一種連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法
2023-06-06 23:22:26 3
一種連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法
【專利摘要】本發明屬於生物醫藥領域，特別公開了一種連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法。該連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法，以辣椒鹼類物質粗提物為原料，其特徵為，利用6柱三帶模擬移動床設備，柱連接方式為2-2-2，以大孔樹脂為填料，柱移動方向和流動相流動方向相反，連續將辣椒鹼類物質從辣椒鹼類物質粗提物中分離出來。本發明不僅克服了批處理色譜的缺點從而節約能耗，降低生產成本，提高生產效率，而且能大大提高分離度，使獲得的辣椒鹼類物的純度大大提高，為高效製備高純度的辣椒鹼單體提供了有利條件。
【專利說明】一種連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法
[0001] (一）【技術領域】 本發明屬於生物醫藥領域，特別涉及一種連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法。
[0002] (二）【背景技術】 辣椒鹼是一種香草醯胺類生物鹼，是辣椒中呈辣味物質辣椒類化合物中的主要成分， 由於其具有特殊的物理化學性質及生理活性，在食品、農業、軍事、醫藥等領域引起了廣泛 的專注。雙水相萃取技術從辣椒精中提取得到的粗提物中除了含有大量的辣椒鹼類物質外 還有較多色素等雜質，直接用粒徑比較小的反相填料柱進行純化製備高純度的辣椒鹼單體 時，色素等雜質容易堵塞色譜柱大大降低色譜柱的純化效果，甚至得不到辣椒鹼單體。故一 般在用反相色譜純化辣椒鹼單體前，用大孔色譜柱分離除去色素等雜質。批處理色譜分離 不能實現連續進樣，而且也存在一些缺點：分離不連續、色譜柱的利用低、溶劑的消耗大、產 品的濃度低；而且，色譜柱的放大十分複雜。
[0003] 模擬移動床色譜系統是使用電磁閥來控制進樣口的變動以"模擬"移動床的效果， 使色譜的優點得以保留而移動床的優點也能體現。模擬移動床技術與色譜結合使色譜分離 從間歇變為連續，而色譜的高分離率、低能耗、低物耗、常溫運行等優點繼續保留，由於模擬 了逆流，固定相和流動相能反覆利用，從而大大提高了效率，降低了成本；模擬移動床色譜 是在譜帶首尾切取餾份，使提純過程更易控制；由於引進了精餾，回流機制，使分離能力增 力口，廣品收率提商；又由於引進了連續機制，大大提商了廣率。本發明提供的1旲擬移動床大 孔樹脂分離技術可以有效解決連續快速純化辣椒鹼類物質的難題。
[0004] (三）
【發明內容】
本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種生產成本低、產品收率高的連續式製備 高純度辣椒鹼類物質的方法。
[0005] 本發明是通過如下技術方案實現的： 一種連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法，以辣椒鹼類物質粗提物為原料，利用6 柱三帶模擬移動床設備，柱連接方式為2-2-2,以大孔樹脂為填料，柱移動方向和流動相流 動方向相反，連續將辣椒鹼類物質從辣椒鹼類物質粗提物中分離出來，其分離步驟如下： (1) 採用泵A將進樣液F辣椒鹼類物質粗提物泵入色譜柱，進樣液口和殘餘液流出口之 間為III帶吸附帶，此區有2個色譜柱，進樣液中的弱極性物質被吸附在大孔樹脂上，隨固定 相進入II帶精餾帶，不能吸附的從殘餘液流出口留出； (2) 採用泵B將洗脫液D即體積比為20-40%的乙醇溶液泵入II帶精餾帶，此區有兩個 色譜柱位於洗脫液入口和進樣口之間，比辣椒鹼類物質極性偏大的物質被從樹脂上衝洗出 來進入III帶吸附帶，而辣椒鹼類物質則隨固定相的移動進入I帶洗脫帶； (3) 採用泵C將衝洗液C泵入I帶洗脫帶，將從II帶精餾帶移動過來的固定相上的辣椒 鹼類物質洗脫下來，得到產品。
[0006] 本發明的更優技術方案為： 辣椒鹼類物質粗提物通過有機溶劑萃取法或雙水相法從辣椒精中獲得。
[0007] 步驟（1)中，隨機液相測定殘餘液中是否有辣椒鹼被洗出，通過改變工藝條件使辣 椒鹼不被洗出，工藝條件包括洗脫液流速、進樣流速、洗脫液洗脫強度和切換時間。
[0008] 步驟（1)中，進樣液F中，乙醇的體積含量為20%，進樣液F的流速為10-20mL/min。
[0009] 步驟（2)中，洗脫液D的流速為8-12mL/min，衝洗液的流速為10-20mL/min。
[0010] 步驟（3)中，比辣椒鹼類物質極性更弱的物質保留在柱子上進入III帶吸附帶，測定 萃取液中辣椒鹼類物質的純度，通過調整流速、衝洗液洗脫強度和切換時間使得辣椒鹼類 物質的純度達到要求。
[0011] 步驟（3)中，分離過程中各帶的切換時間為20-50min，分離過程中，多個周期後當 萃取液中雜質含量有所增高后，停止進樣，進行再生，即用乙醇以10_20mL/min的速度衝洗 所有色譜柱。
[0012] 上述工藝中通過高效液相色譜法測定辣椒鹼的含量並計算提取率，測定條件為： 島津1^>2(^冊^：系統，005柱（11^^811005-3,4.6\250臟，5以111)，以75%(￥八）的甲醇 水溶液為流動相，流速為lmL/min，柱溫為室溫，樣品進樣量為20 μ L，檢測器為二極體陣列 檢測器，檢測波長為280 nm，用於液相測定的樣品都經過0. 45 μ m的濾膜過濾。
[0013] 與現有技術相比，本發明的有益效果是發明了 一種連續大量製備辣椒鹼類物質的 技術，不僅克服了批處理色譜的缺點從而節約能耗，降低生產成本，提高生產效率，而且能 大大提高分離度，使獲得的辣椒鹼類物的純度大大提高，為高效製備高純度的辣椒鹼單體 提供了有利條件。
[0014] (四）【專利附圖】
【附圖說明】 下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0015] 圖1為本發明的分離步驟示意圖。
[0016](五）【具體實施方式】 下面以【具體實施方式】來說明本發明的技術方案，實驗是在國產的模擬移動床系統上完 成的，柱子連接方式為2-2-2。
[0017] 實施例1 :分離過程中各帶的切換時間為40min (1)泵A將濃縮的辣椒精粗提物以10mL/min的速度泵入色譜柱，進樣液口和殘餘液流 出口之間為III帶吸附帶，此區有2個色譜柱，進樣液中的弱極性物質被吸附在大孔樹脂上， 隨固定相進入II帶，不能吸附的從殘餘液流出口流出，液相測定得到殘餘液中沒有辣椒鹼 被洗出。
[0018] (2)泵B將洗脫液D即20% (體積比）乙醇溶液以8mL/min的速度泵入II帶精餾帶， 此帶也是有兩個色譜柱位於洗脫液入口和進樣口之間，比辣椒鹼類物質極性偏大的物質被 從樹脂上洗脫出來進入III帶。而辣椒鹼類物質則隨固定相的移動進入I帶。
[0019] (3)泵C將衝洗液C70%乙醇溶液以10 mL/min的速度泵入I帶將從II帶移動過來 的固定相上的辣椒鹼類物質洗脫下來，收集萃取液即純度較高的辣椒鹼類物質。比辣椒鹼 類物質極性更弱的物質則保留在柱子上進入III帶，液相測定萃取液中辣椒鹼類物質的純度 為 98%。
[0020] 實施例2 :分離過程中各帶的切換時間為30 min (1)泵A將濃縮的辣椒精粗提物以13 mL/min的速度泵入色譜柱，進樣液口和殘餘液流 出口之間為III帶吸附帶，此區有2個色譜柱，進樣液中的弱極性物質被吸附在大孔樹脂上， 隨固定相進入II帶，不能吸附的從殘餘液流出口流出，液相測定得到殘餘液中有辣椒鹼被 洗出，繼續降低流速後仍有辣椒鹼類物質在殘餘液中被檢出，考慮可能是洗脫液流速較高 造成的。
[0021] (2)泵B將洗脫液D即25% (體積比）乙醇溶液以20 mL/min的速度泵入II帶精餾 帶，此帶也是有兩個色譜柱位於洗脫液入口和進樣口之間，比辣椒鹼類物質極性偏大的物 質被從樹脂上洗脫出來進入III帶，而辣椒鹼類物質則隨固定相的移動進入I帶。由於殘餘 液中有辣椒鹼類物質被檢出，將洗脫液流速降低為15 mL/min，結果問題得到了解決。
[0022] (3)泵C將衝洗液C70%乙醇溶液以18 mL/min的速度泵入I帶將從II帶移動過來 的固定相上的辣椒鹼類物質洗脫下來，收集萃取液即純度較高的辣椒鹼類物質。比辣椒鹼 類物質極性更弱的物質則保留在柱子上進入III帶，液相測定萃取液中辣椒鹼類物質的純度 為 97%。
[0023] 實施例3 :分離過程中各帶的切換時間為20min (1)泵A將濃縮的辣椒精粗提物以20mL/min的速度泵入色譜柱，進樣液口和殘餘液流 出口之間為III帶吸附帶，此區有2個色譜柱，進樣液中的弱極性物質被吸附在大孔樹脂上， 隨固定相進入II帶，不能吸附的從殘餘液流出口流出，液相測定得到殘餘液中沒有辣椒鹼 被洗出。
[0024] (2)泵B將洗脫液D即30% (體積比）乙醇溶液以12mL/min的速度泵入II帶精餾 帶，此帶也是有兩個色譜柱位於洗脫液入口和進樣口之間，比辣椒鹼類物質極性偏大的物 質被從樹脂上洗脫出來進入III帶。而辣椒鹼類物質則隨固定相的移動進入I帶。
[0025] (3)泵C將衝洗液C70%乙醇溶液以24 mL/min的速度泵入I帶將從II帶移動過 來的固定相上的辣椒鹼類物質洗脫下來，收集萃取液即純度較高的辣椒鹼類物質。比辣椒 鹼類物質極性更弱的物質則保留在柱子上進入III帶，液相測定萃取液中辣椒鹼類物質的純 度為75%，純度較低，故考慮是流速過大把極性較弱的雜質一塊洗出，故降低流速為16mL/ min,問題得到解決，萃取液中辣椒鹼類物質的純度為98%。
[0026] 實施例4 :分離過程中各帶的切換時間為50min (1)泵A將濃縮的辣椒精粗提物以15mL/min的速度泵入色譜柱，進樣液口和殘餘液 流出口之間為III帶吸附帶，此區有2個色譜柱，進樣液中的弱極性物質被吸附在大孔樹脂 上，隨固定相進入II帶，不能吸附的從殘餘液流出口流出，液相測定得到殘餘液沒有辣椒鹼 被洗出，考慮可能是切換時間過長，色譜柱過載，故降低切換時間為35min，結果問題得到解 決，沒有辣椒鹼被洗出。
[0027] (2)泵B將洗脫液D即25% (體積比）乙醇溶液以15mL/min的速度泵入II帶精餾 帶，此帶也是有兩個色譜柱位於洗脫液入口和進樣口之間，比辣椒鹼類物質極性偏大的物 質被從樹脂上洗脫出來進入III帶。而辣椒鹼類物質則隨固定相的移動進入I帶。
[0028] (3)泵C將衝洗液C75%乙醇溶液以10 mL/min的速度泵入I帶將從II帶移動過來 的固定相上的辣椒鹼類物質洗脫下來，收集萃取液即純度較高的辣椒鹼類物質。比辣椒鹼 類物質極性更弱的物質則保留在柱子上進入III帶，液相測定萃取液中辣椒鹼類物質的純度 為 98%。
【權利要求】
1. 一種連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法，以辣椒鹼類物質粗提物為原料，其特 徵為，利用6柱三帶模擬移動床設備，柱連接方式為2-2-2,以大孔樹脂為填料，柱移動方向 和流動相流動方向相反，連續將辣椒鹼類物質從辣椒鹼類物質粗提物中分離出來，其分離 步驟如下：（1)採用泵A將進樣液F辣椒鹼類物質粗提物泵入色譜柱，進樣液口和殘餘液流 出口之間為III帶吸附帶，此區有2個色譜柱，進樣液中的弱極性物質被吸附在大孔樹脂上， 隨固定相進入II帶精餾帶，不能吸附的從殘餘液流出口留出；（2)採用泵B將洗脫液D即體 積比為20-40%的乙醇溶液泵入II帶精餾帶，此區有兩個色譜柱位於洗脫液入口和進樣口 之間，比辣椒鹼類物質極性偏大的物質被從樹脂上衝洗出來進入III帶吸附帶，而辣椒鹼類 物質則隨固定相的移動進入I帶洗脫帶；（3)採用泵C將衝洗液C泵入I帶洗脫帶，將從II 帶精餾帶移動過來的固定相上的辣椒鹼類物質洗脫下來，得到產品。
2. 根據權利要求1所述的連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法，其特徵在於：辣椒 鹼類物質粗提物通過有機溶劑萃取法或雙水相法從辣椒精中獲得。
3. 根據權利要求1所述的連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法，其特徵在於：步驟 (1)中，隨機液相測定殘餘液中是否有辣椒鹼被洗出，通過改變工藝條件使辣椒鹼不被洗 出，工藝條件包括洗脫液流速、進樣流速、洗脫液洗脫強度和切換時間。
4. 根據權利要求1所述的連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法，其特徵在於：步驟 (1) 中，進樣液F中，乙醇的體積含量為20%，進樣液F的流速為10-20mL/min。
5. 根據權利要求1所述的連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法，其特徵在於：步驟 (2) 中，洗脫液D的流速為8-12mL/min，衝洗液的流速為10-20mL/min。
6. 根據權利要求1所述的連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法，其特徵在於：步驟 (3) 中，比辣椒鹼類物質極性更弱的物質保留在柱子上進入III帶吸附帶，測定萃取液中辣椒 鹼類物質的純度，通過調整流速、衝洗液洗脫強度和切換時間使得辣椒鹼類物質的純度達 到要求。
7. 根據權利要求1所述的連續式製備高純度辣椒鹼類物質的方法，其特徵在於：步驟 (3)中，分離過程中各帶的切換時間為20-50min，分離過程中，多個周期後當萃取液中雜質 含量有所增高后，停止進樣，進行再生，即用乙醇以10_20mL/min的速度衝洗所有色譜柱。
【文檔編號】C07C233/20GK104058987SQ201410287884
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】崔波, 趙培培, 檀琮萍, 盧豔敏 申請人:齊魯工業大學