本发明涉及天然化合物的提取制备方法领域，具体而言，涉及一种桦木酸的制备方法。
背景技术：
木材是现代造纸工业的主要原料，木材的主干经过去枝、削皮、切片后用于机械法或化学法制浆，得到的纤维可进一步加工成各种纸产品，树皮、细枝等废料则通常用于焚烧产生热能。与富含纤维的木质部不同，树皮中含有多种酚类、萜类、生物碱类抽提物(约占3～8％)，某些抽提物因在体外具有生物活性和医学应用价值而备受重视。切合生物质精炼的理念，实现树皮资源高值化开发和利用，对提高制浆造纸企业经济效益具有重要意义。
桦木酸(betulinicacid,3b-hydroxy-lup-20(29)-en-28-oicacid)是一种羽扇豆烷型五环三萜类化合物，具有抗hiv、抗细菌、抗疟疾、抗炎症、抑制蛋白酶、抑制恶性肿瘤等多种生物活性。桦木酸最早是在白桦(betulapubescens)树皮中被发现的，桦木科植物是目前研究最深入的原材料，其他能分离出桦木酸的植物种类包括桉木、悬铃木以及一些灌木和草本植物等。
悬铃木是北美地区优良的制浆造纸材种，在我国主要用作行道树和园林绿化树种。早在1925年，zellner和ziffer就从三球悬铃木(platanusorientalis)枝桠的树皮中分离出一种针状结晶物含羟基羧酸，命名为“platanolicacid”。其后，jaretzky等和david等分别用氯仿和甲醇抽提悬铃木属树皮，也都得到针状结晶物，分别命名为"platanin"和"platanol"。直到1948年，bruckner等确定这三种物质其实是桦木酸。悬铃木作为生产桦木酸的原材料比其他物种更有优势，一方面，按正常的生理规律，每年秋季生长期结束时，悬铃木外层树皮会自发脱落，一株15米高的树可收集到数公斤的树皮，而其他树种只能在砍伐、削皮后才能收集树皮；另一方面，桦木树皮中含有大量的白桦脂醇(betulin)，需要经过液相层析才能与桦木酸分离。
galgon等从二球悬铃木(platanusacerifolia)的树皮和木质部中分离出桦木酸，并综合运用了薄层色谱、气相色谱、气相色谱-质谱联用和1h核磁共振等手段对产物进行了鉴定，结果表明，桦木酸在悬铃木树皮中含量达到3.3％，在木质部中占1％～2％，相比之下，在白桦木树皮中仅占0.3％。
pinilla等研究了从悬铃木树皮分离桦木酸的高级提取方法，结果表明，使用乙醇或乙酸乙酯作介质进行固液提取、超声辅助提取、加压固液提取，得到桦木酸得率为10～15mg/g树皮，桦木酸在提取物中的含量25％～35％，经水沉淀后能富集目标物至含量42％～46％，得率损失低于5％。
传统的从桦树皮提取桦木酸工艺一般采用索氏抽提器用700ml二氯甲烷抽提树皮粉6h，回流一定次数后在砂芯漏斗中过滤除杂。滤液浓缩后冷冻结晶黄色晶体，得到桦木酸粗品。然后再将粗品溶解在沸腾的甲醇中，过滤除杂，再冷冻过夜，得到提纯的晶体，即桦木酸纯品。传统的提取技术使用的化学试剂具有挥发性、易燃性和环境毒性，不符合国家发展绿色化学的政策趋势。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种桦木酸的制备方法，以解决上述问题。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明涉及一种桦木酸的制备方法，包括：
1).将悬铃木木材粉碎后热水浸提，过滤去除废水得到粉末；
2).将所述粉末使用深共融溶剂浸提后得到浸提液，将所述浸提液过滤除杂、浓缩得到桦木酸。
悬铃木与桦树相比，其原料更加易于获得，有助于降低桦木酸的提取成本。
作为一种新型溶剂，类离子液体——深共融溶剂因其优异的物理化学性能受到了人们的关注。它是一种新型溶剂，其很多物化性质与离子液体相似，又被称为类离子液体。深共融溶剂不仅具有离子液体的优势，如较好的化学稳定性、可设计性和可循环使用等优点，而且还具有原料廉价易得且绿色环保，合成工艺简单等优点。因此，深共融溶剂被认为是与离子液体同等重要的替代挥发性有机溶剂的“绿色溶剂”。
优选的，如上所述的桦木酸的制备方法，在步骤1)中，所述热水浸提具体包括：
将粉碎后的悬铃木木材与2～4倍重量的水混合，煮沸50min～80min；
更优选的，所述热水浸提具体包括：
将粉碎后的悬铃木木材与3倍重量的水混合，煮沸70min。
优选的，如上所述的桦木酸的制备方法，在步骤1)中，所述悬铃木木材的含水量为9.5％～12.0％，粉碎后的粒径≥40目。
优选的，如上所述的桦木酸的制备方法，在步骤2)中，所述深共融溶剂由摩尔比为1:1.5～2.5的氯化胆碱/尿素制备得到；更优选的，所述氯化胆碱和尿素的摩尔比为1:2。
所述深共融溶剂的制备方法优选包括：
将氯化胆碱和尿素在95℃～110℃的油浴中搅拌2～4h，形成透明的粘稠液体。
优选的，如上所述的桦木酸的制备方法，在步骤2)中，所述粉末与所述深共融溶剂的质量比为1g：8ml～12ml；更优选为1g：10ml。
优选的，如上所述的桦木酸的制备方法，在步骤2)中，所述浸提的条件为：45℃～55℃下搅拌5h～7h，保温1.5h～2.5h；
更优选的，在步骤2)中，所述浸提的条件为：50℃下搅拌6h，保温2h。
优选的，如上所述的桦木酸的制备方法，在步骤2)中，所述浓缩为旋转蒸发浓缩；
更优选的，所述浓缩为浓缩至原体积的一半。
优选的，如上所述的桦木酸的制备方法，所述悬铃木木材包括悬铃木的树皮、枝杈或木糠中的一种或多种。
优选的，如上所述的桦木酸的制备方法，所述方法还包括纯化步骤：将步骤2)制得的所述桦木酸溶解于甲醇中，过滤除去未溶解的杂质，冷冻纯化后得到桦木酸纯品。
优选的，如上所述的桦木酸的制备方法，步骤3)具体包括：
将所述桦木酸粗品溶解在沸腾的甲醇中，过滤除去少量未溶解的杂质，然后将滤液倒进具塞锥形瓶，-18℃～-22℃冷冻过夜，过滤分离，得到晶体。用甲醇冲洗所述晶体，得到桦木酸纯品。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)使用了新的生产原料。传统的桦木酸生产以桦树皮为原料，受限于产地以及生长季节，并且桦树皮富含桦木酯醇杂质(不具备抗癌等生理活性)，需要进行催化转化和hplc分离才能得到高纯度的桦木酸，因此工艺复杂、设备投资大、生产成本高。本技术采用的原料系前期研制中筛选出来的制板废料，该树种遍布我国北方大中小城市，到季节脱皮、剪枝不影响其生长，因此，原料收集容易、成本低廉；另外，该原料含桦木酸高达3％，几乎不含桦木酯醇杂质，是生产桦木酸的理想原料。
(2)开发了新的生产工艺。传统的萃取工艺主要使用挥发性的丙酮、甲醇等小分子有机溶剂，污染大，过程损失大，并且这些分子溶剂溶解出来的杂质也多。本技术采用新型深共融溶剂液体作溶剂，不同于咪唑、吡啶等昂贵的离子液体，本项目采用的深共融溶剂，具有蒸汽压低、难燃或者不燃、电化学窗口宽、可重复利用、熔点低、生物可降解、低毒(大多数被证明是无毒)、廉价等优点。与水分离简便，容易回收再利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例制备得到的桦木酸产品的ft-ir图；
图2为桦木酸标准图谱；
图3为本发明一个实施例制备得到的桦木酸产品的核磁共振结果；
图4为本发明一个实施例制备得到的桦木酸产品的hplc鉴定结果图；
图5为本发明一个实施例制备得到的桦木酸产品的hplc标准曲线。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
本实施例提供了一种桦木酸的制备方法，具体为：
(1)备料
在枣庄市区收集已届脱落的悬铃木树皮和树枝，削剪至尺寸小于30mm×5mm×5mm，在阴凉通风处风干至最终水分含量为9.5～12.0％。使用一台电动粉碎机(内置40目筛网)对样品进行粉碎，分别收集树皮和树枝两种颗粒样品，真空密封，在室温下储藏。
(2)热水浸提
称取一定量的粉末，与4倍重量的自来水混合，煮沸80min，冷却至室温，过滤得到粉末，废水用于洗涤，经过明矾处理后能回收再用。
(3)溶剂提取
称取绝干重70g的粉末，封装在预先抽提过的纯棉布袋内，置于提取罐中，用560ml深共融溶剂(氯化胆碱/尿素摩尔比＝1:1.5)提取5h，控制加热温度45℃，保温2.5h。使用g1型砂芯漏斗对抽提液进行过滤，除去固体颗粒杂质。将滤液旋转蒸发浓缩至其体积的一半，转移至带塞烧瓶中，-20℃冷冻过夜，过滤可以得到黄色晶体，为粗品。将粗品溶解在100ml沸腾的甲醇中，过滤除去少量未溶解的杂质，然后将滤液倒进具塞锥形瓶，-18℃冷冻过夜，过滤分离，得到无色晶体。用5ml刚解冻的甲醇冲洗晶体，得到桦木酸纯品。
实施例2
本实施例提供了一种桦木酸的制备方法，具体为：
(1)备料
在枣庄市区收集已届脱落的悬铃木树皮和树枝，削剪至尺寸小于30mm×5mm×5mm，在阴凉通风处风干至最终水分含量为9.5～12.0％。使用一台电动粉碎机(内置50目筛网)对样品进行粉碎，分别收集树皮和树枝两种颗粒样品，真空密封，在室温下储藏。
(2)热水浸提
称取一定量的粉末，与2倍重量的自来水混合，煮沸50min，冷却至室温，过滤得到粉末，废水用于洗涤，经过明矾处理后能回收再用。
(3)溶剂提取
称取绝干重70g的粉末，封装在预先抽提过的纯棉布袋内，置于提取罐中，用840ml深共融溶剂(氯化胆碱/尿素摩尔比＝1:2.5)提取7h，控制加热温度55℃，保温1.5h。使用g1型砂芯漏斗对抽提液进行过滤，除去固体颗粒杂质。将滤液旋转蒸发浓缩至其体积的一半，转移至带塞烧瓶中，-20℃冷冻过夜，过滤可以得到黄色晶体，为粗品。将粗品溶解在100ml沸腾的甲醇中，过滤除去少量未溶解的杂质，然后将滤液倒进具塞锥形瓶，-18℃冷冻过夜，过滤分离，得到无色晶体。用5ml刚解冻的甲醇冲洗晶体，得到桦木酸纯品。
实施例3
本实施例提供了一种桦木酸的制备方法，具体为：
(1)备料
在枣庄市区收集已届脱落的悬铃木树皮和树枝，削剪至尺寸小于30mm×5mm×5mm，在阴凉通风处风干至最终水分含量为9.5～12.0％。使用一台电动粉碎机(内置40目筛网)对样品进行粉碎，分别收集树皮和树枝两种颗粒样品，真空密封，在室温下储藏。
(2)热水浸提
称取一定量的粉末，与3倍重量的自来水混合，煮沸60min，冷却至室温，过滤得到粉末，废水用于洗涤，经过明矾处理后能回收再用。
(3)溶剂提取
称取绝干重70g的粉末，封装在预先抽提过的纯棉布袋内，置于提取罐中，用700ml深共融溶剂(氯化胆碱/尿素摩尔比＝1:2)提取6h，控制加热温度50℃，保温2h。使用g1型砂芯漏斗对抽提液进行过滤，除去固体颗粒杂质。将滤液旋转蒸发浓缩至其体积的一半，转移至带塞烧瓶中，-20℃冷冻过夜，过滤可以得到黄色晶体，为粗品。将粗品溶解在100ml沸腾的甲醇中，过滤除去少量未溶解的杂质，然后将滤液倒进具塞锥形瓶，-18℃冷冻过夜，过滤分离，得到无色晶体。用5ml刚解冻的甲醇冲洗晶体，得到桦木酸纯品。
(4)产物鉴定
将样品稀释在kbr中压成薄片，然后置于brukertensor27ft-ir光谱仪中进行测试，记录范围为400～4000cm-1的光谱，扫描次数为16次，分辨率为4cm-1。其中，本发明制备的桦木酸产品的ft-ir图如图1所示，与纯品标准图谱(图2)一致。
用氘代丙酮(氘，99.9％)作溶剂，将10mg样品溶解到1g的氘代丙酮中搅拌至完全溶解，然后移取至测量管内进行2d-nmr分析。
本发明制备的桦木酸的核磁共振结果图如图3所示。氢谱12ppm和碳谱180ppm处有典型的-cooh峰；氢谱5ppm左右各一个峰，碳谱110ppm附近出峰，对应＝ch2结构；氢谱1.3～1.8ppm和碳谱20～40ppm共9个峰，密集且不叠加，对应羽扇烷多环结构。
(5)纯度鉴定
采用alltimatm-c18(250mm×4.6mm,5μm)；以甲醇-0.2％磷酸水溶液＝85:15进行等度洗脱，流速为1.0ml/min，检测波长为202nm，柱温为35℃。
测得色谱图如图4所示，标准曲线如图5所示。hplc鉴定结果表明，粗品含桦木酸81.4％，提纯品含桦木酸92.2％，没有检测到桦木酯醇杂质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。