TWI716829B - 純化6-薑酚的方法 - Google Patents

純化6-薑酚的方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI716829B
TWI716829B TW108108127A TW108108127A TWI716829B TW I716829 B TWI716829 B TW I716829B TW 108108127 A TW108108127 A TW 108108127A TW 108108127 A TW108108127 A TW 108108127A TW I716829 B TWI716829 B TW I716829B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gingerol
section
flow rate
moving bed
simulated moving
Prior art date
Application number
TW108108127A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202033486A (zh
Inventor
梁明在
林智雄
梁茹茜
Original Assignee
喬璞科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 喬璞科技有限公司 filed Critical 喬璞科技有限公司
Priority to TW108108127A priority Critical patent/TWI716829B/zh
Priority to CN201910390376.0A priority patent/CN111689843B/zh
Publication of TW202033486A publication Critical patent/TW202033486A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI716829B publication Critical patent/TWI716829B/zh

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/78—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C45/79—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by solid-liquid treatment; by chemisorption
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)

Abstract

一種純化6-薑酚的方法，包括提供薑油樹脂，其中薑油樹脂包括6-薑酚成分以及混合成分。接著，以模擬移動床層析法將薑油樹脂中的6-薑酚成分分離開來。運用此模擬移動床層析法可將薑油樹脂中的6-薑酚成分與混合成分分離開來，以產生高純度的6-薑酚。

Description

純化6-薑酚的方法
本發明是有關於一種純化方法，且特別是有關於一種純化6-薑酚的方法。
薑油樹脂是生薑經過萃取得到的一種黑褐色黏稠狀液體，主要成分為揮發油與薑辣素。薑辣素是由包括薑酚、薑烯酚、薑酮等多種成分構成的混合物，其中含量最高的成分是薑酚。薑酚具有健胃與抗胃潰瘍，保肝利膽，消炎作用，降血脂，抗動脈硬化，抗氧化和保護心肌細胞等作用。而薑酚中又以6-薑酚的含量最高。
目前從薑油樹脂中分離純化6-薑酚的方法主要是採用溶劑萃取、製備柱層析或是製備薄板層析、結晶進行分離。相關技術中已針對純化時使用的固定相與移動相進行了許多研究。然而，現有的分離純化的方法僅能達成富集薑油樹脂中的6-薑酚含量，還無法提供高純度的6-薑酚。此外，現有的分離純化的方法皆為間歇式操作的純化方式，在實際的生產過程中往往會導致產物稀釋嚴重，操作重複性低，穩定性不佳，不適宜工業化的生產。
本發明提供一種純化6-薑酚的方法，可有效地分離出高純度的6-薑酚。
本發明的實施例提供一種純化6-薑酚的方法。所述方法包括以下步驟。首先提供薑油樹脂，薑油樹脂包括第一6-薑酚成分以及混合成分。接著，執行第一模擬移動床層析製程，以將薑油樹脂中的第一6-薑酚成分分離開來。第一模擬移動床層析製程包含：(i)提供模擬移動床，模擬移動床依序包括第一區段、第二區段以及第三區段，其中模擬移動床由移動相及固定相所組成，固定相為內部具有孔隙的顆粒，移動相為以異丙醇為輔溶劑的超臨界二氧化碳沖滌劑，移動相於模擬移動床中是朝同一方向從沖滌端入口流經第一區段、第二區段以及第三區段之間，固定相是相對於所述移動相朝反方向模擬移動；以及(ii)將薑油樹脂注入模擬移動床的第二區段與第三區段之間的進料入口，並使第一6-薑酚成分隨固定相移動至第一區段與第二區段之間的萃出端，並使混合成分隨移動相移動至第三區段的萃餘端，或是使混合成分隨固定相移動至第一區段與第二區段之間的萃出端並使第一6-薑酚成分隨移動相移動至第三區段的萃餘端，以分離純化出第一6-薑酚成分。
在本發明的一實施例中，上述的第一區段、第二區段以及第三區段各自包含兩根管柱，且每根管柱內填充有固定相，固定相可為無規二氧化矽或經表面改質的二氧化矽。
在本發明的一實施例中，上述的第一模擬移動床層析製程的分離條件可為：固定相為無規二氧化矽；二氧化碳在沖滌端入口的流速為26.82公斤/小時、在進料入口的流速為0.77公斤/小時、在萃出端的流速為13.80公斤/小時、及在萃餘端的流速為16.45公斤/小時；異丙醇在沖滌端入口的流速為63.14毫升/分鐘、在進料入口的流速為1.816毫升/分鐘、在萃出端的流速為29.26毫升/分鐘、在萃餘端的流速為35.70毫升/分鐘；且模擬移動床的切換時間為9分鐘至15分鐘，其中在切換時間為9分鐘的情況下，第一6-薑酚成分隨固定相移動至第一區段與第二區段之間的萃出端，混合成分隨移動相移動至第三區段的萃餘端，且第一6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於40wt%。
在本發明的一實施例中，第一模擬移動床層析製程的分離條件可為：固定相為經表面改質的二氧化矽；二氧化碳在沖滌端入口的流速為10克/分鐘、在進料入口的流速為0.42克/分鐘、在萃出端的流速為3.448克/分鐘、及在萃餘端的流速為6.972克/分鐘；異丙醇在沖滌端入口的流速為2.245毫升/分鐘、在進料入口的流速為0.094毫升/分鐘、在萃出端的流速為0.774毫升/分鐘、在萃餘端的流速為1.565毫升/分鐘；且模擬移動床的切換時間為6分鐘至8分鐘，其中在切換時間為7分30秒的情況下，混合成分隨固定相移動至第一區段與第二區段之間的萃出端，第一6-薑酚成分隨移動相移動至第三區段的萃餘端，且第一6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於38wt%。
在本發明的一實施例中，上述純化6-薑酚的方法更包括將第一6-薑酚成分進行第二模擬移動床層析製程以將所述第一6-薑酚成分中的第二6-薑酚成分與強滯留性雜質分離。第二模擬移動床層析製程包括：將第一6-薑酚成分注入模擬移動床的第二區段與第三區段之間的進料入口，並使第二6-薑酚成分隨固定相移動至第一區段與第二區段之間的萃出端並使強滯留性雜質隨移動相移動至第三區段的萃餘端，或是使強滯留性雜質隨固定相移動至第一區段與第二區段之間的萃出端並使第二6-薑酚成分隨移動相移動至第三區段的萃餘端，以分離純化出第二6-薑酚成分。
在本發明的一實施例中，第二模擬移動床層析製程的分離條件可為：固定相為無規二氧化矽；二氧化碳在沖滌端入口的流速為26.82公斤/小時、在進料入口的流速為0.77公斤/小時、在萃出端的流速為13.80公斤/小時、及在萃餘端的流速為16.45公斤/小時；異丙醇在沖滌端入口的流速為63.14毫升/分鐘、在進料入口的流速為1.816毫升/分鐘、在萃出端的流速為29.26毫升/分鐘、在萃餘端的流速為35.70毫升/分鐘；且模擬移動床的切換時間為10分鐘至15分鐘，其中在切換時間為11分鐘的情況下，強滯留性雜質隨固定相移動至第一區段與第二區段之間的萃出端，第二6-薑酚成分隨移動相移動至第三區段的萃餘端，且第二6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於65wt%。
在本發明的一實施例中，第二模擬移動床層析製程的分離條件可為：固定相為經表面改質的二氧化矽；二氧化碳在沖滌端 入口的流速為10克/分鐘、在進料入口的流速為0.42克/分鐘、在萃出端的流速為3.448克/分鐘、及在萃餘端的流速為6.972克/分鐘；異丙醇在沖滌端入口的流速為2.245毫升/分鐘、在進料入口的流速為0.094毫升/分鐘、在萃出端的流速為0.774毫升/分鐘、在萃餘端的流速為1.565毫升/分鐘；且模擬移動床的切換時間為5分鐘至6分鐘，其中在切換時間為5分40秒的情況下，第二6-薑酚成分隨固定相移動至第一區段與第二區段之間的萃出端，強滯留性雜質隨移動相移動至第三區段的萃餘端，且第二6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於75wt%。
在本發明的一實施例中，上述純化6-薑酚的方法可更包括將第二6-薑酚成分進行低溫結晶。低溫結晶可例如為在-15℃至-25℃的溫度下使第二6-薑酚成分於石油醚或正己烷中結晶。
基於上述，本發明的特點在於使用連續式的層析技術對薑油樹脂進行分離，所述方法操作穩定，溶劑耗量小，容易工業化生產高純度6-薑酚。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
S100、S110:步驟
102:進料溶液
A、B:雜質
110A:第一區段
110B:第二區段
110C:第三區段
C1、C2、C3、C4、C5、C6:管柱
D:沖滌端入口
E:萃出端
F:進料入口
R:萃餘端
X1:方向
圖1為依照本發明實施例的純化6-薑酚的方法的流程步驟圖。
圖2為依照本發明實施例的純化6-薑酚的方法中所使用的模 擬移動床之組態設計圖。
圖3為使用無規二氧化矽為固定相在單一管柱測試中所得之層析圖譜。
圖4為本發明實驗例1的第一模擬移動床層析製程的結果分析圖。
圖5為本發明實驗例1的第二模擬移動床層析製程的結果分析圖。
圖6為使用經表面改質的二氧化矽為固定相在單一管柱測試中所得之層析圖譜。
圖7A及圖7B為本發明實驗例2的第一模擬移動床層析製程的結果分析圖。
圖8為本發明實驗例2的第二模擬移動床層析製程的結果分析圖。
本發明的純化6-薑酚的方法可用以將6-薑酚以及其它混合成分從薑油樹脂分離開來。藉此，能夠得到高純度的6-薑酚。
圖1為依照本發明實施例的純化6-薑酚的方法的流程步驟圖。
請參照圖1。首先，進行步驟S100，提供薑油樹脂，其中薑油樹脂包括6-薑酚成分以及混合成分。在實施例中，製備薑油樹脂的方法包括：使用超臨界二氧化碳對生薑進行萃取，以得到薑 油樹脂。接著，進行步驟S110，執行模擬移動床層析製程，以將薑油樹脂中的6-薑酚成分分離開來。
以下列舉實施例以說明本發明的生產方法的細節或條件，但這些實施例非用以限制本發明保護範圍。所繪圖式係為示意圖僅為說明方便而繪製，並非代表限制其實際的方法、條件或裝置等。
[分析方法]
使用高效液相層析儀紫外線偵測器(HPLC/UV)(泵：日立L-2130：紫外線偵測器：日立L-2455)進行樣品的分析，其中管柱為YMC Pack Pro C18(250mm×4.6mm，S-5um，12nm)；移動相以1.0mL/min流速沖滌，沖滌方式則使用乙腈(ACN)溶液及純水的梯度沖滌，梯度沖滌的設定整理於表1，檢測波長則設定為282nm。
Figure 108108127-A0305-02-0009-1
取6-薑酚標準品分別配製一系列不同濃度的標準溶液：236mg/L、472mg/L、708mg/L、944mg/L及1180mg/L。以橫坐標為進樣濃度C(mg/L)，縱坐標為HPLC圖譜的訊號峰面積，則製作出6-薑酚的標準曲線並得回歸方程為A=10272×C(6-薑酚)。
[亨利常數K值計算]
混合物進入層析管柱(進料)後，混合物所包含的各成分會依照各成分的亨利常數K值分別被固定相滯留或隨著移動相移動，進而分離或純化。亨利常數K值的計算方式如式(1)所示：
Figure 108108127-A0305-02-0010-2
式(1)中：εe為填充管柱的外孔孔隙度，本揭露的實施例中εe為0.38；td為超臨界流體層析系統的死角體積；t為待測成分的出峰時間；t0為不滯留成分的出峰時間，t0的計算方式如式(2)所示：
Figure 108108127-A0305-02-0010-3
式(2)中，VC是空管柱體積，QSF為超臨界流體的體積流速，可依據所設定的質量流速加以推算，QSF的計算方式如式(3)所示：
Figure 108108127-A0305-02-0010-4
式(3)中，mIPA為設定之異丙醇質量流量，mCO2是所設定之二氧化碳流量，ρSF為超臨界流體密度。
模擬移動床的組態設計
模擬移動床是藉由連續地移動樣品進入口及分離產物的出口位置而模擬固定相床體相對於沖滌劑模擬移動效果的一種技術。圖2為依照本發明實施例的純化6-薑酚的方法中所使用的模擬移動床之組態設計圖。參考圖2，模擬移動床100包括第一區段110A、 第二區段110B與第三區段110C。第一區段110A包含兩根管柱C1與C2，第二區段110B包含兩根管柱C3與C4、且第三區段110C包含兩根管柱C5與C6，上述6根管柱串聯。
模擬移動床100是由移動相(未繪示)及固定相(未繪示)所組成。移動相是於模擬移動床100中是朝同一方向從沖滌端入口D流經第一區段、第二區段以及第三區段之間，而固定相是相對於移動相朝反方向模擬移動。
每根管柱C1-C6內填充有顆粒內部具有孔隙的固定相。在本實施例中，固定相例如是無規二氧化矽或經表面改質的二氧化矽。但本發明不限於此，固定相可以為習知常用的固定相材料。在本實施例中，移動相(或沖滌劑)例如是混合有輔溶劑的超臨界二氧化碳沖滌劑。在本實施例中，輔溶劑為異丙醇。以異丙醇為輔溶劑的超臨界二氧化碳沖滌劑可藉由二氧化碳液泵產生高壓二氧化碳並與輔溶劑混合後而形成。
再次參照圖2，模擬移動床100包括兩個入料口，分別為樣品進料入口F(即管柱C5入口位置)與沖滌端入口D(即管柱C1入口位置)，且包括兩個出料口，分別為萃出端E(即管柱C2出口位置)與萃餘端R(即管柱C6出口位置)。如果讓所有入料口以及出料口的位置在經過一段時間後，同時轉換至下一支管柱，則可模擬固定相向圖2的X1方向移動。舉例來說，進料入口由原來在管柱C5入口位置切換至管柱C6入口位置，其餘的入料口以及出料口亦同時往下一支管柱變換，在此同時，沖滌劑與進料則仍 然一直連續不斷地往萃餘端流動。如果不斷地連續切換進料口以及出料口的位置，則會形成讓固定相連續向X1方向移動並一再循環，因此可達成固定相與超臨界流體連續逆向流動接觸的過程。
在本實施例中，由於本發明實施例是使用超臨界二氧化碳作為沖滌劑(移動相)，因此需要設置一個高壓的二氧化碳供應源(未繪示)。模擬移動床100是利用二氧化碳液泵從二氧化碳供應源產生高壓二氧化碳，並暫存於高壓緩衝槽之中。接著，再以前端壓力調壓閥或後端壓力調壓閥、質量流量計並搭配控制閥來控制進料的二氧化碳流速。
除了二氧化碳質量流量的控制以外，輔溶劑的輸入則藉由高效能液相層析液泵(未繪示)加以控制。詳細來說，作為移動相，混合有輔溶劑的超臨界二氧化碳是藉由二氧化碳液泵產生的高壓二氧化碳與輔溶劑混合後而形成。
接著，以下將對利用模擬移動床層析法將6-薑酚成分從薑油樹脂中分離開來的方式進行說明。
實驗例1
[單一管柱測試]
為了設定模擬移動床層析法的操作條件，在實際進行6-薑酚的分離之前，先篩選出適合的超臨界流體層析系統，並調查6-薑酚與其他主要雜質的滯留行為。在實驗例1中，以薑油樹脂作為分析樣品，並使用高效液相層析儀紫外線偵測器(HPLC/UV)以上述分析方法進行分析。固定相為無規二氧化矽，移動相為以異 丙醇為輔溶劑的超臨界二氧化碳沖滌劑。其中，作為固定相的無規二氧化矽填充於1cm ID×25cm L的填充管柱再串接超臨界流體設備。超臨界流體設備的操作條件設定為壓力150bar，溫度50℃，二氧化碳流速設定為4.0克/分鐘，異丙醇流速為0.565毫升/分鐘(質量百分比約為10wt%)，在此條件下超臨界流體密度ρ SF =0.674g/mL。
圖3為使用無規二氧化矽為固定相在單一管柱測試中所得之層析圖譜。參照圖3，可觀察到其中6-薑酚的滯留時間t6-OH=11.63分鐘，距離最近的強滯留性雜質B的滯留時間為tB=13.35分鐘，距離最近的弱滯留性雜質A的滯留時間tA=8.50分鐘，並測得超臨界流體層析系統的死角體積td=0.15分鐘，依據上文所述的亨利常數K值計算可得6-薑酚的亨利常數K6-OH=5.607，強滯留性雜質B的亨利常數KB=6.539，弱滯留性雜質A的亨利常數KA=3.911。
[6-薑酚的分離]
[第一模擬移動床層析製程]
在本步驟中，是將超臨界二氧化碳萃取生薑所得的薑油樹脂用異丙醇溶解且配製成濃度為10.02g/L的進料溶液後，將進料溶液102從進料入口F注入模擬移動床100的第二區段110B與第三區段110C之間，並且使混合成分隨固定相移動至第一區段110A與第二區段110B之間的萃出端E並使第一6-薑酚成分隨移動相移動至第三區段110C的萃餘端R，或者使混合成分隨移動相 移動至第三區段110C的萃餘端R並使第一6-薑酚成分隨固定相移動至第一區段110A與第二區段110B之間的萃出端E。
為了達到上述的分離結果，本實施例使用三角形理論設定模擬移動床的操作條件。模擬移動床100使用的分離條件為：管柱(C1~C6)為直徑為8cm的動態軸向壓縮管柱(Dynamic axial compression column，DAC column)，填充於管柱內的固定相為無規二氧化矽，填充高度23cm，移動相為以異丙醇為輔溶劑的超臨界二氧化碳。如下表2所示設定各進出口端(沖滌端入口D、進料入口F、萃出端E、及萃餘端R)的流速。
Figure 108108127-A0305-02-0014-5
當使用上述的方式操作一段時間以後，如9分鐘，便將所有的出口以及入口同時往下一根管柱切換。再持續一段相同時間後，再一次將所有出入口移往下一根管柱，如此持續的切換出入口的位置，便可模擬固定相沿著圖2的左手方向移動，而形成與液體逆向流動的行為。
在本實施例中，測試了五種不同切換時間(9分鐘、11分 鐘、12分鐘、13分30秒及15分鐘)。當模擬移動床的操作達4次迴圈以上的穩態操作後，便開始在萃餘端R以及萃出端E收集樣品，進行樣品的HPLC分析與含量計算。結果顯示於圖4及表3中。
圖4為本發明實驗例1的第一模擬移動床層析製程的結果分析圖。參照圖4，比對在進料入口F的進料溶液102所檢測到的分析圖，可以得知的是，根據不同的切換時間，第一6-薑酚成分可從萃餘端R分離出來且其它混合成分從萃出端E分離出來，或者第一6-薑酚成分可從萃出端E分離出來且其它混合成分從萃餘端R分離出來。據此，可有效分離出低滯留性雜質而提高第一6-薑酚成分中6-薑酚的含量。在本實施例中，第一6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於40wt%。例如在9分鐘的切換時間下，從萃出端E收集到的第一6-薑酚成分中的6-薑酚含量從進料溶液102的33.6wt%提高至52.9wt%。
Figure 108108127-A0305-02-0015-6
Figure 108108127-A0305-02-0016-7
[第二模擬移動床層析製程]
在本實施例中，可進一步進行第二模擬移動床層析製程以將第一6-薑酚成分中的第二6-薑酚成分與強滯留性雜質分離。在第二模擬移動床層析製程中，將切換時間為9分鐘的第一模擬移動床層析製程所得的萃出端E溶液(即第一6-薑酚成分)，濃縮2.5倍左右作為第二模擬移動床層析製程的進料溶液102。在本實施例中，第二模擬移動床層析製程所使用的模擬移動床組態、固定相、移動相以及各進出口端的流速(即表2的流速設定)與第一模擬移動床層析製程相同。第二模擬移動床層析製程分別進行切換時間為11分鐘及14分30秒的實驗。當模擬移動床的操作達4次迴圈以上的穩態操作以後，便開始在萃餘端R及萃出端E收集樣品，HPLC的分析圖譜的結果與含量計算顯示於圖5及表4中。
圖5為本發明實驗例1的第二模擬移動床層析製程的結果分析圖。參照圖5，比對第二模擬移動床層析製程的進料口F溶液與在萃餘端R及萃出端E收集到的溶液之分析圖，可以得知的是，第二6-薑酚成分可從萃餘端R分離出來，而強滯留性雜質可 從萃出端E分離出來。據此，可有效分離出強滯留性雜質而進一步提高第二6-薑酚成分中6-薑酚的含量。在本實施例中，第二6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於65wt%。舉例來說，在切換時間為11分鐘的第二模擬移動床層析製程後，可在萃餘端R收集到6-薑酚的含量為81.4wt%的第二6-薑酚成分。
Figure 108108127-A0305-02-0017-8
[低溫結晶]
將40毫克的第二6-薑酚成分在45℃的溫度下、超音波震盪的情況下溶解於10毫升石油醚中。待恢復至室溫後，將其置於-20℃的溫度下結晶隔夜。隔夜後取出，將底部的白色沉澱物抽濾至濾紙上。白色沉澱物恢復至室溫後變成黃色油狀，乾燥測得重量為13.1毫克，用乙醇溶解後定量分析測定得6-薑酚純度為99%。
實驗例2
[單一管柱測試]
在實驗例2的單一管柱測試中，以薑油樹脂作為分析樣品，並使用高效液相層析儀紫外線偵測器(HPLC/UV)以上述分 析方法進行分析。固定相為製備級經表面改質的二氧化矽填料，移動相為以異丙醇為輔溶劑的超臨界二氧化碳沖滌劑。其中，作為固定相的製備級經表面改質的二氧化矽填料填充於1cm ID×25cm L的填充管柱再串接超臨界流體設備。超臨界流體設備的操作條件設定為壓力140bar，溫度50℃，二氧化碳流速設定為4.0克/分鐘，異丙醇流速為0.898毫升/分鐘(質量百分比約為15wt%)，在此條件下超臨界流體密度ρ SF =0.724g/mL。
圖6為使用經表面改質的二氧化矽為固定相在單一管柱測試中所得之層析圖譜。參照圖6，可觀察到其中6-薑酚的滯留時間t6-OH=13.9分鐘，距離最近的強滯留性雜質B的滯留時間為tB=15.5分鐘，距離最近的弱滯留性雜質A的滯留時間tA=11.5分鐘，並測得超臨界流體層析系統的死角體積td=1.149分鐘，依據上文所述的亨利常數K值計算可得6-薑酚的亨利常數K6-OH=6.803，強滯留性雜質B的亨利常數KB=7.657，弱滯留性雜質A的亨利常數KA=5.523。
[6-薑酚的分離]
[第一模擬移動床層析製程]
實驗例2同樣使用圖2所示的模擬移動床來進行6-薑酚的純化。實驗例2的模擬移動床100的操作條件設定如下：管柱(C1~C6)為不銹鋼製備管柱(柱規格為10mm ID×250mm L)，填充於管柱內的固定相填料為經表面改質的二氧化矽。移動相為以異丙醇為輔溶劑的超臨界二氧化碳。如下表5所示設定各進出 口端的流速。
Figure 108108127-A0305-02-0019-10
在實驗例2中，將超臨界二氧化碳萃取生薑所得的薑油樹脂用異丙醇溶解且配製成濃度為10.02g/L的進料溶液後，將進料溶液102從進料入口F注入模擬移動床100的第二區段110B與第三區段110C之間，並且使混合成分隨固定相移動至第一區段110A與第二區段110B之間的萃出端E並使第一6-薑酚成分隨移動相移動至第三區段110C的萃餘端R。分別進行切換時間為7分30秒與6分25秒的實驗。當模擬移動床的操作達5次迴圈以上的穩態操作後，便開始在萃餘端R以及萃出端E收集樣品。進行樣品的HPLC分析與含量計算。樣品的HPLC的分析結果如圖7A及圖7B所示，含量計算結果如表6所示。
圖7A及圖7B為本發明實驗例2的第一模擬移動床層析製程的結果分析圖。圖7A為切換時間為7分30秒的層析圖譜，圖7B為切換時間為6分25秒的層析圖譜。參照圖7A及圖7B，比對在進料入口F的進料溶液102所檢測到的分析圖，可以得知 的是，第一6-薑酚成分可從萃餘端R分離出來且其它混合成分從萃出端E分離出來。據此，可有效分離出低滯留性雜質而提高第一6-薑酚成分中6-薑酚的含量。在本實施例中，第一6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於38wt%。例如經過切換時間為7分30秒的第一次模擬移動床層析製程分離後，從萃餘端R可以得到6-薑酚含量為39.02wt%的第一6-薑酚成分。
Figure 108108127-A0305-02-0020-11
[第二模擬移動床層析製程]
在第二模擬移動床層析製程中，將切換時間為7分30秒的第一模擬移動床層析製程所得的萃餘端R溶液(即第一6-薑酚成分)作為第二模擬移動床層析製程的進料溶液102。在本實施例中，第二模擬移動床層析製程所使用的模擬移動床組態、固定相、移動相以及各進出口端的流速(即表5的流速設定)與第一模擬移動床層析製程相同。第二模擬移動床層析製程進行切換時間為5分40秒的實驗。當模擬移動床的操作達4次迴圈以上的穩態操作以後，便開始在萃餘端R以及萃出端E收集樣品，HPLC的分析 圖譜的結果與含量計算顯示於圖8及表7中。
圖8為本發明實驗例2的第二模擬移動床層析製程的結果分析圖。參照圖8，比對第二次模擬移動模擬移動床層析製程的進料溶液102與在萃餘端R及萃出端E收集到的溶液之分析圖溶液所檢測到的混合物之分析圖，可以得知的是，第二6-薑酚成分可從萃出端E分離出來，而強滯留性雜質可從萃餘端R分離出來。據此，可有效分離出強滯留性雜質而進一步提高第二6-薑酚成分中6-薑酚的含量。在本實施例中，第二6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於75wt%。舉例來說，在第二次分離實驗後，可在萃出端E收集到6-薑酚的含量為76.85wt%的第二6-薑酚成分。
Figure 108108127-A0305-02-0021-12
[低溫結晶]
將10毫升正己烷加入40毫克的第二6-薑酚成分中。將所得物加溫至45℃並超音波震盪直到樣品不再繼續溶解後，將其置於-20℃的溫度下結晶隔夜。隔夜後取出，將底部的白色沉澱物抽濾至濾紙上。白色沉澱物恢復至室溫後變成黃色油狀，乾燥測得重量為14.1毫克，用乙醇溶解後定量分析測定得6-薑酚純度為99%。
綜上所述，由於本發明所提供的模擬移動床技術可以連續式進料，操作步驟簡易，穩定性佳，與傳統的製備方法相比較具有溶劑消耗少，產率高等優勢，容易工業化生產高純度6-薑酚。因此本發明所提供的藉由使用超臨界流體模擬移動床層析技術純化6-薑酚的方法能夠解決傳統技術中產物稀釋嚴重、操作重複性低，穩定性不佳等問題。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S100、S110：步驟

Claims (15)

  1. 一種純化6-薑酚的方法，包括：提供薑油樹脂，所述薑油樹脂包括第一6-薑酚成分以及混合成分；以及執行第一模擬移動床層析製程，以將所述薑油樹脂中的所述第一6-薑酚成分分離開來，其中所述第一模擬移動床層析製程包括：(i)提供模擬移動床，所述模擬移動床依序包括第一區段、第二區段以及第三區段，其中所述模擬移動床由移動相及固定相所組成，所述固定相為內部具有孔隙的顆粒，所述移動相為包含超臨界二氧化碳與異丙醇的沖滌劑，所述移動相於所述模擬移動床中是朝同一方向從沖滌端入口流經所述第一區段、所述第二區段以及所述第三區段之間，所述固定相是相對於所述移動相朝反方向模擬移動；以及(ii)將所述薑油樹脂注入所述模擬移動床的所述第二區段與所述第三區段之間的進料入口，並使所述第一6-薑酚成分隨所述固定相移動至所述第一區段與所述第二區段之間的萃出端，並使所述混合成分隨所述移動相移動至所述第三區段的萃餘端，或是使所述混合成分隨所述固定相移動至所述第一區段與所述第二區段之間的所述萃出端並使所述第一6-薑酚成分隨所述移動相移動至所述第三區段的所述萃餘端，以分離純化出所述第一6-薑酚成分， 其中所述固定相為無規二氧化矽，且所述第一模擬移動床層析製程的分離條件為：二氧化碳在所述沖滌端入口的流速為26.82公斤/小時、在所述進料入口的流速為0.77公斤/小時、在所述萃出端的流速為13.80公斤/小時、在所述萃餘端的流速為16.45公斤/小時；所述異丙醇在所述沖滌端入口的流速為63.14毫升/分鐘、在所述進料入口的流速為1.816毫升/分鐘、在所述萃出端的流速為29.26毫升/分鐘、在所述萃餘端的流速為35.70毫升/分鐘，且所述模擬移動床的切換時間為9分鐘至15分鐘，或者其中所述固定相為經表面改質的二氧化矽，且所述第一模擬移動床層析製程的分離條件為：所述二氧化碳在所述沖滌端入口的流速為10克/分鐘、在所述進料入口的流速為0.42克/分鐘、在所述萃出端的流速為3.448克/分鐘、在所述萃餘端的流速為6.972克/分鐘；所述異丙醇在所述沖滌端入口的流速為2.245毫升/分鐘、在所述進料入口的流速為0.094毫升/分鐘、在所述萃出端的流速為0.774毫升/分鐘、在所述萃餘端的流速為1.565毫升/分鐘，且所述模擬移動床的切換時間為6分鐘至8分鐘。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述第一區段、所述第二區段以及所述第三區段各自包含兩根管柱，且每根管柱內填充有所述固定相。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述第一6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於40wt%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述切換時間為9分鐘，且所述第一6-薑酚成分隨所述固定相移動至所述第一區段與所述第二區段之間的萃出端，所述混合成分隨所述移動相移動至所述第三區段的萃餘端。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述第一6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於38wt%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述切換時間為7分30秒，且所述混合成分隨所述固定相移動至所述第一區段與所述第二區段之間的所述萃出端，所述第一6-薑酚成分隨所述移動相移動至所述第三區段的所述萃餘端。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的純化6-薑酚的方法，更包括將所述第一6-薑酚成分進行第二模擬移動床層析製程以將所述第一6-薑酚成分中的第二6-薑酚成分與強滯留性雜質分離，其中所述第二模擬移動床層析製程包括：將所述第一6-薑酚成分注入所述模擬移動床的所述第二區段與所述第三區段之間的所述進料入口，並使所述第二6-薑酚成分隨所述固定相移動至所述第一區段與所述第二區段之間的所述萃出端並使所述強滯留性雜質隨所述移動相移動至所述第三區段的所述萃餘端，或是使所述強滯留性雜質隨所述固定相移動至所述第一區段與所述第二區段之間的所述萃出端並使所述第二6-薑酚成分隨所述移動相移動至所述第三區段的所述萃餘端。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述固定相為所述無規二氧化矽，且所述第二模擬移動床層析製程的分離條件為：所述二氧化碳在所述沖滌端入口的流速為26.82公斤/小時、在所述進料入口的流速為0.77公斤/小時、在所述萃出端的流速為13.80公斤/小時、在所述萃餘端的流速為16.45公斤/小時；所述異丙醇在所述沖滌端入口的流速為63.14毫升/分鐘、在所述進料入口的流速為1.816毫升/分鐘、在所述萃出端的流速為29.26毫升/分鐘、在所述萃餘端的流速為35.70毫升/分鐘；且所述模擬移動床的切換時間為10分鐘至15分鐘。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述第二6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於65wt%。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述切換時間為11分鐘，且所述強滯留性雜質隨所述固定相移動至所述第一區段與所述第二區段之間的所述萃出端，所述第二6-薑酚成分隨所述移動相移動至所述第三區段的所述萃餘端。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述固定相為所述經表面改質的二氧化矽，且所述第二模擬移動床層析製程的分離條件為：所述二氧化碳在所述沖滌端入口的流速為10克/分鐘、在所述進料入口的流速為0.42克/分鐘、在所述萃出端的流速為3.448克/分鐘、在所述萃餘端的流速為6.972克/分鐘；所述異丙醇在所述沖滌端入口的流速為2.245毫升/分鐘、在所述進料入口的流速為0.094毫升/分鐘、在所述萃出端的流速為0.774毫 升/分鐘、在所述萃餘端的流速為1.565毫升/分鐘；且所述模擬移動床的切換時間為5分鐘至6分鐘。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述第二6-薑酚成分中的6-薑酚的含量大於75wt%。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述切換時間為5分40秒，且所述第二6-薑酚成分隨所述固定相移動至所述第一區段與所述第二區段之間的所述萃出端，所述強滯留性雜質隨所述移動相移動至所述第三區段的所述萃餘端。
  14. 如申請專利範圍第7項所述的純化6-薑酚的方法，更包括對所述第二6-薑酚成分進行低溫結晶。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的純化6-薑酚的方法，其中所述低溫結晶是在-15℃至-25℃的溫度下使所述第二6-薑酚成分於石油醚或正己烷中結晶。
TW108108127A 2019-03-12 2019-03-12 純化6-薑酚的方法 TWI716829B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108108127A TWI716829B (zh) 2019-03-12 2019-03-12 純化6-薑酚的方法
CN201910390376.0A CN111689843B (zh) 2019-03-12 2019-05-10 纯化6-姜酚的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108108127A TWI716829B (zh) 2019-03-12 2019-03-12 純化6-薑酚的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202033486A TW202033486A (zh) 2020-09-16
TWI716829B true TWI716829B (zh) 2021-01-21

Family

ID=72476024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108108127A TWI716829B (zh) 2019-03-12 2019-03-12 純化6-薑酚的方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111689843B (zh)
TW (1) TWI716829B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1673736A (zh) * 2005-03-31 2005-09-28 卢建刚 三分区的超临界流体模拟移动床色谱装置
CN1994997A (zh) * 2006-12-27 2007-07-11 中国药科大学 一种分离纯化6－姜酚的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1247510C (zh) * 2004-09-08 2006-03-29 北京矿冶研究总院 一种从生姜中分离6－姜酚的方法
CN102976909B (zh) * 2012-12-19 2014-12-03 中国科学院西北高原生物研究所 一种从生姜中提取纯化6-姜酚的方法
TWI610712B (zh) * 2016-05-19 2018-01-11 喬璞科技有限公司 串聯模擬移動床系統
TWI648286B (zh) * 2017-07-10 2019-01-21 喬璞科技有限公司 阿拉伯糖的生產方法
TWI648258B (zh) * 2017-07-10 2019-01-21 喬璞科技有限公司 純化不飽和脂肪酸以及二十碳五烯酸的方法
TWI648393B (zh) * 2017-08-15 2019-01-21 喬璞科技有限公司 純化不飽和脂肪酸以及純化亞麻酸的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1673736A (zh) * 2005-03-31 2005-09-28 卢建刚 三分区的超临界流体模拟移动床色谱装置
CN1994997A (zh) * 2006-12-27 2007-07-11 中国药科大学 一种分离纯化6－姜酚的方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202033486A (zh) 2020-09-16
CN111689843B (zh) 2022-11-15
CN111689843A (zh) 2020-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yao et al. Preparative isolation and purification of chemical constituents from the root of Adenophora tetraphlla by high-speed counter-current chromatography with evaporative light scattering detection
Wang et al. Application of high-speed counter-current chromatography for preparative separation of cyclic peptides from Vaccaria segetalis
Liu et al. Adsorption properties and preparative separation of phenylethanoid glycosides from Cistanche deserticola by use of macroporous resins
Yao et al. Selective extraction of aromatics from aliphatics using dicationic ionic liquid-solvent composite extractants
Liu et al. An overview of recent progress in solvent systems, additives and modifiers of counter current chromatography
Yang et al. Separation and enrichment of major quinolizidine type alkaloids from Sophora alopecuroides using macroporous resins
Chen et al. Enrichment and purification of gardenia yellow from Gardenia jasminoides var. radicans Makino by column chromatography technique
Tang et al. Preparative isolation and purification of bioactive constituents from Aconitum coreanum by high-speed counter-current chromatography coupled with evaporative light scattering detection
WO2021047491A1 (zh) 一种同时分离次大麻二酚和大麻萜酚的方法
TWI578985B (zh) Extraction and purification of conjugated triene linoleic acid (CLN)
TWI648253B (zh) 純化奇壬醇的方法
TWI716829B (zh) 純化6-薑酚的方法
CN109401850B (zh) 纯化不饱和脂肪酸以及纯化亚麻酸的方法
Wang et al. Magnetic nanoparticles and high-speed countercurrent chromatography coupled in-line and using the same solvent system for separation of quercetin-3-O-rutinoside, luteoloside and astragalin from a Mikania micrantha extract
Ruan et al. Processing tactics for low-cost production of pure nuciferine from lotus leaf
CN104119245A (zh) 一种制备高纯度辣椒碱单体的方法
US10675558B2 (en) Dispersed mobile-phase countercurrent chromatography
TWI703121B (zh) 純化三萜類化合物的方法
TWI697671B (zh) 純化丹參酮類化合物的方法
TWI724419B (zh) 純化皂苷的方法
TW201838958A (zh) 純化茄尼醇的方法
Huang et al. Separation and purification of indigotin and indirubin from Folium isatidis extracts using a fast and efficient macroporous resin column followed reversed phase flash chromatography
CN108948123B (zh) 羟基积雪草酸类化合物的分离方法
TWI635075B (zh) 純化共軛次亞麻油酸的方法
CN111808066B (zh) 一种五味子乙素提取物的提取方法