從黃花蒿草中提取青蒿素的方法
【專(zhuān)利摘要】從黃花蒿草中提取青蒿素的方法利用超臨界CO2對(duì)青蒿素具有良好的溶解性，把CO與黃花蒿草在萃取罐中混合，增大壓強(qiáng)和溫度至液化，在內(nèi)部進(jìn)行萃取，青蒿素溶入CO中，含有青蒿素的CO2降壓后進(jìn)入分離罐，青蒿素(及雜質(zhì))在分離罐分離析出，CO2送入壓縮機(jī)循環(huán)使用。萃取物進(jìn)行簡(jiǎn)單的分離精制即得到青蒿素純品。從黃花蒿草中提取青蒿素的方法工藝簡(jiǎn)單，周期短，操作溫度接近常溫，青蒿素幾乎不發(fā)生熱裂解等化學(xué)變化，萃取物中雜質(zhì)(蠟狀物)含量低，青蒿素提純精制簡(jiǎn)單、收率高、純度高、產(chǎn)品質(zhì)量好，有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】從黃花蒿草中提取青蒿素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從黃花蒿草植物中提取藥物青蒿素的方法，屬于工業(yè)技領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]青蒿素是一種無(wú)色針狀晶體，分子式為C15H2205。1976年通過(guò)化學(xué)反應(yīng)、光譜數(shù)據(jù)和X射線(xiàn)單晶衍射方法證明其為一種含有過(guò)氧基的新型倍半萜內(nèi)酯。由于其具有特殊的過(guò)氧基團(tuán)，它對(duì)熱不穩(wěn)定，易受濕、熱和還原物質(zhì)的影響而分解。青蒿素入藥最早見(jiàn)于馬王堆三號(hào)漢墓出土(公元前168年左右)的帛書(shū)《五十二病方》。后在《神農(nóng)本草經(jīng)》、《本草綱目》等書(shū)中均有記載。1972年我國(guó)科學(xué)家在整理民間驗(yàn)方及實(shí)踐的基礎(chǔ)上從青蒿中分離出這種活性物質(zhì)，是我國(guó)特有的植物資源黃花蒿研制成功的一種全新的抗瘧有效單體。它的發(fā)現(xiàn)成為世界抗瘧藥史上繼奎寧之后的又一個(gè)重要里程碑。由于其結(jié)構(gòu)獨(dú)特，抗瘧機(jī)理特別，對(duì)抗氯喹的惡性瘧和腦性瘧有特效，且有高效低毒的特點(diǎn)，而被WHO稱(chēng)為“世界上目前唯一有效的瘧疾治療藥物”。
[0003]青蒿素是從復(fù)合花序植物黃花蒿草Artemisia annua L中提取得到。黃花蒿草這種植物原產(chǎn)于中國(guó)，現(xiàn)許多國(guó)家都有栽培，如澳大利亞，阿根廷，保加利亞，法國(guó)，匈牙利，意大利，西班牙和美國(guó)。雖然黃花蒿在世界范圍內(nèi)廣泛種植，但青蒿素的含量隨產(chǎn)地不同而差異極大。現(xiàn)有調(diào)查結(jié)果顯示，除我國(guó)少數(shù)地區(qū)外，絕大多數(shù)地區(qū)生長(zhǎng)的黃花蒿中青蒿素含量都很低(不足0.1%)，使得青蒿素的天然資源相對(duì)匱乏。對(duì)我國(guó)廣大地區(qū)野生黃花蒿中青蒿素含量的測(cè)定表明，川、桂地區(qū)黃花蒿中青蒿素含量較高，有些地區(qū)高達(dá)1.0%。
[0004]青蒿素的提取方法有幾種:1.水蒸汽蒸餾法，一般工藝為投料-加水-蒸餾-冷卻-油水分離-精油。在水蒸汽蒸餾過(guò)程中，由于溫度較高，青蒿素是熱敏性物質(zhì)，因此分解成為不能為水蒸汽蒸餾的物質(zhì)。所以這種方法對(duì)于提取青蒿素而言效果不好，提取量不高。2.有機(jī)溶劑提取法，青蒿素為白色針狀結(jié)晶，易溶于氯仿，丙酮，乙酸乙酯，和苯，可溶于乙醇，乙醚，微溶于冷石油醚，幾乎不溶于水。因此可用有機(jī)溶媒提取植物中的有效成分，然后用柱層析或重結(jié)晶等法分離精制得到青蒿素。基本工藝是干燥-破碎-浸泡、萃取(反復(fù)進(jìn)行)-濃縮提取液-粗品-精制。這種方法提取量大，但是含雜質(zhì)較多。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了得到純度高、產(chǎn)量大、提取率高的青蒿素，我們發(fā)明了一種從黃花蒿草中提取青蒿素的方法，種方法簡(jiǎn)單快速，提取的青蒿素純度高、質(zhì)量一流。
[0006]從黃花蒿草中提取青蒿素的方法是按下面的步驟進(jìn)行:一、將黃花蒿草(含花蕾)干燥變硬后機(jī)械碾成碎屑，碎屑原料粒度(0.2?2 mm) ;二、將黃花蒿草碎屑放進(jìn)超臨界流體萃取罐中；三、往萃取罐中輸入CO2把內(nèi)部空氣排出；四、繼續(xù)輸入CO萃取罐內(nèi)達(dá)到溫度(308?333K)、壓強(qiáng)為20 MPa，萃取時(shí)間2 h ;五、將含有青蒿素的C02降壓后進(jìn)入分離罐，青蒿素及雜質(zhì)在分離罐分離析出成為萃取物，C02送入壓縮機(jī)循環(huán)使用；六、把萃取物從分離罐取出，加數(shù)倍量的乙醇溶液在一定溫度下溶解，并加粉狀活性炭適量，脫色趁熱過(guò)濾除去活性炭，用少量熱乙醇溶液洗滌活性炭3次，洗滌液和過(guò)濾液合并，靜置，青蒿素即結(jié)晶析出，過(guò)濾，結(jié)晶體用50%乙醇溶液進(jìn)行重結(jié)晶；七、重結(jié)晶體置恒溫烘箱中在60°C?70°C下烘干即得青蒿素純品。
[0007]從黃花蒿草中提取青蒿素的方法利用超臨界C02對(duì)青蒿素具有良好的溶解性，把CO與青蒿草在萃取罐中混合，增大壓強(qiáng)和溫度至液化，在內(nèi)部進(jìn)行萃取，青蒿素溶入CO中，我們?cè)侔岩后wCO引流進(jìn)另一個(gè)罐體:分離罐中。我們?cè)賹?duì)分離罐中的CO進(jìn)行減壓降溫，CO于是氣化，含有青蒿素的物質(zhì)析出成為固體，氣化的CO還可進(jìn)行循環(huán)重復(fù)使用。析出的含青蒿素的混合物還要進(jìn)行分離才能得到純品。適宜的原料粒度能縮短萃取時(shí)間，有利于提高青蒿素收率。說(shuō)明超臨界C02萃取青蒿素的傳質(zhì)過(guò)程是受植物細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散控制的。因此原料需預(yù)先破碎。本研究均采用粒度為0.2?2 mm的黃花蒿草碎料進(jìn)行萃取。青蒿素的萃取與時(shí)間的關(guān)系:以相同的原料粒度(0.2?2 mm)在相同的萃取溫度(333 K)、萃取壓力(20 MPa)和C02循環(huán)量(2.0?2.5 kg/h)下，萃取開(kāi)始時(shí)青蒿素收率隨萃取時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，當(dāng)萃取時(shí)間達(dá)2 h，收率基本達(dá)到最大值，此時(shí)延長(zhǎng)萃取時(shí)間收率增加甚微。青蒿素的萃取與壓力的關(guān)系:以相同的原料粒度(0.2?2 mm)在相同的萃取條件下，進(jìn)行三個(gè)萃取溫度(308 K, 318 K, 333 K)的萃取，在相同的萃取條件下，青蒿素收率隨萃取壓力的升高而增加，溫度在萃取壓力達(dá)20 MPa時(shí)，青蒿素收率基本達(dá)到最大值。青蒿素的萃取與溫度的關(guān)系:在相同的萃取條件下，在一定的溫度內(nèi)(308K?333K)，青蒿素收率隨溫度升高而顯著提高。如萃取壓力為20 MPa時(shí)，青蒿素收率308 K時(shí)為72.3%，318K時(shí)為85.5%，333K時(shí)為94.6%。升高萃取溫度，有利于青蒿素的超臨界C02萃取。但溫度上升，萃取物中雜質(zhì)含量也隨之升高，增加了青蒿素提純精制的難度，同時(shí)溫度過(guò)高，青蒿素還會(huì)發(fā)生熱裂解等化學(xué)變化。因此，萃取溫度不宜過(guò)高。當(dāng)萃取溫度為333K時(shí)，收率已達(dá)94.6%，基本達(dá)到萃取要求。
[0008]從黃花蒿草中提取青蒿素的有益效果是:從黃花蒿草中提取青蒿素的方法利用CO萃取介質(zhì)，C02萃取青蒿素工藝簡(jiǎn)單，周期短，操作溫度接近常溫，青蒿素幾乎不發(fā)生熱裂解等化學(xué)變化，萃取物中雜質(zhì)(蠟狀物)含量低，青蒿素提純精制簡(jiǎn)單、收率高、純度高、產(chǎn)品質(zhì)量好，有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面進(jìn)一步說(shuō)明從黃花蒿草中提取青蒿素的方法的實(shí)施過(guò)程。
[0010]一、原料的準(zhǔn)備:將黃花蒿草(含花蕾)干燥變硬后機(jī)械碾成碎屑，碎屑原料粒度(0.2?2 mm);萃取罐的準(zhǔn)備:建議采用瑞士NOVA公司生產(chǎn)的超臨界流體萃取裝置,萃取罐容積為4 L0 CO罐的準(zhǔn)備、分離罐的準(zhǔn)備，以及三罐間的連接、增壓、減壓裝置的準(zhǔn)備完備。
[0011]二、將黃花蒿草碎屑放進(jìn)超臨界流體萃取罐中。
[0012]三、將萃取罐與CO罐作連接，往萃取罐中輸入CO2把內(nèi)部空氣排出。
[0013]四、繼續(xù)輸入CO萃取罐內(nèi)達(dá)到溫度(308?333K)、壓強(qiáng)為20 MPa，萃取時(shí)間2 h。
[0014]五、將含有青蒿素的C02降壓后進(jìn)入分離罐，青蒿素及雜質(zhì)在分離罐分離析出成為萃取物，C02送入壓縮機(jī)循環(huán)使用。
[0015]六、把萃取物從分離罐取出，加數(shù)倍量的乙醇溶液在一定溫度下溶解，并加粉狀活性炭適量,脫色趁熱過(guò)濾除去活性炭,用少量熱乙醇溶液洗滌活性炭3次，洗滌液和過(guò)濾液合并，靜置，青蒿素即結(jié)晶析出，過(guò)濾，結(jié)晶體用50%乙醇溶液進(jìn)行重結(jié)晶。
[0016]七、把重結(jié)晶體置恒溫烘箱中在60V?70°C下烘干即得青蒿素純品。
【權(quán)利要求】
1.從黃花蒿草中提取青蒿素的方法是按下面的步驟進(jìn)行:一、將黃花蒿草(含花蕾)干燥變硬后機(jī)械碾成碎屑，碎屑原料粒度(0.2?2 mm) ;二、將黃花蒿草碎屑放進(jìn)超臨界流體萃取罐中；三、往萃取罐中輸入CO2把內(nèi)部空氣排出；四、繼續(xù)輸入CO萃取罐內(nèi)達(dá)到溫度(308?333K)、壓強(qiáng)為20 MPa，萃取時(shí)間2 h ;五、將含有青蒿素的C02降壓后進(jìn)入分離罐，青蒿素及雜質(zhì)在分離罐分離析出成為萃取物，C02送入壓縮機(jī)循環(huán)使用；六、把萃取物從分離罐取出，加數(shù)倍量的乙醇溶液在一定溫度下溶解，并加粉狀活性炭適量，脫色趁熱過(guò)濾除去活性炭，用少量熱乙醇溶液洗滌活性炭3次，洗滌液和過(guò)濾液合并，靜置，青蒿素即結(jié)晶析出，過(guò)濾，結(jié)晶體用50%乙醇溶液進(jìn)行重結(jié)晶；七、重結(jié)晶體置恒溫烘箱中在60°C?70°C下烘干即得青蒿素純品。
【文檔編號(hào)】C07D493/20GK104327092SQ201410535519
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】龐群 申請(qǐng)人:龐群