专利名称：一种姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素的制备方法
技术领域：
本发明属于植物化学领域，具体涉及一种从姜黄中制备高纯度姜黄素、脱 甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素的分离纯化方法。
姜黄素是从姜科姜黄属植物姜黄根茎中提取的一种酚性色素，由于其色泽
稳定且毒性很低(小鼠灌胃的LD50>2g/kg)，目前已广泛应用于食品添加剂和染 料中。姜黄的黄色物质为略带酸性的酚性物质，主要含有3种主要成分姜黄素 1(47%);姜黄素II，即脱甲氧基姜黄素(17%);姜黄素m，即双脱甲氧基姜黄 素(36%)，具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化和降血脂等作用，其结构式如下
背景技术：
姜黄素
脱甲氧基姜黄素
双脱甲氧基姜黄素初步研究表明，姜黄色素具有抗血管生成作用(GururajAE， BelakavadiM， Venkatesh DA， et al. Molecularmechanisms of anti-angiogenic effect of curcumin. Biochem Biophys Res Commun， 2002, 297(4): 934-942.)，同时石if究表-明，3种姜黄色素单体的抗肿瘤活性包括对内皮细胞生长的抑制作用有明显差 异，其中以姜黄素m的生物活性最强，姜黄素III在体内具有明确的抑制A549裸 小鼠抑制瘤生长及其血管生成作用，而且传统中药姜黄来源丰富，毒副作用小， 可望成为一种低毒副作用的新型抗肿瘤药物。随着人们对姜黄素、去甲氧基姜 黄素和双去甲氧基姜黄素单体化合物不同药理活性的进一步认识，单体化合物 的分离将有非常重要的意义。
历年以来，由于姜黄素单体不易分离及提纯，釆用常规树脂很难将姜黄色 素进行分离纯化，目前人们主要从姜黄中提取混合色素，国内没有姜黄素单体 的制备方法。美国专利CPI(B)930报道将姜黄素用适当有机溶剂提取，提取物 溶于含水极性溶剂，加入过量的非极性溶剂，搅拌后放置得到沉淀，将沉淀物 加至丙酮、乙醇或他们的混合物中使之重结晶；美国专利US 6224877报道用水 杨酸钠溶液提取总姜黄素，将5g过22目筛的姜黄粗粉加入到100ml3.0mo1/1的 水杨酸钠溶液中，30。C搅拌8小时，过滤，滤液加400ml水稀释，得到纯度为 90.1%的总姜黄素，收率为48.11%。这些提取过程一般要求多级纯化，工艺均属
于溶媒提取结晶工艺，使用的溶剂量大，损耗大。同时只能得到总姜黄素而得 不到各单体化合物。
中国专利CN 1554634A公开了一种从姜黄中提取姜黄素的制备方法，姜黄 经水洗净，粉碎、发酵和加酸水解后，离心分离，用醋酸丁酯从萃取、反萃取 得到总姜黄素产品。
中国专利CN 10131799A公开了一种姜黄有效组分的制备方法，将姜黄药 材粉碎后加70 95%乙醇提取，在非极性大孔树脂上样后乙醇水洗脱。洗脱液 浓缩干燥后再通过工业色谱制备，获得总姜黄色素，含量达到97.3%。该方法虽经过工业色谱制备，但仍不能得到姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄 素三种单体色素。
发明内容
本发明目的是提供一种重现性好，操作简便，可实现规模化生产的从姜黄 中制备姜黄素三种单体化合物的分离纯化方法。
为实现本发明目的，本发明涉及的这种姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲 氧基姜黄素的制备方法，其特征包括下述步骤
a提取将粉碎后的姜黄用2 6倍(v/w)的50% 80%体积浓度的甲醇-酸水 溶液或乙醇-酸水溶液室温下连续逆流提取3 6小时，提取液过滤后在50 70°C 负压浓缩至相对密度为0.9 1.2的油树脂；
b层析分离将上述姜黄素油树脂置于HZ-816 、 HZ-818或HZ-801层析分 离介质上进行梯度洗脱，洗脱液分部收集后分别进行负压浓縮，当无水乙醇带 水后分别得到姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素结晶粉末。
所述甲醇-酸水溶液为甲醇与盐酸水溶液或与乙酸水溶液构成的混合溶液； 所述乙醇-酸水溶液为乙醇与盐酸水溶液或与乙酸水溶液构成的混合液，所述甲 醇-酸水溶液或乙醇-酸水溶液的pH值为4.0 5.5。
所述负压浓縮的真空度为-0.08 0.1Mpa。
所述梯度洗脱中油树脂的上样量与层析分离介质的质量比为1:20 100 (W/W)。
所述梯度洗脱液梯度设置分别为体积浓度40% 50%的醇水溶液，70% 80%的醇水溶液和85% 95%的醇水溶液。洗脱液分部收集后HPLC在线检测， 将HPLC含量大于95%的姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素分别合 并，分别得到姜黄素洗脱液、脱甲氧基姜黄素洗脱液和双脱甲氧基姜黄素洗脱 液，然后将姜黄素洗脱液、脱甲氧基姜黄素洗脱液和双脱甲氧基姜黄素洗脱液 分别在50 70。C下减压浓缩，当无水乙醇带水后分别得到姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素粉末。 本发明取得的技术进步
1) 本发明摒弃了传统的溶剂萃取，硅胶层析等工艺，采用超细的HZ-816， HZ-818或HZ-801作为层析分离介质，醇-水作为洗脱溶剂的分离提取工艺，同 时可分别得到高纯度姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素二种单体化 合物，各单体化合物的纯度HPLC纯度可达到95%以上，样品回收率均在70% 以上，且分离过程中化合物之间的交叉较少，流程简短，可操作性强。
2) 本发明姜黄色素在较为稳定的pH下进行室温连续逆流提取，溶剂消耗 少(连续逆流提取所用溶剂量为姜黄重量的4倍，而室温提取则溶剂用量为姜 黄素重量的20倍)，提取率高且提取液稳定性好，适用于大规模生产，所得产 品可广泛用于药品、食品等领域。
图1为姜黄素油树脂HPLC色谱图。
图2为本发明层析树脂分离得到的姜黄素HPLC色谱图。
图3为本发明层析树脂分离得到的脱甲氧基姜黄素HPLC色谱图。
图4为本发明层析树脂分离得到的双脱甲氧基姜黄素HPLC色谱图。
具体实施例方式
在以下实施例中将进一步举例说明本发明，这些实施例仅用于说明本发明 而对本发明没有限制。
除特别说明外，本发明中所称的含量均为重量百分含量，姜黄色素含量的 百分比为HPLC的面积归一法所得。
实施例1:
a连续逆流提取将姜黄(购自缅甸)粉碎成40 60目的姜黄粉后，称取 4.0公斤，室温下以16L80%、 pH值为5.0的甲醇-HCL水溶液连续逆流提取4 小时后过滤。所得滤液在6(TC下减压(-0.08 (UMpa)浓縮至相对密度为0.9，得到姜黄素油树脂200克；
b层析分离将上述姜黄素油树脂上样于HZ-816层析树脂(树脂体积为6L) 的色谱柱柱顶，色谱柱柱长最好为500 1200mm，本实施例色谱柱柱长1000mm， 色谱柱内径最好为80 160mm，本实施例色谱柱内径为140mm，姜黄素油树脂 的上样量与层析分离介质的质量比为1:100 (W/W)。然后分别用流动相体积浓 度为50%的甲醇水溶液、80%的甲醇水溶液和90%的甲醇水溶液梯度洗脱，每 次洗脱体积为色谱柱柱体积的4倍(24L)，流速为l个柱体积/小时。上述梯度 洗脱后舍弃50%甲醇水溶液洗脱的大极性杂质部分，经HPLC在线检测后，分 别收集80%甲醇水溶液洗脱的双脱甲氧基姜黄素洗脱液、90%甲醇水溶液洗脱的 脱甲氧基姜黄素洗脱液和姜黄素洗脱液，然后再将HPLC含量大于95%的姜黄 素洗脱液、脱甲氧基姜黄素洗脱液和双脱甲氧基姜黄素洗脱液分别合并得到高 纯度的姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素单体洗脱液。将三种色素 单体洗脱液分别在6(TC下减压浓縮(-0.08 0.1Mpa)，当无水乙醇带水后分别 得到14g姜黄素无定形结晶粉末、5.1g脱甲氧基姜黄素无定形结晶粉末和10.8g 双脱甲氧基姜黄素无定形结晶粉末，各结晶粉末分别用HPLC检测，含量都大 于95%，各检测结果见图2、图3、图4，图1为姜黄素油树脂HPLC图谱。
以上液相条件为waters2487检测器，515双泵，X=420nm， Hypersil C,s柱， 5um，4.6x250mm。流动相乙腈水=55: 45.
实施例2:本实施例与实施例1不同之处是，
a连续逆流提取将姜黄(购自缅甸)粉碎成40 60目的姜黄粉后，称取 5.0公斤，室温下以20L80%、 pH值为5.0的甲醇-HCL水连续逆流提取6小时 后过滤，滤液在6(TC下减压(-0.08 0.1Mpa)浓縮至相对密度为1.2，得到姜 黄素油树脂250克。
b层析分离将上述姜黄素油树脂上样于HZ-818层析树脂(树脂体积为8L) 的色谱柱柱顶，色谱柱柱长1000mm，内径为110mm。姜黄素油树脂上样量与层析分离介质的质量比为1:100 (W/W)。然后分别用流动相体积浓度为50%的 乙醇水溶液、80%的乙醇水溶液和90%的乙醇水水溶液梯度洗脱，每次洗脱体为 色谱柱柱体积的4倍(32L)，流速为1个柱体积/小时。上述梯度洗脱后舍弃50% 乙醇水溶液洗脱的大极性杂质部分，HPLC在线检测后，分别收集80%乙醇水溶 液洗脱的双脱甲氧基姜黄素洗脱液、90%乙醇水溶液洗脱的脱甲氧基姜黄素洗脱 液和姜黄素洗脱液。再将HPLC含量大于95%的上述各洗脱液分别合并后得到 高纯度的姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素单体洗脱液。将三种色 素单体洗脱液分别在6(TC下减压浓縮(-0.08 0.1Mpa)，当无水乙醇带水后分 别得到17.6g姜黄素无定形结晶粉末，6.4g脱甲氧基姜黄素无定形结晶粉末， 13.5g双脱甲氧基姜黄素无定形结晶粉末。各结晶粉末分别经HPLC检测，含量 都大于95%,各检测结果见图2 图4。 实施例3:
a连续逆流提取将姜黄(购自缅甸)粉碎成40 60目的姜黄粉后，称取 10.0公斤，室温下以40L800/。、 pH值为5.0的乙醇-HCL水溶液进行连续逆流提 取5小时后过滤，滤液在6(TC下减压(-0.08 0.1Mpa)浓縮至相对密度为1.1， 得到姜黄素油树脂500克。
b层析分离:将上述姜黄素油树脂上样于HZ-801层析树脂(树脂体积为16L) 的色谱柱柱顶，色谱柱柱长1200mm，内径为200mm。姜黄素油树脂上样量与 层析分离介质的质量比为1:100 (W/W)。然后分别用流动相体积浓度为50%甲 醇水溶液、80%甲醇水溶液和90%甲醇水溶液梯度洗脱，每次洗脱体积为色谱柱 柱体积的4倍(64L)，流速为l个柱体积/小时。上述梯度洗脱后舍弃50%甲醇 水溶液洗脱的大极性杂质部分，HPLC在线检测后，分别收集80%甲醇水溶液洗 脱的双脱甲氧基姜黄素洗脱液、卯％甲醇水溶液洗脱的脱甲氧基姜黄素洗脱液和 姜黄素洗脱液。将HPLC含量大于95%的上述各洗脱液分别合并后得到高纯度 的姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素单体洗脱液。将三种色素单体洗脱液分别在6(TC下减压浓縮(-0.08 0.1Mpa),当无水乙醇带水后分别得到 36.4g姜黄素无定形结晶粉末，13.4g脱甲氧基姜黄素无定形结晶粉末，28.8g双 脱甲氧基姜黄素无定形结晶粉末。结晶粉末分别经HPLC检测，含量都大于950/。， 各检测结果见图2 图4。 实施例4:
a连续逆流提取将姜黄(购自缅甸)粉碎成40 60目的姜黄粉后，称取 10.0公斤，室温下以40L80%、 pH值为5.0的乙醇-HCL水溶液连续逆流提取4 小时后过滤，滤液在6(TC下减压(-0.08 0.1Mpa)浓縮至相对密度为1.0，得 到姜黄素油树脂490克。
b层析分离:将上述姜黄素油树脂上样于HZ-818层析树脂(树脂体积为16L) 的色谱柱柱顶，色谱柱柱长1200mm，内径为200mm。姜黄素油树脂上样量与 层析分离介质的质量比为1:100 (W/W)。然后分别用流动相体积浓度为50%乙 醇水溶液、80%乙醇水溶液和90%乙醇水溶液梯度洗脱，每次洗脱体积为柱体积 的4倍(64L)，流速为l个柱体积/小时。上述梯度洗脱后舍弃50%乙醇水溶液 洗脱的大极性杂质部分，HPLC在线检测后，分别收集80%乙醇水溶液洗脱的双 脱甲氧基姜黄素洗脱液、90%乙醇水溶液洗脱的脱甲氧基姜黄素洗脱液和姜黄素 洗脱液。将HPLC含量大于95%的上述各洗脱液分别合并后得到高纯度的姜黄 素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素单体洗脱液。将三种色素单体洗脱液 分别在60。C下减压浓縮(-0.08 0.1Mpa)，当无水乙醇带水后分别得到35.8g 姜黄素无定形结晶粉末，13.2g脱甲氧基姜黄素无定形结晶粉末，27.6g双脱甲 氧基姜黄素无定形结晶粉末。结晶粉末分别经HPLC检测，含量都大于95%， 各检测结果见实施例1HPLC图谱。
上述各实施例中采用的层析树脂HZ-816 、 HZ-818、 HZ-801均为上海华震 化工厂生产的80-100目的层析树脂。
权利要求
1.一种姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素的制备方法，其特征在于它包括以下步骤a提取将粉碎后的姜黄用2～6倍(v/w)的50％～80％体积浓度的甲醇-酸水溶液或乙醇-酸水溶液室温下连续逆流提取3～6小时，提取液过滤后在50～70℃负压浓缩至相对密度为0.9～1.2的油树脂；b层析分离将上述姜黄素油树脂置于HZ-816、HZ-818或HZ-801层析分离介质上进行梯度洗脱，洗脱液分部收集后分别进行负压浓缩，当无水乙醇带水后分别得到姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素结晶粉末。
2. 根据权利要求1所述的姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素的 制备方法，其特征在于所述甲醇-酸水溶液为甲醇与盐酸水溶液或与乙酸水溶液 构成的混合溶液；所述乙醇-酸水溶液为乙醇与盐酸水溶液或与乙酸水溶液构成 的混合液，所述甲醇-酸水溶液或乙醇-酸水溶液的pH值为4.0 5.5。
3. 根据权利要求1所述的姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素的 制备方法，其特征在于所述负压浓縮的真空度为-0.08 0.1Mpa。
4. 根据权利要求1所述的姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素的 制备方法，其特征在于所述梯度洗脱中油树脂的上样量与层析分离介质的质量 比为l:20 廳(W/W)。
5. 根据权利要求l、 2、 3或4所述的姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素的制备方法，其特征在于所述梯度洗脱液梯度设置分别为体积浓度 40% 50%的醇水溶液，70% 80%的醇水溶液和85% 95°/。的醇水溶液。
全文摘要
本发明公开了一种姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素的制备方法，包括姜黄用甲醇-酸水溶液或乙醇-酸水溶液连续逆流提取，提取液过滤后浓缩至相对密度为0.9～1.2的油树脂；将油树脂置于层析分离介质上进行梯度洗脱，洗脱液分部收集后分别经浓缩后得到姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素结晶。本发明采用HZ-816、HZ-818或HZ-801作为层析分离介质，醇-水作为洗脱溶剂的工艺，同时得到姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素三种单体化合物，各单体化合物纯度达95％以上，样品回收率均在70％以上，分离过程中化合物间交叉较少，流程简短，可操作性强，溶剂消耗少，提取率高且提取液稳定性好，所得产品可广泛用于药品、食品等领域，适于大规模生产。
文档编号A61P3/00GK101585757SQ20091007461
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者彬 张, 杨贵国, 樊书旗, 辉 王 申请人:河北食品添加剂有限公司