一种高效增量提取大麻二酚的方法与流程

本发明涉及天然产物提取技术领域，尤其涉及一种高效增量提取大麻二酚的方法。

背景技术：

大麻是一种重要的传统药用植物，中国现存最早的药书《神农本草经》中就有关于大麻的记载，大麻二酚是大麻的主要有效成分之一。

大麻二酚没有成瘾性，无精神与神经毒性；并且大麻二酚可阻断四氢大麻酚对人体神经系统的影响，有效消除四氢大麻酚产生的致幻作用，因此被称为“反毒品化合物”。大麻二酚具有抗惊厥、抗呕吐、抗痉挛、抗抑郁、抗焦虑、缓解疲劳、抗菌、抗炎、抗氧化、抗癫痫、抗风湿、抗癌、抑制神经胶质瘤细胞转移、抗多发性动脉硬化、预防心肌梗死、抗血栓、降血脂、止痛、镇静与安眠等作用，而且可用于治疗新生儿缺氧缺血性脑病、改善学习记忆等，可用于药品、保健品、食品及日化品等多个领域。近些年来，含有大麻二酚的各种药品、食品、饮料、调味剂纷纷问世，应用日益广泛。

大麻二酚几乎不溶于水，也不溶于质量分数10％的氢氧化钠溶液，溶于乙醇、甲醇、乙醚、苯、氯仿及石油醚等有机溶剂。目前，大麻二酚一般由烘干的大麻花叶直接经有机溶剂萃取法或者超临界二氧化碳萃取法提取得到。其中，有机溶剂萃取法是提取大麻二酚最常用的方法，其主要优点是操作简便、对设备的要求低和能耗低，不足之处在于有机溶剂易残留、溶剂溶解能力为定值，导致大麻二酚提取率不高。超临界二氧化碳萃取法的主要优点在于分离范围广，并且可以通过改变温度和压力来实现对萃取剂溶解能力的调节，但是超临界二氧化碳萃取法的主要问题是设备要求高、能耗大、仪器清洗困难，并且难以规模化生产。而且，大麻提取物粗品中杂质含量会直接影响后续的纯化效率，当大麻提取物粗品中杂质含量高时，不利于提高大麻二酚提取物的纯度。因此，如何提高大麻二酚的提取率和纯度是本领域亟待解决的技术问题。

专利cn109988060a公开了一种大麻二酚的提取方法，其从水酶液中萃取得到大麻二酚，但是大麻二酚不溶于水，导致上述方法存在萃取不完全甚至难于实际实施的问题。本发明提供了一种从水预处理后的固体物料中提取大麻二酚的方法，本发明提供的方法能够充分提取得到大麻二酚，有效提高了大麻二酚的提取效果。

技术实现要素：

本发明提供了一种高效增量提取大麻二酚的方法，包括以下步骤：

(1)将大麻进行预处理，得到固体物料；

所述水预处理包括以下两种并列的方法：

第一种方法：将大麻与溶剂混合后加热，然后过滤去溶剂，得到固体物料；所述溶剂包括水、弱酸水溶液或弱碱水溶液；

第二种方法：将大麻与溶剂混合后超声，然后除去溶剂，得到固体物料；所述溶剂包括水、弱酸水溶液或弱碱水溶液；

(2)将所述固体物料经有机溶剂提取，得到大麻二酚提取物；

(3)将所述大麻二酚提取物经真空柱层析处理，得到大麻二酚。

优选的，所述步骤(1)第一种方法和第二种方法中，所述溶剂中含有有机溶剂成分，所述溶剂中有机溶剂的体积分数≤10％。

优选的，所述步骤(1)第一种方法和第二种方法中弱酸水溶液的ph值为3～6；所述弱碱水溶液的ph值≤10。

优选的，所述步骤(1)第一种方法中大麻与溶剂的比例为1g:3～30ml，加热的时间为10～180min。

优选的，所述步骤(1)第二种方法中大麻与溶剂的比例为1g:3～30ml，超声的温度为50～90℃，超声的时间为10～120min。

优选的，所述步骤(2)中提取的温度为50～130℃，提取的时间为10～120min，所述提取在避光条件下进行。

优选的，所述步骤(2)中有机溶剂，其特征在于优选包括醇类、酯类、酮类、醚类、烷烃和芳香烃中的一种或多种。

优选的，所述步骤(3)中真空柱层析的洗脱剂为石油醚，或者为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂；所述石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂中石油醚和乙酸乙酯的体积比为15:1～20:1。

优选的，当洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂时，采用梯度洗脱程序，所述梯度洗脱程序中，石油醚和乙酸乙酯的体积比由20:1依次递减为15:1，递减幅度为5％～10％；梯度洗脱程序中，每个比例下的洗脱剂用量独立地为2～4倍柱体积。

优选的，真空柱层析处理完成后，对收集的洗脱液进行浓缩处理，再真空蒸馏，得到大麻二酚粗品，重结晶得大麻二酚；所述重结晶的方法为：将大麻二酚粗品超声溶解在溶剂中，然后在-10～-50℃下冷却，析出晶体，过滤干燥得到大麻二酚纯品。

本发明提供了一种大麻二酚的提取方法，本发明提供的提取方法包括以下步骤：将大麻进行水预处理，得到固体物料；所述水预处理包括：将大麻与溶剂混合后加热或超声，然后除去溶剂，得到固体物料；所述溶剂包括水、弱酸水溶液或弱碱水溶液；将所述固体物料经有机溶剂提取，得到大麻二酚提取物；将所述大麻二酚提取物经真空柱层析处理，得到大麻二酚。本发明提供的方法在水预处理过程中，大麻中的部分化合物(目前不清楚是何种物质)转化为大麻二酚，大麻二酚存在于得到的固体物料中。本发明水预处理有利于提高大麻二酚的浸出率和转化率，大大提高了下一步从固体物料中再提取出大麻二酚的产出量；而且在水预处理过程中除去了水溶性杂质，减少了高温导致大麻二酚转化为四氢大麻酚杂质的机会，有利于提高真空蒸馏纯化效率，提高产品纯度。实施例结果表明，本发明提供的方法得到的大麻二酚为原大麻中大麻二酚含量的2倍～5倍，且纯度较高。

附图说明

图1为实施例1-1得到的大麻二酚乙醇提取物的hplc图谱以及实施例1-1水预处理水浸膏样的hplc图谱；

图2为实施例1-1得到的大麻二酚乙醇提取物的hplc图谱以及对比例1得到的大麻二酚乙醇提取液的hplc图谱；

图3为实施例1-1得到的大麻二酚乙醇提取物的hplc图谱、对比例1得到的大麻二酚乙醇提取物的hplc图谱以及实施例1-1水预处理水浸膏样的hplc图谱。

具体实施方式

本发明提供了一种高效增量提取大麻二酚的方法，包括以下步骤：

(1)将大麻进行水预处理，得到固体物料；

所述水预处理包括以下两种并列的方法：

第一种方法：将大麻与溶剂混合后加热，然后除去溶剂，得到固体物料；所述溶剂包括水、弱酸水溶液或弱碱水溶液；

第二种方法：将大麻与溶剂混合后超声，然后除去溶剂，得到固体物料；所述溶剂包括水、弱酸水溶液或弱碱水溶液；

(2)将所述固体物料经有机溶剂提取，得到大麻二酚提取物；

(3)将所述大麻二酚提取物经真空柱层析处理，得到大麻二酚。

本发明将大麻进行水预处理，得到固体物料。

在本发明中，所述水预处理包括以下两种方法：

第一种方法：将大麻与溶剂混合后加热，然后过滤除去溶剂，得到固体物料。

本发明将大麻与溶剂混合后加热，然后过滤除去溶剂。在本发明中，所述大麻优选包括大麻花叶、大麻籽或大麻整株植株；所述大麻可为新鲜的大麻，也可以为经过干燥处理后的大麻。在本发明中，所述溶剂优选包括水、弱酸水溶液或弱碱水溶液，所述弱酸水溶液的ph值优选为3～6，进一步优选为3.5～5.5，更优选为4～5，所述弱碱水溶液的ph值优选≤10，进一步优选为7.5～10，更优选为8～9.5。在本发明中，所述溶剂中优选还可以含有有机溶剂成分，所述溶剂中有机溶剂的体积分数优选≤10％，更优选≤5％；所述有机溶剂成分优选包括醇类、酯类、酮醛类、醚类、烷烃类和芳香烃类中的一种或多种。在本发明中，所述大麻与溶剂的比例优选为1g:3～30ml，更优选为1g:5～28ml，更进一步优选为1g:10～20ml。在本发明中，所述加热的温度优选≥80℃，进一步优选为80～140℃，更优选为110～130℃；所述加热的时间优选为10～180min，进一步优选为10～100min，更优选为50～80min。在本发明中，所述除去溶剂的方法优选为过滤。本发明在大麻与溶剂加热过程中，大麻中的部分化合物(目前不清楚是何种物质)转化为大麻二酚，大麻二酚不溶于上述溶剂，存在于得到的固体物料中。本发明通过对大麻进行水预处理，最终有效提高了大麻二酚的产量。

本发明优选重复进行与溶剂混合后加热以及过滤除去溶剂的步骤，所述重复的次数优选为至少1次，更优选为1～2次。本发明通过重复进行上述加热以及过滤除去溶剂的步骤，有利于使大麻中的相关物质充分转化为大麻二酚，进而最终提高大麻二酚的产量。

第二种方法：将大麻与溶剂混合后超声，然后过滤除去溶剂，得到固体物料。

在本发明中，所述大麻优选包括大麻花叶、大麻籽或大麻整株植株；所述大麻可为新鲜的大麻，也可以为经过干燥处理后的大麻。在本发明中，所述溶剂优选包括水、弱酸水溶液或弱碱水溶液，所述弱酸水溶液的ph值优选为3～6，进一步优选为3.5～5.5，更优选为4～5，所述弱碱水溶液的ph值优选≤10，进一步优选为7.5～10，更优选为8～9.5。在本发明中，所述溶剂中优选还可以含有有机溶剂成分，所述溶剂中有机溶剂的体积分数优选≤10％，更优选≤5％。在本发明中，所述大麻与溶剂的比例优选为1g:3～30ml，更优选为1g:5～28ml，更进一步优选为1g:10～20ml。在本发明中，所述超声的温度优选为50～95℃，更优选为80～90℃；所述超声的时间优选为10～120min，更优选为60～90min；所述超声的功率优选为0.3～20kw，更优选为1～10kw，更进一步优选为1～3kw；所述超声的频率优选为20khz～40khz。在本发明中，所述除去溶剂的方法优选为过滤。本发明在大麻与溶剂超声过程中，大麻中的部分相关化合物转化为大麻二酚，大麻二酚难溶于上述溶剂，存在于得到的固体物料中。本发明通过对大麻进行水预处理，最终有效提高了大麻二酚的产量。

本发明优选重复进行与溶剂混合后超声以及过滤去溶剂的步骤，所述重复的次数优选为至少1次，更优选为1～2次。本发明通过重复进行上述混合后超声以及过滤去溶剂的步骤，有利于使大麻中的相关物质充分转化为大麻二酚，进而提高最终大麻二酚的产量。

本发明经上述两种水预处理方法得到固体物料后，再用有机溶剂提取，过滤得到提取液。提取液经蒸馏、干燥得到大麻二酚提取物。

在本发明中，所述有机溶剂优选包括醇类、酯类、酮类、醚类、烷烃和、芳香烃中的一种或多种，更优选包括乙醇、甲醇、乙醚、苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、丁醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正己烷和石油醚这些溶剂中的一种或多种。

在本发明中，所述提取优选包括超声提取或加热提取，当采用超声提取时，所述超声的温度优选为80～90℃，超声的功率优选为1kw～10kw，更优选为2～8kw，超声的频率优选为20khz～40khz，更优选为25～35khz，超声的时间优选为10～120min，进一步优选为20～100min，更优选为40～80min；当采用加热提取时，所述提取的温度优选为80～130℃，进一步优选为90～120℃，更优选为100～110℃，提取的时间优选为10～120min，进一步优选为20～100min，更优选为40～80min。在本发明中，提取在全程避光的条件下进行。

提取完成后，本发明优选将得到的提取液依次进行浓缩、真空蒸馏和干燥处理，得到提取物。本发明对浓缩、真空蒸馏和干燥的具体实施方式没有特别要求，采用本领域技术人员的常规方法即可。

得到大麻二酚提物后，本发明将所述大麻二酚提取物经真空柱层析处理，得到大麻二酚。

在本发明中，所述真空柱层析处理用洗脱剂优选为石油醚，或者为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，所述石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂中石油醚和乙酸乙酯的体积比优选为20:1～15:1。在本发明中，当洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂时，采用梯度洗脱程序，所述梯度洗脱程序中，石油醚和乙酸乙酯的体积比优选由20:1依次递减为15:1，递减幅度为5％～10％，例如，石油醚和乙酸乙酯的的体积比依次为20:1、19:1、18:1、17:1、16:1、15:1；梯度洗脱程序中，每个比例下的洗脱剂用量独立地优选为2～4倍柱体积，更优选为3倍柱体积。本发明优选在梯度洗脱前，先用石油醚洗脱，再进行梯度洗脱。在本发明中，所述真空柱层析处理的具体实施方法优选为：将大麻二酚提取物溶于适量溶剂后硅胶拌样，晾干，拌样添加到溶剂润湿的硅胶柱上，开启真空，抽干硅胶层溶剂，石油醚间隔洗脱后进行梯度洗脱，hplc跟踪流下来的洗脱剂成分，收集合并大麻二酚的高含量洗脱液。

真空柱层析处理完成后，本发明对收集的洗脱液进行浓缩处理，真空蒸馏得到大麻二酚粗品；将所述大麻二酚粗品进行重结晶，得到大麻二酚。本发明对浓缩处理的具体实施方式没有特别要求，采用本领域技术人员熟知的方法即可。所述重结晶的方法优选为：将大麻二酚粗品与适量极性有机溶剂超声混合，然后在-50～-10℃下冷却，优选为-40～-20℃，析出晶体，得到大麻二酚，晶体中大麻二酚的质量含量可达99％；所述大麻二酚粗品与有机溶剂的用量比优选为1g:1～5ml，超声混合使大麻二酚粗品能够充分溶解在有机溶剂中，所述有机溶剂优选包括乙醇、丙酮、石油醚和正己烷中的一种或多种，最优选为石油醚。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1-1

取新鲜大麻枝叶100克，大麻二酚质量含量为4.2％(由hplc检测得到)，粉碎，加入1l水，加热回流1.5h，然后过滤，得到滤液和固体物料，然后向固体物料中再加入0.5l水加热回流1.5h，过滤，得到滤液和固体物料，合并二次滤液；将滤液蒸干，得到水预处理水浸膏11g，大麻二酚含量为0.05％。

向过滤得到的固体物料中加入1l乙醇，加热回流提取1h，过滤得到大麻二酚乙醇提取液，减压浓缩干燥后，得大麻二酚提取物18g；大麻二酚提取物中大麻二酚的质量含量为48.46％。

称量10g大麻二酚提取物，甲醇溶解后硅胶拌样，晾干；称量层析用硅胶300g，干法装柱，用石油醚润湿硅胶，真空抽干；在真空条件下石油醚间隔洗脱后，采用石油醚和乙酸乙酯的混合液进行梯度洗脱；梯度洗脱程序为：石油醚和乙酸乙酯的体积比优选由20:1依次递减为15:1，递减幅度为5％，梯度洗脱程序中，每个比例下的洗脱剂用量为3倍柱体积；等份收集；hplc跟踪检测；收取合并含有大麻二酚的洗脱液，浓缩除去溶剂后，真空蒸馏，得到大麻二酚4.86g，纯度为92.58％；然后将大麻二酚粗品与石油醚超声混合10min，大麻二酚粗品与石油醚的用量比为1g:2ml，然后在-10℃下冷却，析出晶体，过滤干燥得到大麻二酚纯品3.99g，纯度为99.32％。

对实施例1-1水预处理后得到的水预处理水浸膏进行hplc检测，检测方法为：将水预处理后得到的二次滤液合并液进行蒸干，得到水预处理水浸膏，采用hplc检测水预处理后的水浸膏中大麻二酚含量。另外对实施例1-1乙醇提取后得到的大麻二酚乙醇提取液进行hplc测试，测试结果如图1所示。图1中样品c图谱为水预处理水浸膏样的hplc图谱；样品a图谱为大麻二酚乙醇提取液的hplc图谱；图1中的cbd指的是大麻二酚。由图1中样品c图谱可知，本发明通过水预处理，将可溶性杂质转移到滤液中，减少了杂质对后续提取过程的影响，而且水预处理得到的滤液中大麻二酚含量较低，水预处理过程不会造成大麻二酚的损失。由图1中样品a图谱可知，本发明先通过水预处理，再进行乙醇提取得到大麻二酚乙醇提取物中大麻二酚含量较高。

实施例1-2

取新鲜大麻枝叶100克，大麻二酚质量含量为4.2％(由hplc检测得到)，粉碎，加入1l水，在80℃超声提取1h，超声频率28khz，然后过滤，得到滤液和固体物料，将其中滤液中蒸干，干燥后得到的水预处理水浸膏12.3g，大麻二酚质含量为0.0019％；

向干燥后的固体物料中加入1l乙醇，在70℃超声提取1h，其中超声提取的功率为1kw，超声频率为28khz，得到大麻二酚乙醇提取液，减压浓缩干燥后，得大麻二酚提取物17.3g，大麻二酚的含量为50.92％。

对比例1

取新鲜大麻枝叶100克，大麻二酚质量含量为4.2％(由hplc检测得到)，粉碎，加入1l乙醇混合，70℃超声提取1h，超声频率28khz，获得大麻二酚乙醇提取液，减压浓缩干燥后，得大麻二酚提取物26.1g，大麻二酚提取物中大麻二酚的含量为16.00％。

将对比例1得到的大麻二酚乙醇提取物进行hplc测试，并与实施例1-1经过水预处理后再进行乙醇提取得到大麻二酚乙醇提取物的hplc图谱进行对比，如图2所示。图2中样品b图谱为对比例1大麻二酚乙醇提取物的hplc图谱，由图2可知，本发明通过水预处理后再进行乙醇提取，有效提高了提取物中大麻二酚的含量。

为了更直观地对不同提取方式得大麻提取物的hplc图谱进行比较，将样品a图谱、样品b图谱和样品c图谱放到一个谱图中进行比较，如图3所示。由图3可以看出，本发明提供的方法能有效除去水溶性杂质，得到的大麻提取物中大麻二酚含量较高。

从实施例1-1、实施例1-2以及对比例1可以看出，在实施例1-1中，100克新鲜枝叶中大麻二酚含量为4.20g，经在水中预处理处理后，再用乙醇提取得到的提取物大麻二酚总量为8.72g，是原大麻二酚含量的2.07倍；在实施例1-2中，100克新鲜枝叶中大麻二酚总量为4.20g，在80℃超声波水处理1h后再用乙醇超声提取，得大麻二酚总量为8.80g，相当于原大麻二酚含量的2.09倍；而在对比例1中直接用乙醇提取，药材中的大麻二酚产量没有明显的变化。这些结果表明，新鲜大麻枝叶经水加热或超声水预处理后，再用乙醇提取，药材中的大麻二酚产量明显提高，相当于原药材中大麻二酚含量的2倍多。

实施例2-1

取干燥的工业大麻枝叶450g，大麻二酚含量为0.12％(由hplc检测得到)，粉碎至40目；加入9l水，加热回流1.5h，过滤，得到滤液和固体物料，向固体物料中再加入4.5l水，加热回流1.5h，过滤，得到滤液和固体物料；其中两次滤液的混合液中检测不含大麻二酚；

向固体物料中加入4.5l乙醇，在70℃超声提取1h，超声频率28khz，获得大麻二酚乙醇提取液，减压蒸馏干燥后得大麻二酚提取物52g，大麻二酚提取物中大麻二酚的含量为4.85％。

实施例2-2

取105℃烘干4h的大麻枝叶100g，大麻二酚质量含量为0.12％(由hplc检测得到)，粉碎至40目，加入1l体积分数为5％的乙醇水溶液，加热回流沸腾1.5h，提取液过滤，得到滤液和固体物料；向固体物料中再加入500ml体积浓度为5％的乙醇水溶液，加热回流沸腾1.5h，提取液过滤，得到滤液和固体物料；其中两次滤液的混合液中检测不含大麻二酚；

向固体物料中加入1l乙醇，70℃超声波提取1h，超声波频率28khz，获得大麻二酚乙醇提取液，减压蒸馏干燥后得大麻二酚提取物48g，大麻二酚提取物中大麻二酚的含量为1.06％。

对比例2

取干燥的工业大麻枝叶450g，大麻二酚质量含量为0.12％(由hplc检测得到)，粉碎至40目，加入4.5l乙醇，在70℃超声波提取1h，超声频率28khz，获得大麻二酚乙醇提取液，减压蒸馏干燥后得大麻乙醇提取物63g，大麻乙醇提取物中大麻二酚的含量为0.86％。

从实施例2-1、实施例2-2以及对比例2可以看出，实施例2-1中，工业大麻枝叶粉末经水加热回流处理后再乙醇提取，原药材中的大麻二酚总量由0.54g增加至2.52g，是原来大麻二酚含量的4.67倍；实施例2-2中，工业大麻枝叶粉末在含5％乙醇的水溶液中加热回流处理后，原药材中的大麻二酚总量由0.12g增加至0.51g，相当于原来大麻二酚含量的4.25倍；而对比例2直接用乙醇提取，药材中的大麻二酚总量没有明显变化。

实施例3

取大麻新鲜枝叶5kg，大麻二酚含量为4.2％(由hplc检测得到)，粉碎，将粉碎后的物料放入多功能超声提取设备内，加入50l水，加热沸腾1.5h，过滤，得到滤液和固料物料，向固体物料中再加入25l水，加热沸腾1.5h，过滤，得到滤液和固体物料；将两次过滤的滤液合并后，经检测滤液中不含大麻二酚；将两次合并滤液蒸干，重量为536g。

将固体物料与50l乙醇混合，加热回流提取1h，冷却后过滤，获得大麻乙醇提取液，经减压浓缩处理后，干燥得水预处理后大麻乙醇提取物721g，其中大麻二酚的质量含量为60.33％。

称量100g水预处理后大麻乙醇提取物，甲醇溶解后硅胶拌样，晾干；称量层析用硅胶3000g，干法装柱，用石油醚润湿硅胶，真空抽干；在真空条件下先石油醚洗脱，再采用石油醚和乙酸乙酯的混合液进行梯度洗脱，梯度洗脱程序为：石油醚和乙酸乙酯的体积比优选由20:1依次递减为15:1，递减幅度为10％，梯度洗脱程序中，每个比例下的洗脱剂用量为3倍柱体积；等份收集；hplc跟踪检测；收集合并大麻二酚高含量的洗脱液，减压浓缩除去溶剂后，真空蒸馏，得到大麻二酚粗品58.06g，纯度为93.46％；然后将该大麻二酚与乙醇超声混合10min，大麻二酚粗品与乙醇的用量比为1g:2ml，然后在-50℃下冷却，析出晶体，得到大麻二酚纯品50.55g，纯度为99.63％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。