专利名称：一种辣椒碱的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种辣椒碱的制备方法。
背景技术：
辣椒碱是辣椒辣味组分中的主要成分，高纯度的辣椒碱具有许多生理活性，可用于医药，如镇痛、治疗皮肤病和关节炎等；可用于生化农药，有效驱逐蚜虫、食叶虫等；也可用于减肥食品。此外，辣椒碱还可用来生产功能性涂料，涂于电缆和木材的表面防止老鼠的啃咬，还可用于制造催泪弹和防卫武器的原料。由于辣椒碱具有如此广泛的用途，对其制备方法的研究也越来越受到人们的重视。目前，制备辣椒碱的方法主要有溶剂萃取法、分子蒸馏法、离子交换法、柱层析法和大孔树脂吸附法等。采用上述方法虽然可以制备一定纯度的辣椒碱，但都使用了大量有机溶剂，且对工业设备和生产环境要求较高，实现工业化生产难度大，制造成本高。中国专利ZL 200710013364. 3提供了一种制备高纯度辣椒碱的制备方法。其以低辣度辣椒精为原料，经萃取、氧化铝柱层析、结晶和离心来提取高纯度辣椒碱。但该制备方法存在两方面缺陷(I)萃取过程复杂繁琐，而且采用氧化铝进行柱层析会对辣椒碱产生显著吸附作用，造成辣椒碱损失；(2)在结晶过程中使用乙醚、石油醚试剂，同时对结晶产物进行离心处理，采用此种方法极容易在操作过程中发生爆炸，并且离心产生的汽化溶剂会产生剧烈的刺激性气味，因此对生产环境和设备要求很高，会对环境造成污染，不利于进行工业化生产。本发明针对上述缺陷，提供了一种操作简单，安全可靠，易工业化且收率高的制备辣椒碱的方法。
发明内容
本发明提供了一种以辣椒精为原料依次经过萃取、柱层析、结晶和过滤来制备高纯度高产率的辣椒碱的方法。本发明提供的辣椒碱的制备方法为，将辣椒精依次进行萃取、柱层析、结晶和过滤，其特征为柱层析采用聚酰胺柱，将所得柱层析油状物溶解于混合有机溶剂中进行结晶，其中混合有机溶剂选自环己烷和乙酸乙酯混合物、正己烷和乙酸乙酯混合物、正庚烷和乙酸乙酯混合物、石油醚和乙酸乙酯混合物中的一种。萃取过程采用常规方法即可，优选为将辣椒精溶解于乙酸乙酯中再加入混合碱液进行萃取，收取乙酸乙酯层，用氯化钠溶液洗涤后将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物，其中混合碱液选自碳酸钠和氯化钠混合物、氢氧化钠和氯化钠混合物、碳酸氢钠和氯化钠混合物中的一种，其中混合碱液中两者重量比5 10 I。混合碱液中的氯化钠作为一种水溶性盐可以调节离子强度，防止乳化，促进萃取分层，且并不局限于氯化钠一种水溶性盐。
柱层析过程中，将萃取得到的油状物用50% 85%乙醇溶解，放入装有聚酰胺的层析柱中进行层析分离，用50% 85%乙醇进行洗脱，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩蒸干得柱层析油状物。其中50% 85%的乙醇指的是乙醇的体积分数。收集富含辣椒碱部分的洗脱液通过硅胶薄层层析色谱检查，用毛细管蘸取少量样品，点在F254硅胶薄层层析板上，在紫外灯下检查，从有暗斑出现开始收集到暗斑消失时停止收集。结晶过程中，将柱层析油状物溶解于混合有机溶剂，然后在-10 -30°C下结晶24 48小时，混合有机溶剂选自环己烷和乙酸乙酯混合物、正己烷和乙酸乙酯混合物、正庚烷和乙酸乙酯混合物、石油醚和乙酸乙酯混合物中的一种。其中混合有机溶剂与柱层析油状物的重量比为O. 4 5 1，使用的混合有机溶剂不仅量小，而且安全性高，这样不仅节约了成本，而且对环境和设备的要求不高，容易操作，有利于进行工业化生产。混合有机溶剂中两者体积比20 80 50 50。 本发明提供的辣椒碱的制备方法，优选为将辣椒精溶解于乙酸乙酯中再加入混合碱液进行萃取，收集乙酸乙酯层，用氯化钠溶液洗涤后将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物；将萃取油状物用50% 85%乙醇溶解，放入装有聚酰胺的层析柱中进行层析分离，用50% 85%乙醇进行洗脱，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩蒸干得柱层析油状物；将柱层析油状物溶解于混合有机溶剂中，其中混合有机溶剂与柱层析油状物的重量比为0.4 5 1，然后在-10 -30°C下结晶24 48小时，再将结晶物过滤即得辣椒碱，其中混合碱液选自碳酸钠和氯化钠混合物、氢氧化钠和氯化钠混合物、碳酸氢钠和氯化钠混合物中的一种，混合碱液中两者重量比5 10 1，混合有机溶剂选自环己烷和乙酸乙酯混合物、正己烷和乙酸乙酯混合物、正庚烷和乙酸乙酯混合物、石油醚和乙酸乙酯混合物中的一种，混合有机溶剂中两者体积比20 80 50 50。根据本发明制备方法所得的辣椒碱的含量大于90 %，转移率大于60 %。本发明中
辣椒碱的转移率的计算公式为
辣椒碱转移率=—_Ξ·Π_质里，最终产鱼史—轉爸;Λ_ χ J 00ο/ο 辣椒精原料质量X辣椒精原料中辣椒碱含量本发明通过萃取、柱层析、结晶和过滤来制备高纯度的辣椒碱。萃取过程简单；并经过大量的实验摸索，发现聚酰胺柱对辣椒碱有良好的专属性，其不吸附辣椒碱却能有效吸附色素，不但减少了辣椒碱在提取过程中的损失，并对辣椒精中的色素有良好的吸附作用，有效地除去色素；结晶过程选用特定有机溶剂，不但用量小，节约了成本，而且对设备要求不高，操作简单，安全可靠，对环境无污染，非常适于工业化大生产。
具体实施例方式本发明通过以下实施例对本发明进行进一步的阐述，但并不仅限于此。实施例I :称取辣椒精O. 3kg转入分液漏斗，加入乙酸乙酯I. 5L使其溶解，用75g碳酸钠和15g氯化钠加入到I. 5L纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。
萃取油状物用50%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为50%乙醇，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物O. 4倍重量份、体积比为20 80的正己烷-乙酸乙酯溶解，转入-10°c冷柜放置24小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量为94. 9 %，辣椒碱转移率61.7%。实施例2 称取辣椒精O. 5kg转入分液漏斗，加入乙酸乙酯2. 5L使其溶解，用125g碳酸钠和25g氯化钠加入到2. 5L纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。萃取油状物用60%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为60%乙醇，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物O. 4倍重量份、体积比为30 70的正己烷-乙酸乙酯溶解，转入-12°C冷柜放置24小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量为93.5%，辣椒碱转移率62.3%。实施例3 称取辣椒精Ikg转入多功能玻璃反应釜，加入乙酸乙酯5L使其溶解，用300g碳酸钠和50g氯化钠加入到5L纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。萃取油状物用60%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为60%乙醇，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物I倍重量份、体积比为40 60的正己烷-乙酸乙酯溶解，转入-15°C冷柜放置30小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量为95.2%，辣椒碱转移率63 %。实施例4 称取辣椒精Ikg转入30L多功能玻璃反应釜，加入乙酸乙酯5L使其溶解，用400g碳酸钠和50g氯化钠加入到5L纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。萃取油状物用75%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为75%乙醇，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物2倍重量份、体积比为50 50的正庚烷-乙酸乙酯溶解，转入-18°C冷柜放置36小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量为93.0%，辣椒碱转移率62 %。实施例5 称取辣椒精Ikg转入30L多功能玻璃反应釜，加入乙酸乙酯5L使其溶解，用250g氢氧化钠和50g氯化钠加入到5L纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。萃取油状物用85%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为85%乙醇，收集富含辣 椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物I. 5倍重量份、体积比为40 60的正庚烷-乙酸乙酯溶解，转入_20°C冷柜放置40小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量为94. 8 %，辣椒碱转移率61 %。实施例6:称取辣椒精2kg转入30L多功能玻璃反应釜，加入乙酸乙酯IOL使其溶解，用IOOOg碳酸氢钠和IOOg氯化钠加入到IOL纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。萃取油状物用70%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为70%乙醇，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物3倍重量份、体积比为20 80的环己烷-乙 酸乙酯溶解，溶解后转入-25°C冷柜放置30小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量95.6%，辣椒碱转移率60. 5 %。实施例7 称取辣椒精2kg转入30L多功能玻璃反应釜，加入乙酸乙酯IOL使其溶解，用500g氢氧化钠和IOOg氯化钠加入到IOL纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。萃取油状物用60%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为60%乙醇，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物质量0.8倍量、体积比为30 70的环己烷-乙酸乙酯溶解，转入_25°C冷柜放置36小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量为97.6%，辣椒碱转移率71%。实施例8 称取辣椒精2kg转入30L多功能玻璃反应釜，加入乙酸乙酯IOL使其溶解，用500g碳酸钠和IOOg氯化钠加入到IOL纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。萃取油状物用75%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为75%乙醇，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物4倍重量份、体积比为50 50的石油醚-乙酸乙酯溶解，转入-28°C冷柜放置26小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量为90. I %，辣椒碱转移率60. 7 %。实施例9 称取辣椒精4kg转入50L多功能玻璃反应釜，加入乙酸乙酯20L使其溶解，用1200g碳酸氢钠和200g氯化钠加入到20L纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。萃取油状物用70%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为70%乙醇，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物5倍重量份、体积比为35 65的石油醚-乙酸乙酯溶解，转入-30°C冷柜放置36小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量为91. 7%，辣椒碱转移率60. 2%。实施例10
称取辣椒精4kg转入50L多功能玻璃反应釜，加入乙酸乙酯20L使其溶解，用IOOOg碳酸钠和200g氯化钠加入到20L纯化水中溶解制得的混合碱液进行萃取，静置12小时，将乙酸乙酯层浓缩，蒸干得萃取油状物。萃取油状物用80%乙醇溶解后过聚酰胺柱层析，洗脱剂为80%乙醇，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩，蒸干得柱 层析油状物。柱层析油状物称重，用柱层析油状物3倍重量份、体积比为25 75的石油醚-乙酸乙酯溶解，转入-30°C冷柜放置24小时，抽滤，即得针状结晶产品。经HPLC检测辣椒碱含量为95.1%，辣椒碱转移率65 %。
权利要求
1.ー种辣椒碱的制备方法，将辣椒精依次进行萃取、柱层析、结晶和过滤，其特征为柱层析采用聚酰胺柱，将所得柱层析油状物溶解于混合有机溶剂中进行结晶，其中混合有机溶剂选自环己烷和こ酸こ酯混合物、正己烷和こ酸こ酯混合物、正庚烷和こ酸こ酯混合物、石油醚和こ酸こ酯混合物中的ー种。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征为萃取过程为将辣椒精溶解于こ酸こ酯中再加入混合碱液进行萃取，收集こ酸こ酯层，用氯化钠溶液洗涤后将こ酸こ酯层浓缩，蒸干得萃取油状物，其中混合碱液选自碳酸钠和氯化钠混合物、氢氧化钠和氯化钠混合物、碳酸氢钠和氯化钠混合物中的ー种。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征为混合碱液中两者重量比5 10 I。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征为柱层析过程为将萃取得到的油状物用50% 85%こ醇溶解,放入装有聚酰胺的层析柱中进行层析分离,用50% 85%こ醇进行洗脱，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩蒸干得柱层析油状物。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征为结晶过程为将柱层析油状物溶解于混合有机溶剂，然后在-10 _30°C下结晶24 48小时，其中混合有机溶剂选自环己烷和こ酸こ酯混合物、正己烷和こ酸こ酯混合物、正庚烷和こ酸こ酯混合物、石油醚和こ酸こ酯混合物中的ー种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征为混合有机溶剂与柱层析油状物的重量比为 0. 4 5 I。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征为混合有机溶剂中两者体积比20 80 50 50。
8.根据权利要求5 7任一所述的制备方法，其特征为将辣椒精溶解于こ酸こ酯中再加入混合碱液进行萃取，收集こ酸こ酯层，用氯化钠溶液洗涤后将こ酸こ酯层浓缩，蒸干得萃取油状物；将萃取油状物用50% 85%こ醇溶解，放入装有聚酰胺的层析柱中进行层析分离，用50 % 85 %こ醇进行洗脱，收集富含辣椒碱部分的洗脱液，浓缩蒸干得柱层析油状物；将柱层析油状物溶解于混合有机溶剂中，其中混合有机溶剂与柱层析油状物的重量比为0.4 5 1，然后在-10 -30°C下结晶24 48小时，再将结晶物过滤即得辣椒碱，其中混合碱液选自碳酸钠和氯化钠混合物、氢氧化钠和氯化钠混合物、碳酸氢钠和氯化钠混合物中的ー种，混合碱液中两者重量比为5 10 I，混合有机溶剂选自环己烷和こ酸こ酷混合物、正己烷和こ酸こ酯混合物、正庚烷和こ酸こ酯混合物、石油醚和こ酸こ酯混合物中的ー种，混合有机溶剂中两者体积比20 80 50 50。
全文摘要
本发明提供了一种辣椒碱的制备方法，将辣椒精依次进行萃取、柱层析、结晶和过滤，采用聚酰胺柱进行柱层析，将所得柱层析油状物溶解于环己烷和乙酸乙酯混合物、正己烷和乙酸乙酯混合物、正庚烷和乙酸乙酯混合物、石油醚和乙酸乙酯混合物、丙酮或乙醇中的一种，进行结晶，过滤，即得辣椒碱晶体。
文档编号C07C233/20GK102649771SQ20111004563
公开日2012年8月29日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者于娟, 姜永涛, 徐光 , 李菊, 白景, 阮征 申请人:南京绿叶思科药业有限公司, 山东绿叶制药有限公司