一种利用云南红豆杉废渣制备紫杉醇浸膏的方法与流程

文档序号：12398370阅读：348来源：国知局

本发明属于资源回收与利用技术领域，涉及一种云南红豆杉废渣的回收利用，尤其涉及一种利用云南红豆杉废渣制备紫杉醇浸膏的方法。

背景技术：

紫杉醇(Taxol)是近二十年来世界上发现的最有希望的抗癌药物，于1967年首次从短叶红豆杉树皮中分离获得，已被美国FDA批准用于卵巢癌、乳腺癌以及非小细胞肺癌等的治疗。

10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-DABIII)是紫杉醇的同系物，是合成半合成紫杉醇和多烯紫杉醇的主要原料，主要也存在于红豆杉的枝、叶、根和皮内。随着半合成技术的逐步成熟，目前从欧洲短叶红豆杉(Taxus baccata)中提取10-DABIII，再以10-DABIII为起始原料，生产紫杉醇的方法是目前的主流生产方法。紫杉醇和10-DABIII的分子结构式如下：

云南红豆杉是我国生产紫杉烷类药物的主要树种，依据多年来对云南红豆杉枝叶中紫杉醇及半合成紫杉醇原料(10-DABIII)含量的测定数据，并与其他红豆杉属树种进行比较，云南红豆杉是上述两种有效成分的高含量树种。在部分优选的云南红豆杉的枝叶中，10-DABIII的含量为0.3-0.8wt％，最高可达到1.1-1.2wt％，其含量是欧洲短叶红豆杉的3-5倍。云南红豆杉紫杉醇的含量也较高，可以达到0.02-0.05wt％。

目前，分别针对紫杉醇和10-DABⅢ提取分离纯化的文献和专利很多，但没有报道过对生产提取完10-DABIII的废渣进行回收利用，从而制备紫杉醇浸膏。原因是在提取完10-DABIII的红豆杉废渣中紫杉醇含量极低，常规的提取方法步骤多、使用溶剂种类多，提取成本高，再利用的价值不高。但是，回收利用红豆杉废渣制备紫杉醇浸膏，不仅能变废为宝，充分利用资源，也能降低原料成本，降低生产成本，从而增强产品的竞争力。因此，回收利用红豆杉废渣具有重要的价值。

CN 103288785A公开了一种紫杉醇废渣的处理方法，包括如下步骤：(1)将紫杉醇废渣加入有机溶剂中，搅拌溶解，过滤，滤液蒸干；(2)将步骤(1)蒸干后的样品溶于有机溶剂中，然后与硅胶一起混匀，研磨均匀，干燥；(3)将步骤(2)干燥后的混合样品进行层析分离；(4)对流分进行薄层分析，分别收集合并13-Tes-巴卡亭Ⅲ、7-乙酰基紫杉醇、7-表紫杉醇流分，分别蒸干。该方法充分利用了废弃资源，对于准确分析半合成紫杉醇的杂质，提高其质量具有重要意义；并且操作简单、成本低，一次可同时获取纯度大于98％的三种杂质。但是，该方法回收的三种杂质利用价值不高。

祝顺琴等研究了曼地亚红豆杉枝叶制备紫杉醇浸膏的优化工艺及中试条件的选择，以曼地亚红豆杉枝叶为材料制备紫杉醇浸膏，对紫杉醇的提取条件进行优化选择，结果表明：实验室条件下，乙酸乙酯与丙酮体积比为1:1，先用超声波提取25min，然后在100r/min，50℃条件下加热振荡提取3h，重复提取4次即可。同时对曼地亚红豆杉之枝叶中紫杉醇的提取进行了中试条件探索，结果表明：利用95％工业酒精作为提取溶剂，在减压回流提取的条件下，每次提取3h，重复4次即可基本将紫杉醇完全提取出来(祝顺琴等，曼地亚红豆杉枝叶制备紫杉醇浸膏的优化工艺及中试条件的选择，西南师范大学学报(自然科学版)，2005年4月，第30卷第2期，321-324)。但是，所述方法仅针对于没有提取过的红豆杉枝叶。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用云南红豆杉废渣制备紫杉醇浸膏的方法，所述方法紫杉醇回收率较高，紫杉醇浸膏中紫杉醇的含量为1-3wt％；使用的溶剂种类少，仅使用两种溶剂，且可以回收重复利用，有利于环境保护，并大大降低了成本；所需步骤较少，操作灵活简便，能够很好地应用到大规模生产中。

本发明所述的“wt％”，除特别说明外，是指质量百分含量。

本发明所得到的紫杉醇浸膏为棕褐色粘稠干燥物，高效液相检测含量为1～3wt％。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用云南红豆杉废渣制备紫杉醇浸膏的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将提取溶剂与云南红豆杉废渣混合，在35℃～60℃进行提取，得到温度为35～60℃的提取液，所述提取溶剂为第一有机溶剂和水的混合液，所述云南红豆杉废渣为提取10-去乙酰基巴卡亭III之后的云南红豆杉废渣；

(2)将温度为35～60℃的提取液直接进行减压浓缩，得到紫杉醇浓缩液；

(3)用第二有机溶剂萃取紫杉醇浓缩液，得到紫杉醇萃取液；

(4)将紫杉醇萃取液进行减压浓缩，之后进行减压干燥，得到紫杉醇浸膏。

提取10-去乙酰基巴卡亭III之后的云南红豆杉废渣中紫杉醇含量较低。因此，一般情况下，该废渣会被丢弃。而本发明提供的紫杉醇浸膏的制备方法使用提取10-去乙酰基巴卡亭III之后的云南红豆杉废渣为原料，经过各个工艺的相互配合(提取、减压浓缩、萃取及进一步的减压浓缩和干燥之间的相互配合)，能够得到的纯度为1～3wt％的紫杉醇浸膏。

本发明提供的紫杉醇浸膏的制备方法不仅能变废为宝，充分利用资源，还能降低原料成本，降低生产成本，从而增强产品的竞争力。另外，所述方法流程简单，适宜于规模化应用。

本领域技术人员应明了，所述第二有机溶剂对紫杉醇的溶解度大于第一有机溶剂对紫杉醇的溶解度。

步骤(1)所述云南红豆杉废渣为云南红豆杉枝叶废渣。

优选地，所述云南红豆杉枝叶废渣的直径不大于1cm，如0.05cm、0.1cm、0.2cm、0.3cm、0.5cm、0.6cm、0.7cm、0.8cm或0.9cm等。

步骤(1)所述提取溶剂中第一有机溶剂的体积百分含量为70～95％，如73％、75％、78％、80％、83％、85％、88％、90％、93％等，优选为75～90％，进一步优选为80～85％。

优选地，步骤(1)所述第一有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮中的任意一种或至少两种的组合，如甲醇与乙醇，甲醇与丙酮，乙醇与丙酮，优选甲醇或乙醇，进一步优选为甲醇。

步骤(1)所述紫杉醇枝叶废渣与提取溶剂的质量体积比为1kg:(2～4.5)L，如1kg:2.3L、1kg:2.5L、1kg:3L、1kg:3.5L、1kg:4L或1kg:4.2L等，优选为1kg:(2～4)L，进一步优选为1kg:(2～3)L。

步骤(1)所述提取为搅拌提取。

优选地，步骤(1)所述提取的温度为35℃～60℃，例如38℃、40℃、43℃、45℃、48℃、50℃、53℃、55℃或58℃等，优选为40℃～55℃，进一步优选为45℃～50℃。

优选地，步骤(1)所述提取的时间为1～5h，例如1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h或4.5h等，优选为2～4h，进一步优选为2.5～3.5h。

步骤(2)中将温度为35～60℃的提取液直接进行减压浓缩。直接进行减压浓缩，所述提取液的温度能够保持，可防止由于温度降低提取液中相关杂质的析出，影响最终浸膏的含量，同时也能降低能耗。

步骤(2)所述提取液在28℃～55℃条件下进行减压浓缩，例如30℃、33℃、35℃、38℃、40℃、43℃、45℃、48℃、50℃或53℃等，优选在35℃～50℃条件下进行减压浓缩。

优选地，步骤(2)所述减压浓缩在压力为-0.075～-0.095MPa，如0.078MPa、0.080MPa、0.082MPa、0.085MPa、0.088MPa、0.090MPa或0.093MPa等。

优选地，步骤(2)所述紫杉醇浓缩液的密度为0.965～0.995kg/L，例如为0.968kg/L、0.97kg/L、0.975kg/L、0.98kg/L、0.985kg/L、0.990kg/L或0.992kg/L等，优选为0.97～0.99kg/L，进一步优选为0.975～0.985kg/L。

优选地，步骤(2)所述减压浓缩得到的第一有机溶剂回收，用于步骤(1)所述的提取，以减少有机溶剂的用量。

步骤(2)所述减压浓缩能够将提取溶剂中的大部分第一有机溶剂蒸发掉，有利于后续的萃取步骤的进行。

步骤(3)所述紫杉醇浓缩液与萃取溶剂的体积比为1:(0.8～1.5)，例如1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3或1:1.4等，优选为1:(0.9～1.4)，进一步优选为1:(1～1.3)。

优选地，步骤(3)所述第二有机溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷或苯中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合如三氯甲烷与二氯甲烷，二氯甲烷与苯，三氯甲烷、二氯甲烷和苯，优选为三氯甲烷和二氯甲烷，进一步优选为三氯甲烷。

优选地，步骤(3)所述萃取在搅拌下进行。

优选地，步骤(3)所述萃取的时间为10～50min，例如15min、20min、25min、30min、35min、40min或45min等，优选为15～45min，进一步优选为20～40min。

步骤(3)所述萃取能够进一步将紫杉醇有效成分转移到萃取剂(第二有机溶剂)中，利于步骤(4)中减压浓缩的进行，并且进一步提高紫杉醇的含量。

步骤(4)所述紫杉醇萃取液在28℃～55℃条件下进行减压浓缩，例如30℃、33℃、35℃、38℃、40℃、43℃、45℃、48℃、50℃或53℃等，优选为在35℃～50℃条件下进行减压浓缩。

优选地，步骤(4)所述减压浓缩的压力为-0.075～-0.095MPa，如0.078MPa、0.080MPa、0.082MPa、0.085MPa、0.088MPa、0.090MPa或0.093MPa等。

步骤(4)所述减压干燥在压力为-0.075～-0.095MPa的条件下进行，如0.078MPa、0.080MPa、0.082MPa、0.085MPa、0.088MPa、0.090MPa或0.093MPa等。

优选地，步骤(4)所述减压干燥的温度为35℃～50℃，如38℃、40℃、42℃、45℃、48℃或49℃等。

优选地，步骤(4)所述减压干燥的时间为2～10h，例如3h、4h、5h、6h、7h、8h或9h等，优选为3～9h，进一步优选为4～8h。

步骤(4)所述的减压浓缩和减压干燥能够进一步提高紫杉醇的含量，使得紫杉醇浸膏中紫杉醇的纯度为1～3wt％。

作为优选的技术方案，所述利用云南红豆杉废渣制备紫杉醇浸膏的方法，包括如下步骤：

(1)按照质量体积比为1kg:(2～4.5)L，将直径不大于1cm、提取10-去乙酰基巴卡亭III之后的云南红豆杉枝叶废渣与提取溶剂混合，在35℃～60℃提取1～5h，得到温度为35～60℃的提取液；其中，所述提取溶剂为第一有机溶剂和水的混合液，第一有机溶剂的体积百分含量为70～95％，所述第一有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮中的任意一种或至少两种的组合；

(2)将温度为35～60℃的提取液直接在温度为28℃～55℃、压力为-0.075～-0.095MPa的条件下进行减压浓缩，得到密度为0.965～0.995kg/L的紫杉醇浓缩液，浓缩过程中得到的第一有机溶剂回收，用于步骤(1)所述的萃取；

(3)用第二有机溶剂萃取紫杉醇浓缩液，得到紫杉醇萃取液，其中，第二有机溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷或苯中的任意一种或至少两种的组合，紫杉醇浓缩液与萃取溶剂的体积比为1:(0.8～1.5)，萃取的时间为10～50min；

(4)将紫杉醇萃取液在温度为28℃～55℃、压力为-0.075～-0.095MPa的条件下进行减压浓缩，之后在35～50℃温度下进行减压干燥2～10h，得到纯度为1-3wt％的紫杉醇浸膏。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的方法用生产提取完10-DABIII的红豆杉废渣来提取紫杉醇浸膏，对于充分利用有限的红豆杉资源是一个很好的方法和途径，不仅能变废为宝，充分利用资源，也能降低原料成本，降低生产成本，从而增强产品的竞争力；

(2)本发明提供的方法所需步骤较少，且在此情况下紫杉醇回收率较高，为81wt％-99wt％，紫杉醇浸膏中紫杉醇的含量为1～3wt％；

(3)本发明提供的制备紫杉醇浸膏的方法，最少仅需使用两种有机溶剂，品种相对较少，且可以回收重复利用，有利于环境保护；操作灵活简便，能够很好地应用到大规模生产中。

附图说明

图1是本发明一种实施方式提供的云南红豆杉枝叶废渣提取紫杉醇浸膏的生产工艺流程图；

图2是实施例3提供的紫杉醇含量2.1wt％的紫杉醇浸膏的高效分离制备液相色谱图。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明一种实施方式提供的云南红豆杉枝叶废渣提取紫杉醇浸膏的生产工艺流程图，所述紫杉醇浸膏的制备方法包括如下步骤：

(4)将紫杉醇萃取液在温度为28℃～55℃、压力为-0.075～-0.095MPa的条件下进行减压浓缩，之后在35～55℃温度下进行减压干燥2～10h，得到纯度为1-3wt％的紫杉醇浸膏。

实施例1