用紫茎泽兰制备高纯度绿原酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于天然产物分离领域，具体涉及一种以紫茎泽兰为原料制备高纯度绿原酸的方法。
【背景技术】
[0002]紫莖泽兰(Eupatorium adenophorumSpreng)系菊科紫莖泽兰属多年生草本植物或半灌木状植物，其根茎粗壮，直立，常呈紫色，因此被称为紫茎泽兰，别名解放草、马鹿草、大黑草(永德)、花升麻、细升麻、破坏草等。原产美洲墨西哥，上世纪40年代从缅甸、印度和越南等国边境传入我国，云南、贵州、广西、四川和西藏等省区都有分布。紫茎泽兰喜温暖、湿润的环境，颇具侵占性与抗逆性，在农田、林间、牧草地、墙头甚至是石缝里均能生长。由于其繁殖及扩散能力、环境适应能力都极强，不仅干扰了自然生态系统的平衡，还对农林牧业生产和人类的健康造成了巨大的负面影响，造成了严重的经济损失，是我国最具侵染性和危害性的外来杂草。2003年3月，国家环保总局公布了首批入侵我国的16种外来物种名单，紫茎泽兰位居榜首。
[0003]紫茎泽兰也含有丰富的氮、磷、钾、金属元素、微量元素、有机质、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪等养分，含有丰富的倍半萜、苯丙素、黄酮类等化学成分。目前的研究表明，紫茎泽兰在制备活性炭、饲料、肥料、栽培基质、杀虫剂、抑菌剂、保鲜剂等方面起到积极的作用。开展紫茎泽兰的资源化综合利用，可在一定程度上控制其野生资源的肆意蔓延，减轻紫茎泽兰对生态环境的破坏程度，而且可以变害为宝，创造较大的经济效益。
[0004]据报道紫茎泽兰叶、茎中含有丰富的绿原酸(宋晓静，郭珍，袁红霞等，不同部位、不同海拔及不同生长阶段紫茎泽兰中绿原酸含量的变化，北京师范大学学报(自然科学版)，2010，46 (2): 166-168)。绿原酸(chlorogenic acid)是一种重要的生物活性物质，具有广谱抑菌、抗病毒、增高白血球、保肝利胆、抗肿瘤、降血压、降血脂、清除自由基和兴奋中枢神经系统等作用。它是许多中药材的有效成分之一，又是某些中成药的质量指标。卫生部《药品标准》收录具有清热解毒、抗菌消炎的中成药170种，均含有绿原酸且为主要成分。目前，在银黄制剂、双黄连制剂等药品的生产中，已将绿原酸作为质量控制的重要指标之一。绿原酸应用非常广泛，主要为医药、日用化工和食品等行业，市场对绿原酸的需求也逐年增长。
[0005]绿原酸的主要来源是从天然植物中提取，国外(美、日、德等)大多是从咖啡豆中提取，而我国主要是从金银花和杜仲叶中提取，但二者都是原料药，使得绿原酸的提取成本较高。绿原酸的纯化方法有聚酰胺柱层析法、大孔吸附树脂法、高速逆流法、膜分离法等多种，大孔树脂吸附分离和膜分离法是目前研究较多的提取工艺。
[0006]目前国内有应用紫茎泽兰制备绿原酸的报道。张蓉等(张蓉，李淑贤，崔砺等，紫茎泽兰中绿原酸提取工艺的研究，北京师范大学学报(自然科学版)，2008，44 (5):94-497)研究了紫茎泽兰中绿原酸的提取工艺，采用50%乙醇70°C下热回流提取4小时后，所得绿原酸进一步经NKA-9型大孔树脂纯化后纯度为23.91 %。宋晓静(宋晓静，紫茎泽兰中绿原酸提取纯化工艺研究及薇甘菊的化学成分分析，西北农林科技大学，硕士学位论文，2010.5)采用85%乙醇80°C下热提取4小时，提取物经HPD-100型大孔树脂富集的绿原酸浸膏再经一次硅胶柱层析后，再重结晶，纯度可达98%。曹坳程等的专利(曹坳程，侯婧，吴建平等，一种紫茎泽兰中绿原酸的提取工艺，申请号:200710098997.9)采用20?60%的乙醇溶液进行提取，再通过大孔树脂进一步纯化产品，可以得到含量达52.56%的绿原酸提取物。
[0007]以上的报导存在的问题或是产品纯度不高或是仅基于满足基础研究的需要，制备工艺只适合在实验室小量制备绿原酸，没有考虑规模化制备和工业化生产的要求，得率也较低。因此目前需要解决大规模提取分离中的工程放大问题，进一步提高得率。同时，在绿原酸分离纯化过程中，还应考虑紫茎泽兰中有毒成分9-羰基-10，11-去氢泽兰酮的残留问题，保证制备的高纯绿原酸不含有毒成分，可用于医药领域。
[0008]本发明提供了一种以紫茎泽兰为原料规模化制备高纯度绿原酸的方法，为紫茎泽兰的有效控制和利用开辟了新途径，实现了紫茎泽兰的高值化利用，可以推动紫茎泽兰产业的快速发展，创造良好的环境、经济和社会效益。
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题是要克服目前以紫茎泽兰为原料生产绿原酸过程中的纯度低、有毒成分残留，难以用于医药领域等缺点。
[0010]本发明解决上述问题的技术方案是提供一种制备高纯度绿原酸的方法。本发明方法包括以下步骤:
[0011]a、将干燥的紫茎泽兰茎叶原料切割粉碎得原料粉末备用；
[0012]b、取步骤a所得紫茎泽兰茎叶原料粉末，加入乙醇水溶液，搅拌提取得提取液；
[0013]c、取步骤b所得提取液进行固液分离、浓缩，浓缩液再进行固液分离以除杂；
[0014]d、取步骤c所得除杂后的浓缩液通过大孔树脂柱吸附，吸附料液后对大孔树脂清洗除杂，除杂后再采用有机水溶液洗脱得洗脱液；
[0015]e、取步骤d所得洗脱液浓缩后通过聚酰胺树脂柱吸附，吸附料液后对聚酰胺树脂清洗除杂，除杂后的聚酰胺树脂采用有机水溶液洗脱得洗脱液；
[0016]f、取步骤e所得洗脱液浓缩后低温结晶，析出晶体粉末；
[0017]g、将步骤f所得晶体粉末干燥后复溶于水，用乙酸乙酯萃取；
[0018]h、合并步骤g所得乙酸乙酯层，减压浓缩，低温结晶；
[0019]1、将步骤h析出的结晶干燥，即得绿原酸结晶粉末。
[0020]其中，上述方法的步骤b中的乙醇溶液为体积百分比40?80%的乙醇溶液；所述的提取为加热搅拌提取，提取温度50°C?沸点，提取时间60?120min。
[0021]其中，上述方法的步骤d中采用的大孔树脂型号为NKA-9、NKA-2、HPD100、D101、HPD400、AB-8、X-5、ADS-21、HPD-850SHP-20 中的至少一种；除杂采用的是 pH = 2 ?4 的醋酸、甲酸或盐酸中至少一种的酸性水溶液进行；洗脱的有机水溶液为体积百分比20?60%乙醇溶液，洗脱时流速为1.5?3BV/h。
[0022]其中，上述方法的步骤e中采用的聚酰胺树脂为20?300目的聚酰胺树脂；除杂采用的是pH = 2?4的醋酸、甲酸或盐酸中至少一种的酸性水溶液进行；洗脱采用的有机水溶液为体积百分比15?40%的乙醇溶液，洗脱流速1.5?3BV/h。
[0023]优选的，上述方法的步骤e中采用的聚酰胺树脂为60?100目的聚酰胺树脂。
[0024]其中，上述方法步骤f中所述洗脱液的浓缩采用膜浓缩或真空减压浓缩中的至少一种；所述低温结晶的温度为0?5°C。
[0025]其中，上述方法步骤g中所述晶体粉末的干燥采用真空浓缩干燥、喷雾干燥、鼓风干燥或冷冻干燥中的至少一种；所述乙酸乙酯萃取时按晶体复溶水溶液与乙酸乙酯的体积比为1:1?3，萃取4?8次。
[0026]其中，上述方法步骤h中低温结晶的温度为0?5°C。
[0027]其中，上述方法步骤h中所述的步骤i中析出的结晶采用真空浓缩干燥、喷雾干燥、鼓风干燥或冷冻干燥中的至少一种。
[0028]进一步的，上述方法还包括对步骤i所得的绿原酸结晶粉末检测是否有有毒成分9_羰基-10，11-去氢泽兰酮的残留的步骤。
[0029]本发明的有益效果在于，工艺条件温和、生产快速、各步骤使用的溶剂都易回收利用、技术易放大、绿色环保无污染、回收率高。使用本发明方法制备得到的绿原酸品质好，纯度高，安全性高，能够适用于医药领域，具有很好的应用前景。
【附图说明】
[0030]图1是本发明的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0031]为了解决现有技术在制备绿原酸时存在的问题，本发明经过大量研究，建立起了采用搅拌加热提取、大孔树脂结合聚酰胺树脂分离纯化、再通过结晶和重结晶步骤制备高纯度绿原酸的方法。并对各个步骤进行了大量的优化，最终得到本发明方法，其工艺流程参见图1。
[0032]具体而言，本发明方法通过以下步骤实施:
[0033]a、将干燥紫茎泽兰茎叶原料切割粉碎得原料粉末备用；
[0034]b、取步骤a所得紫茎泽兰茎叶原料粉末，加入乙醇水溶液，搅拌提取得提取液；
[0035]c、取步骤b所得提取液进行固液分离、浓缩，浓缩液再进行固液分离以除杂；
[0036]d、取步骤c所得除杂后的浓缩液通过大孔树脂柱吸附，吸附料液后对大孔树脂清洗除杂，除杂后再采用有机水溶液洗脱得洗脱液；
[0037]e、取步骤d所得洗脱液浓缩后通过聚酰胺树脂柱吸附，吸附料液后对聚酰胺树脂清洗除杂，除杂后的聚酰胺树脂采用有机水溶液洗脱得洗脱液；
[0038]f、取步骤e所得洗脱液浓缩后低温结晶，析出晶体粉末；
[0039]g、将步骤f所得晶体粉末干燥后复溶于水，用乙酸乙酯萃取；晶体粉末的干燥采用真空浓缩干燥、喷雾干燥、鼓风干燥或冷冻干燥中的至少一种；所述乙酸乙酯萃取时按晶体复溶水溶液与乙酸乙酯的体积比为1:1?3，萃取4?8次；
[0040]h、合并步骤g所得乙酸乙酯层，减压浓缩，低温结晶；低温结晶的温度为0?5°C ;
[0041]1、将步骤h析出的结晶干燥，即得绿原酸结晶粉末；所述干燥方式为真空浓缩干燥、喷雾干燥、鼓风干燥或冷冻干燥中的至少一种；
[0042]本发明方法更具体的详细实施方式为:
[0043]a、将干燥紫茎泽兰茎叶原料切割粉碎得原料粉末备用；
[0044]b、取步骤a所得紫茎泽兰茎叶原料粉末，加入乙醇水溶液，搅拌提取得提取液；其中的乙醇溶液为体积百分比40?80%乙醇溶液；所述的提取为加热搅拌提取，提取温度50°C?沸点，提取时间60?120min ；
[0045]c、取步骤b所得提取液进行固液分离、浓缩，浓缩液再进行固液分离以除杂；
[0046]d、取步骤c所得除杂后的浓缩液通过大孔树脂柱吸附，吸附料液后对大孔树脂清洗除杂，除杂后再采用有机水溶液洗脱得洗脱液；
[0047]其中采用的大孔树脂型号为NKA-9、NKA-2、HPD100、D101、HPD400、AB-8、X-5、AD