CN112723997B - 一种提取高纯度补骨脂酚的绿色工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从补骨脂中提取纯化补骨脂酚的绿色工艺，属于植物提取物的制备技术领域。该工艺采用二氧化碳超临界萃取技术提取补骨脂中的补骨脂酚，经过低极性有机溶剂溶解处理除去大极性不溶物的初步分离后，应用柱层析技术进行纯化，得到纯度大于98％的补骨脂酚，得率大于5.0％。本发明是一种高效环保工艺，样品得率高，纯度高。该工艺过程简单、安全、可控性好、成本低、生产周期短，适合大规模工业生产。

Description

一种提取高纯度补骨脂酚的绿色工艺

技术领域

本发明涉及一种从补骨脂中提取纯化补骨脂酚的绿色工艺，属于植物提取物的制备技术领域。

背景技术

中药补骨脂(Psoraleae Fructus)为豆科植物补骨脂Psoralea corylifolia L.的干燥成熟果实，又名破故纸、黑故子、怀故子等。秋季果实成熟时采收果序，晒干，搓出果实，除去杂质。

补骨脂属(Psoralea Linn.)植物全世界约120种，主要分布于非洲南部，南北美洲和澳大利亚，少数产于亚洲和温带欧洲，中国仅有1种。补骨脂原为进口药材，后来在我国广为栽培，主产于我国云南、四川、河南等地，其它各地均有栽培。

补骨脂性辛、苦、温，归肾、脾经，具有温肾助阳、纳气平喘、温脾止泻功效；外用消风祛斑。临床上补骨脂常用于治疗肾阳不足，阳痪遗精，遗尿尿频，腰膝冷痛，肾虚作喘，五更泄泻；外用治疗白癜风、斑秃等，越南用其酒精浸出液治疗风湿病。2015版《中华人民共和国药典》第一部记载含有补骨脂的中成药复方约有30余种，其中包括四神丸、壮骨关节丸、青娥丸、腰痛丸(片)、生发搽剂(生发酊)、白蚀丸等，表明该中药临床应用非常广泛。

补骨脂中的化学成分主要分为三类：香豆素类化合物、黄酮类化合物和单萜酚类化合物，它们的共同特点是大多含有异戊烯基。

补骨脂酚(bakuchiol)属单萜类萜酚类化合物，其结构式如下：

补骨脂酚在补骨脂药材中的含量可达6％左右，在补骨脂挥发油中占60％以上。

据报道，一些临床前研究表明，补骨脂酚具有抗肿瘤活性，这可能与它的结构与白藜芦醇相近有关。一项大鼠模型研究结果显示，补骨脂酚和中药补骨脂的乙醇提取物具有防止骨丢失作用。

补骨脂酚还具有抗氧化、抗炎、抗菌等活性。补骨脂酚对多种革兰氏阳性、革兰氏阴性口腔病原体具有抗菌作用；在一定蔗糖浓度范围和pH范围，且有有机酸存在的条件下，补骨脂酚能够抑制变形链球菌的生长，且表现出温度依赖性；补骨脂酚还能抑制贴壁细胞的生长。

尽管补骨脂酚与视黄醇在结构上不具有相似性，但人们却发现补骨脂酚在基因表达调控方面却具有与视黄醇相近的作用。2018年，一项为期12周的44名志愿者随机双盲实验结果表明，补骨脂酚在改善光老化(皱纹，色素沉着)作用方面与视黄醇相当，而且具有更好的皮肤耐受性。

人们还发现补骨脂酚在前列腺癌细胞中具有抗雄激素活性，它能抑制细胞增生。

CN101823940A公开了一种补骨脂酚的制备方法：取补骨脂，粉碎，乙醇提取，回收乙醇，浓缩，加水溶解完全，静置，过滤，滤液浓缩，上大孔吸附树脂，水洗，水洗液去除，用30-90％乙醇洗脱，洗脱液弃去，再用95％或无水乙醇洗脱，回收乙醇，浓缩，干燥，干燥物用有机溶剂提取，提取液弃去，残渣干燥，得到补骨脂酚。

CN101898938A公开了一种补骨脂酚的制备方法，补骨脂经乙醇提取，水沉淀，滤液大孔树脂纯化，有机溶剂提取，提取液弃去，残渣水洗的方法得到。其所得产品补骨脂酚含量90％-97％

CN105237361A公开了一种补骨脂酚的提取制备方法，将补骨脂药材粉碎，经石油醚冷浸提取，回收溶剂，得到补骨脂酚提取物；加石油醚溶解，硅胶拌样呈松散状，挥干溶剂，上样，硅胶柱层析，石油醚洗脱，TLC跟踪，合并含有补骨脂酚的流份，回收溶剂，得到补骨脂酚粗品；进一步纯化补骨脂酚粗品，石油醚溶解，硅胶拌样呈松散状，挥干溶剂，上样，硅胶柱层析，石油醚-乙酸乙酯洗脱，TLC跟踪，合并含有补骨脂酚的流份，回收溶剂，得到补骨脂酚纯品，纯度≥98％，得率1.0％。

CN108299453A公开了一种从补骨脂中分离补骨脂素、异补骨脂素和补骨脂酚的方法，包括如下步骤：a)将补骨脂药材经粉碎后用石油醚提取，得补骨脂的石油醚粗提物；b)将补骨脂的石油醚粗提物上聚酰胺柱，以乙醇与水的混合溶液进行梯度洗脱，收集目标流份，减压浓缩，得到补骨脂酚以及补骨脂素与异补骨脂素的混合物，具体为：用乙醇与水依照5：95～30：70的体积比形成的混合溶液依次进行梯度洗脱，收集目标流份，减压浓缩，得到补骨脂素与异补骨脂素的混合物；用乙醇与水依照35：65～55：45的体积比形成的混合溶液依次进行梯度洗脱，收集目标流份，减压浓缩，得到补骨脂酚。其补骨脂酚从石油醚粗提物中的得率为22％～23％，从补骨脂药材算，其得率为2％左右。

上述补骨脂酚的制备方法，工艺步骤繁琐、溶剂耗用量大，不经济、环保，且得率较低。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有背景技术的不足，提供一种以补骨脂为原料高效提取纯化补骨脂酚的绿色新工艺。

本发明的提供的技术工艺包括以下步骤：

(1)超临界萃取：干燥补骨脂粉碎至40～100目，装入萃取釜中，采用超临界二氧化碳萃取技术进行萃取，得到含补骨脂酚的油状液体；可选地，所述超临界二氧化碳还含夹带剂乙酸乙酯；

(2)初步分离：将(1)中得到的油状液体用6～12倍体积的低极性有机溶剂溶解，过滤除去大极性不溶物，滤液经减压浓缩得补骨脂酚粗提物；

(3)柱层析纯化：采用柱层析法对(2)中得到的补骨脂酚粗提物进行纯化，用混合溶剂进行洗脱，收集含补骨脂酚的洗脱液，洗脱液经减压回收溶剂得油状补骨脂酚；

(4)可选地，所得油状补骨脂酚经脱色处理，得补骨脂酚产品。

在一些实施方案中，上述步骤(1)的超临界萃取条件为：干燥补骨脂粉碎至60～80目，萃取溶剂为超临界二氧化碳，萃取温度为20～60℃，萃取压力为10～40MPa，萃取溶剂流量为20～60L/h，萃取时间0.5～3小时；解析釜A的温度为20～80℃，解析釜A的压力为5～15MPa；解析釜B的温度为15～50℃，解析釜B的压力为2～10MPa；可选地，所述超临界二氧化碳还含夹带剂乙酸乙酯，所述二氧化碳与乙酸乙酯的重量比为10～30:1；

在一些实施方案中，上述步骤(2)溶解所用低极性有机溶剂选自石油醚、正己烷、环己烷中的至少一种；

在一些实施方案中，上述步骤(3)中层析柱内的填料为硅胶或氧化铝，洗脱用的混合溶剂为溶剂A与溶剂B的混合溶剂，所述溶剂A选自石油醚、正己烷或环己烷，所述溶剂B选自乙酸乙酯或丙酮；

在一些实施方案中，上述步骤(4)中采用活性炭进行脱色处理。

进一步地，上述步骤(1)的超临界萃取条件为：干燥补骨脂粉碎至60～80目，萃取溶剂为超临界二氧化碳加夹带剂乙酸乙酯，其中二氧化碳与乙酸乙酯的重量比为15～25:1；萃取温度为45～55℃，萃取压力为20～30MPa，萃取溶剂流量为35～45L/h，萃取时间1～2小时；解析釜A的温度为40～60℃，解析釜A的压力为8～12MPa；解析釜B的温度为20～40℃，解析釜B的压力为4～6MPa。

在一些实施方案中，上述步骤(2)中溶解所用低极性有机溶剂选自石油醚，其用量为步骤(1)所得油状液体的8～10倍体积；

在一些实施方案中，上述步骤(3)中层析柱内的填料为硅胶，洗脱用的混合溶剂为石油醚与乙酸乙酯组成的混合溶剂，它们的体积比为30:1～5:1。

本发明的提供的技术工艺是基于以下原理：补骨脂酚是一种脂溶性强的单萜酚类物质，长时间的有机溶剂回流提取会导致其产生化学变化，致使得率降低。本发明采用二氧化碳超临界萃取技术提取补骨脂中的补骨脂酚，使其能被高效的提取出来，而且不会因长时间加热发生变化。在纯化过程中，本发明采用柱层析纯化，提高了产品的纯度，且减少了产品的损失。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本工艺是一种环保工艺：采用二氧化碳超临界萃取技术，而不是有机溶剂回流提取技术，这降低了有机溶剂的使用量，且降低了能耗；本工艺的其他步骤所用有机溶剂的量也大为降低，污染小、能耗低；层析柱填料处理后可反复使用。故本发明提供的是一种绿色生产工艺。

(2)本工艺的得率高：采用二氧化碳超临界萃取技术能较彻底地提取原料中的补骨脂酚，损失低，最终得率大于5.0％。

(3)样品的纯度高：通过层析柱纯化使补骨脂酚样品的纯度大于98％。

(4)工艺过程简单、安全、可控性好、成本低、生产周期短，适合大规模工业生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例1补骨脂酚的制备

按如下步骤进行：

(1)超临界萃取：干燥补骨脂5千克，粉碎至80目，装入萃取釜中，采用超临界二氧化碳萃取；萃取温度为40℃，萃取压力为30Mpa，二氧化碳的流量为20L/h，平衡20分钟后流动萃取；萃取2小时；解析釜A和B的压力分别为8Mpa和6Mpa，温度分别为45℃和40℃，进行解析，得到含补骨脂酚的黄色油状液体780mL。

(2)初步分离：油状液体用8000mL石油醚溶解，过滤除去大极性不溶物，滤液经减压浓缩得补骨脂酚粗提物418g。

(3)柱层析纯化：将补骨脂酚粗提物加载到硅胶层析柱，用石油醚∶乙酸乙酯＝8∶1的混合溶剂进行洗脱，收集洗脱液，减压回收溶剂即得油状补骨脂酚254克，得率5.1％；经HPLC归一化检测，含量为99.2％。

实施例2补骨脂酚的制备

按如下步骤进行：

(1)超临界萃取：干燥补骨脂5千克，粉碎至100目，装入萃取釜中，采用超临界二氧化碳萃取；萃取温度为45℃，萃取压力为30Mpa，二氧化碳的流量为20L/h，平衡20分钟后流动萃取；萃取3小时；解析釜A和B的压力分别为10Mpa和8Mpa，温度分别为30℃、25℃，进行解析，得到含补骨脂酚的油状液体760mL。

(2)初步分离：油状液体用5000mL石油醚溶解，过滤除去大极性不溶物，滤液经减压浓缩得补骨脂酚粗提物433g。

(3)柱层析纯化：将补骨脂酚粗提物加载到硅胶层析柱，用石油醚∶丙酮＝10∶1的混合溶剂进行洗脱，收集洗脱液，减压回收溶剂即得油状补骨脂酚260克，得率5.2％；经HPLC归一化检测，补骨脂酚纯度为98.4％。

实施例3补骨脂酚的制备

按如下步骤进行：

(1)超临界萃取：干燥补骨脂5千克，粉碎至40目，装入萃取釜中，采用超临界二氧化碳萃取；萃取温度45℃，萃取压力30Mpa，二氧化碳的流量25L/h，平衡20分钟后流动萃取；萃取2小时；解析釜A和B的压力分别为15Mpa和10Mpa，温度分别为50℃和30℃，进行解析，得到含补骨脂酚的油状液体740mL。

(2)初步分离：油状液体用油状液体用9000mL正己烷溶解，过滤除去大极性不溶物，滤液经减压浓缩得补骨脂酚粗提物420g。

(3)柱层析纯化：将补骨脂酚粗提物加载到氧化铝层析柱上，用正己烷∶乙酸乙酯＝6∶1的混合溶剂进行洗脱，收集洗脱液，减压回收溶剂，得到油状补骨脂酚。

(4)脱色：将油状补骨脂酚用甲醇溶解后经活性炭脱色处理，得浅黄色油状补骨脂酚产品255克，得率5.1％；经HPLC归一化检测，含量为99.2％。

实施例4补骨脂酚的制备

按如下步骤进行：

(1)超临界萃取：干燥补骨脂5千克，粉碎至80目，装入萃取釜中，采用超临界二氧化碳萃取，萃取溶剂为超临界二氧化碳加夹带剂乙酸乙酯，二者的重量比为10:1；萃取温度45℃，萃取压力30Mpa，萃取溶剂流量35L/h，平衡20分钟后流动萃取。萃取2.5小时；解析釜A和B的压力分别为5Mpa和2Mpa，温度分别为40℃和25℃，进行解析，得到含补骨脂酚的油状液体790mL。

(2)初步分离：油状液体用6500mL环己烷溶解，过滤除去大极性不溶物，滤液经减压浓缩得补骨脂酚粗提物453g。

(3)柱层析纯化：将补骨脂酚粗提物加载到氧化铝层析柱上，用石油醚∶乙酸乙酯＝6∶1的混合溶剂进行洗脱，收集洗脱液，减压回收溶剂，得到油状补骨脂酚272克，得率5.4％；经HPLC归一化检测，含量为98.3％。

实施例5补骨脂酚的制备

按如下步骤进行：

(1)超临界萃取：干燥补骨脂5千克，粉碎至80目，装入萃取釜中，采用超临界二氧化碳萃取，萃取溶剂为超临界二氧化碳加夹带剂乙酸乙酯，二者的重量比为20:1；萃取温度50℃，萃取压力25Mpa，萃取溶剂流量40L/h，平衡20分钟后流动萃取。萃取1.5小时；解析釜A和B的压力分别为10Mpa和5Mpa，温度分别为50℃和30℃，进行解析，得到含补骨脂酚的油状液体812mL。

(2)初步分离：油状液体用8000mL石油醚溶解，过滤除去大极性不溶物，滤液经减压浓缩得补骨脂酚粗提物481g。

(3)柱层析纯化：将补骨脂酚粗提物加载到硅胶层析柱上，用石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1的混合溶剂进行洗脱，收集洗脱液，减压回收溶剂，得油状补骨脂酚。

(4)脱色：将油状补骨脂酚用甲醇溶解后经活性炭脱色处理，得浅黄色油状补骨脂酚产品286克，得率5.7％；经HPLC归一化检测，含量为99.6％。

实施例6补骨脂酚的制备

按如下步骤进行：

(1)超临界萃取：干燥补骨脂5千克，粉碎至70目，装入萃取釜中，采用超临界二氧化碳萃取，萃取溶剂为超临界二氧化碳加夹带剂乙酸乙酯，二者的重量比为30:1；萃取温度55℃，萃取压力40Mpa，萃取溶剂流量45L/h，平衡20分钟后流动萃取。萃取3小时；解析釜A和B的压力分别为12Mpa和6Mpa，温度分别为40℃和25℃，进行解析，得到含补骨脂酚的油状液体741mL。

(2)初步分离：油状液体用8800mL石油醚溶解，过滤除去大极性不溶物，滤液经减压浓缩得补骨脂酚粗提物475g。

(3)柱层析纯化：将补骨脂酚粗提物加载到硅胶层析柱上，用石油醚∶乙酸乙酯＝30∶1的混合溶剂进行洗脱，收集洗脱液，减压回收溶剂，得到油状补骨脂酚275克，得率5.5％；经HPLC归一化检测，含量为98.8％。

Claims (1)

1.一种从补骨脂中提取纯化补骨脂酚的方法，其特征在于按如下步骤进行：

(1)超临界萃取：干燥补骨脂5千克，粉碎至80目，装入萃取釜中，采用超临界二氧化碳萃取，萃取溶剂为超临界二氧化碳加夹带剂乙酸乙酯，二者的重量比为20:1；萃取温度50℃，萃取压力25Mpa，萃取溶剂流量40L/h，平衡20分钟后流动萃取。萃取1.5小时；解析釜A和B的压力分别为10Mpa和5Mpa，温度分别为50℃和30℃，进行解析，得到含补骨脂酚的油状液体812mL；

(2)初步分离：油状液体用8000mL石油醚溶解，过滤除去大极性不溶物，滤液经减压浓缩得补骨脂酚粗提物481g；

(3)柱层析纯化：将补骨脂酚粗提物加载到硅胶层析柱上，用石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1的混合溶剂进行洗脱，收集洗脱液，减压回收溶剂，得油状补骨脂酚；

(4)脱色：将油状补骨脂酚用甲醇溶解后经活性炭脱色处理，得浅黄色油状补骨脂酚产品286克，得率5.7％；经HPLC归一化检测，含量为99.6％。