专利名称：用超临界或液体二氧化碳提取丹皮酚的方法
技术领域：
本发明属于从含有丹皮酚的植物原料中提取丹皮酚的方法，尤其是采用超临界或液体二氧化碳技术提取丹皮酚的方法。
丹皮即牡丹皮，为毛莨科落叶小灌木牡丹的干燥根皮，它是常用中药，《神农本草经》中将其列为中品，其药用有效成分为丹皮酚。丹皮酚具有明显的清泻肝火和抗菌、消炎、降压、镇痛、促进血小板聚集及抗惊解痉等作用。丹皮酚除富存于丹皮中外还富含于徐长卿全草、白桦树皮、巴西茜根等中药原料中。
从丹皮等中药中提取丹皮酚通常是采用水蒸汽蒸馏法。在《天然药物成份提取分离与制备》一书的第258-260页中所介绍的方法是，先用高温水蒸汽将丹皮中的丹皮酚带出得到含丹皮酚的蒸馏液，然后用乙醚萃取蒸馏液中的丹皮酚，再经干燥和蒸除乙醚，最后用乙醇对粗品进行重结晶而得到纯品，丹皮酚的收率为1％左右。该方法不仅提取速度慢、收率低、提取分离和纯化步骤多，而且还由于要使用大量的水而产污量大，提取温度高而能耗大，以及需要使用大量乙醚等有机溶剂而大大增加了生产的危险性。
用超临界或液体二氧化碳进行中草药有效成分的提取是近年得到迅速发展的新技术。该技术是利用处于不同的压力、温度状态的二氧化碳对有机物有较大的溶解度差别来实现对有机物的提取分离。超临界或液体二氧化碳提取不仅具有流程简单、提取温度低、提取完全、二氧化碳对人和环境无害并可重复使用等优点，而且，特别是萃取产物的选择性易于通过改变操作温度和压力等参数来调变。因此，人们可以通过采取最佳工艺条件来实现从复杂的天然产物中直接提取分离得到高纯度的某种化合物，从而为天然产物的高值化利用开辟了一条新途。根据文献检索，到目前为止，尚没有用低温超临界或液体二氧化碳提取高纯度丹皮酚的方法问世。
本发明的目的是提供一种采用低温超临界或液体二氧化碳技术从中药植物原料中提取分离高纯度丹皮酚，同时大大提高产品收率的方法。
本发明提出的超临界或液体二氧化碳提取分离丹皮酚的方法，是利用处于不同压力和温度状态的二氧化碳对有机物有较大的溶解度差以及相同状态的二氧化碳对不同有机物又具有不同的溶解能力来实现对有机物的提取和分离，选择合适的提取操作条件是实现丹皮酚有效提取和分离纯化的关键因素。
本发明是按下述方法实现的以食品级二氧化碳为萃取剂，对经干燥、粉碎至合适粒度的含有丹皮酚的植物原料进行循环提取和分离，萃取压力为10～32 MPa、萃取温度为15～60℃、解析压力为5～10MPa、解析温度为30～70℃、二氧化碳流量为2～6公斤CO2/公斤原料·小时、萃取时间为0.5～1小时。
本发明的方法对含有丹皮酚的植物原料没有特别的要求，适用于各类含有丹皮酚的植物原料。采用本发明提取分离，无需进行其它后处理即可直接得到丹皮酚的结晶产品。
萃取分离过程中，萃取压力、萃取温度、解析压力(特别是一级解析压力)、解析温度和萃取时间等操作条件参数对产物的收率和丹皮酚的纯度具有关键性的作用。但二氧化碳的流量对萃取时间有直接的影响，流量越大，所需的萃取时间越短，流量越小，所需的萃取时间越长。当调节萃取压力为11～16MPa、萃取温度为40～50℃，解析压力为7～10MPa、解析温度为40～70℃、二氧化碳流量为4～6公斤CO2/公斤原料·小时、萃取时间为0.5～1小时时，丹皮酚的纯度可达96％以上。丹皮酚的含量采用高压液相色谱法(HPLC)分析测定。
本发明的方法大大提高了产品的收率，一般的水蒸汽提取法要求100℃以上的提取温度，丹皮酚的收率只能达到1～1.5％，而本发明在室温下即可高效提取，对同样的原料可使丹皮酚的收率提高到2～2.7％，即收率增加80～100％。低温提取可以避免因热而引起的某些化学变化，而高收率可以大大节省宝贵的中药原料资源。
同时，本发明大大简化了提取分离纯化过程，缩短提取时间。一般的水蒸汽提取方法中，通常要用多于原料体积5～10倍的水，经过6～8小时的提取后还须经过乙醚萃取分离水中的丹皮酚，继之蒸除回收乙醚，最后用乙醇对粗丹皮酚产品进行重结晶等步骤才能得到高纯度的产品。而本发明中只要简单地改变温度和压力即可连续不断地得到高纯度的产品，丹皮酚的纯度可达95％以上，完全提取仅需0.5～1小时，所用溶剂二氧化碳处于循环使用状态，丹皮酚的提取和分离在同一过程中完成。
本发明还对环境起到保护作用，并大大降低生产操作的危险性。一般的水蒸汽提取法将对外界排放大量废水和一定的乙醚及乙醇等，同时还潜在着有机溶剂燃烧和爆炸的危险。而本发明中整个提取分离过程是在一个全封闭的系统中完成，唯一要用到的溶剂是二氧化碳，它无毒、不燃、不爆且可循环使用。
以下实施例结合附图
，详细说明了本发明，实施例中使用的丹皮原料为普通市售产品。
实施例1将10公斤丹皮粉料投入萃取釜5中，通过循环水将热交换器4和萃取釜5的温度控制在40℃，打开阀17，让气瓶1中的二氧化碳经管路16进入冷凝贮存罐2液化，再经升压装置3升压至15MPa后进入热交换器4和萃取釜5。在萃取釜5中，二氧化碳与丹皮充分接触，在萃取温度为40℃，萃取压力为15MPa下稳定萃取1小时，溶有丹皮酚的二氧化碳，经减压装置6降低压力至第一级解析压力9MPa后进入第一级解析器7，通过循环水将解析器7的温度控制在50℃，在解析器7中由于压力的降低和温度的改变，溶解度较小的丹皮酚从二氧化碳中析出，从产品收集器11中得产品236克，其中丹皮酚重量百分含量为96.5％。而溶解度较大的挥发性物质继续随二氧化碳经过减压装置9使压力进一步降至第二级解析压力5.5MPa后进入第二级解析器8，解析器8的温度通过循环水控制在60℃，此时析出挥发油，从产品收集器10得挥发油产品11克。解析后的二氧化碳经阀14和流量计15后由管路16返回冷凝贮存罐从而实现其循环使用。
实施例2将10公斤丹皮粉料投入萃取釜5中，通过循环水将热交换器4和萃取釜5的温度控制在20℃，打开阀17，让气瓶1中的二氧化碳经管路16进入冷凝贮存罐2液化，再经升压装置3升压至11MPa后进入热交换器4和萃取釜5。在萃取釜5中，二氧化碳与丹皮充分接触，在萃取温度为20℃，萃取压力为11MPa下稳定萃取1小时，溶有丹皮酚的二氧化碳，经减压装置6降低压力至第一级解析压力8MPa后进入第一级解析器7，通过循环水将解析器7的温度控制在45℃，在解析器7中由于压力的降低和温度的改变，溶解度较小的丹皮酚从二氧化碳中析出，从产品收集器11中得产品203克，其中丹皮酚重量百分含量为81.1％。而溶解度较大的挥发性物质继续随二氧化碳经过减压装置9使压力进一步降至第二级解析压力5.5MPa后进入第二级解析器8，解析器8的温度通过循环水控制在60℃，此时析出挥发油，从产品收集器10得挥发油产品19克。解析后的二氧化碳经阀14和流量计15后由管路16返回冷凝贮存罐从而实现其循环使用。
实施例3将10公斤丹皮粉料投入萃取釜5中，通过循环水将热交换器4和萃取釜5的温度控制在35℃，打开阀17，让气瓶1中的二氧化碳经管路16进入冷凝贮存罐2液化，再经升压装置3升压至22MPa后进入热交换器4和萃取釜5。在萃取釜5中，二氧化碳与丹皮充分接触，在萃取温度为35℃，萃取压力为22MPa下稳定萃取1小时，溶有丹皮酚的二氧化碳，经减压装置6降低压力至第一级解析压力9MPa后进入第一级解析器7，通过循环水将解析器7的温度控制在55℃，在解析器7中由于压力的降低和温度的改变，溶解度较小的丹皮酚从二氧化碳中析出，从产品收集器11中得产品248克，其中丹皮酚重量百分含量为95.2％。而溶解度较大的挥发性物质继续随二氧化碳经过减压装置9使压力进一步降至第二级解析压力5.0MPa后进入第二级解析器8，解析器8的温度通过循环水控制在60℃，此时析出挥发油，从产品收集器10得挥发油产品31克。解析后的二氧化碳经阀14和流量计15后由管路16返回冷凝贮存罐从而实现其循环使用。
实施例4将10公斤丹皮粉料投入萃取釜5中，通过循环水将热交换器4和萃取釜5的温度控制在40℃，打开阀17，让气瓶1中的二氧化碳经管路16进入冷凝贮存罐2液化，再经升压装置3升压至18MPa后进入热交换器4和萃取釜5。在萃取釜5中，二氧化碳与丹皮充分接触，在萃取温度为40℃，萃取压力为18MPa下稳定萃取1小时，溶有丹皮酚的二氧化碳，经减压装置6降低压力至第一级解析压力9MPa后进入第一级解析器7，通过循环水将解析器7的温度控制在50℃，在解析器7中由于压力的降低和温度的改变，溶解度较小的丹皮酚从二氧化碳中析出，从产品收集器11中得产品241克，其中丹皮酚重量百分含量为95.5％。而溶解度较大的挥发性物质继续随二氧化碳经过减压装置9使压力进一步降至第二级解析压力5.5MPa后进入第二级解析器8，解析器8的温度通过循环水控制在50℃，此时析出挥发油，从产品收集器10得挥发油产品29克。解析后的二氧化碳经阀14和流量计15后由管路16返回冷凝贮存罐从而实现其循环使用。
实施例5将10公斤丹皮粉料投入萃取釜5中，通过循环水将热交换器4和萃取釜5的温度控制在55℃，打开阀17，让气瓶1中的二氧化碳经管路16进入冷凝贮存罐2液化，再经升压装置3升压至25MPa后进入热交换器4和萃取釜5。在萃取釜5中，二氧化碳与丹皮充分接触，在萃取温度为55℃，萃取压力为25MPa下稳定萃取1小时，溶有丹皮酚的二氧化碳，经减压装置6降低压力至第一级解析压力8.5MPa后进入第一级解析器7，通过循环水将解析器7的温度控制在60℃，在解析器7中由于压力的降低和温度的改变，溶解度较小的丹皮酚从二氧化碳中析出，从产品收集器11中得产品219克，其中丹皮酚重量百分含量为91.2％。而溶解度较大的挥发性物质继续随二氧化碳经过减压装置9使压力进一步降至第二级解析压力6MPa后进入第二级解析器8，解析器8的温度通过循环水控制在60℃，此时析出挥发油，从产品收集器10得挥发油产品19克。解析后的二氧化碳经阀14和流量计15后由管路16返回冷凝贮存罐从而实现其循环使用。
权利要求
1.一种采用超临界或液体二氧化碳提取丹皮酚的方法，以食品级二氧化碳为萃取剂，对经干燥、粉碎至合适粒度的含有丹皮酚的植物原料进行循环提取和分离，其特征在于萃取压力为10～32MPa、萃取温度为15～60℃、解析压力为5～10MPa、解析温度为30～70℃、二氧化碳流量为2～6公斤CO2/公斤原料·小时、萃取时间为0.5～1小时。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于萃取压力为11～16MPa、萃取温度为40～50℃，解析压力为7～10MPa、解析温度为40～70℃、二氧化碳流量为4～6公斤CO2/公斤原料·小时、萃取时间为0.5～1小时。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于无需进行其它后处理即可直接得到丹皮酚的结晶产品。
全文摘要
本发明涉及采用超临界或液体二氧化碳提取高纯度丹皮酚的方法。以食品级二氧化碳为萃取剂,对经干燥、粉碎至合适粒度的含有丹皮酚的植物原料进行循环提取和分离,在萃取压力为10～32MPa、萃取温度为15～60℃、解析压力为5～10MPa、解析温度为30～70℃、二氧化碳流量为2～6公斤CO
文档编号C07C37/80GK1273961SQ00114049
公开日2000年11月22日 申请日期2000年1月28日 优先权日2000年1月28日
发明者曾健青, 李卫民, 刘莉玫 申请人:中国科学院广州化学研究所