本發(fā)明屬于植物成分提取純化技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種從漢麻中提取純化大麻二酚的方法。
背景技術(shù):
漢麻屬于木蘭綱(magnoliopsida)蕁麻目(urticales)大麻科(cannabinaceae)大麻屬(cannabis)大麻種(cannabissatival.)一年生草本植物。漢麻植物活性成分包括大麻素類化合物和非大麻素類化合物,其中大麻素類化合物數(shù)量及活性成分較多。大麻素類化合物主要包括四氫大麻酚(tetrahydrocannabinol,thc)、大麻二酚(cannabidiol,cbd)、大麻酚(cannabinol,cbn)及大麻萜酚(cannabigerol,cbg)等成分。
漢麻植物的用途十分廣泛,可用于紡織、造紙、制繩等領(lǐng)域。特別是近年來研究表明,漢麻還具有極其良好的藥用價值,大麻素類化合物是其發(fā)揮藥效作用的物質(zhì)基礎(chǔ),為漢麻植物中特有的活性成分。其中大麻二酚(cbd)、四氫大麻酚(thc)是大麻素類化合物的典型代表,四氫大麻酚(thc)因具有致幻成癮性,限制了其藥用領(lǐng)域價值的發(fā)展,大麻二酚(cbd)與四氫大麻酚(thc)活性作用截然不同,是一種非成癮性活性成分,不具有神經(jīng)毒性。研究表明大麻二酚(cbd)具有重要的藥用價值,在癲癇治療、神經(jīng)保護、多發(fā)性硬化癥、風濕性關(guān)節(jié)炎、腫瘤治療等領(lǐng)域均表現(xiàn)出良好的藥理活性,具有非常好的應(yīng)用前景。我國麻類作物種植地域覆蓋范圍廣,麻類作物種植面積逐年擴大,是繼糧、棉、油、菜之后的又一大作物群,因此,推廣和普及麻類作物的開發(fā)及產(chǎn)品深加工具有重要的應(yīng)用價值和深遠意義。
目前公開的信息中有一些關(guān)于漢麻中提取大麻二酚工藝方法的報道,其中與本發(fā)明相似的工藝技術(shù)為:發(fā)明專利“從工業(yè)大麻中提取二氫大麻酚(cbd)工藝”(專利申請?zhí)枺?01410052776.8);發(fā)明專利“一種從工業(yè)大麻中提取大麻二酚的方法”(專利申請?zhí)枺?01610674119.6)。通過對比研究已有的工藝路線,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中主要存在以下兩個方面問題:
1)因大麻植物中大麻素類成分復(fù)雜且性質(zhì)相近,特別是四氫大麻酚(thc)與大麻二酚(cbd)為同分異構(gòu)體,極性相近分離純化困難,造成產(chǎn)品中大麻二酚純度不高,且仍可檢出四氫大麻酚;
2)現(xiàn)有大麻二酚提取純化工藝過程中,使用了大量的有機溶劑,如正己烷、二氯甲烷、氯仿、甲醇等,有機溶劑的使用不僅會破壞環(huán)境、影響產(chǎn)品的安全性;而且其對大麻二酚的提取收率并不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種從漢麻中提取純化大麻二酚的方法,該方法簡單高效,制得的大麻二酚產(chǎn)品收率高純度高,且不含四氫大麻酚成分;同時本發(fā)明減少了化學(xué)試劑的使用,滿足低毒環(huán)保的要求。
本發(fā)明一種從漢麻中提取純化大麻二酚的方法步驟如下:
步驟一:收割漢麻成熟期花葉,去除水分后粉碎待用;
步驟二:利用超臨界co2萃取技術(shù)在一定溫度和壓力下進行大麻二酚的萃取,得到大麻二酚浸膏;將所述大麻二酚浸膏溶解于無水乙醇得到大麻二酚醇溶液,離心處理所述大麻二酚醇溶液并收集上清液;
步驟三:將所述上清液加入到大孔吸附樹脂中,在一定溫度下震蕩以完成吸附;抽濾分離大孔吸附樹脂,收集濾液;用60%乙醇對大孔吸附樹脂進行洗脫,收集洗脫液;用無水乙醇對大孔吸附樹脂進行再生處理;將所述濾液和所述洗脫液合并、濃縮,得到大麻二酚濃縮液;
步驟四:利用快速純化系統(tǒng)進一步純化所述大麻二酚濃縮液,采用硅膠填料分離柱,以正相試劑石油醚和乙酸乙酯作為流動相進行等度洗脫,采用薄層色譜監(jiān)測餾分,收集大麻二酚餾分并將其減壓濃縮得到大麻二酚純化液;
步驟五:將所述大麻二酚純化液進行干燥處理,得到白色固體狀大麻二酚產(chǎn)品。
步驟一中所述去除水分是將漢麻花葉在自然條件下晾干或在30-60℃條件下烘干1-4小時,使其水分含量小于5%。
步驟二中所述超臨界co2流體萃取操作流程為液態(tài)co2→高壓泵→萃取釜-進入超臨界狀態(tài)→分離釜ⅰ→分離釜ⅱ→循環(huán)。
步驟二中所述超臨界co2萃取是將100g粉碎后漢麻花葉裝入1l萃取釜進行萃取,萃取過程中co2流體流量為20l/h,萃取釜溫度為45℃,萃取釜壓力為30mpa,分離釜ⅰ、分離釜ⅱ的溫度均為室溫,分離釜ⅰ、分離釜ⅱ的壓力均為6mpa,萃取時間為3h。
步驟二中所述超臨界co2萃取過程中使用無水乙醇作為夾帶劑,無水乙醇用量為500ml。
步驟三中所述大孔吸附樹脂為nka-ⅱ、h-103、dm-130、x-5、d101、xad-16、xad7hp中的一種或幾種;所述大孔吸附樹脂的質(zhì)量與所述上清液的體積之間的料液比為1:5-20;所述吸附在24-26℃條件下震蕩4-20h完成。
步驟三中所述大孔吸附樹脂為dm-130、x-5中的一種或兩種;所述大孔吸附樹脂的質(zhì)量與所述上清液的體積之間的料液比為1:5;所述吸附在25℃條件下震蕩12h完成。
步驟四中所述硅膠為100-400目硅膠;所述流動相中石油醚和乙酸乙酯的體積比為95:5。
步驟四中所述等度洗脫過程中,流動相流速為15ml/min。
步驟五中所述干燥處理方法為真空干燥、冷凍干燥、近紅外干燥、微波干燥中的一種或幾種,其中干燥過程中溫度不超過60℃。
本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、本發(fā)明采用超臨界co2萃取技術(shù),通過控制萃取壓力和溫度來提高超臨界co2流體對大麻二酚的溶解性,從而提高提取率和純度;完成萃取后通過減壓使co2氣化,不殘留溶劑雜質(zhì),利于后續(xù)純化;萃取過程中使用乙醇作為夾帶劑提高了大麻二酚的提取率,且乙醇易于分離,對后續(xù)純化不造成任何影響;萃取過程中不使用有機溶劑,不僅降低了提取成本,更綠色環(huán)保,安全高效。
2、本發(fā)明采用大孔吸附樹脂選擇性吸附大麻二酚,通過合理的控制料液比,實現(xiàn)大麻二酚最大吸附,且洗脫效果好,純化率高,減少了大麻二酚在吸附洗脫過程中的損失;大孔吸附樹脂經(jīng)過再生可重復(fù)利用,使用周期長,降低了大麻二酚分離純化成本。
3、本發(fā)明采用快速純化系統(tǒng)進一步提高大麻二酚純度,通過有效控制洗脫劑的參數(shù),使大麻二酚產(chǎn)品純度更高,同時去除了產(chǎn)品中神經(jīng)毒性成分四氫大麻酚。本發(fā)明純化時間短、效率高,減少了有機試劑的使用,使純化成本降低,環(huán)境污染減小。
4、本發(fā)明提供了一種操作簡單、低毒環(huán)保、產(chǎn)品收率高純度高的提取純化大麻二酚的方法,滿足了漢麻高附加值產(chǎn)品開發(fā)的需要,特別是漢麻中活性成分大麻二酚產(chǎn)品的市場需求,尤其在制藥領(lǐng)域具有非常大的應(yīng)用優(yōu)勢。
附圖說明
圖1是實施例1制得的大麻二酚產(chǎn)品的質(zhì)譜分析(lcms)圖譜;
圖2是實施例1制得的大麻二酚產(chǎn)品的氫譜分析(1hnmr)圖譜;
圖3是實施例1制得的大麻二酚產(chǎn)品的高效液相色譜分析(hplc)圖譜。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明,但并不局限于此,因不同型號超臨界co2萃取裝置和快速純化系統(tǒng)的具體操作方法存在差異,本發(fā)明對使用不同型號裝置從漢麻中提取純化大麻二酚的具體操作不做詳細說明,但其總體思路和流程不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍中。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。
實施例1:本實施例從漢麻中提取純化大麻二酚的方法步驟如下:
步驟一:收割漢麻成熟期花葉,將漢麻花葉在40℃條件下烘干3小時,使其水分含量小于5%,將去除水分的漢麻花葉粉碎待用。
步驟二:將100g粉碎后漢麻花葉裝入1l萃取釜進行萃取,超臨界co2流體萃取操作流程為液態(tài)co2→高壓泵→萃取釜(進入超臨界狀態(tài))→分離釜ⅰ→分離釜ⅱ→循環(huán)。萃取過程中co2流體流量為20l/h,萃取釜溫度為45℃,萃取壓力為30mpa,分離釜ⅰ、分離釜ⅱ的壓力均為6mpa,分離溫度均為室溫,萃取過程中使用無水乙醇作為夾帶劑,無水乙醇用量為500ml,萃取時間為3h,得到大麻二酚浸膏。
將大麻二酚浸膏溶解于無水乙醇得到大麻二酚醇溶液,離心處理大麻二酚醇溶液并收集上清液。
步驟三:將上清液加入到大孔吸附樹脂dm-130中,大孔吸附樹脂質(zhì)量與上清液體積之間的料液比為1:5,在25℃條件下震蕩12h完成吸附;抽濾分離大孔吸附樹脂,收集濾液;用60%乙醇對大孔吸附樹脂進行洗脫,收集洗脫液;用無水乙醇對大孔吸附樹脂進行再生處理;將濾液和洗脫液合并、濃縮,得到大麻二酚濃縮液,經(jīng)高效液相色譜分析所得大麻二酚濃縮液中大麻二酚含量>60%,且未發(fā)現(xiàn)四氫大麻酚成分。
步驟四:將大麻二酚濃縮液樣品加入快速純化系統(tǒng),采用200目硅膠填料分離柱,以正相試劑石油醚和乙酸乙酯作為流動相進行等度洗脫,其中石油醚和乙酸乙酯的體積比為95:5,流動相流速為15ml/min,用薄層色譜監(jiān)測餾分,洗脫開始10分鐘左右收集大麻二酚餾分,直至無大麻二酚成分檢出時停止收集,并將收集到的大麻二酚餾分減壓濃縮得到大麻二酚純化液。
步驟五:大麻二酚純化液在50℃條件下真空干燥3小時,得到白色固體狀大麻二酚產(chǎn)品。
大麻二酚產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表征解析如下:
采用核磁、液質(zhì)聯(lián)用儀對本實施例所得大麻二酚產(chǎn)品進行質(zhì)譜分析(lcms)和氫譜分析(1hnmr),所得大麻二酚產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表征結(jié)果如圖1和圖2所示。
如圖1所示,離子質(zhì)荷比數(shù)值313.3處為大麻二酚的離子峰,272處為大麻二酚的主要碎片峰,488處為大麻二酚脫去-ch2(ch2)3ch3基團的二聚體;
如圖2所示,大麻二酚產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表征如下:
1hnmr(300mhz,dmso),8.64(s,1h),6.01(s,1h),5.09(s,1h),4.45(d,j=23.9hz,1h),3.83(d,j=9.3hz,1h),3.12-2.95(m,1h),2.30(t,j=7.6hz,1h),2.09(d,j=6.8hz,1h),1.91(d,j=15.7hz,1h),1.67(s,1h),1.58(s,3h),1.52-1.39(m,1h),1.36-1.16(m,2h),0.86(t,j=6.8hz,2h)。
通過對本實施例制得的大麻二酚產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)表征解析可以得出,本發(fā)明方法制備的大麻二酚產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正確,含量高,無四氫大麻酚成分。
大麻二酚產(chǎn)品含量檢測方法:
本發(fā)明采用高效液相色譜法對大麻二酚含量進行檢測:色譜條件:色譜柱:c18(150mm×4.6mm,5μm);流動相:甲醇-水(78:22)或者乙腈-水(80:20);流速:1.0ml/min;檢測波長:220nm;柱溫:30℃;進樣量:20μl。在此色譜條件下大麻二酚、δ9-四氫大麻酚的理論板數(shù)均不低于2500,分離度與拖尾因子均符合含量測定要求。
如圖3所示,本實施例制得的大麻二酚產(chǎn)品中大麻二酚含量為98.32%,且無四氫大麻酚成分。
實施例2:本實施例從漢麻中提取純化大麻二酚的方法步驟如下:
步驟一:收割漢麻成熟期花葉,將漢麻花葉在50℃條件下烘干2小時,使其水分含量小于5%,將去除水分的漢麻花葉粉碎待用。
步驟二:將100g粉碎后漢麻花葉裝入1l萃取釜進行萃取,萃取過程中co2流體流量為20l/h,萃取釜溫度為45℃,萃取壓力為30mpa,分離釜ⅰ、分離釜ⅱ的壓力均為6mpa,分離溫度均為室溫,萃取過程中使用無水乙醇作為夾帶劑,無水乙醇用量為500ml,萃取時間為3h,得到大麻二酚浸膏。
將大麻二酚浸膏溶解于無水乙醇得到大麻二酚醇溶液,離心處理大麻二酚醇溶液并收集上清液。
步驟三:將上清液加入到大孔吸附樹脂x-5中,大孔吸附樹脂質(zhì)量與上清液體積之間的料液比為1:5,在24℃條件下震蕩12h完成吸附;抽濾分離大孔吸附樹脂,收集濾液;用60%乙醇對大孔吸附樹脂進行洗脫,收集洗脫液;用無水乙醇對大孔吸附樹脂進行再生處理;將濾液和洗脫液合并、濃縮,得到大麻二酚濃縮液,濃縮液中大麻二酚含量大于60%。
步驟四:將大麻二酚濃縮液樣品加入快速純化系統(tǒng),采用300目硅膠填料分離柱,以正相試劑石油醚和乙酸乙酯作為流動相進行等度洗脫,其中石油醚和乙酸乙酯的體積比為95:5,流動相流速為15ml/min,用薄層色譜監(jiān)測餾分,收集大麻二酚餾分并將其減壓濃縮得到大麻二酚純化液。
步驟五:大麻二酚純化液在50℃條件下真空干燥3小時,得到白色固體狀大麻二酚產(chǎn)品。
實施例3:本實施例從漢麻中提取純化大麻二酚的方法步驟如下:
步驟一:收割漢麻成熟期花葉,將漢麻花葉在30℃條件下烘干4小時,使其水分含量小于5%,將去除水分的漢麻花葉粉碎待用。
步驟二:將100g粉碎后漢麻花葉裝入1l萃取釜進行萃取,萃取過程中co2流體流量為20l/h,萃取釜溫度為45℃,萃取壓力為30mpa,分離釜ⅰ、分離釜ⅱ的壓力均為6mpa,分離溫度均為室溫,萃取過程中使用無水乙醇作為夾帶劑,無水乙醇用量為500ml,萃取時間為3h,得到大麻二酚浸膏。
將大麻二酚浸膏溶解于無水乙醇得到大麻二酚醇溶液,離心處理大麻二酚醇溶液并收集上清液。
步驟三:將上清液加入到大孔吸附樹脂dm-130和x-5中,大孔吸附樹脂質(zhì)量與上清液體積之間的料液比為1:5,在26℃條件下震蕩12h完成吸附;抽濾分離大孔吸附樹脂,收集濾液;用60%乙醇對大孔吸附樹脂進行洗脫,收集洗脫液;用無水乙醇對大孔吸附樹脂進行再生處理;將濾液和洗脫液合并、濃縮,得到大麻二酚濃縮液,濃縮液中大麻二酚含量大于60%。
步驟四:將大麻二酚濃縮液樣品加入快速純化系統(tǒng),采用400目硅膠填料分離柱,以正相試劑石油醚和乙酸乙酯作為流動相進行等度洗脫,其中石油醚和乙酸乙酯的體積比為95:5,流動相流速為15ml/min,用薄層色譜監(jiān)測餾分,收集大麻二酚餾分并將其減壓濃縮得到大麻二酚純化液。
步驟五:大麻二酚純化液在50℃條件下真空干燥3小時,得到白色固體狀大麻二酚產(chǎn)品。