佳，与传统的制备方法相比较具有溶剂消耗少，产率高等优势，容易工业化生产高纯度6-姜酚。因此本发明所提供的通过使用超临界流体模拟移动床层析技术纯化6-姜酚的方法能够解决传统技术中产物稀释严重、操作重复性低，稳定性不佳等问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种纯化6-姜酚的方法，其特征在于，包括：
提供姜油树脂，所述姜油树脂包括第一6-姜酚成分以及混合成分；
执行第一模拟移动床层析制程，以将所述姜油树脂中的所述第一6-姜酚成分分离开来，其中所述第一模拟移动床层析制程包括：
(i)提供模拟移动床，所述模拟移动床依序包括第一区段、第二区段以及第三区段，其中所述模拟移动床由移动相及固定相所组成，所述固定相为内部具有孔隙的颗粒，所述移动相为包含超临界二氧化碳与异丙醇的冲涤剂，所述移动相于所述模拟移动床中是朝同一方向从冲涤端入口流经所述第一区段、所述第二区段以及所述第三区段之间，所述固定相是相对于所述移动相朝反方向模拟移动；以及
(ii)将所述姜油树脂注入所述模拟移动床的所述第二区段与所述第三区段之间的进料入口，并使所述第一6-姜酚成分随所述固定相移动至所述第一区段与所述第二区段之间的萃出端，并使所述混合成分随所述移动相移动至所述第三区段的萃余端，或是使所述混合成分随所述固定相移动至所述第一区段与所述第二区段之间的所述萃出端并使所述第一6-姜酚成分随所述移动相移动至所述第三区段的所述萃余端，以分离纯化出所述第一6-姜酚成分；以及
将所述第一6-姜酚成分进行第二模拟移动床层析制程以将所述第一6-姜酚成分中的第二6-姜酚成分与强滞留性杂质分离，其中所述第二模拟移动床层析制程包括：
将所述第一6-姜酚成分注入所述模拟移动床的所述第二区段与所述第三区段之间的所述进料入口，并使所述第二6-姜酚成分随所述固定相移动至所述第一区段与所述第二区段之间的所述萃出端并使所述强滞留性杂质随所述移动相移动至所述第三区段的所述萃余端，或是使所述强滞留性杂质随所述固定相移动至所述第一区段与所述第二区段之间的所述萃出端并使所述第二6-姜酚成分随所述移动相移动至所述第三区段的所述萃余端，
其中所述固定相为无规二氧化硅，且所述第一模拟移动床层析制程的分离条件为：二氧化碳在所述冲涤端入口的流速为26.82千克/小时、在所述进料入口的流速为0.77千克/小时、在所述萃出端的流速为13.80千克/小时、在所述萃余端的流速为16.45千克/小时；所述异丙醇在所述冲涤端入口的流速为63.14毫升/分钟、在所述进料入口的流速为1.816毫升/分钟、在所述萃出端的流速为29.26毫升/分钟、在所述萃余端的流速为35.70毫升/分钟，且所述模拟移动床的第一切换时间为9分钟至15分钟；以及所述第二模拟移动床层析制程的分离条件为：二氧化碳在所述冲涤端入口的流速为26.82千克/小时、在所述进料入口的流速为0.77千克/小时、在所述萃出端的流速为13.80千克/小时、在所述萃余端的流速为16.45千克/小时；所述异丙醇在所述冲涤端入口的流速为63.14毫升/分钟、在所述进料入口的流速为1.816毫升/分钟、在所述萃出端的流速为29.26毫升/分钟、在所述萃余端的流速为35.70毫升/分钟；且所述模拟移动床的第二切换时间为10分钟至15分钟，或者
所述固定相为经表面改质的二氧化硅，且所述第一模拟移动床层析制程的分离条件为：二氧化碳在所述冲涤端入口的流速为10克/分钟、在所述进料入口的流速为0.42克/分钟、在所述萃出端的流速为3.448克/分钟、在所述萃余端的流速为6.972克/分钟；所述异丙醇在所述冲涤端入口的流速为2.245毫升/分钟、在所述进料入口的流速为0.094毫升/分钟、在所述萃出端的流速为0.774毫升/分钟、在所述萃余端的流速为1.565毫升/分钟，且所述模拟移动床的第三切换时间为6分钟至8分钟；以及所述第二模拟移动床层析制程的分离条件为：二氧化碳在所述冲涤端入口的流速为10克/分钟、在所述进料入口的流速为0.42克/分钟、在所述萃出端的流速为3.448克/分钟、在所述萃余端的流速为6.972克/分钟；所述异丙醇在所述冲涤端入口的流速为2.245毫升/分钟、在所述进料入口的流速为0.094毫升/分钟、在所述萃出端的流速为0.774毫升/分钟、在所述萃余端的流速为1.565毫升/分钟；且所述模拟移动床的第四切换时间为5分钟至6分钟。
2.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述第一区段、所述第二区段以及所述第三区段各自包含两根管柱，且每根管柱内填充有所述固定相。
3.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述固定相为无规二氧化硅，且所述第一6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于40％。
4.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述固定相为无规二氧化硅，且所述第一切换时间为9分钟，且所述第一6-姜酚成分随所述固定相移动至所述第一区段与所述第二区段之间的萃出端，所述混合成分随所述移动相移动至所述第三区段的萃余端。
5.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述固定相为经表面改质的二氧化硅，且所述第一6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于38％。
6.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述固定相为经表面改质的二氧化硅，且所述第三切换时间为7分30秒，且所述混合成分随所述固定相移动至所述第一区段与所述第二区段之间的所述萃出端，所述第一6-姜酚成分随所述移动相移动至所述第三区段的所述萃余端。
7.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述固定相为无规二氧化硅，且所述第二6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于65％。
8.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述固定相为无规二氧化硅，且所述第二切换时间为11分钟，且所述强滞留性杂质随所述固定相移动至所述第一区段与所述第二区段之间的所述萃出端，所述第二6-姜酚成分随所述移动相移动至所述第三区段的所述萃余端。
9.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述固定相为经表面改质的二氧化硅，且所述第二6-姜酚成分中的6-姜酚的含量大于75％。
10.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述固定相为经表面改质的二氧化硅，且所述第四切换时间为5分40秒，且所述第二6-姜酚成分随所述固定相移动至所述第一区段与所述第二区段之间的所述萃出端，所述强滞留性杂质随所述移动相移动至所述第三区段的所述萃余端。
11.根据权利要求1所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，更包括对所述第二6-姜酚成分进行低温结晶。
12.根据权利要求11所述的纯化6-姜酚的方法，其特征在于，所述低温结晶是在-15℃至-25℃的温度下使所述第二6-姜酚成分于石油醚或正己烷中结晶。
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| D4020大孔树脂分离姜油树脂中的姜酚;王艳等;《山东大学学报(工学版)》;20110616(第03期);148-153页 * |
| 结晶姜酚的制取与鉴定;黄雪松等;《食品与发酵工业》;20051130(第10期);48-50页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111689843A (zh) | 2020-09-22 |
| TW202033486A (zh) | 2020-09-16 |
| TWI716829B (zh) | 2021-01-21 |
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