专利名称：一种高纯茄尼醇的生产方法
技术领域：
茄尼醇的英文名称为Solanesol，化学名称为3，7，11，15，19，23，27，31，35-九甲基-2，6，10，14，18，22，26，30，34-三十六烷九稀-1-醇，分子式为H[CH2C(CH3)CHCH2]9OH，分子量为631，是合成辅酶Q10和维生素K2的必需原料。近年来的研究表明，辅酶Q1在治疗心脑血管疾病方面有独特的疗效，在治疗坏血病、十二指肠溃疡和胃溃疡，坏死性牙周炎，病毒性肝炎方面有显着疗效。因此茄尼醇的提取纯化工艺也越来越被人们关注，特别是高纯度的茄尼醇精品。
背景技术：
茄尼醇存在于动物脏器及一些植物叶片中，其中以烟叶中的含量最高。专利CN 1056486A、CN 1094705A、CN 1087076A、CN 1108641A、特开昭52139711、特开昭63190840等以粉碎烟叶为原料，用正己烷或6号溶剂油连续萃取或间歇萃取，浓缩后得茄尼醇浸膏，产品纯度达20％左右。专利CN 1094920C、CN 1302568A采用超临界流体并选择添加不同的付溶媒萃取得到含茄尼醇粗品，含量达40％左右。CN1400300A以烟草浸膏为原料，采用高真空分子蒸馏暨短径蒸馏，分段处理，得到茄尼醇富集物，含量达10-20％。CN1534008A将烟叶与溶剂混合打浆，过滤，滤饼采用乙醇空化萃取，过滤，滤液合并浓缩，皂化，正己烷萃取，水洗，吸附剂吸附过滤，滤液浓缩，正己烷结晶，乙腈重结晶得到纯度大于90％的茄尼醇产品，收率为0.4-0.5％。专利CN 1345711A以70％以上的茄尼醇粗品为原料，采用硅胶吸附色谱法，以正己烷-1，2-二氯乙烷-丙酮为洗脱剂，收集富含茄尼醇段，再采用凝胶渗透色谱法，用正己烷为洗脱剂，收集富含茄尼醇段，浓缩，冷冻结晶得纯度大于90％的茄尼醇产品。
上述方法存在以下不足1、以上发明主要为茄尼醇浸膏及粗品的生产技术，要获得高纯度茄尼醇仍然需采用其它工艺进行深加工。
2、超临界萃取法及高真空分子蒸馏用于茄尼醇工业生产时运营成本很高，达不到符合市场要求的性价比，难以实现工业化。
3、烟草提取物中成分复杂，加碱皂化或加酸中和或水洗，不仅使得整个流程很长，溶剂消耗增加，而且反应生成目前未知的杂质，当提纯到90％纯度的产品时，产品质量及纯度并无改善。
以烟草浸膏为原料，加碱皂化，水洗或中和后再经过多次过硅胶层析及凝胶层析，虽然能得到茄尼醇精品，但流程长、收率低、硅胶及凝胶消耗成本高、产品稳定性差，用于合成辅酶Q10时难以控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种稳定、工业化、低成本地提纯获得高纯度茄尼醇的方法。本发明采用纯度大于10％的茄尼醇浸膏作原料，不做皂化处理，用溶剂溶解，加入吸附剂混合浓缩吸附，采用工业固-液相柱色谱分离技术，用极性、弱极性溶剂或混合溶剂洗脱，分段除去与茄尼醇极性不同或分子量差异较大的杂质，将富含茄尼醇段经过除杂、浓缩、冷冻结晶、真空干燥后得到高纯度的茄尼醇精品，纯度大于96％，符合药用及合成工艺要求，按茄尼醇量计算，产品直接收率大于70％，总收率大于85％。其特殊工艺步骤详述如下a.制料 用溶剂溶解10％以上的茄尼醇原料，茄尼醇原料∶溶剂＝1∶10(W/V)，加热到65℃，自然冷却静置12小时，弃去下层黑色粘稠液体，将上层液体搅拌加热至60℃，加入吸附剂，茄尼醇原料∶吸附剂＝1∶2.3(W/V)，在70℃常压浓缩。上述溶剂为甲醇\乙醇\异丙醇\乙腈\叔丁醇\丙酮\氯仿\四氯化碳\二氯甲烷\1，2-二氯乙烷\石油醚\正己烷\环己烷\溶剂油类等；吸附剂为活性炭\硅藻土\活性白土\硅胶\氧化铝\离子交换树脂\吸附树脂等。
b.固-液色谱分离 将步骤a制好的物料装入预柱，自由沉降压实。将预柱与分离柱串联，用极性溶剂及弱极性溶剂进行梯度洗脱，洗脱收集液通过TLC及HPLC检测进行分段处理。上述极性溶剂为甲醇∶乙醇\异丙醇\乙腈\叔丁醇\丙酮＝10∶90～60∶40的线性梯度；上述弱极性溶剂为氯仿\四氯化碳\二氯甲烷\1，2-二氯乙烷\石油醚\正己烷\环己烷\溶剂油类等的等梯度。上述预柱为500mm直径×1000mm长度的钢柱；上述分离柱为300mm直径×2000mm长度的钢柱，柱内为硅胶键合十八烷基填料或以硅胶\氧化锆为基质包覆聚苯乙烯\聚苯乙烯-二乙烯基苯\聚丁二烯\聚丙烯酸酯\聚丙烯腈\聚环氧乙烷\聚醚\聚丙烯酰胺\琼脂糖等的填料。
c.浓缩 将富含茄尼醇段的收集减压浓缩。浓缩温度控制在80±5℃，在该温度下用≤-0.07MPa负压下浓缩至溶剂不出。
d.冷冻结晶 将收集中段浓缩液用10倍的溶剂溶解，过滤，滤液在5℃～-10℃条件下搅拌结晶析出茄尼醇，过滤，得到茄尼醇滤饼，母液回收。上述溶剂为甲醇\乙醇\石油醚\丙酮\正己烷。
e.干燥 将茄尼醇滤饼在15--40℃温度、0.01MPa负压条件下减压干燥得到高纯度的茄尼醇精品，纯度大于96％，直接收率大于65％。
f.将步骤b所得低含茄尼醇段的收集液及步骤d所得回收母液减压浓缩，重复步骤a～e，继续得到高纯度的茄尼醇精品，纯度大于96％，总收率大于85％。
上述提纯茄尼醇的方法采用工业固-液相柱色谱分离技术，其预柱及分离柱内的吸附剂及填料对与茄尼醇不同极性及不同分子量的杂质有不同的吸附及分配常数，用不同溶剂进行选择性洗脱，在分离柱内形成连续的不同谱带，达到要求的分离效果。
上述提纯茄尼醇的方法，采用大型的预柱和分离柱，不需要皂化处理，仅一次柱分离即可获得预期产量及质量要求。柱效超过了普通低压开口色谱的几十倍达到高分离的效果，而且保持了高压、高效、快速、自动化优势。单柱产量达到几公斤至十几公斤。淋洗液流速可达到1500ml/min，分离周期短，操作简单，人工耗费少，生产成本低，产量大，纯度高，符合工业化生产的要求。
附图1为本发明的工艺流程图，附图2为本发明的预柱与分离柱的连接示意图。
具体实施例方式
实施例1采用高效工业固-液色谱柱，预柱(400mmI.D.×1000mm)、分离柱(300mmI.D.×2000mm，不锈钢，内装硅胶基质包覆聚丙烯腈填料)1.制料从原料桶中取出10％茄尼醇原料60kg，加入丙酮，茄尼醇原料∶丙酮＝1∶10.0(W/V)，常压搅拌加热至60℃，自然冷却静置12小时，放掉下层，将上层加入吸附剂硅藻土，茄尼醇原料∶硅藻土＝1∶2.3(W/V)，在70℃常压浓缩。到制料后期溶剂馏出速度减慢后，开始70℃减压浓缩至料干。
2.装柱将浓缩所得干料用甲醇分散(物料∶溶剂＝1∶1(W/V))，缓慢加入预柱中自然沉降，装至距柱顶10cm高，沉降为实面层后，封盖。
3.洗脱将预柱与分离柱串联，用甲醇∶乙醇＝0∶100～70∶30(V/V)、石油醚分梯度洗脱，洗脱至主产品浓度＜0.4mg/ml，收集过程中控制流速600ml/min，柱压控制小于30.0Mpa。洗脱收集液通过HPLC检测进行分段处理，主产品浓度＜0.2mg/ml分为前段，主产品浓度＞0.2mg/ml，后杂质峰面积≤8％分为中段，后杂质峰面积＞8％为后段。
4.浓缩将茄尼醇收集液按纯度高低分成各段，分别浓缩处理。浓缩温度控制在80±5℃，在该温度下用≤-0.07MPa负压下浓缩至溶剂不出。
5.冷冻结晶将收集中段浓缩液用10倍乙醇溶解，过滤，滤液在-5℃～-10℃条件下搅拌结晶，陈化8小时析出茄尼醇，经离心过滤，得到茄尼醇滤饼。
6.干燥将茄尼醇滤饼在35℃温度、0.01MPa负压条件下减压干燥12小时，得到高纯度的茄尼醇精品，纯度96.7％，直接收率大于74.1％。
实施例2分离柱内装硅胶基质包覆聚丙烯酰胺填料，从原料桶中取出10％茄尼醇原料60kg，加入甲醇，茄尼醇原料∶甲醇＝1∶10.0(W/V)，常压搅拌加热至60℃，自然冷却静置12小时，放掉下层，将上层加入吸附剂硅胶，茄尼醇原料∶硅胶＝1∶2.3(W/V)，在70℃常压浓缩。到制料后期溶剂馏出速度减慢后，开始70℃减压浓缩至料干。其它工艺过程完全与实施例1相同，所得茄尼醇精品96.2％，直接收率75％。
实施例3从原料桶中取出10％茄尼醇原料60kg，茄尼醇原料∶甲醇＝1∶10.0(W/V)常压搅拌加热至60℃，自然冷却静置12小时，放掉下层，将上层加入吸附剂活性白土，茄尼醇原料∶活性白土＝1∶2.0(W/V)，在70℃常压浓缩。到制料后期溶剂馏出速度减慢后，开始70℃减压浓缩至料干。其工艺过程完全与实施例1相同，所得茄尼醇精品96.9％，直接收率71.1％。
权利要求
1.本发明采用纯度大于10％的茄尼醇浸膏作原料，用溶剂溶解，静置分层，上层加入吸附剂混合浓缩吸附，采用工业固-液相柱色谱分离技术，用极性、弱极性溶剂或混合溶剂洗脱，分段除去与茄尼醇极性不同或分子量差异较大的杂质，将含茄尼醇段经过除杂、浓缩、冷冻结晶、真空干燥后得到高纯度的茄尼醇精品，纯度大于96％，符合药用及合成工艺要求，按茄尼醇量计算，产品直接收率大于70％，总收率大于85％。其工艺步骤详述如下a.制料 用溶剂溶解10％以上的茄尼醇原料，茄尼醇原料∶溶剂＝1∶10(W/V)，加热到65℃，自然冷却静置12小时，弃去下层黑色粘稠液体，将上层液体搅拌加热至60℃，加入吸附剂，茄尼醇原料∶吸附剂＝1∶2.3(W/V)，在70℃常压浓缩。b.固-液色谱分离 将步骤a制好的物料装入预柱，自由沉降压实。将预柱与分离柱串联，用极性溶剂及弱极性溶剂进行梯度洗脱，洗脱收集液通过TLC及HPLC检测进行分段处理。上述预柱为400mm直径×1000mm长度的钢柱；上述分离柱为300mm直径×2000mm长度的钢柱。c.浓缩 将富含茄尼醇段的收集减压浓缩。浓缩温度控制在80±5℃、0.07MPa负压下浓缩至溶剂不出。d.冷冻结晶 将收集中段浓缩液用10倍的溶剂溶解，过滤，滤液在5℃～-10℃条件下搅拌结晶析出茄尼醇，过滤，得到茄尼醇滤饼，母液回收。e.干燥 将茄尼醇滤饼在15-40℃温度、0.01MPa负压条件下减压干燥得到高纯度的茄尼醇精品，纯度大于96％，直接收率大于70％。将步骤b所得低含茄尼醇段的收集液及步骤d所得回收母液减压浓缩，重复步骤a～e，继续得到高纯度的茄尼醇精品，纯度大于96％，总收率大于85％。
2.权利要求1所指大于10％的茄尼醇浸膏原料是由烟叶、马铃薯叶、动物脏器中提取、浓缩、结晶后所得产物。
3.权利要求1之步骤a所述溶剂为甲醇\乙醇\异丙醇\乙腈\叔丁醇\丙酮\氯仿\四氯化碳\二氯甲烷\1，2-二氯乙烷\石油醚\正己烷\环己烷\溶剂油类等。
4.权利要求1之步骤a所述吸附剂为活性炭\硅藻土\活性白土\硅胶\氧化铝\离子交换树脂\吸附树脂等。
5.权利要求1之步骤b所述极性溶剂为甲醇∶乙醇\异丙醇\乙腈\叔丁醇\丙酮＝10∶90～60∶40的线性梯度。
6.权利要求1之步骤b所述弱极性溶剂为氯仿\四氯化碳\二氯甲烷\1，2-二氯乙烷\石油醚\正己烷\环己烷\溶剂油类等。
7.权利要求1之步骤b所述色谱方法为预柱加分离柱，待分离的物料与吸附剂混合后装入预柱，原料不需要皂化处理。
8.权利要求1之步骤b所述分离柱内填料为硅胶键合十八烷基填料或以硅胶\氧化锆为基质包覆聚苯乙烯\聚苯乙烯-二乙烯基苯\聚丁二烯\聚丙烯酸酯\聚丙烯腈\聚环氧乙烷\聚醚\琼脂糖等的填料。
9.权利要求1之步骤b所述预柱及分离柱材质为碳钢、不锈钢、玻璃、塑料、钢塑复合材料等。
10.权利要求1之步骤d所述结晶温度为在5℃～-10℃；搅拌速度为5转/分钟～40转/分钟。
11.权利要求1之步骤d所述溶剂为甲醇\乙醇\石油醚\丙酮\正己烷。
12.权利要求1之步骤e所述干燥条件为在15-40℃温度、0.01MPa负压条件下减压干燥。
全文摘要
本发明采用纯度大于10％的茄尼醇浸膏作原料，不做皂化处理，用溶剂溶解，加入吸附剂混合浓缩吸附，采用工业固－液相柱色谱分离技术，用极性、弱极性溶剂或混合溶剂洗脱，分段除去与茄尼醇极性不同或分子量差异较大的杂质，将富含茄尼醇段经过除杂、浓缩、冷冻结晶、真空干燥后得到高纯度的茄尼醇精品，纯度大于96％，符合药用及合成工艺要求，按茄尼醇量计算，产品直接收率大于70％，总收率大于85％。
文档编号C07C33/02GK1686988SQ20051006305
公开日2005年10月26日 申请日期2005年4月5日 优先权日2005年4月5日
发明者杨雪峰 申请人:杨雪峰