一種薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素的製備方法
2023-09-18 12:22:10
專利名稱：一種薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素的製備方法
技術領域：
本發明屬於植物化學領域，具體涉及一種從薑黃中製備高純度薑黃素、脫 甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素的分離純化方法。
薑黃素是從姜科薑黃屬植物薑黃根莖中提取的一種酚性色素，由於其色澤
穩定且毒性很低(小鼠灌胃的LD50>2g/kg)，目前已廣泛應用於食品添加劑和染 料中。薑黃的黃色物質為略帶酸性的酚性物質，主要含有3種主要成分薑黃素 1(47%);薑黃素II，即脫甲氧基薑黃素(17%);薑黃素m，即雙脫甲氧基薑黃 素(36%)，具有抗腫瘤、抗炎、抗氧化和降血脂等作用，其結構式如下
背景技術：
薑黃素
脫甲氧基薑黃素
雙脫甲氧基薑黃素初步研究表明，薑黃色素具有抗血管生成作用(GururajAE， BelakavadiM， Venkatesh DA， et al. Molecularmechanisms of anti-angiogenic effect of curcumin. Biochem Biophys Res Commun， 2002, 297(4): 934-942.)，同時石if究表-明，3種薑黃色素單體的抗腫瘤活性包括對內皮細胞生長的抑制作用有明顯差 異，其中以薑黃素m的生物活性最強，薑黃素III在體內具有明確的抑制A549裸 小鼠抑制瘤生長及其血管生成作用，而且傳統中藥薑黃來源豐富，毒副作用小， 可望成為一種低毒副作用的新型抗腫瘤藥物。隨著人們對薑黃素、去甲氧基姜 黃素和雙去甲氧基薑黃素單體化合物不同藥理活性的進一步認識，單體化合物 的分離將有非常重要的意義。
歷年以來，由於薑黃素單體不易分離及提純，釆用常規樹脂很難將薑黃色 素進行分離純化，目前人們主要從薑黃中提取混合色素，國內沒有薑黃素單體 的製備方法。美國專利CPI(B)930報導將薑黃素用適當有機溶劑提取，提取物 溶於含水極性溶劑，加入過量的非極性溶劑，攪拌後放置得到沉澱，將沉澱物 加至丙酮、乙醇或他們的混合物中使之重結晶；美國專利US 6224877報導用水 楊酸鈉溶液提取總薑黃素，將5g過22目篩的薑黃粗粉加入到100ml3.0mo1/1的 水楊酸鈉溶液中，30。C攪拌8小時，過濾，濾液加400ml水稀釋，得到純度為 90.1%的總薑黃素，收率為48.11%。這些提取過程一般要求多級純化，工藝均屬
於溶媒提取結晶工藝，使用的溶劑量大，損耗大。同時只能得到總薑黃素而得 不到各單體化合物。
中國專利CN 1554634A公開了一種從薑黃中提取薑黃素的製備方法，薑黃 經水洗淨，粉碎、發酵和加酸水解後，離心分離，用醋酸丁酯從萃取、反萃取 得到總薑黃素產品。
中國專利CN 10131799A公開了一種薑黃有效組分的製備方法，將薑黃藥 材粉碎後加70 95%乙醇提取，在非極性大孔樹脂上樣後乙醇水洗脫。洗脫液 濃縮乾燥後再通過工業色譜製備，獲得總薑黃色素，含量達到97.3%。該方法雖經過工業色譜製備，但仍不能得到薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃 素三種單體色素。
發明內容
本發明目的是提供一種重現性好，操作簡便，可實現規模化生產的從薑黃 中製備薑黃素三種單體化合物的分離純化方法。
為實現本發明目的，本發明涉及的這種薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲 氧基薑黃素的製備方法，其特徵包括下述步驟
a提取將粉碎後的薑黃用2 6倍(v/w)的50% 80%體積濃度的甲醇-酸水 溶液或乙醇-酸水溶液室溫下連續逆流提取3 6小時，提取液過濾後在50 70°C 負壓濃縮至相對密度為0.9 1.2的油樹脂；
b層析分離將上述薑黃素油樹脂置於HZ-816 、 HZ-818或HZ-801層析分 離介質上進行梯度洗脫，洗脫液分部收集後分別進行負壓濃縮，當無水乙醇帶 水後分別得到薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素結晶粉末。
所述甲醇-酸水溶液為甲醇與鹽酸水溶液或與乙酸水溶液構成的混合溶液； 所述乙醇-酸水溶液為乙醇與鹽酸水溶液或與乙酸水溶液構成的混合液，所述甲 醇-酸水溶液或乙醇-酸水溶液的pH值為4.0 5.5。
所述負壓濃縮的真空度為-0.08 0.1Mpa。
所述梯度洗脫中油樹脂的上樣量與層析分離介質的質量比為1:20 100 (W/W)。
所述梯度洗脫液梯度設置分別為體積濃度40% 50%的醇水溶液，70% 80%的醇水溶液和85% 95%的醇水溶液。洗脫液分部收集後HPLC在線檢測， 將HPLC含量大於95%的薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素分別合 並，分別得到薑黃素洗脫液、脫甲氧基薑黃素洗脫液和雙脫甲氧基薑黃素洗脫 液，然後將薑黃素洗脫液、脫甲氧基薑黃素洗脫液和雙脫甲氧基薑黃素洗脫液 分別在50 70。C下減壓濃縮，當無水乙醇帶水後分別得到薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素粉末。 本發明取得的技術進步
1) 本發明摒棄了傳統的溶劑萃取，矽膠層析等工藝，採用超細的HZ-816， HZ-818或HZ-801作為層析分離介質，醇-水作為洗脫溶劑的分離提取工藝，同 時可分別得到高純度薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素二種單體化 合物，各單體化合物的純度HPLC純度可達到95%以上，樣品回收率均在70% 以上，且分離過程中化合物之間的交叉較少，流程簡短，可操作性強。
2) 本發明薑黃色素在較為穩定的pH下進行室溫連續逆流提取，溶劑消耗 少(連續逆流提取所用溶劑量為薑黃重量的4倍，而室溫提取則溶劑用量為姜 黃素重量的20倍)，提取率高且提取液穩定性好，適用於大規模生產，所得產 品可廣泛用於藥品、食品等領域。
圖1為薑黃素油樹脂HPLC色譜圖。
圖2為本發明層析樹脂分離得到的薑黃素HPLC色譜圖。
圖3為本發明層析樹脂分離得到的脫甲氧基薑黃素HPLC色譜圖。
圖4為本發明層析樹脂分離得到的雙脫甲氧基薑黃素HPLC色譜圖。
具體實施例方式
在以下實施例中將進一步舉例說明本發明，這些實施例僅用於說明本發明 而對本發明沒有限制。
除特別說明外，本發明中所稱的含量均為重量百分含量，薑黃色素含量的 百分比為HPLC的面積歸一法所得。
實施例1:
a連續逆流提取將薑黃(購自緬甸)粉碎成40 60目的薑黃粉後，稱取 4.0公斤，室溫下以16L80%、 pH值為5.0的甲醇-HCL水溶液連續逆流提取4 小時後過濾。所得濾液在6(TC下減壓(-0.08 (UMpa)濃縮至相對密度為0.9，得到薑黃素油樹脂200克；
b層析分離將上述薑黃素油樹脂上樣於HZ-816層析樹脂(樹脂體積為6L) 的色譜柱柱頂，色譜柱柱長最好為500 1200mm，本實施例色譜柱柱長1000mm， 色譜柱內徑最好為80 160mm，本實施例色譜柱內徑為140mm，薑黃素油樹脂 的上樣量與層析分離介質的質量比為1:100 (W/W)。然後分別用流動相體積濃 度為50%的甲醇水溶液、80%的甲醇水溶液和90%的甲醇水溶液梯度洗脫，每 次洗脫體積為色譜柱柱體積的4倍(24L)，流速為l個柱體積/小時。上述梯度 洗脫後捨棄50%甲醇水溶液洗脫的大極性雜質部分，經HPLC在線檢測後，分 別收集80%甲醇水溶液洗脫的雙脫甲氧基薑黃素洗脫液、90%甲醇水溶液洗脫的 脫甲氧基薑黃素洗脫液和薑黃素洗脫液，然後再將HPLC含量大於95%的薑黃 素洗脫液、脫甲氧基薑黃素洗脫液和雙脫甲氧基薑黃素洗脫液分別合併得到高 純度的薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素單體洗脫液。將三種色素 單體洗脫液分別在6(TC下減壓濃縮(-0.08 0.1Mpa)，當無水乙醇帶水後分別 得到14g薑黃素無定形結晶粉末、5.1g脫甲氧基薑黃素無定形結晶粉末和10.8g 雙脫甲氧基薑黃素無定形結晶粉末，各結晶粉末分別用HPLC檢測，含量都大 於95%，各檢測結果見圖2、圖3、圖4，圖1為薑黃素油樹脂HPLC圖譜。
以上液相條件為waters2487檢測器，515雙泵，X=420nm， Hypersil C,s柱， 5um，4.6x250mm。流動相乙腈水=55: 45.
實施例2:本實施例與實施例1不同之處是，
a連續逆流提取將薑黃(購自緬甸)粉碎成40 60目的薑黃粉後，稱取 5.0公斤，室溫下以20L80%、 pH值為5.0的甲醇-HCL水連續逆流提取6小時 後過濾，濾液在6(TC下減壓(-0.08 0.1Mpa)濃縮至相對密度為1.2，得到姜 黃素油樹脂250克。
b層析分離將上述薑黃素油樹脂上樣於HZ-818層析樹脂(樹脂體積為8L) 的色譜柱柱頂，色譜柱柱長1000mm，內徑為110mm。薑黃素油樹脂上樣量與層析分離介質的質量比為1:100 (W/W)。然後分別用流動相體積濃度為50%的 乙醇水溶液、80%的乙醇水溶液和90%的乙醇水水溶液梯度洗脫，每次洗脫體為 色譜柱柱體積的4倍(32L)，流速為1個柱體積/小時。上述梯度洗脫後捨棄50% 乙醇水溶液洗脫的大極性雜質部分，HPLC在線檢測後，分別收集80%乙醇水溶 液洗脫的雙脫甲氧基薑黃素洗脫液、90%乙醇水溶液洗脫的脫甲氧基薑黃素洗脫 液和薑黃素洗脫液。再將HPLC含量大於95%的上述各洗脫液分別合併後得到 高純度的薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素單體洗脫液。將三種色 素單體洗脫液分別在6(TC下減壓濃縮(-0.08 0.1Mpa)，當無水乙醇帶水後分 別得到17.6g薑黃素無定形結晶粉末，6.4g脫甲氧基薑黃素無定形結晶粉末， 13.5g雙脫甲氧基薑黃素無定形結晶粉末。各結晶粉末分別經HPLC檢測，含量 都大於95%,各檢測結果見圖2 圖4。 實施例3:
a連續逆流提取將薑黃(購自緬甸)粉碎成40 60目的薑黃粉後，稱取 10.0公斤，室溫下以40L800/。、 pH值為5.0的乙醇-HCL水溶液進行連續逆流提 取5小時後過濾，濾液在6(TC下減壓(-0.08 0.1Mpa)濃縮至相對密度為1.1， 得到薑黃素油樹脂500克。
b層析分離:將上述薑黃素油樹脂上樣於HZ-801層析樹脂(樹脂體積為16L) 的色譜柱柱頂，色譜柱柱長1200mm，內徑為200mm。薑黃素油樹脂上樣量與 層析分離介質的質量比為1:100 (W/W)。然後分別用流動相體積濃度為50%甲 醇水溶液、80%甲醇水溶液和90%甲醇水溶液梯度洗脫，每次洗脫體積為色譜柱 柱體積的4倍(64L)，流速為l個柱體積/小時。上述梯度洗脫後捨棄50%甲醇 水溶液洗脫的大極性雜質部分，HPLC在線檢測後，分別收集80%甲醇水溶液洗 脫的雙脫甲氧基薑黃素洗脫液、卯％甲醇水溶液洗脫的脫甲氧基薑黃素洗脫液和 薑黃素洗脫液。將HPLC含量大於95%的上述各洗脫液分別合併後得到高純度 的薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素單體洗脫液。將三種色素單體洗脫液分別在6(TC下減壓濃縮(-0.08 0.1Mpa),當無水乙醇帶水後分別得到 36.4g薑黃素無定形結晶粉末，13.4g脫甲氧基薑黃素無定形結晶粉末，28.8g雙 脫甲氧基薑黃素無定形結晶粉末。結晶粉末分別經HPLC檢測，含量都大於950/。， 各檢測結果見圖2 圖4。 實施例4:
a連續逆流提取將薑黃(購自緬甸)粉碎成40 60目的薑黃粉後，稱取 10.0公斤，室溫下以40L80%、 pH值為5.0的乙醇-HCL水溶液連續逆流提取4 小時後過濾，濾液在6(TC下減壓(-0.08 0.1Mpa)濃縮至相對密度為1.0，得 到薑黃素油樹脂490克。
b層析分離:將上述薑黃素油樹脂上樣於HZ-818層析樹脂(樹脂體積為16L) 的色譜柱柱頂，色譜柱柱長1200mm，內徑為200mm。薑黃素油樹脂上樣量與 層析分離介質的質量比為1:100 (W/W)。然後分別用流動相體積濃度為50%乙 醇水溶液、80%乙醇水溶液和90%乙醇水溶液梯度洗脫，每次洗脫體積為柱體積 的4倍(64L)，流速為l個柱體積/小時。上述梯度洗脫後捨棄50%乙醇水溶液 洗脫的大極性雜質部分，HPLC在線檢測後，分別收集80%乙醇水溶液洗脫的雙 脫甲氧基薑黃素洗脫液、90%乙醇水溶液洗脫的脫甲氧基薑黃素洗脫液和薑黃素 洗脫液。將HPLC含量大於95%的上述各洗脫液分別合併後得到高純度的薑黃 素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素單體洗脫液。將三種色素單體洗脫液 分別在60。C下減壓濃縮(-0.08 0.1Mpa)，當無水乙醇帶水後分別得到35.8g 薑黃素無定形結晶粉末，13.2g脫甲氧基薑黃素無定形結晶粉末，27.6g雙脫甲 氧基薑黃素無定形結晶粉末。結晶粉末分別經HPLC檢測，含量都大於95%， 各檢測結果見實施例1HPLC圖譜。
上述各實施例中採用的層析樹脂HZ-816 、 HZ-818、 HZ-801均為上海華震 化工廠生產的80-100目的層析樹脂。
權利要求
1.一種薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素的製備方法，其特徵在於它包括以下步驟a提取將粉碎後的薑黃用2～6倍(v/w)的50％～80％體積濃度的甲醇-酸水溶液或乙醇-酸水溶液室溫下連續逆流提取3～6小時，提取液過濾後在50～70℃負壓濃縮至相對密度為0.9～1.2的油樹脂；b層析分離將上述薑黃素油樹脂置於HZ-816、HZ-818或HZ-801層析分離介質上進行梯度洗脫，洗脫液分部收集後分別進行負壓濃縮，當無水乙醇帶水後分別得到薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素結晶粉末。
2. 根據權利要求1所述的薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素的 製備方法，其特徵在於所述甲醇-酸水溶液為甲醇與鹽酸水溶液或與乙酸水溶液 構成的混合溶液；所述乙醇-酸水溶液為乙醇與鹽酸水溶液或與乙酸水溶液構成 的混合液，所述甲醇-酸水溶液或乙醇-酸水溶液的pH值為4.0 5.5。
3. 根據權利要求1所述的薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素的 製備方法，其特徵在於所述負壓濃縮的真空度為-0.08 0.1Mpa。
4. 根據權利要求1所述的薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素的 製備方法，其特徵在於所述梯度洗脫中油樹脂的上樣量與層析分離介質的質量 比為l:20 廳(W/W)。
5. 根據權利要求l、 2、 3或4所述的薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素的製備方法，其特徵在於所述梯度洗脫液梯度設置分別為體積濃度 40% 50%的醇水溶液，70% 80%的醇水溶液和85% 95°/。的醇水溶液。
全文摘要
本發明公開了一種薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素的製備方法，包括薑黃用甲醇-酸水溶液或乙醇-酸水溶液連續逆流提取，提取液過濾後濃縮至相對密度為0.9～1.2的油樹脂；將油樹脂置於層析分離介質上進行梯度洗脫，洗脫液分部收集後分別經濃縮後得到薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素結晶。本發明採用HZ-816、HZ-818或HZ-801作為層析分離介質，醇-水作為洗脫溶劑的工藝，同時得到薑黃素、脫甲氧基薑黃素和雙脫甲氧基薑黃素三種單體化合物，各單體化合物純度達95％以上，樣品回收率均在70％以上，分離過程中化合物間交叉較少，流程簡短，可操作性強，溶劑消耗少，提取率高且提取液穩定性好，所得產品可廣泛用於藥品、食品等領域，適於大規模生產。
文檔編號A61P3/00GK101585757SQ20091007461
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月3日 優先權日2009年6月3日
發明者彬 張, 楊貴國, 樊書旗, 輝 王 申請人:河北食品添加劑有限公司