一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法
【专利摘要】一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其包括：先用乙酸乙酯对从虎杖提取白藜芦醇后的工业副产品进行回流提取，弃沉淀，得到提取液；再向提取液中加入碱性溶液，多次萃取，萃取的同时加入氯化钾饱和溶液，直至分层，合并碱性溶液层；然后往碱性溶液层中加入酸性溶液，抽滤，收集沉淀并用去离子水将沉淀洗净，得大黄素粗品；最后利用有机溶剂对大黄素粗品进行结晶与重结晶，获得的晶体挥干溶剂，即得到高纯度的大黄素纯品。本发明提供了一条经济、高效的分离富集大黄素的方法，不仅提高虎杖资源的附加值，促进我国虎杖资源的深度开发与利用，还有利于保护环境，并且为增加企业利润、解决困扰企业已久的大黄素处理问题提供参考。
【专利说明】一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种从虎杖提纯白藜芦醇后的工业副产品中分离和纯化功能性有效成分大黄素的方法。
技术背景
[0002]虎杖为寥科(Polygonaceae)寥属(Polygonum)多年生草本植物，虎杖(Polygonumcuspidatum Sieb.et Zucc.)的根及根莖,主产于江苏、浙江、安徽、广东、广西、四川、云南、河南、江西、福建等地。虎杖含有多种化学成分，如二苯乙烯类(如白藜芦醇等)、蒽醌类(如大黄素等)、酚类、黄酮类、多糖类等，具有活血定痛、清热利湿、止咳化痰等作用，中医临床用于治疗湿热黄疸、肺热咳嗽、疮痈肿毒、关节痹痛、经闭经痛、水火烫伤、跌打损伤等症。
[0003]大黄素为蒽醌类化合物，易溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿等有机溶剂，水溶性差，具有抗肿瘤、抗炎、抑菌、免疫调节、保护肝肾、抗氧化和清除自由基等作用，有很高的药用价值。
[0004]目前我国对于虎杖的研究多集中在对白藜芦醇的研究与开发上。调查研究发现，企业在提纯白藜芦醇过程中产生的工业副产品中含有大黄素，但由于其在副产品内含量相对较低(纯度大约为45%左右)，利用价值并不大，一般企业都将此含大黄素的工业副产品当成废物处理，使得虎杖中大黄素未能得到有效利用，造成了资源的浪费，且污染环境。
[0005]参考文献:
[0006][I]薛岚.中药虎杖的药理研究进展[J].中国中药杂志，2000，25 (11) =651-653 ；
[0007][2]KumarA, DhawansS, Aggarwal BB.Emodin(3-methyl-l, 6, 8-trihydroxyanthraquinone)inhibits TNF-1nduced NF-kB activat1n, IkB degradat1n, and express1nof cell surface adhes1n protein in human vadcular endothlelical cells [J].0ncogene, 1998, 17(7):913-918 ；
[0008][3]展玉涛，卫新革，陈颖伟，等.大黄素对肝纤维化大鼠血清透明质酸的影响[J].中西医结合肝病杂志，1999，9 (4):27 ；
[0009][4]刘冠贤，叶任高，谭志明，等.大黄素延缓狼疮性肾炎肾间质纤维化作用的研究[J].中国实验临床免疫学杂志，1999，11 (3):24-27 ；
[0010][5]Huang SS,Yeh SF, Hong CY.Effect of anthraquinone derivatives on lipidperoxidat1n in rat heart mitochondria:Structure-activity relat1nship[J].JNat Prod, 1995, 58(9):1365-1371 ；
[0011][6]吴建新，徐家裕，袁耀宗.大黄素与善得定对重症胰腺炎胰缺血的影响及机制[J].中国中西医结合杂志，1997，17(6):356-359。
【发明内容】
[0012]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种简单高效、低成本并适宜于工业化生产的从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中提取纯化大黄素的方法。
[0013]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其包括:先用乙酸乙酯对从虎杖提取白藜芦醇后的工业副产品进行回流提取，弃沉淀，得到提取液；再向提取液中加入碱性溶液，多次萃取，萃取的同时加入氯化钾饱和溶液，直至分层，合并碱性溶液层；然后往碱性溶液层中加入酸性溶液，抽滤，收集沉淀并用去离子水将沉淀洗净，得大黄素粗品；最后利用有机溶剂对大黄素粗品进行结晶与重结晶，获得的晶体挥干溶剂，即得到高纯度的大黄素纯品。
[0014]上述从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法更为具体的步骤如下:
[0015](I)回流提取:采用8?10倍量的乙酸乙酯对从虎杖提取白藜芦醇后的工业副产品进行回流提取，水浴温度为80?90°C (微沸)；时间3?4h，抽滤，弃沉淀，收集提取液，并将提取液水浴保温，水浴温度为85?95°C。其中用到的乙酸乙酯为分析纯。
[0016](2)碱提萃取:用1.5?2.5倍量质量百分比浓度为4%?8%的碱性溶液对提取液进行萃取，萃取的同时加入0.1?0.3倍量的氯化钾饱和溶液，直至分层，收集碱性溶液层。按上述方法继续萃取2?3次，合并碱性溶液层。
[0017]上述碱性溶液为质量百分比浓度3%?8%的碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠或磷酸氢二钠溶液，碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠皆为分析纯。
[0018](3)酸液沉淀:往萃取液中加入质量百分比浓度5?10%酸性溶液，并不断搅拌，至pH值为2.0?4.5，室温静置30?40mim，析出沉淀。
[0019]上述酸性溶液为5?10%的盐酸、硫酸或是磷酸溶液，盐酸、硫酸与磷酸皆为分析纯。
[0020](4)收集沉淀:倒去上清液，小心收集沉淀，并用2?3倍去离子水小心冲洗沉淀2次，使沉淀干燥，即得大黄素粗品。
[0021]使沉淀干燥的方法:冷冻干燥或烘箱干燥。冷冻干燥的方法为将洗净的沉淀于-21°C预冻10-24h，真空条件下，于冷冻干燥机上进行冷冻干燥。烘箱干燥的方法为将沉淀置于烘箱中，温度40?50°C，时间为I?2h。
[0022](6)结晶与重结晶:将大黄素粗品溶解在有机溶剂中，最大浓度溶解，或是真空旋转蒸发(水浴温度低于50°C)至刚好生成沉淀为止，室温或是放入冰箱进行结晶。3?7天后，待结晶物不再生长时，真空抽滤，并用2?3倍去离子水小心冲洗晶体2次，得大黄素晶体。可将所获晶体按上述方法进行重结晶，获得更高纯度的大黄素晶体。
[0023]上述有机溶剂为甲醇、冰乙酸、乙酸乙酯、丙酮。甲醇、冰乙酸、乙酸乙酯、丙酮皆为分析纯。
[0024]本发明的优点在于以工业生产白藜芦醇过程中的副产品为原料，对其中的大黄素进行纯化，建立了白藜芦醇生产副产品中大黄素的精制方法，使大黄素的纯度大幅提高至80%以上，不仅提高了虎杖资源的附加值，促进了我国虎杖资源的深度开发与利用，还有利于保护环境，并且为增加企业利润、解决困扰企业已久的大黄素处理问题提供参考。本发明采用溶剂提取工艺、碱提酸沉工艺、结晶与重结晶工艺，有效提高了提取率与回收率。本发明采用低温冷冻干燥、低温旋转蒸发、常温或冰箱冷冻结晶等低温处理技术，大大降低了大黄素产品的降解问题。
[0025]本发明区别于传统的提取、分离和纯化方法的特点是该方法操作条件温和，生产工艺简单，周期短，有机溶剂残留低，能耗低，生产成本低，所获得的大黄素外观和品质较佳。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明工艺流程图。
[0027]图2为大黄素产品含量分析HPLC图谱(冰乙酸)。
[0028]图3为大黄素产品含量分析HPLC图谱(甲醇)
[0029]图4为大黄素产品含量分析HPLC图谱(丙酮)
[0030]图5为大黄素产品含量分析HPLC图谱(乙酸乙酯)
【具体实施方式】
[0031]以下，本发明将以实施例进一步说明。
[0032]实施例1:
[0033]取白藜芦醇生产副产品100g，用SOOmL的乙酸乙酯进行回流提取，水浴温度为90°C，提取时间4h，过滤，弃沉淀，得提取液。用90°C的水对提取液进行水浴保温。往提取液中依次加入1.6L的4%碳酸钠溶液与80mL的氯化钾饱和溶液，分层后收集碳酸钠溶液层。然后再往乙酸乙酯层中依次加入800mL的4%碳酸钠溶液与80mL的氯化钾饱和溶液，直至分层，收集碳酸钠溶液层，弃乙酸乙酯层，合并碳酸钠溶液层溶液。往碳酸钠溶液中加入10% HCl溶液，并不断搅拌，至溶液pH值为2.0，静置30min。过滤，用70mL的去离子水洗涤沉淀2次。将沉淀置于烘箱中进行干燥，干燥温度为45°C，干燥时间lh，沉淀重37.64g。将干燥后的沉淀用冰乙酸最大浓度溶解，静置析晶。室温放置，室温温度为25°C?30°C，I天后观察到有小的橙黄色针状结晶生成，4天后结晶生长不再明显，过滤，然后用40mL的去离子水清洗结晶2次，晶体重18.75g。将晶体用冰乙酸最大浓度溶解，静置析晶。室温放置，室温温度为25V?30°C，I天后观察到有小的橙黄色针状结晶生成，4天后结晶生长不再明显。过滤，然后用20mL的去离子水清洗结晶2次，重结晶晶体重9.0lgo
[0034]产品HPLC检测方法为:色谱柱:C18反相色谱柱(150mmX4.6mm, 5 μ m);流动相:甲醇:0.1 %磷酸(80:20);流速:lml/min ;柱温:30°C ;检测波长:254nm ;进样量:10 μ L。具体操作如下:取1mg大黄素晶体，溶解于50mL甲醇溶液中，0.45 μπι微孔滤膜过滤，取10 μ L进行检测。检测结果如图2所示，大黄素的含量为87.22%。
[0035]实施例2:
[0036]取白藜芦醇生产副产品0.5kg，用4.5L的乙酸乙酯进行回流提取，水浴温度为85°C，提取时间3.5h，过滤，弃残渣，得提取液。用85°C的水对提取液进行水浴保温。往提取液中依次加入9L的6%碳酸氢钠溶液与0.9L的氯化钾饱和溶液，分层后收集碳酸氢钠层。然后往乙酸乙酯层中依次加入8L的6%碳酸氢钠溶液与0.8L的氯化钾饱和溶液，直至分层，收集碳酸氢钠层。然后再往乙酸乙酯层中依次加入7L的6%碳酸氢钠溶液与0.7L的氯化钾饱和溶液，直至分层，收集碳酸氢钠层，弃乙酸乙酯层，合并碳酸氢钠层溶液。往碳酸氢钠层溶液中加入6%硫酸溶液，至溶液pH值为3.5，静置30min。过滤，用300mL的去离子水洗涤沉淀2次。将洗净的沉淀于_21°C预冻12h，真空条件下，于冷冻干燥机上进行冷冻干燥，沉淀重162.59g。将干燥后的沉淀用甲醇最大浓度溶解，静置析晶。室温放置，室温为25V?30°C，I天后观察到有小的黄色针状结晶生成，7天后结晶生长不再明显。过滤，然后用150mL的去离子水清洗结晶2次，晶体的重量为81.71g。将晶体用甲醇按上述方法进行重结晶，得重结晶晶体。用10mL去离子水清洗晶体2次，晶体的重量为52.24g。产品经HPLC检测，检测结果如图3所示，检测方法与实施例1相同，大黄素的含量为82.22%。
[0037]实施例3:
[0038]取白藜芦醇生产副产品10gj IL的乙酸乙酯进行回流提取，水浴温度为90°C，提取时间3h，过滤，弃残渣，得提取液。用90°C的水对提取液进行水浴保温。往提取液中依次加入2.5L的8%磷酸二氢钠溶液与0.3L的氯化钾饱和溶液，分层后收集磷酸二氢钠层。然后再往乙酸乙酯层中依次加入1.5L的8%磷酸二氢钠溶液与0.3L的氯化钾饱和溶液，直至分层，收集磷酸二氢钠层，弃乙酸乙酯层。合并磷酸二氢钠层溶液。往磷酸二氢钠层溶液中加入8%磷酸溶液，并不断搅拌，至溶液pH值为4.5，静置35min。过滤沉淀，用80mL的去离子水洗涤沉淀2次。将洗净的沉淀于_21°C预冻12h，真空条件下，于冷冻干燥机上进行冷冻干燥，沉淀重33.59g。将干燥后的沉淀用丙酮最大浓度溶解，静置于-10°C冰箱中析晶。I天后观察到有小的橙黄色针状结晶生成，5天后结晶生长不再明显时过滤，然后用40mL的去离子水清洗结晶2次，晶体的重量为17.1lg0产品经HPLC检测，检测结果如图4所不，检测方法与实施例1相同，大黄素的含量为81.97%。
[0039]实施例4:
[0040]取白藜芦醇生产副产品200g，用2L的乙酸乙酯进行回流提取，水浴温度为80°C，提取时间4h，过滤，弃残渣，得提取液。用80°C的水对提取液进行水浴保温。往提取液中依次加入5L的6%磷酸氢二钠溶液与0.4L的氯化钾饱和溶液，分层后收集磷酸氢二钠层。按以上方法继续萃取2次，收集磷酸氢二钠层，弃乙酸乙酯层。合并磷酸氢二钠层溶液，往磷酸氢二钠层溶液中加入8%磷酸溶液，并不断搅拌，至pH值为2.0，静置40min。过滤沉淀，用SOmL的去离子水洗涤沉淀2次。将洗净的沉淀于_21°C预冻12h，真空条件下，于冷冻干燥机上进行冷冻干燥，沉淀重81.71g。将干燥后的沉淀用乙酸乙酯溶解，真空旋转蒸发至刚好生成沉淀为止，水浴温度为45°C。让后将溶液静置于-10°C冰箱中析晶。I天后观察到有小的橙黄色针状结晶生成，6天后结晶生长不再明显时过滤，然后用120mL的去离子水清洗结晶2次，晶体的重量为46.67g。将晶体用乙酸乙酯重结晶一次，待结晶生长不再明显后过滤，用40mL去离子水清洗结晶2次，重结晶晶体的重量为22.89g。产品经HPLC检测，检测结果如图5所示，检测方法与实施例1相同，大黄素的含量为85.70%。
【权利要求】
1.一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于包括:先用乙酸乙酯对从虎杖提取白藜芦醇后的工业副产品进行回流提取，弃沉淀，得到提取液；再向提取液中加入碱性溶液，多次萃取，萃取的同时加入氯化钾饱和溶液，直至分层，合并碱性溶液层；然后往碱性溶液层中加入酸性溶液，抽滤，收集沉淀并用去离子水将沉淀洗净，得大黄素粗品；最后利用有机溶剂对大黄素粗品进行结晶与重结晶，获得的晶体挥干溶剂，即得到高纯度的大黄素纯品。
2.根据权利要求1所述的一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于具体的步骤如下: 1)采用8?10倍量的乙酸乙酯对从虎杖提取白藜芦醇后的工业副产品进行回流提取，水浴温度为80?90°C，水浴时间3?4h，抽滤，弃沉淀，收集提取液，并将提取液水浴保温，水浴温度为85?95°C ; 2)用1.5?2.5倍量质量百分比浓度为4%?8%的碱性溶液对提取液进行萃取，萃取的同时加入0.1?0.3倍量的氯化钾饱和溶液，直至分层，收集碱性溶液层，按此方法继续萃取2?3次，合并碱性溶液层； 3)往碱性溶液层中加入质量百分比浓度为5?10%的酸性溶液，并不断搅拌，至pH值为2.0?4.5，室温静置30?40mim，析出沉淀； 4)倒去上清液，小心收集沉淀，并用2?3倍去离子水小心冲洗沉淀2次，使沉淀干燥，即得大黄素粗品； 5)将大黄素粗品溶解在有机溶剂中，最大浓度溶解，或是真空旋转蒸发至刚好生成沉淀为止，室温或是放入冰箱进行结晶，3?7天后，待结晶物不再生长时，真空抽滤，并用2?3倍去离子水小心冲洗晶体2次，得大黄素晶体。
3.根据权利要求2所述的一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于，将所获得的大黄素晶体按上述步骤(5)的方法进行重结晶，获得更高纯度的大黄素晶体。
4.根据权利要求2所述的一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于，所述乙酸乙酯为分析纯。
5.根据权利要求2所述的一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于，所述碱性溶液为质量百分比浓度3%?8%的碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠或磷酸氢二钠溶液，碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠皆为分析纯。
6.根据权利要求2所述的一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于，所述酸性溶液为质量百分比浓度为5?10%的盐酸、硫酸或是磷酸溶液，盐酸、硫酸与磷酸皆为分析纯。
7.根据权利要求2所述的一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于，所述使沉淀干燥的方法为冷冻干燥法，其将洗净的沉淀于_21°C预冻10-24h，真空条件下，于冷冻干燥机上进行冷冻干燥。
8.根据权利要求2所述的一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于，所述使沉淀干燥的方法为烘箱干燥法，其将沉淀置于烘箱中，温度40?50°C，时间为I?2h。
9.根据权利要求2所述的一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于，所述真空旋转蒸发的水浴温度低于50°C。
10.根据权利要求1或2所述的一种从虎杖提取白藜芦醇后的副产品中纯化大黄素的方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、冰乙酸、乙酸乙酯、丙酮，甲醇、冰乙酸、乙酸乙酯、丙酮皆为分析纯。
【文档编号】C07C46/10GK104447270SQ201410735398
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】田娜, 胡俊, 李海, 李嘉伟 申请人:湖南农业大学