专利名称：一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法
技术领域：
本发明方法涉及天然产物化学领域，具体涉及一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法。
背景技术：
茄尼醇是萜烯醇化合物，英文名为Solanesol，化学名为3、7、11、15、19、23、27、31、35——九甲基——2、6、10、14、18、22、26、30、34——三十六烷九烯—1—醇，分子式为C45H710。
茄尼醇是合成辅酶Q10和维生素K2的必需原料。研究表明它在临床上显示了较强的抗癌生物活性，能抗菌消炎，对于治疗充血性心脏病所导致浮肿、肺充血、心绞痛、治疗急慢性肝炎、亚急性肝坏死及治疗坏血病、十二指肠溃疡、坏死性牙周炎、凝血、止血等有较好作用。近期还发现它对艾滋病有显著的辅助疗效。
茄尼醇的精制纯化方法已有文献和专利报道，文献J.Am.Chem.Soc.，1956，78，4780报道了最早由R.L.Rowland等人于1956年从烟叶中分离得到。
公开号为CN1534008A的专利介绍了一种从烟叶中提取纯化茄尼醇的方法。此方法用正己烷于-27～-35℃冷冻结晶后，再用乙腈重结晶，乙腈用两大，毒性强，价格贵，不满足工业化生产使用。
公开号为CN1345711A的专利介绍了一种提纯茄尼醇的方法，分别使用吸附色谱和凝胶渗透色谱法进行提纯，以纯度不低于70％的茄尼醇粗品为原料，正己烷溶解后，以正己烷、1，2-二氯乙烷和丙酮的混合溶液洗脱，以丙酮返洗，经两次色谱分离，得到纯度为95％的茄尼醇。该方法工艺较为繁琐，使用三相混合流动相，回收时难以回收，回收使用问题比较大。另外，1，2-二氯乙烷和丙酮均有毒，由致癌作用，且凝胶填料价格昂贵。不符合工业化生产的要求。
公开号为CN1626489A的专利介绍了一种清洁制备高纯度茄尼醇的方法。该方法以70％的茄尼醇为原料，制备纯度为95.5％的茄尼醇纯品。使用制备型高效液相色谱系统，以硅胶为填充，烃溶剂洗脱，洗脱液浓缩后采用真空干燥，得到98.5％的茄尼醇纯品。该工艺中使用过的硅胶在250～350℃加热活化24～72小时，能耗大，而且每根柱子过程结束后均需将硅胶卸载出来活化，费工又费时，溶剂挥发造成污染。该方法生产效率低下，能耗大，溶剂用量大，生产成本高，不利于工业化生产。
公开号为CN1724493A的专利介绍了一种连续中压柱层析制备高纯度茄尼醇的方法。该方法使用中性氧化铝填充柱，以烃溶剂和丙酮的混合液洗脱，收集得到含量90％左右的茄尼醇，再经甲醇结晶得到含量95％以上的高纯度茄尼醇。该方法不足之处在于丙酮与烃溶剂的沸点相差大，每次回收的溶剂均需要用TLC分析，很难达到轿准确的控制，会造成极性相差大，分离过程不稳定。另外，方法中使用待结晶物料50～80倍的甲醇来结晶，甲醇毒性大，大量使用不仅使生产成本增加，还存在污染问题。
综上所述，上述方法均存在诸多问题，生产效率低下，劳动强度大，生产成本高等，限制了在工业化生产中的应用。
发明内容
本发明的目的在于解决上述方法的缺陷，提供一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法。
本发明提供一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，方法包括下列步骤(1)柱子的选择首先用TLC薄层层析来分析各杂质的Rf数值情况以及各杂质点相对大小，再根据HPLC分析的待分离茄尼醇精品或过渡流分样品中茄尼醇的准确含量，来选择分离所需串联柱子的根数及每根柱子不同的高径比。
(2)装填硅胶硅胶加入到6#溶剂油中，边加边搅拌，用齿轮泵从柱子上部加入，6#溶剂油通过柱子底部筛网过滤后回到原容器中分散硅胶，硅胶被填充到柱子内，直到硅胶装满柱子为止。
(3)上样将待分离茄尼醇原料加热至45～50℃，使呈熔融状，保持温度，用恒压泵将其加入到第一根柱子内进行吸附。
(4)洗脱用小极性的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱，洗脱过程控制压力恒定，根据杂质分离的难易程度控制流量大小。洗脱液分别从第一根柱子经串联后依次从顶部进入第二、第三及后面的柱子内，从每根柱子底部取样口取样，TLC分析洗脱情况，控制各组分分别被吸附于相应的柱子内，尽可能不混入下一根柱子污染其他组分，根据实际洗脱情况，当第一根柱子分离的组分分离完毕后，即可断开连接，从第二根柱子顶部进洗脱液洗脱，依此类推，直到各组分被分配吸附到相对应的柱子内。
分别用大极性的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱每一根柱子，将柱子内吸附的有机物全部洗脱出来，洗脱液分别回收溶剂，得到各组分，HPLC分析各组分茄尼醇的含量，收集98％含量的高纯度茄尼醇，含量低的过渡组分回收再进行层析。
(5)柱子再生步骤(4)用大极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液洗脱完柱子后，柱子内硅胶基本无有机物吸附，通入热的氮气，压出柱子内吸附的混合液溶剂，柱子即可重复使用。
本发明方法中步骤(1)所述的串联柱子的根数为2～4根，其中分离精品时柱子为3～4根，分离过渡组分时为2～3根。
本发明方法中步骤(1)所述柱子的直径为5～700mm，柱子的高度为200～2000mm，柱子的高径比为1～5。
本发明方法中步骤(2)所述使用的硅胶为球形硅胶、块状硅胶、无定形硅胶。
本发明方法中步骤(2)所述使用的硅胶目数可以根据分离不同的样品来选择，可以为100～800目。
本发明方法中步骤(2)所述装填硅胶时的柱压为0.1～4MPa。
本发明方法中步骤(3)所述所使用的硅胶量与待分离的茄尼醇的量的比为3～8。
本发明方法中步骤(3)所述用恒压泵上样时的压为0.1～4MPa。
本发明方法中步骤(4)所述用小极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱时，乙酸乙酯在混合溶剂中所占的比例为0.01～30％。
本发明方法中步骤(4)所述用小极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱时，柱压为0.1～4MPa。
本发明方法中步骤(4)所述用大极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱时，乙酸乙酯在混合溶剂中所占的比例为40～99％。
本发明方法中步骤(4)所述用大极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱时，柱压为0.1～4MPa。
本发明方法中步骤(5)所述热的氮气温度为50～75℃。
通过本方法层析分离后，得到含量为98％的高纯度茄尼醇，一次层析收率约85％，综合收率达到95％以上。
本发明的优点在于方法简单，溶剂用量少，柱子可以在洗脱过程中即可得到再生，可以多次重复使用，生产效率高，生产成本低，可用于规模化的工业生产。
具体实施例方式
实施例1
取含量为72.5％的茄尼醇精品3kg，取样，TLC分析，样品主要含有三个杂质点，其中两个杂质Rf值分别为0.98、0.92，可以合并为一个组分，茄尼醇Rf值为0.55，另一杂质Rf值为0.25。据此，可以选择3根柱子串联使用即可达到分离，根据薄层上三杂质点的相对大小，可以初步估算吸附所用硅胶为10kg，三根柱子分别装填1.2kg、6.3kg、2.5kg，柱子分别选用高径比为1.3、2、3的柱子，第一根柱子用φ150×200mm，第二根柱子用φ250×500mm、第三根柱子用φ150×450mm的不锈钢耐压柱。将10kg200～250目于240℃下活化3小时的无定形硅胶加入到60L6#溶剂油中，边加边搅拌，全部分散后，用泵分别压入到三根柱子中，压力控制1.5MPa，装好后将三根柱子串联。保持压力，将3kg熔融的45℃的茄尼醇精品从第一根柱子进样，全部样品进入柱子后，用1％的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压洗脱，保持1.5MPa的柱压，控制流量为450ml/min，中间取样，用TLC和HPLC控制洗脱组分分配情况，当第一根柱子内无茄尼醇并且Rf值为0.25的杂质全部吸附在第一根柱上时，断开第一根柱子，检测第二和第三根柱子的分配情况，此时基本也分配吸附完，全部断开的柱子，分别用85％的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压洗脱，分别收集并回收各柱子的洗脱液。得到0.72kg、0.41kg含少量的茄尼醇的杂质及1.87kg茄尼醇，检测含量为98.03％，收率84.3％。三根柱子分别用60％的氮气吹压，直到柱子内无溶剂流出，柱子冷却后可重复使用。用第一根和第三根柱子串联，用50L6#溶剂油打循环，将柱子内气泡全部赶尽，将0.72kg的过渡组分再次熔融后进样，用回收的1％乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压洗脱，分配好以后用，断开串联，用回收的85％的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压洗脱，分别收集并回收各柱子的洗脱液。得到0.3kg的茄尼醇和0.42kg杂质，茄尼醇含量为98.2％，总收率97.8％。
实施例2取含量为75.8％的茄尼醇精品3kg，使用实施例1中使用后处理好的柱子，加6#溶剂油循环排除气泡，按照实施例1的方法操作，进样后分别使用1％和85％乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压洗脱。最后得到2.23kg高纯度茄尼醇，含量98.21％，总收率为96.3％。
实施例3取含量为65.8％的茄尼醇精品3kg，按照实例1的方法，TLC分析杂质情况，分别用第一根柱子φ200×200mm，第二根柱子用φ300×300mm、第三根柱子用φ200×400mm的不锈钢耐压柱。将12kg300～500目于200℃下活化5小时的球形硅胶加入到60L6#溶剂油中，边加边搅拌，全部分散后，用泵分别压入到三根柱子中，压力控制1.2MPa，装好后将三根柱子串联。保持压力，将3kg熔融的50℃的茄尼醇精品从第一根柱子进样，全部样品进入柱子后，用3％的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压洗脱，保持1.2MPa的柱压，控制流量为250ml/min，中间取样，用TLC和HPLC控制洗脱组分分配情况，当第一根柱子内无茄尼醇并且Rf值为0.25的杂质全部吸附在第一根柱上时，断开第一根柱子，检测第二和第三根柱子的分配情况，此时基本也分配吸附完，全部断开的柱子，分别用98％的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压洗脱，分别收集并回收各柱子的洗脱液。得到0.85kg、0.52kg含少量的茄尼醇的杂质及1.63kg茄尼醇，检测含量为98.15％。三根柱子分别用60％的氮气吹压，直到柱子内无溶剂流出，柱子冷却后可重复使用。用第一根和第三根柱子串联，用70L6#溶剂油打循环，将柱子内气泡全部赶尽，将0.85kg的过渡组分再次熔融后进样，用回收的3％乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压洗脱，分配好以后用，断开串联，用回收的98％的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压洗脱，分别收集并回收各柱子的洗脱液。得到0.28kg的茄尼醇和0.57kg杂质，茄尼醇含量为98.03％，总收率96.8％。
本发明不限于上述任一个或类似实例。
权利要求
1.一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于该方法包括下列步骤(1)柱子的选择首先用TLC薄层层析来分析各杂质的Rf数值情况以及各杂质点相对大小，再根据HPLC分析的待分离茄尼醇精品或过渡流分样品中茄尼醇的准确含量，来选择分离所需串联柱子的根数及每根柱子不同的高径比。(2)装填硅胶硅胶加入到6#溶剂油中，边加边搅拌，用齿轮泵从柱子上部加入，6#溶剂油通过柱子底部筛网过滤后回到原容器中分散硅胶，硅胶被填充到柱子内，直到硅胶装满柱子为止。(3)上样将待分离茄尼醇原料加热至45～50℃，使呈熔融状，保持温度，用恒压泵将其加入到第一根柱子内进行吸附。(4)洗脱用小极性的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱，洗脱过程控制压力恒定，根据杂质分离的难易程度控制流量大小。洗脱液分别从第一根柱子经串联后依次从顶部进入第二、第三及后面的柱子内，从每根柱子底部取样口取样，TLC分析洗脱情况，控制各组分分别被吸附于相应的柱子内，尽可能不混入下一根柱子污染其他组分，根据实际洗脱情况，当第一根柱子分离的组分分离完毕后，即可断开连接，从第二根柱子顶部进洗脱液洗脱，依此类推，直到各组分被分配吸附到相对应的柱子内。分别用大极性的乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱每一根柱子，将柱子内吸附的有机物全部洗脱出来，洗脱液分别回收溶剂，得到各组分，HPLC分析各组分茄尼醇的含量，收集98％含量的高纯度茄尼醇，含量低的过渡组分回收再进行层析。(5)柱子再生步骤(4)用大极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液洗脱完柱子后，柱子内硅胶基本无有机物吸附，通入热的氮气，压出柱子内吸附的混合液溶剂，柱子即可重复使用。
2.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(1)所述的串联柱子的根数为2～4根，其中分离精品时柱子为3～4根，分离过渡组分时为2～3根。
3.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(1)所述柱子的直径为5～700mm，柱子的高度为200～2000mm，柱子的高径比为1～5。
4.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(2)所述使用的硅胶为球形硅胶、块状硅胶、无定形硅胶。
5.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(2)所述使用的硅胶目数可以根据分离不同的样品来选择，可以为100～800目。
6.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(2)所述装填硅胶时的柱压为0.1～4MPa。
7.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(3)所述所使用的硅胶量与待分离的茄尼醇的量的比为3～8。
8.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(3)所述用恒压泵上样时的压为0.1～4MPa。
9.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(4)所述用小极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱时，乙酸乙酯在混合溶剂中所占的比例为0.01～30％。
10.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(4)所述用小极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱时，柱压为0.1～4MPa。
11.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(4)所述用大极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱时，乙酸乙酯在混合溶剂中所占的比例为40～99％。
12.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(4)所述用大极性乙酸乙酯-6#溶剂油混合液加压梯度洗脱时，柱压为0.1～4MPa。
13.根据权利要求1所述的一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，其特征在于其中步骤(5)所述热的氮气温度为50～75℃。
全文摘要
一种低成本高效率生产高纯度茄尼醇的方法，该方法使用茄尼醇精品(含量＞60％)为原料，根据其中杂质分布情况，使用不同类型的串联耐压不锈钢层析柱，硅胶为载体，以文档编号C07C29/76GK1931812SQ20061004871
公开日2007年3月21日 申请日期2006年10月9日 优先权日2006年10月9日
发明者王国平, 朱洪斌, 申醒, 朱锡英, 符涛 申请人:昆明通发实业有限公司