一種以青蒿素提取副產(chǎn)物制備植醇的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用青蒿素提取副產(chǎn)物制備植醇的新方法。該方法利用乙醇等強極性溶劑將吸附于硅膠上的葉綠素洗脫，同時達到葉綠素回收和硅膠柱再生的雙重目的。以強堿水解葉綠素后即得植醇和葉綠酸。利用石油醚等提取分離植醇后，調(diào)節(jié)pH至微酸性，以乙酸乙酯萃取可獲取葉綠酸。本發(fā)明方法原料易得，成本低，克服了利用蠶沙制備植醇的方法原料相對分散，化學合成法生產(chǎn)成本高等問題；將硅膠柱再生和葉綠素回收耦合，克服了傳統(tǒng)青蒿素分離純化環(huán)節(jié)中硅膠柱再生采用灼燒清除有機物的方法能耗高等不足；本方法有較好的工業(yè)應用開發(fā)前景。
【專利說明】—種以青蒿素提取副產(chǎn)物制備植醇的方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于天然產(chǎn)物化學領域，它涉及一種由青蒿素廢棄物中的葉綠素制備維生E、維生素K等化合物合成的中間體植醇的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]植醇又稱葉綠醇或葉黃烯醇，是一種不飽和的高碳醇，其分子式為C2tlH4tlO，是有機化工和醫(yī)藥工業(yè)等的重要原料之一，它可以用于合成維生E、維生素K等化合物。植醇的制備方法目前主要有蠶砂提取和化學合成兩種方法。傳統(tǒng)利用蠶砂生產(chǎn)植醇的方法存在蠶砂難于收集，且數(shù)量有限等問題；植醇的化學合成方法雖可以大量獲取植醇，但是目前合成方法反應步驟多，涉及手性反應，生產(chǎn)成本較高，而且易于造成環(huán)境污染。
[0003]青蒿素是從中藥黃花蒿中提取的具有過氧基團的倍半萜內(nèi)酯藥物，它具有速效、低毒、能抗耐氯喹等特點，是世界衛(wèi)生組織(WTO)推薦的一線抗瘧藥物。我國是黃花蒿的原產(chǎn)地和90%青蒿素原料生產(chǎn)基地，在我國已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)，目前我國5噸以上規(guī)模的青蒿素生產(chǎn)廠家達30家左右，按照目前多數(shù)廠家青蒿素生產(chǎn)工藝，一般每生產(chǎn)一噸青蒿素可以產(chǎn)生葉綠素副產(chǎn)物20噸左右，估計全國每年可產(chǎn)生植物葉綠素達300噸之多。目前這些葉綠素副產(chǎn)物都被燒掉了，沒有得到較好利用。如果利用青蒿素廠現(xiàn)成設備，以青蒿素廢棄物(葉綠素)生產(chǎn)植醇具有原料價廉易得、生產(chǎn)工藝簡單、成本低等優(yōu)點，對于綜合利用青蒿資源，提高青蒿素生產(chǎn)效益具有重要實用價值。
[0004]傳統(tǒng)青蒿素提取工藝是以汽油、石油醚或甲醇等溶劑提取，然后經(jīng)過回收溶劑，過硅膠柱分離，濃縮結(jié)晶等步驟獲得青蒿素。由于葉綠素與青蒿素的極性相差不大，在上述溶劑提取過程中，絕大部分葉綠素隨著青蒿素一起被溶解于溶劑中，在過柱分離時葉綠素被吸附在硅膠柱上，青蒿素則被洗脫下來。為了硅膠柱的再生，通常采用將硅膠柱灼燒方法將葉綠素等有機雜質(zhì)去掉。我們課題組一直從事青蒿素提取分離及其衍生物合成的研究開發(fā)工作，近年來為了提高青蒿素提取綜合效益，我們成功開發(fā)了一種利用青蒿素副產(chǎn)物制備植醇的方法。本發(fā)明方法改變傳統(tǒng)硅膠柱的再生方法，以較大極性溶劑直接將葉綠素洗脫，然后經(jīng)過水解、分離、純化等步驟實現(xiàn)了青蒿素提取中硅膠柱的再生和葉綠素的綜合開發(fā)利用。該植醇制備工藝易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是開發(fā)一種以青蒿素提取副產(chǎn)物(葉綠素)為原料的簡便、條件易于控制、產(chǎn)率較高以及安全環(huán)保的植醇制備的方法。本發(fā)明在傳統(tǒng)青蒿素提取方法基礎上，改變傳統(tǒng)硅膠柱的再生方法，利用有機溶劑洗脫吸附于住上的葉綠素，實現(xiàn)柱的再生和葉綠素回收；利用堿液水解和有機溶劑提取從而將葉綠素分解為葉綠酸和植醇，經(jīng)過分離純化制備了植醇和葉綠酸。具體制備步驟如下:
1、葉綠素洗脫和柱再生。青蒿素過柱分離環(huán)節(jié)中，利用洗脫劑石油醚-乙酸乙酯將青蒿素洗脫后，葉綠素留在硅膠柱上。以5飛倍于分離樣品量的工業(yè)酒精為洗脫劑，將葉綠素等從柱上洗脫下來(洗脫速度為1.2?1.5升/小時)，回收乙醇，得到漿狀葉綠素粗品。然后利用乙醇或甲醇將柱子再沖洗一次，經(jīng)過活化硅膠柱即可再利用；
2、葉綠素的水解。按每20?30千克葉綠素粗品加35?40千克25%的液堿和30?40千克8(Γ90%的工業(yè)酒精的比例加入皂化鍋內(nèi)，加熱攪拌，煮沸反應1-2小時，然后讓其自然冷卻，放料，得皂化液；
3、植醇和葉綠酸分離。在皂化液中加入水解液3?4倍量的石油醚，攪拌3(Γ40分鐘左右，靜置分層，油相含植醇，水相含水溶性葉綠酸鈉或鉀鹽。再用同樣的方法萃取疒3次水相，將所得的油相合并置于蒸餾釜內(nèi)蒸餾，得到粗品植醇料液，回收的石油醚可用于下次的萃?。?br> 4、植醇的純化。把粗品植醇料液置于洗滌釜內(nèi)，加溫使溫度不高于65°C，每10(Γ150千克料液加25?35千克的6(Γ70%的工業(yè)酒精，充分攪拌后，靜置分層，取出洗滌液。將洗滌液置于減壓蒸餾釜內(nèi)，于真空度為3.(Γ4.(Τ 103帕和溫度為85、5°C的條件下，減壓蒸餾，去除溶劑，得到植醇濃縮料；
5、葉綠酸回收。于上述步驟3的水相中加入5?10%的鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至2?5。再在水相中加入2?3倍的乙酸乙酯，劇烈攪拌1-2小時，靜止分層，分離油相，重復提取2-3次。合并有機相，68 °C下，減壓回收溶劑，得到葉綠酸粗品。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有植醇制備的方法相比具有以下優(yōu)點和突出效果:
(O以青蒿素廢棄物中葉綠素為原料制備植醇，原料易于收集，成本低，克服了利用蠶沙制備植醇的方法存在的原料相對分散和化學合成方法生產(chǎn)成本較高等問題；
(2)通過溶劑洗脫的方法將硅膠柱再生和葉綠素回收耦合，克服了傳統(tǒng)青蒿素分離純化環(huán)節(jié)中硅膠柱再生采用灼燒清除有機物的方法能耗高等不足。結(jié)合青蒿素提取工藝，利用副產(chǎn)物制備附加值較高的植醇，此方法操作簡單、植醇成本較低?？梢蕴岣咔噍锼靥崛∑髽I(yè)的綜合效益；
(3)以青蒿素提取副產(chǎn)物葉綠素制備植醇的同時還可以獲得葉綠酸，該化合物可以作為食品色素使用，以青蒿素提取副產(chǎn)物葉綠素制備植醇的方法，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，符合綠色化學發(fā)展的趨勢，因此該方法有較好的工業(yè)應用前景。
[0007]

【具體實施方式】
在下面的實施例中進一步說明了本發(fā)明，這并不限制本發(fā)明的范圍。
[0008]實施例1
洗脫:稱取80克石油醚含青蒿素的浸膏加載于700克硅膠柱上，以石油醚-乙酸乙酯為洗脫劑(石油醚:乙酸乙酯=8:2)，收集洗脫液(青蒿素溶液)。然后以工業(yè)酒精為洗脫劑，用400毫升酒精將葉綠素從柱上洗脫下來(洗脫速度為1.2升/小時)，回收乙醇，得到漿狀葉綠素粗品25.7克。然后利用500毫升乙醇將柱子再沖洗一次，硅膠柱經(jīng)過105-110°C活化即可再利用。
[0009]實施例2
水解分離:將上述所得的25.7克葉綠素粗品加入皂化鍋內(nèi)，加入32克25%Na0H溶液和34克80%的工業(yè)酒精，加熱攪拌，煮沸反應I小時，然后讓其冷卻，放料。在皂化液中加入270克石油醚，攪拌40分鐘左右，靜置分層，油相含植醇，水相含水溶性葉綠酸鈉。再用同樣的方法萃取2次水相，將所得的油相合并置于蒸餾釜內(nèi)蒸餾，得到粗品植醇料液12克，回收的汽油用于下次的萃取。
[0010]實施例3
植醇純化:把12克粗品植醇料液置于洗滌釜內(nèi)，加溫使溫度為65°C，在料液中加入3.5克70%的工業(yè)酒精，充分攪拌后，靜置分層，取出洗滌液。將洗滌液置于減壓蒸餾釜內(nèi)，于4.(TlO3帕和溫度為90°C的條件下，減壓蒸餾，去除溶劑，得到植醇濃縮料
7.8 克。
[0011]實施例4
葉綠酸回收:于上述皂化水解步驟的水相中加入5%的鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至4。再在水相中加入2?3倍的乙酸乙酯，劇烈攪拌1-2小時，靜止分層，分離油相，重復提取2-3次。合并有機相，68°C下，減壓回收溶劑，得到葉綠酸粗品11.3克。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明旨在開發(fā)一種利用青蒿提取副產(chǎn)物中的葉綠素制備植醇的方法，其特征在于:以極性較大的溶劑為洗脫劑將青蒿素分離過程中吸附于硅膠柱上的葉綠素洗脫，對葉綠素進行堿皂化水解，溶劑分離純化制備植醇，同時實現(xiàn)硅膠柱的再生。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述方法，該硅膠柱洗脫溶劑一般為乙醇或甲醇，用量為被分離青蒿素浸膏量的5飛倍；葉綠素皂化試劑通常為NaOH或KOH，堿用量為葉綠素重量的0.5?1.0倍，水解時間為3(Γ40分鐘；植醇提取分離所用溶劑為石油醚或120號汽油，用量為水解液的3-4倍，硅膠柱經(jīng)過兩次洗脫后，在105?110°C溫度下活化處理即可以使用。
3.根據(jù)權(quán)利2要求所述葉綠素皂化水解后，得到了兩種產(chǎn)物即植醇和葉綠酸，葉綠酸以鈉或鉀鹽形式存在水相中，本發(fā)明通過用鹽酸調(diào)節(jié)PH，乙酸乙酯提取簡單方法獲得了另夕卜的副產(chǎn)物一葉綠酸，該產(chǎn)品可以用作食品色素。
4.如權(quán)利I要求所述方法，利用青蒿素提取副產(chǎn)物制備植醇的具體操作步驟如下: (1)葉綠素的洗脫:青蒿素過柱分離環(huán)節(jié)中，利用洗脫劑石油醚-乙酸乙酯將青蒿素洗脫后，葉綠素留在硅膠柱上，本方明以5飛倍于分離樣品量的工業(yè)酒精為洗脫劑，將葉綠素等從柱上洗脫下來(洗脫速度為1.2^1.5升/小時)，回收乙醇，得到漿狀葉綠素粗品，然后利用甲醇將柱子再沖洗一次，經(jīng)過活化后硅膠柱即可再利用； (2)葉綠素的水解:按每20?30千克葉綠素粗品加35?40千克25%的液堿和30?40千克8(Γ90%的工業(yè)酒精的比例加入皂化鍋內(nèi)，加熱攪拌，煮沸反應1-2小時，然后讓其自然冷卻，放料，得皂化液； (3)植醇和葉綠酸提取分離:在上述皂化液中加入水解液3?4倍量的石油醚，攪拌3(Γ40分鐘左右，靜置分層，油相含植醇，水相含水溶性葉綠酸鈉或鉀鹽，再用同樣的方法萃取水相2?3次，將所得的油相合并置于蒸餾釜內(nèi)蒸餾，得到粗品植醇料液，回收的石油醚可用于下次的萃?。? (4)植醇的純化:把粗品植醇料液置于洗滌釜內(nèi)，加溫使溫度不高于65°C，每10(Γ150千克料液加25?35千克的6(Γ70%工業(yè)酒精，充分攪拌后，靜置分層，取出洗滌液，然后將洗滌液置于減壓蒸餾釜內(nèi)，于真空度為3.(Γ4.(Τ 13帕和溫度為85?95°C的條件下，減壓蒸餾，去除溶劑，得到植醇濃縮料； (5)葉綠酸的回收:于上述步驟3的水相中加入5?10%的鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至2?5，再在水相中加入2?3倍的乙酸乙酯，劇烈攪拌1-2小時，靜止分層，分離油相，重復提取2-3次，合并有機相，68 °C下，減壓回收溶劑，得到葉綠酸粗品。
【文檔編號】C07C29/80GK104230663SQ201310238203
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】龔福春, 楊榮, 許艷 申請人:長沙理工大學