一種從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法
【專利摘要】本發明公開了一種從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法。本發明首先采用分子蒸餾技術對青蒿廢液中青蒿酸和二氫青蒿酸進行初步富集；然后采用溶劑萃取法和酸堿法對分子蒸餾產物進一步分離，得到油狀粗產物；最后將油狀粗產物經尿素包合，除去部分飽和、單不飽和脂肪酸，多次結晶，得到總含量不低于95%的二氫青蒿酸和青蒿酸混合結晶。與現有技術比較，本發明具有提取效率高，環境友好，成本較低，可實施性強、適合工業化生產的特點。
【專利說明】一種從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法。
技術背景
[0002]青蒿素是我國科學家于1973年從中藥青蒿即菊科植物黃花蒿的葉和花蕾中發現的一種含過氧橋的新型倍半萜內酯抗瘧藥物，具有高效、速效、低毒等特點。目前已作為治療瘧疾的首選藥物，療效獲得了全世界的廣泛認可。青蒿素在青蒿植物中含量偏低，遠低于其生物合成前體青蒿酸、二氫青蒿酸的含量。若能采用一定技術手段，從青蒿素分離后廢液中提取、分離青蒿酸、二氫青蒿酸，作為半合成青蒿素的原料，將突破青蒿植物資源的限制，增加青蒿素產能，降低青蒿素類藥物的價格。
[0003]目前青蒿酸、二氫青蒿酸的制備方法有植物提取、化學合成、基因工程等，從青蒿植物中提取仍是青蒿酸、二氫青蒿酸的主要來源。文獻(中草藥，2001，32 (4):302-303)報道了以丙酮冷浸提取，硅膠柱層析多次分離制備青蒿酸；專利CN 103087075 A采用有機溶劑萃取、堿性溶液處理、硅膠柱層析分離相結合的方法提取純化青蒿素和青蒿酸；專利CN102702220 A從青蒿素結晶母液中提取青蒿酸，采用皂化、酸化、萃取、干法柱層析、精制五個步驟，分離純化出高含量的青蒿酸。以上三個方法最后都采用了柱層析處理，大批量的柱層析分離，有機溶劑使用量大，帶來嚴重的環境污染和安全隱患，而且提高了生產成本，不利于工業化生產。文獻(Journal of Chromatography A, 785 (1997): 353-360)采用超臨界CO2技術萃取、分離青蒿素和青蒿酸，分離效果差，得到的青蒿酸產物純度低。文獻(Plantamedica, 1993, 59 (6): 562-563)報道了在青蒿提取物中，加入甲醇和P-對甲苯磺酸，催化脂肪酸甲酯化，再用硅膠柱層析快速分離；甲酯化過程耗時長、反應條件要求高，增加了生產成本，使用硅膠柱層析分離同樣增加了工業化實施的難度。專利CN 102153565 B采用反相高效液相色譜法分離、精制青蒿 素、二氫青蒿酸和青蒿酸，該方法分離效率高，但處理量小、成本偏高，更多應用在實驗室規模的制備。
[0004]綜上所述，現有的從青蒿植物中提取分離青蒿酸、二氫青蒿酸的方法存在著分離效率低、處理量小、操作復雜、成本偏高等諸多問題，不利于實現工業化生產。

【發明內容】

[0005]為了克服現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，該方法的工藝合理、操作簡單，適用于工業化生產高純度的青蒿酸和二氫青蒿酸混合結晶。
[0006]本發明所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，包括以下步驟:
A.分子蒸餾:將青蒿素分離后廢液送至分子蒸餾器進行初級蒸餾，連續蒸餾后分為重相和輕相；將重相再次送入分子蒸餾器進行二級蒸餾，得到青蒿酸和二氫青蒿酸總含量為20~50%的油狀產物；
B.在步驟A所得的油狀產物中加入溫度為6(T90°C的石油醚中，50°C萃取2次，石油醚體積與油狀產物重量的比為3: 1，分離、合并有機相，棄去不溶物；
C.在步驟B所得的有機相中加入堿性溶液，萃取3~4次，堿性溶液與有機相的體積比為0.f 0.5: 1，合并水相；在水相中加入酸性溶液，不斷攪拌，調節pH為f 3，有泥狀沉淀析出；沉淀用有機溶劑萃取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾；濾液在真空度≥-0.07Mpa、溫度5(T80°C的條件下減壓濃縮，至無有機溶劑殘留，得到油狀產物；
D.將尿素加入95%乙醇中，于50-80°C溫度下加熱溶解至澄清，得到尿素溶液；將步驟C所得的油狀產物加入到所述的尿素溶液中，攪拌溶解，使溶液呈透明相；繼續攪拌至20-25°C后，放入冰柜中冷藏，冷藏溫度為-2(T0°C，冷藏時間為12~48h，得到冷藏液；
E.將步驟D所得的冷藏液取出后，快速濾過，濾液減壓回收乙醇，加入有機溶劑萃取、蒸餾水洗滌2~4次，合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾；濾液在真空度≥ -0.07Mpa，溫度5(T80°C的條件下濃縮至原體積的I/10-I/12 ;冷卻至20-25°C，結晶:3~66小時，過濾，濾渣多次結晶后得到青蒿酸和二氫青蒿酸總含量≥ 95%的混合結晶。
[0007]根據本發明所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法的進一步特征，所述步驟A中，所述初級蒸餾的溫度為12(T160°C，壓力為30-100帕。更優選地，所述步驟A中，所述初級蒸餾的溫度為14(T155°C，壓力為45飛5帕。
[0008]根據本發明所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法的進一步特征，所述步驟A中，所述二次蒸餾的溫度為15(T200°C，壓力為f 10帕。更優選地，所述步驟A中，所述二次蒸餾的溫度為175~185°C，壓力為1~5帕。
[0009]根據本發明所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法的進一步特征，所述步驟C中所用的堿性溶液是選自:碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣。
[0010]根據本發明所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法的進一步特征，所述步驟C中所用的酸性溶液是選自:鹽酸、硫酸、磷酸。
[0011]根據本發明所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法的進一步特征，所述步驟C和步驟E中，所述有機溶劑是選自:乙酸乙酯、氯仿、乙醚、石油醚。
[0012]根據本發明所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法的進一步特征，所述步驟D中，尿素質量與95%乙醇體積的比為1: 2~15，優選為1: 5~10;尿素與油狀產物的質量比為廣10: 1，優選為2~4: I。
[0013]與現有技術比較，本發明所述的方法具有以下優點:
(I)本發明應用了分子蒸餾技術、溶劑萃取法、酸堿法及尿素包合法相結合等技術手段，實現了青蒿廢液中青蒿酸和二氫青蒿酸的同時提取，提高了青蒿資源的利用率。由于青蒿酸和二氫青蒿酸均能作為半合成青蒿素的原料，因此，本發明所述方法可有效增加青蒿素類藥物的產能，緩解青蒿素類藥物緊張的供求關系。
[0014](2)提取效率較高，最終得到青蒿酸和二氫青蒿酸總含量>95%的混合結晶，總收率> 85%。
[0015](3)成本較低:熱分離階段無溶劑消耗，其他階段使用溶劑皆能回收利用，有效的降低了生產成本。
[0016](4)工藝合理:分子蒸餾技術是一種與國際同步的高新分離技術，在油脂的分離、純化中應用廣泛；尿素包合技術同樣適用于油脂中脂肪酸的分離和純化；兩者有效結合，大大的提高了工藝的分離效率，降低了生產成本。
[0017](5)環境友好，可實施性強、適合工業化生產。
【具體實施方式】
[0018]以下根據具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明并不局限于以下實施例。
[0019]實施例1
(I)將青蒿酸和二氫青蒿酸含量分別為3.10%和4.02%的青蒿廢液100kg，送至分子蒸餾器，控制反應條件為:溫度12(Tl60°C，壓力30~100帕，例如溫度150°C，壓力50帕，連續蒸餾后得重相和輕相；將重相再次送入分子蒸餾器，控制反應條件為:溫度為15(T20(TC，壓力為廣10帕，例如溫度為180°C，壓力為I帕，進行二級蒸餾，得到青蒿酸含量為14.56%，二氫青蒿酸含量為19.31%的油狀產物19.7kg，青蒿酸收率92.53%，二氫青蒿酸收率94.63%。
[0020](2)在步驟(1)所得油狀產物中加入石油醚(6(T90°C)，于50°C萃取2次，石油醚加入量分別為60、60L，分離、合并石油醚層，棄去不溶物。
[0021](3)在步驟(2)所得石油醚溶液中加入5%碳酸氫鈉溶液萃取3次，30L/次，萃取液靜置分層，分離、合并水相；在水溶液中加入稀鹽酸溶液，不斷攪拌，調節PH2，有泥狀沉淀析出；加入乙酸乙酯萃取3次 ，50L/次，靜置分層，分離、合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾，濾液在真空度-0.08Mpa，溫度60°C，減壓濃縮至無有機溶劑殘留，得油狀產物15.7kg。
[0022](4)將31.4kg尿素加入157L 95%乙醇中，于70°C溫度下加熱溶解至溶液澄清；將步驟(3)得到的油狀產物加入尿素溶液中，尿素與油狀產物的質量比為2: I攪拌溶解，使溶液呈透明相；繼續攪拌至室溫后，放入冰柜中冷藏，冷藏溫度為_4°C，冷藏24h。
[0023](5)取出冷藏液，快速濾過，濾液在真空度-0.08Mpa，溫度70°C下回收乙醇，殘留物加乙酸乙酯萃取3次，20L/次，蒸餾水洗滌3次，合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾，濾液在真空度-0.08Mpa，溫度60°C下濃縮至原體積1/10，冷卻至室溫，結晶4小時，過濾，多次結晶后得到青蒿酸和二氫青蒿酸總含量為97.4%的混合結晶6.46kg,總收率為88.37%。
[0024]實施例2
(I)將青蒿酸和二氫青蒿酸含量分別為3.10%和4.02%的青蒿廢液100kg，送至分子蒸餾器，控制溫度140°C，壓力45帕，連續蒸餾后得重相和輕相；將重相再次送入分子蒸餾器，控制溫度為185°C，壓力為5帕，進行二級蒸餾，得到青蒿酸含量為13.44%，二氫青蒿酸含量為17.98%的油狀產物20.82kg，青蒿酸收率90.26%，二氫青蒿酸收率93.12%。
[0025](2)在步驟(1)所得油狀產物中加入石油醚(6(T90°C)，于50°C萃取2次，石油醚加入量分別為60、60L，分離、合并石油醚層，棄去不溶物。
[0026](3)在步驟(2)所得石油醚溶液中加入2%氫氧化鈉溶液(或者氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣溶液)萃取3次，30L/次，萃取液靜置分層，分離、合并水相；在水溶液中加入10%硫酸溶液，不斷攪拌，調節PH2，有泥狀沉淀析出；加入乙醚萃取3次，50L/次，靜置分層，分離、合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾，濾液在真空度-0.08Mpa，溫度60°C，減壓濃縮至無有機溶劑殘留，得油狀產物17.3kg。
[0027](4)將51.9kg尿素加入400L 95%乙醇中(尿素質量與95%乙醇體積的比可以在I: 2~15的范圍內選擇)，于70°C溫度下加熱溶解至溶液澄清；將步驟(3)得到的油狀產物加入尿素溶液中，尿素與油狀產物的質量比為5.5:1 (尿素與油狀產物的質量比可以在1-10: I的范圍內選擇)，攪拌溶解，使溶液呈透明相；繼續攪拌至室溫后，放入冰柜中冷藏，冷藏溫度為-10°c，冷藏30h。
[0028](5)取出冷藏液，快速濾過，濾液在真空度-0.08Mpa，溫度70°C下回收乙醇，殘留物加乙醚萃取3次，20L/次，蒸餾水洗滌3次，合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾，濾液在真空度-0.08Mpa，溫度60°C下濃縮至原體積1/12，冷卻至室溫，結晶4小時，過濾，多次結晶后得到青蒿酸和二氫青蒿酸總含量為96.8%的混合結晶6.31kg,總收率為85.79%。
[0029]實施例3
(I)將青蒿酸和二氫青蒿酸含量分別為3.10%和4.02%的青蒿廢液100kg，送至分子蒸餾器，控制溫度155°C，壓力55帕，連續蒸餾后得重相和輕相；將重相再次送入分子蒸餾器，控制溫度為175°C，壓力為I帕，進行二級蒸餾，得到青蒿酸含量為13.95%，二氫青蒿酸含量為18.47%的油狀產物20.29kg，青蒿酸收率91.30%, 二氫青蒿酸收率93.22%。
[0030](2)在步驟(1)所得油狀產物中加入石油醚(6(T90°C)，于50°C萃取2次，石油醚加入量分別為60、60L，分離、合并石油醚層，棄去不溶物。
[0031](3)在步驟(2)所得石油醚溶液中加入5%碳酸氫鉀溶液萃取3次，30L/次，萃取液靜置分層，分離、合并水相；在水溶液中加入磷酸，不斷攪拌，調節PH2，有泥狀沉淀析出；加入氯仿(或者石油醚)萃取3次，50L/次，靜置分層，分離、合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾，濾液在真空度-0.08Mpa，溫度60°C，減壓濃縮至無有機溶劑殘留，得油狀產物16.7kg。
[0032](4)將66.8kg尿素加入668L 95%乙醇中，于70°C溫度下加熱溶解至溶液澄清；將步驟(3)得到的油狀產物加入尿素溶液中，尿素與油狀產物的質量比為4: I攪拌溶解，使溶液呈透明相；繼續攪拌至室溫后，放入冰柜中冷藏，冷藏溫度為-20°C，冷藏48h。
[0033](5)取出冷藏液，快速濾過，濾液在真空度-0.08Mpa，溫度70°C下回收乙醇，殘留物加氯仿萃取3次，20L/次，蒸餾水洗滌3次，合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾，濾液在真空度-0.08Mpa，溫度60°C下濃縮至原體積1/12，冷卻至室溫，結晶4小時，過濾，多次結晶后得到青蒿酸和二氫青蒿酸總含量為98.0%的混合結晶6.27kg,總收率為86.30%。
【權利要求】
1.一種從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于，包括以下步驟: A.分子蒸餾:將青蒿素分離后廢液送至分子蒸餾器進行初級蒸餾，連續蒸餾后分為重相和輕相；將重相再次送入分子蒸餾器進行二級蒸餾，得到青蒿酸和二氫青蒿酸總含量為20~50%的油狀產物； B.在步驟A所得的油狀產物中加入溫度為6(T90°C的石油醚中，50°C萃取2次，石油醚體積與油狀產物重量的比為3: 1，分離、合并有機相，棄去不溶物； C.在步驟B所得的有機相中加入堿性溶液，萃取31次，堿性溶液與有機相的體積比為0.f 0.5: 1，合并水相；在水相中加入酸性溶液，不斷攪拌，調節pH為f 3，有泥狀沉淀析出；沉淀用有機溶劑萃取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾；濾液在真空度≥-0.07Mpa、溫度5(T80°C的條件下減壓濃縮，至無有機溶劑殘留，得到油狀產物； D.將尿素加入95%乙醇中，于50-80°C溫度下加熱溶解至澄清，得到尿素溶液；將步驟C所得的油狀產物加入到所述的尿素溶液中，攪拌溶解，使溶液呈透明相；繼續攪拌至20-25°C后，放入冰柜中冷藏，冷藏溫度為-2(T0°C，冷藏時間為12~48h，得到冷藏液； E.將步驟D所得的冷藏液取出后，快速濾過，濾液減壓回收乙醇，加入有機溶劑萃取、蒸餾水洗滌2~4次，合并有機相，無水硫酸鈉干燥后，過濾；濾液在真空度> -0.07Mpa,溫度50^800C的條件下濃縮至原體積的1/10-?/12 ;冷卻至20-25°C，結晶3飛小時，過濾，濾渣多次結晶后得到青蒿酸和二氫青蒿酸總含量> 95%的混合結晶。
2.根據權利要求1所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于:所述步驟A中，所述初級蒸餾的溫度為12(T160°C，壓力為30-100帕。
3.根據權利要求2所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于:所述步驟A中，所述初級蒸餾的溫度為14(T155°C，壓力為45飛5帕。
4.根據權利要求1所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于:所述步驟A中，所述二次蒸餾的溫度為15(T200°C，壓力為f 10帕。
5.根據權利要求4所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于:所述步驟A中，所述二次蒸餾的溫度為175~185°C，壓力為1飛帕。
6.根據權利要求1所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于，所述步驟C中所用的堿性溶液是選自:碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣。
7.根據權利要求1所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于，所述步驟C中所用的酸性溶液是選自:鹽酸、硫酸、磷酸。
8.根據權利要求1所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于，所述步驟C和步驟E中，所述有機溶劑是選自:乙酸乙酯、氯仿、乙醚、石油醚。
9.根據權利要求1所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于:所述步驟D中，尿素質量與95%乙醇體積的比為1: 2~15，尿素與油狀產物的質量比為1`10: I。
10.根據權利要求9所述的從青蒿素分離后廢液中同時提取青蒿酸和二氫青蒿酸的方法，其特征在于:所述步驟D中，尿素質量與95%乙醇體積的比為1: 5~10;尿素與油狀產物的質量比為 f 4: I。
【文檔編號】C07C51/42GK103524527SQ201310508410
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】呂雪斌, 雷海軍, 易宇陽, 羅安東 申請人:廣州合誠三先生物科技有限公司