专利名称：一种连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法
技术领域：
本发明涉及天然产物化学领域，特别是涉及一种连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法。
背景技术：
在工业上茄尼醇是合成辅酶Q10和维生素K2的必需原料。辅酶Q10是细胞自身产生的天然抗氧化剂，细胞代谢的激活剂，能够提高有机体的免疫力。近年来的研究表明，辅酶Q10在治疗心血管疾病方面有独特的疗效，在治疗坏血病、十二指肠溃疡及胃溃疡、坏死性牙周炎、病毒性肝炎方面有显著疗效，动物实验结果表明辅酶Q10具有抗肿瘤作用临床上用于医治晚期转急性癌症患者有一定的疗效，辅酶Q10片剂已有效地用于治疗圆形脱发症，肺气肿，对听觉障碍的治疗也有一定疗效，而最近更发现它对艾滋病有显著的辅助疗效。因此作为辅酶Q10必需合成原料的茄尼醇的提取、纯化也越来越引起人们的关注。
茄尼醇在烟叶中的含量约在0.5～3％左右，最早由R.L.Rowland和P.H.Latime等人于1956年从烤烟中分离出来(J.Am.Chem.Soc.，1956，78，4780)。
公开号为CN1345711A的专利介绍了一种提纯茄尼醇的方法，分别使用吸附色谱法和凝胶渗透色谱法进行提纯，它以纯度不低于70％的茄尼醇粗品为原料，正己烷溶解后，以正己烷、1，2-二氯乙烷和丙酮的混合液为洗脱剂，以丙酮为返洗剂，采用吸附色谱法，去除掉与茄尼醇极性不同的杂质。然后再以正己烷为溶剂和洗脱剂，采用凝胶渗透色谱法，去掉与茄尼醇分子量不同的杂质，冷却后即得到纯度为95％的茄尼醇精品。该工艺存在以下不足从70％纯度到95％纯度，需经两次色谱分离，工艺较为繁琐；吸附色谱分离过程采用三相混和流动相，回收使用时难以准确控制三相之间的配比，而两相混和流动相可避免这一难题；工艺中使用的1，2-二氯乙烷属氯代烷烃，对动物有明显的致癌作用，属高毒物质；凝胶渗透色谱填料价格昂贵，用于茄尼醇纯化的工业化前景有限。
公开号为CN1626489A的中国专利介绍了一种清洁制备高纯度茄尼醇的方法。该法使用含量不低于70％的茄尼醇原料，制备纯度可达95.5％的茄尼醇纯品。使用高效液相制备色谱柱或中压硅胶填充柱，以无毒的饱和烷烃和乙酸酯的混和液为淋洗液。淋洗后分段收集，经旋转蒸发回收溶剂，溶液浓缩后的分段产物真空干燥处理，可获得纯度高达98.5％的茄尼醇纯品。该工艺存在以下不足乙酸酯类溶剂不稳定，多次使用会分解，造成溶剂极性变大；使用高效液相制备色谱及高压恒流泵，设备造价高；使用过的硅胶需在250～350℃加热活化24～72小时，能耗大，而且每个柱过程结束后均需将硅胶填料从柱中拆卸出来，既费工费时，又易造成溶剂散发到空气中造成有机溶剂气体污染；茄尼醇样品用溶剂溶解后需与干燥硅胶均匀混合，然后自然风干，再装柱，淋洗，这样造成溶解茄尼醇用溶剂挥散到空气中造成污染，而且每次都要将这样负载茄尼醇样品的硅胶加在层析柱柱头，操作不简洁。基于上述缺点该工艺难以称为“清洁制备”方法。
公开号为CN1534008A的中国专利介绍了一种从烟叶中提取纯化茄尼醇的方法。此法用正己烷-27～-35℃冷冻析晶后用乙腈重结晶，乙腈用量大，毒性强，价格贵。
综上所述，上述诸多提纯方法虽然可以达到较高的纯度，但存在的诸多问题限制了它在工业化生产中的应用，也不符合清洁生产要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括使用含量不低于65％的茄尼醇原料，制备纯度95％以上的茄尼醇。本发明使用中压氧化铝填充柱，将氧化铝用烃溶剂分散后湿法装柱，烃溶剂溶样，以烃溶剂和丙酮的混合液为洗脱剂，柱塞式溶剂泵进液，洗脱后的流分分段收集，减压浓缩回收洗脱剂，回收的洗脱剂经薄层层析校正后重复使用，浓缩物经甲醇重结晶，结晶产物冷冻干燥，可获得纯度95％以上的茄尼醇纯品。母液减压回收甲醇后可作为柱层析原料再次纯化。使用后的层析柱用丙酮再生，烃溶剂为平衡剂平衡，平衡后的层析柱可重复使用。
中压氧化铝填充柱柱长30～350cm，柱直径5～100cm，填充氧化铝粒径为100～400目，柱压为0.1～5MPa。
所用的烃溶剂为正己烷、正庚烷、环己烷、石油醚、6号溶剂油。
茄尼醇原料完全溶解于烃溶剂中，质量浓度为20～80％，直接用于上样。
每次分离所用原料质量与柱中氧化铝质量之比在1∶5～1∶100之间。
洗脱剂烃溶剂和丙酮的混合液烃溶剂与丙酮的体积配比为100∶0～20∶1。
分段收集的流分含量高于90％的进入重结晶过程，含量低于90％的按照上述分离方法重新上样分离。
洗脱剂的薄层层析校正是将回收的洗脱剂作为薄层展开剂，将茄尼醇对照品点于薄层层析板上展开，根据展开的Rf值，添加烃溶剂或丙酮使与原始配比的Rf值相近。
再生剂用量为1～10Bv，平衡剂用量为5～20Bv。
甲醇重结晶中甲醇的用量为待结晶物料的50～80倍，用30～65℃甲醇溶解待结晶物料。
本发明的优点是1.本发明改变了传统的生产工艺，本法的层析柱可重复使用，使用次数达30次以上。
2、纯化过程无污染，所有溶剂均可回收使用，便于工业连续化生产。
具体实施例方式下面对本发明实施作进一步详细描述使用含量不低于65％的茄尼醇原料，制备纯度95％以上的茄尼醇。本发明使用中压氧化铝填充柱，将氧化铝用烃溶剂分散后湿法装柱，烃溶剂溶样，以烃溶剂和丙酮的混合液为洗脱剂，柱塞式溶剂泵进液，洗脱后的流分分段收集，减压浓缩回收洗脱剂，回收的洗脱剂经薄层层析校正后重复使用，浓缩物经甲醇重结晶，结晶产物冷冻干燥，可获得纯度95％以上的茄尼醇纯品。母液减压回收甲醇后可作为柱层析原料再次纯化。使用后的层析柱用丙酮再生，烃溶剂为平衡剂平衡，平衡后的层析柱可重复使用。
中压氧化铝填充柱柱长30～350cm，柱直径5～100cm，填充氧化铝粒径为100～400目，柱压为0.1～5MPa。
所用的烃溶剂为正己烷、正庚烷、环己烷、石油醚、6号溶剂油。
茄尼醇原料完全溶解于烃溶剂中，质量浓度为20～80％，直接用于上样。
每次分离所用原料质量与柱中氧化铝质量之比在1∶5～1∶100之间。
洗脱剂烃溶剂和丙酮的混合液烃溶剂与丙酮的体积配比为100∶0～20∶1。
分段收集的流分含量高于90％的进入重结晶过程，含量低于90％的按照上述分离方法重新上样分离。
洗脱剂的薄层层析校正是将回收的洗脱剂作为薄层展开剂，将茄尼醇对照品点于薄层层析板上展开，根据展开的Rf值，添加烃溶剂或丙酮使与原始配比的Rf值相近。
再生剂用量为1～10Bv，平衡剂用量为5～20Bv。
甲醇重结晶中甲醇的用量为待结晶物料的50～80倍，用30～65℃甲醇溶解待结晶物料。
下面，本发明将用实施例进行进一步的说明，但是它并不限于这些实施例的任一个或类似实例。
实施例1将活度为II级的100～200目氧化铝5.7kg用6号溶剂油混悬后，驱除气泡，均匀加入到有效柱长100cm，内径10cm的玻璃层析柱中，0.25kg 65％含量的茄尼醇粗品加入6号溶剂油0.7kg溶解，滤除不溶物后用柱塞式溶剂泵上于柱头，然后泵入6号溶剂油-丙酮(40∶1)洗脱，分段收集流分，TLC和HPLC监测，合并含量90％以上的流出液，减压回收洗脱剂后得浓缩物0.138kg，加入甲醇6.8kg 65℃回流溶解，缓慢冷却至4℃，析晶8h后减压过滤，冷冻干燥，得精品茄尼醇0.12kg，纯度95.8％，母液减压回收甲醇后得0.018kg，茄尼醇含量61.1％，作为下次柱层析的原料。含量90％以下的流出液减压回收洗脱剂后得浓缩物0.0464kg，茄尼醇含量75％，回收的洗脱剂经薄层层析校正后下次重复使用，洗脱后的氧化铝柱泵入24kg丙酮再生，然后再泵入40kg 6号溶剂油平衡，平衡后的氧化铝柱待下次直接使用。茄尼醇总回收率95.3％。
实施例20.25kg 65％含量的茄尼醇粗品加入6号溶剂油0.7kg溶解后泵入实施例1已平衡好的氧化铝柱，依实施例1方法操作，得精品茄尼醇0.13kg，纯度95.2％。
实施例3实施例1方法得到的75％含量茄尼醇0.2kg加入6号溶剂油0.6kg溶解后泵入实施例1已平衡好的氧化铝柱，依实施例1方法操作，得精品茄尼醇0.146kg，纯度96.1％。
实施例4将活度为I级的100～200目氧化铝700g用适量正己烷混悬后，驱除气泡，均匀加入到有效柱长40.8cm，内径5.5cm的玻璃层析柱中，20g 65％含量的茄尼醇粗品加入正己烷80ml溶解，滤除不溶物后用柱塞式溶剂泵上于柱头，然后泵入正己烷-丙酮(30∶1)洗脱，分段收集流分，TLC和HPLC监测，合并含量90％以上的流出液，减压回收洗脱剂后得浓缩物12g，加入甲醇800ml 65℃回流溶解，缓慢冷却至4℃，析晶8h后减压过滤，冷冻干燥，得精品茄尼醇9.88g，纯度96.7％，母液减压回收甲醇后得2.12g，茄尼醇含量73.7％，作为下次柱层析的原料。含量90％以下的流出液减压回收洗脱剂后得浓缩物2.48g，茄尼醇含量72.6％，回收的洗脱剂经薄层层析校正后下次重复使用，洗脱后的氧化铝柱泵入4000ml丙酮再生，然后再泵入6000ml正己烷平衡，平衡后的氧化铝柱待下次直接使用。茄尼醇总回收率95.6％。
权利要求
1.一种连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，本方法使用含量不低于65％的茄尼醇原料，制备纯度95％以上的茄尼醇，使用中压氧化铝填充柱，将氧化铝用烃溶剂分散后湿法装柱，烃溶剂溶样，以烃溶剂和丙酮的混合液为洗脱剂，柱塞式溶剂泵进液，洗脱后的流分分段收集，减压浓缩回收洗脱剂，回收的洗脱剂经薄层层析校正后重复使用，浓缩物经甲醇重结晶，结晶产物冷冻干燥，可获得纯度95％以上的茄尼醇纯品，母液减压回收甲醇后可作为柱层析原料再次纯化，使用后的层析柱用丙酮再生，烃溶剂为平衡剂平衡，平衡后的层析柱可重复使用。
2.按照权利要求1所述的连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，其特征在于中压氧化铝填充柱柱长30～350cm，柱直径5～100cm，填充氧化铝粒径为100～400目，柱压为0.1～5MPa。
3.按照权利要求1所述的连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，其特征在于所用的烃溶剂为正己烷、正庚烷、环己烷、石油醚、6号溶剂油。
4.按照权利要求1所述的连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，其特征在于茄尼醇原料完全溶解于烃溶剂中，质量浓度为20～80％。
5.按照权利要求1所述的连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，其特征在于每次分离所用原料质量与柱中氧化铝质量之比在1∶5～1∶100之间。
6.按照权利要求1所述的连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，其特征在于洗脱剂烃溶剂和丙酮的混合液烃溶剂与丙酮的体积配比为100∶0～20∶1。
7.按照权利要求1所述的连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，其特征在于分段收集的流分含量高于90％的进入重结晶过程，含量低于90％的按照上述分离方法重新上样分离。
8.按照权利要求1所述的连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，其特征在于洗脱剂的薄层层析校正是将回收的洗脱剂作为薄层展开剂，将茄尼醇对照品点于薄层层析板上展开，根据展开的Rf值，添加烃溶剂或丙酮使与原始配比的Rf值相近。
9.按照权利要求1所述的连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，其特征在于再生剂用量为1～10Bv，平衡剂用量为5～20Bv。
10.按照权利要求1所述的连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，其特征在于甲醇重结晶中甲醇的用量为待结晶物料的50～80倍，用30～65℃甲醇溶解待结晶物料。
全文摘要
一种连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法，本方法使用含量不低于65％的茄尼醇原料，制备纯度95％以上的茄尼醇。本发明使用中压氧化铝填充柱，将氧化铝用烃溶剂分散后湿法装柱，烃溶剂溶样，以烃溶剂和丙酮的混合液为洗脱剂，柱塞式溶剂泵进液，洗脱后的流分分段收集，减压浓缩回收洗脱剂，回收的洗脱剂经薄层层析校正后重复使用，浓缩物经甲醇重结晶，结晶产物冷冻干燥，可获得纯度95％以上的茄尼醇纯品。母液减压回收甲醇后可作为柱层析原料再次纯化。使用后的层析柱用丙酮再生，烃溶剂为平衡剂平衡，平衡后的层析柱可重复使用，使用次数达30次以上。本方法的主要特点为纯化过程无污染，所有溶剂均可回收使用，便于工业连续化生产。
文档编号C07C29/76GK1724493SQ20051001017
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月12日 优先权日2005年7月12日
发明者祖元刚, 杨磊, 祖柏实, 赵春建, 付玉杰, 李庆勇, 肖长文, 夏禄华 申请人:东北林业大学, 祖元刚