一種從青蒿葉單流程提取純化青蒿素和青蒿酸簡單新工藝的製作方法
2023-06-01 01:59:56 2
專利名稱：一種從青蒿葉單流程提取純化青蒿素和青蒿酸簡單新工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及青蒿素和青蒿酸的單流程製備方法，具體涉及以青蒿為原料製備通過簡單溶劑提取、分離、純化可同時得到高純度青蒿素和青蒿酸簡單新工藝。
背景技術：
青蒿，也叫黃花蒿、苦蒿和臭蒿，其作為中藥材含有非常多的活性成分，包括青蒿素、青蒿酸、青蒿甲素、青蒿乙素、青蒿烯、脫氫青蒿素、香豆素、黃酮、豆留醇和青蒿揮髮油等等。在傳統中醫藥學中，青蒿地上部分用於治療瘧疾、肺結核引起的發熱、黃疸、暑熱發熱及陰虛午後發熱(世界衛生組織專著:青蒿種植和採收質量管理規範)。上世紀70年代，我國軍事醫學科學院塗呦呦科研團隊將青蒿素從青蒿幹葉中分離出來，並經過藥理實驗發現其抗瘧疾活性由於傳統的奎寧、阿莫氯喹、磷酸哌喹和磷酸氯喹等。從上世紀80年代開始，青蒿素衍生物新藥雙氫青蒿素、蒿甲醚、蒿乙醚和青蒿琥酯相繼上市取代了傳統抗瘧疾藥物作為一線用藥。為此，青蒿素用量激增，中國青蒿素提取廠家也在青蒿產地的四川、重慶、湖南、廣西建立大 大小小几十家，青蒿素提取工業也進入了飛速發展的時期。但是野生青蒿資源有限，人工種植成本較高，隨著青蒿素用量的逐年遞增，人工種植比例越來越高，青蒿素價格也屢創新高，2011年最高價格達到500萬人民幣每噸。青蒿素價格過高，青蒿素衍生物製劑價格攀升，必然對世衛組織抗瘧任務產生影響，從而反向影響青蒿素在抗瘧方面的推廣應用。所以，青蒿素工業的發展必需控制成本，一方面降低人工種植成本；第二則需要進一步改進青蒿素提取工藝，降低青蒿素生產成本；第三則是開發新資源，替代青蒿，或者新途徑獲得青蒿素。長期研究發現，在青蒿幹葉中還含有青蒿酸，其含量一般是青蒿素得2-10倍，青蒿酸可以作為青蒿素生物和化學合成的重要原料(Mankil J., Hala N.E., Edward M.C.J.0rg.Chem.1986，51，5417-5419.Reiling K.W02006/1281126A1.Deanne M.Nowak.PeterT.Tetrahedron, 1998 (54):319-336.汪酋，夏志強，周鳳儀.化學學報，1988，46 (11):1152-1153.梅林，石雲開.中國藥業，2006，15(19):27-28.Xu X.X.，Zhu J.，HuangD.Z.Phytochemistry Tetrahedron, 1986,42:819-828.)。2011 年已經報導以青蒿素為原料生物合成青蒿素已經可以工業化生產。所以，青蒿酸必將成為青蒿素資源不足的有力補充，對穩定青蒿素產業和促進世衛組織抗瘧任務都是非常必要的。青蒿素提取工業化已經將近20年，有非常成熟的工藝，但是最大的缺點就是全部採用汽油提取法，對安全環境要求非常高，至今每年都有青蒿素工廠發生火災或者爆炸的事故發生。同時，青蒿素工業目前的非資源性生產成本也比較高，大約每噸青蒿素成本在80萬人民幣左右。青蒿酸的提取純化工藝，僅在科研文獻上有報導(陳有根，餘波陽，董磊.中草藥，2001,32(4):302-303.)，目前，工業化生產的還沒有。文獻報導提取回收率極低，在10%以內，工藝流程十分複雜，需要反覆柱層析。以上所述青蒿素和其生物及化學合成前體的製備方法，存在著工藝流程複雜、提取回收率低、僅單一提取純化青蒿素、溶劑易燃易爆、需要大量柱層析分離、成本較高等缺點。本發明與上述方法不同之特徵之處在於:(I)青蒿素和青蒿酸的提取溶劑改為醇水混合體系，取代價格高、又危險的石油醚和汽油等；(2)提取方式由汽油體系的加熱提取，改為攪拌冷提，提取時間為4h，每批2次，第
三次套用；(3)提取溶劑過濾，濃縮成流浸膏，直接加入石油醚或者環己烷等，再加入碳酸氫鈉溶液調PH值至8，萃取2次；(4)合併有機相，濃縮至1/20體積，冷卻結晶，得到青蒿素粗品，以甲醇洗滌得到青蒿素粗晶。母液上柱層析分離純化，以不同比例混合有機溶劑洗脫，得到青蒿素粗晶，合併粗晶再以乙醇重結晶得到合格純品青蒿素；(5)將(3)步得到鹼性水相，以酸水調pH值至6 7左右，再以石油醚等小極性溶劑萃取兩次，合併有機相併濃縮乾燥，冷卻結晶，得到青蒿酸粗品，再以乙酸乙酯重結晶得到青蒿酸純品。該發明的實施對我國的青蒿素工業將是巨大的推進，一方面對青蒿草的綜合利用有利降低種植成本，另一方面青蒿酸合成青蒿素是對青蒿素資源短缺的重要補充，這將有助於穩定青蒿素價格，促進青蒿素工業的進一步發展。
發明內容
本發明需要解決的核心問題是提高青蒿素提取純化工藝的安全性、提取效率以及降低提取成本，同時解決綜合利用青蒿草，在單工藝流程中同時提取純化青蒿酸。本發明工藝相比目前國內青蒿素生產 工藝，在流程安全性、提取成本和青蒿素質量等方面均有優勢。具體步驟如下:1、將乾燥青蒿葉置於提取罐，加入濃度為100% 80%的甲醇或者乙醇溶液，為青蒿草質量4 6倍體積，攪拌室溫(25°C左右)提取4h，每批2次，第3次套用；2、過濾並合併提取液，減壓濃縮至1/4體積，加石油醚或者環己烷等分散，再以碳酸氫鈉溶液調pH值至8,有機相萃取2次；3、合併有機相，濃縮至1/20體積，乾燥過濾，冷卻析晶，過濾得到青蒿素粗品，粗品以甲醇洗滌，得到青蒿素結晶粗晶。結晶母液直接上柱層析分離純化，以混合有機溶劑梯度洗脫，得到青蒿素柱層析粗晶，將兩種粗晶合併，再以乙醇重結晶得到合格純品青蒿素。4、將(3)步得到鹼性水相，以酸水調pH值至6 7左右，再以石油醚等小極性溶劑萃取兩次，合併有機相併濃縮乾燥，冷卻結晶，得到青蒿酸粗品，再以乙酸乙酯重結晶得到青蒿酸純品。本發明採用單流程法從乾燥青蒿草直接提取、分離、純化得到回收率高、質量好的青蒿素和青蒿酸。在提取方式上採用了更加安全、健康環保的醇水體系，提取回收率比報導方法高；在純化方式上採用萃取分離和柱層析分離的組合，相比傳統工藝更加節省溶劑和方便操作，得到的最終產品在回收率、含量和純度方面都更好，適於工業化大生產。
:圖1為青蒿素和青蒿酸提取分離純化的代表流程圖具體實施方式
:在下面的實施例中進一步說明了本發明，這並不限制本發明的範圍。實施例1稱取乾燥青蒿葉500kg置於5噸提取罐，加入濃度為工業乙醇2.5噸，攪拌室溫(25°C左右)提取4h，每批2次，第三次套用。過濾並合併提取液，減壓濃縮至1/4體積，力口石油醚I噸分散，轉入萃取罐，再以碳酸氫鈉溶液調PH值至8，並加水至水相為有機相體積的1/2，I噸石油醚萃取2次。合併有機相，濃縮至1/20體積，乾燥過濾，冷卻析晶，過濾得到青蒿素粗品，粗品以甲醇洗滌，得到青蒿素粗晶；以100% 20%的石油醚/乙酸乙酯或者石油醚/丙酮洗脫，得到青蒿素柱層析粗晶，將兩種粗晶合併，再以乙醇重結晶得到合格純品青蒿素3.1kg，HPLC檢測含量大於99.0%，相關物質，單雜小於0.5%，總雜質小於1%。實施例2將上述得到鹼性水相， 以醋酸調pH值至6 7左右，再以石油醚500L萃取兩次，合併有機相併濃縮至400L，乾燥結晶，得到青蒿酸粗品，再以乙酸乙酯重結晶得到青蒿酸純品13.5kg。HPLC檢測含量大於99.0%，相關物質，單雜小於0.5%，總雜質小於1%。
權利要求
1.一種從青蒿草製備青蒿素和青蒿酸的方法其特徵為，其工藝為單流程同時獲得青蒿素和青蒿酸。
2.根據權利I要求所述方法，其特徵在於向裝有青蒿草的提取罐中加入其質量4 6倍體積的醇水體系，具體包括甲醇或者乙醇的100% 80%的溶液。
3.根據權利I要求所述方法，其特徵在於提取時間為4h每次，提取溫度為室溫(25°C左右)，每批前兩次收集，第三次提取套用。
4.根據權利2，3要求所述方法，其特徵在於將提取液過濾後，減壓濃縮，加有機溶劑和酸水，將提取流浸膏分為兩相。
5.根據權利2，3，4要求所述方法，流浸膏以I 1.5倍溶劑，如石油醚和環己烷等分散，再以碳酸氫鈉溶液調PH值至8左右，萃取2次。
6.根據權利5要求所述方法，將有機相濃縮至1/20體積，乾燥結晶，得到青蒿素粗品，再以甲醇洗滌得到青蒿素粗晶。
7.根據權利5要求所述方法，將有6得到結晶母液以柱層析分離，洗脫劑為100% 80%石油醚/乙酸乙酯或者石油醚/丙酮，得到粗晶和6得到粗晶一起以乙醇重結晶，得青蒿素合格純品。
8.根據權利5要求所述方法，所得水相再以酸水，如醋酸、稀鹽酸和稀硫酸等調pH值至6 7左右，以石油醚或者環己烷萃取2次，合併有機相，濃縮至2/5體積，乾燥結晶，得青蒿酸粗晶，以乙酸乙酯 重結晶，得到青蒿酸高純度合格品。
全文摘要
本發明涉及從青蒿草裡單流程提取分離純化同時得到青蒿素和青蒿酸。採用物料溶劑的質量體積比為4～6倍的溶劑，室溫提取4h，提取2次，第3次套用。所得提取液濃縮成流浸膏，再以石油醚等有機溶劑分散和碳酸氫鈉溶液處理萃取。其中有機相濃縮結晶得到一部分青蒿素粗品，結晶母液以混合溶劑梯度洗脫，濃縮得到其餘青蒿素，合併以乙醇重結晶，得到合格青蒿素純品。其上步水相部分，再以酸水調pH值6～7，石油醚等溶劑萃取，濃縮乾燥，結晶重結晶得到青蒿酸純品。該工藝流程簡單高效，回收率高，產品含量和純度高，操作可行性高，適用於大生產。
文檔編號C07D493/20GK103087075SQ201310027809
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月24日 優先權日2013年1月24日
發明者彭學東, 張梅, 趙金召, 閆勇義 申請人:張家港威勝生物醫藥有限公司