一種提取青蒿素的方法

2023-06-01 06:14:31 2

專利名稱：一種提取青蒿素的方法
技術領域：
本發明屬於用天然植物製備倍半萜內酯化合物的技術，具體地說是從黃花蒿中提取青蒿素的方法。
背景技術：
青蒿素(Artemisinin)是從黃花蒿(Artemisia annua L.)中提取分離到的一個含過氧基團的倍半萜內醋化合物。青蒿素經大量藥理臨床證明，對於治療惡性瘧、腦型瘧及抗氯喹株瘧等病具有速效低毒的特點。以青蒿素為原料可製備其衍生物蒿甲醚、蒿乙醚、青蒿酯鈉、還原青蒿素等，它們具有同等或更好的抗瘧效果。
科研人員對從黃花蒿中分離青蒿素的工藝進行了大量研究。主要為二種主要的提取方法一種為有機溶劑常壓提取法。即用有機溶劑如乙醇、汽油對黃花蒿進行提取，此種方法的提取率低，時間長，同時還需要大量的有機溶劑。另一種為超臨界液體萃取法，此種方法的提取率高，分為提取過程和解析分離過程，如中國專利(93166143.1)所記載，以超臨界二氧化碳(CO2)作為提取溶劑，在提取壓力8-32兆帕(MPa)，提取溫度30-70℃，解析溫度為30-75℃，解析壓力4-8MPa，提取時間0.5-5小時(h)進行粗提，但所得到粗品中的雜質如色素、脂類含量較高，使後續的重結晶工藝操作複雜，需要多次重結晶，有機溶劑使用量大，影響青蒿素的總體收率，也容易對環境造成嚴重的汙染。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種在保持原有的青蒿素的提取率的情況下，粗品中的雜質明顯低於現有技術的液態二氧化碳萃取法。
本發明解決技術問題的技術方案是以液態二氧化碳作溶劑，使用的萃取條件提取壓力8-32MPa，提取溫度為5-28℃，解析溫度為30-75℃，解析壓力4-8MPa，提取時間0.5-5小時進行粗提。
理論上認為，二氧化碳作為溶劑時，不同物質在其中溶解度不同，且與系統的溫度和壓力兩因素有直接的關係。一般來說，隨著提取溫度的升高，青蒿素的粗提物越多，但雜質含量也增多，會影響到產品的質量。但是，本發明發現在0-28℃的範圍內，隨著提取溫度的降低，二氧化碳對青蒿素的提取能力並不遵從溫度下降提取能力下降的規律，相反地對雜質的提取能力則隨溫度下降而明顯下降，所以本發明通過調整提取溫度，在不影響青蒿素的提取率的情況下，粗品中的雜質明顯低於現有技術的超臨界二氧化碳萃取法。
提取時間則與所通入CO2的流速、提取溫度、提取壓力及青蒿素原料粉碎顆粒的大小有關。增加CO2的流速，提高提取溫度、提取壓力、將黃花蒿粉碎成小粒徑投料，可減少提取時間。而CO2的流速又與提取釜和解析釜的體積大小、高度/直徑比、原料裝量多少、物料粒度有關。所以只有對特定的設備和特定的原料作多次實驗才可得到最佳流速。只要選擇一個較好的壓力、溫度和黃花蒿的粒徑及CO2流速後，一般在0.5小時左右就可提取到較多的青蒿素。在5小時內基本可將青蒿素充分地提取。
由於二氧化提取溫度降低，為提高二氧化碳整體提取效率，縮短提取時間，適當擴大提取壓力的範圍至5-40MPa。
為了使青蒿素中的雜質得到更好的分離，還可以進行分步解析，即可在現有技術中1個解析釜前提下，增加1個以上的解析釜，通過調整每個解析釜的壓力(4-16MPa)和溫度，使每個解析釜所提取的物質的成份及含量均不同，降低青蒿素粗品中雜質含量，使青蒿素粗品的純度提高。
本發明的青蒿素全流程的提取率為94％左右，與現有的超臨界萃取法相當。本發明與現有技術相比，粗品中色素、脂類等雜質含量明顯偏低，使後續的重結晶工藝操作簡單，重結晶次數減少，有機溶劑使用量小，青蒿素的總體收率得到提高，對環境的汙染也相應降低。


圖1為本發明的萃取工藝流程圖提取釜1、解析釜2、解析釜3、CO2儲罐4、CO2氣瓶5、熱交換器6、7、8、9、調壓閥10、11、截止閥12、壓縮泵13。
具體實施例方式操作方法如圖1所示，將原料稱重投入提取釜1。開啟CO2氣瓶5，同時開啟熱交換器6、7、8、9進行加熱或冷卻。當提取釜1、解析釜2、解析釜3、CO2儲罐4達到所需的溫度時，開啟壓縮泵13並控制CO2流速，打開調壓閥10、11使提取釜1、解析釜2、解析釜3分別達到所需的壓力，打開截止閥12開始循環萃取，同時關閉CO2氣瓶5，隨時調節調壓閥10、11使提取釜1、解析釜2、解析釜3保持恆定的壓力循環萃取。當萃取達到選定時間時，停機，打開解析釜2、3的出料閥即得青蒿素的粗品。然後將粗品進行重結晶。
實施例1將曬乾的黃花蒿原料，粉碎過篩稱取2kg投入提取釜1，料裝好後開始對提取釜1和解析釜2、3進行溫度控制。當萃取溫度達到10℃時，解析釜2、3溫度達到40℃時，開始加壓，將CO2以0.62L/min的流速對提取釜1和解析釜2、3進行加壓，當提取釜1達到15MPa和解析釜2、3達到6MPa時開始萃取，並通過調壓閥10、11的控制，保持以上參數恆定，提取5h後，停機出料得到93g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為15.8％。然後將此粗品用乙醇水溶液結晶。純度為99.5％。全流程得率為92.6％。
實施例2同例1操作，投黃花蒿2kg，在提取壓力為15MPa，分離壓力6MPa，提取溫度15℃，分離溫度35℃，CO2流速0.62L/min下提取5h後，得97g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為15.4％。用甲醇水溶液重結晶得青蒿素精品，純度99.6％，全流程提取率為93.2％。
實施例3同例1操作，投黃花蒿2kg，在提取壓力為25MPa，分離壓力6MPa，提取溫度5℃，分離溫度45℃，CO2流速0.62L/min下提取5h後，得93g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為16.1％。用乙醇水溶液重結晶得青蒿素精品，純度99.8％，全流程提取率為94.3％。
實施例4同例1操作，投黃花蒿2kg，在提取壓力為25MPa，分離壓力6MPa，提取溫度10℃，分離溫度45℃，CO2流速0.62L/min下提取5h後，得94g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為16.0％。用乙醇水溶液重結晶得青蒿素精品，純度99.8％，全流程提取率為94.6％。
實施例5同例1操作，投黃花蒿2kg，在提取壓力為20MPa，分離壓力6MPa，提取溫度15℃，分離溫度45℃，CO2流速0.62L/min下提取5h後，得95g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為15.8％。用乙醇水溶液重結晶得青蒿素精品，純度99.6％，全流程提取率為94.8％。
實施例6同例1操作，投黃花蒿2kg，在提取壓力為20MPa，分離壓力6MPa，提取溫度20℃，分離溫度45℃，CO2流速0.62L/min下提取5h後，得100g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為15.1％。用乙醇水溶液重結晶得青蒿素精品，純度99.5％，全流程提取率為95.3％。
實施例7同例1操作，投黃花蒿2kg，在提取壓力為20MPa，分離壓力6MPa，提取溫度25℃，分離溫度45℃，CO2流速0.62L/min下提取5h後，得101g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為15.0％。用乙醇水溶液重結晶得青蒿素精品，純度99.5％，全流程提取率為95.5％。
實施例8同例1操作，投黃花蒿2kg，在提取壓力為35MPa，分離壓力6MPa，提取溫度10℃，分離溫度45℃，CO2流速0.62L/min下提取5h後，得103g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為15.5％。用乙醇水溶液重結晶得青蒿素精品，純度99.5％，全流程提取率為94.2％。
實施例9同例1操作，投黃花蒿2kg，在提取壓力為40MPa，分離壓力6MPa，提取溫度5℃，分離溫度45℃，CO2流速0.62L/min下提取5h後，得102g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為15.6％。用乙醇水溶液重結晶得青蒿素精品，純度99.5％，全流程提取率為93.7％。
實施例10將曬乾的黃花蒿原料，粉碎過篩稱取2kg投入提取釜1。料裝好後開始對提取釜1和解析釜2、3進行溫度控制。當萃取溫度達到40℃時，解析釜2、3溫度達到40℃時，開始加壓，將CO2以0.62L/min的流速對提取釜1和解析釜2、3進行加壓，當提取釜1和解析釜2、3達到18MPa和6MPa時開始萃取，並通過調壓閥10、11的控制，保持以上參數恆定，提取5h後，停機出料得到104g青蒿素粗品，其中青蒿素含量為14.2％。然後將此粗品用乙醇水溶液結晶。純度為99.5％。全流程得率為94.1％。
實施例11將曬乾的黃花蒿原料，粉碎過篩稱取2kg投入提取釜1，料裝好後開始對提取釜1和解析釜2、3進行溫度控制。當萃取溫度達到20℃時，解析釜2、3溫度達到40℃時，開始加壓，將CO2以0.62L/min的流速對提取釜1和解析釜2、3進行加壓，當提取釜1達到20MPa和解析釜2的壓力達到13MPa、解析釜3的壓力達到6MPa時開始萃取，並通過調壓閥10、11的控制，保持以上參數恆定，提取5h後。停機，解析釜2出料得到11g雜質，解析釜3出料得到青蒿素粗品89克，其中青蒿素含量為16.6％。然後將此粗品用乙醇水溶液結晶。純度為99.5％。全流程得率為93.6％。
權利要求
1.一種提取青蒿素的方法，以液態二氧化碳作溶劑，使用現有的二氧化碳萃取方法，其特徵在於在提取溫度5-28℃下通入二氧化碳循環提取分離青蒿素粗品。
2.根據權利要求1所述的一種提取青蒿素的方法，其特徵在於提取壓力為5-40MPa。
3.根據權利要求1所述的一種提取青蒿素的方法，其特徵在於萃取中的解析分離過程還可以是分步解析。
全文摘要
本發明公開了一種提取青蒿素的方法，屬於用天然植物製備倍半萜內酯化合物的這一技術領域，本發明以液態二氧化碳作溶劑，使用現有的二氧化碳萃取方法，在提取溫度5－28℃下通入二氧化碳循環提取分離青蒿素粗品，粗品中色素、脂類等雜質含量明顯偏低，使後續的重結晶工藝操作簡單，重結晶次數減少，有機溶劑使用量小，青蒿素的總體收率得到提高，對環境的汙染也相應降低。
文檔編號C07D493/18GK1869037SQ200510040210
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月25日 優先權日2005年5月25日
發明者王憲達, 包勇, 霍躍, 胡云翔, 江飈, 陳樹華, 馬成盤 申請人:蕪湖杉杉生物技術有限公司