一种高纯度烟碱的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天然生物产物的分离提纯，具体涉及一种高纯度烟碱的制备方法。
【背景技术】
[0002]烟碱，又名尼古丁，是重要的医药、化工原料，有望成为治疗老年痴呆症、帕金森症、抑郁症的有效药物，其需求量大，纯度99.9%的烟碱在国内外的售价均在100万元/吨以上。目前烟碱主要从烟草或制烟废弃的烟梗、烟叶中提取。
[0003]烟碱易溶于醇、醚、氯仿、烷烃类等有机溶剂以及水中，工业上主要应用平转炉在溶剂油中进行萃取，或者应用萃取罐在碱液或酸液中进行萃取，除去溶剂后通过精懼得到较高纯度的烟碱。由于目前工业上精馏塔精馏的温度一般都在100°c以上，温度较高，精馏过程中易产生较多焦油类残渣。最重要的是，所得到的烟碱中有用的低沸点芳香物质全部蒸发掉，而有害的较高沸点杂质却未除尽，因而所得烟碱纯度一般在95%?98%，烟碱中含有较多去氢新烟碱、麦斯明、降烟碱、可替宁等生物碱以及与烟碱沸点相近的萘类等油溶性芳香烃类杂质，影响烟碱品质。这种烟碱难以用于生物医药领域。
[0004]粗烟碱的精制提纯可用分子印记模板法、溶剂萃取法、液相制备色谱纯化法、减压蒸馏法等，但因烟碱性质不稳定，见光、高温易变质，且烟碱和其它生物碱杂质物理化学性质相似，都限制了烟碱纯度的提升。即使采用上述方法得到纯度较高的烟碱溶液，在后续除溶剂和最后精馏过程中由于温度过高，使得烟碱降解和氧化变质，产生新的杂质，得到的烟碱纯度难以提高，且外观容易发黄。
[0005]经检索发现，公开号为1064680的发明专利申请提供了一种从烟草中提取烟碱的方法，将烟草在碱性溶液中浸泡，使烟碱进入浸液，再用萃取剂把烟碱萃取出来，然后用酸类溶液吸收萃取剂中的烟碱，得到烟碱盐溶液，用氢氧化钡降去烟碱盐溶液中的酸根，得到烟碱水溶液，经净化，再用萃取剂进行萃取，得到烟碱饱和萃取溶液，对饱和萃取溶液进行多次蒸馏，即可得到纯烟碱。但由于萘类杂质在碱水中易皂化，这种方法制备的烟碱中不可避免存在沸点与烟碱相近、难以除去的萘类杂质。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种高纯度烟碱的制备方法。
[0007]为达到本发明的目的，具体采用如下的技术方案:一种高纯度烟碱的制备方法为，将不含萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱有机溶液倒入短程分子蒸馏器中，使烟碱有机溶液在0°c?100°C、0.001?Imbar的条件下精馏得到高纯度烟碱；优选为，在20°C?100°C、0.001?0.3mbar的条件下精馏得到高纯度烟碱。
[0008]为保证短程分子蒸馏器的蒸馏温度为0°C?100°C蒸馏出的烟碱能顺利收集，需控制短程分子蒸馏器中循环冷却液温度为-50?0°C。
[0009]本发明高纯度烟碱的制备方法整个过程均在较低温度和较高真空度的条件下进行，避免了烟碱高温分解及氧化产生杂质，最后得到的产物纯度高，外观好，气味正，并且提取收率高。
[0010]为了避免在操作过程中对短程分子蒸馏器产生危害并获得高纯度烟碱产品，需对不含萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱有机溶液进行浓缩处理，使得按质量比，烟碱有机溶液中烟碱含量大于50%。
[0011]进一步的，浓缩处理的步骤为:将不含萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱有机溶液在快速溶剂蒸发仪、旋转蒸发仪或精馏设备中，在0°c?100°C、50?10mbar的条件下浓缩含烟碱的有机溶液。同时，为了避免烟碱见光变质，快速溶剂蒸发仪、旋转蒸发仪或精馏设备要用黑色膜遮光。
[0012]优选的，在40-60°C、80?10mbar的条件下浓缩含烟碱的有机溶液。更优选的，在45°C、10mbar的条件下浓缩含烟碱的有机溶液。
[0013]为了使最后得到的产物纯度高，有害杂质少，外观好，气味正，并且提取收率高，本发明在短程分子蒸馏器中精馏采用如下的操作步骤:将烟碱浓缩液倒入短程分子蒸馏器中，将I级真空蒸馏泵的真空度控制在0.01?0.3mbar,蒸馏温度控制在30?100°C，得I级蒸馏馏分，将II级真空蒸馏泵的真空度控制在0.001?0.2mbar,蒸馏温度控制在20?60°C，得II级蒸馏馏分，将I级蒸馏馏分和II级蒸馏馏分合并得到高纯度烟碱。在这种操作条件下，避免了烟碱高温分解及氧化产生杂质，且微量有用的香烟芳香物质得以回收。
[0014]为了获得更好的提取效果，I级真空蒸馏泵的真空度控制在0.08?0.1mbar,蒸馏温度控制在40?70°C，得I级蒸馏馏分，将II级真空蒸馏泵的真空度控制在0.001?0.lmbar，温度控制在30?40°C，得II级蒸馏馏分，将I级蒸馏馏分和II级蒸馏馏分合并得到高纯度烟碱。
[0015]优选的，I级真空蒸馏泵的真空度控制在0.1mbar,蒸馏温度控制在50°C，得I级蒸馏馏分，将II级真空蒸馏泵的真空度控制在0.0Smbar,温度控制在35°C，得II级蒸馏馏分，将I级蒸馏馏分和II级蒸馏馏分合并得到高纯度烟碱。
[0016]更优选的，高纯烟碱制备还包括将I级蒸馏馏分和II级蒸馏馏分合并后在短程分子蒸馏器重蒸。本发明重蒸的操作步骤与在短程分子蒸馏器中精馏的操作步骤相同。经过重蒸最后得到无色透明的纯度为99.85 %?99.92 %的高纯烟碱，收率可达到80 %?95 %。
[0017]本发明中不含萘类油溶性杂质(与烟碱沸点相近)和高沸点生物碱杂质的烟碱的有机溶液可选用市售产品，也可通过现有技术中的方法进行制备。
[0018]例如，可以通过萃取-反萃取得到不含与烟碱沸点相近的萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱的有机溶液，具体包括以下步骤:(I)将粗烟碱用溶剂溶解，得到烟碱与溶剂的体积比为1/4?1/1的粗烟碱溶液；
[0019](2)用水萃取，水的加入量与粗烟碱溶液的体积比为1/10?1/1，萃取3?10次，合并水相，得水萃取液；
[0020](3)用所述溶剂反萃取,所述溶剂的加入量为水萃取液体积的1/10?1/1,反萃取3?4次后合并油相，得到不含萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱的有机溶液。
[0021]还可以通过在50?80°C用溶剂萃取制烟下脚料碎末，得到不含萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱溶液。所述制烟下脚料包括烟筋、废弃烟叶等、
[0022]更具体的，上述两种制备不含与烟碱沸点相近的萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱的有机溶液中，所使用的溶剂选取6号溶剂油、正己烷、石油醚中的一种。
[0023]综上，作为本发明的优选技术方案，高纯度烟碱的制备方法包括以下步骤(一)?步骤(四):
[0024](一 )制备不含萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱有机溶液:
[0025](I)将粗烟碱用溶剂溶解，得到烟碱与溶剂的体积比为1/4?1/1的粗烟碱溶液；
[0026](2)用水萃取，水的加入量与粗烟碱溶液的体积比为1/10?1/1，萃取3?10次，合并水相，得水萃取液；
[0027](3)用所述溶剂反萃取,所述溶剂的加入量为水萃取液体积的1/10?1/1,反萃取3?4次后合并油相，得到不含萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱的有机溶液；
[0028]( 二 )浓缩含烟碱的有机溶液:将不含萘类油溶性杂质和高沸点生物碱杂质的烟碱有机溶液在快速溶剂蒸发仪、旋转蒸发仪或精馏设备中，在0°c?100°C、50?10mbar的条件下浓缩含烟碱的有机溶液；优选为在40?60°C、80?10mbar的条件下浓缩含烟碱的有机溶液；更优选为在45°C、10mbar的条件下浓缩含烟碱的有机溶液；
[0029](三)将浓缩后含烟碱的有机溶液在短程分子蒸馏器中纯化:将浓缩后含烟碱的有机溶液倒入短程分子蒸馏器中，I级真空蒸馏泵的真空度控制在0.01?0.3mbar,蒸馏温度控制在30?10(TC，得I级蒸馏馏分，将II级真空蒸馏泵的真空度控制在0.001?
0.2mbar，温度控制在20?60°C，得II级蒸馏馏分，将I级蒸馏馏分和II级蒸馏馏分合并得到高纯度烟碱；
[0030]优选为，I级真空蒸馏泵的真空度控制在0.086-0.1mbar，蒸馏温度控制在40?70°C，得I级蒸馏馏分，将II级真空蒸馏泵的真空度控制在0.001?0.lmbar，温度控制在30?40°C，得II级蒸馏馏分，将I级蒸馏馏分和II级蒸馏馏分合并得到高纯度烟碱；
[0031]更优选为，I级真空蒸馏泵的真空度控制在0.lmbar，蒸馏温度控制在50°C，得I级蒸馏馏分，将II级真空蒸馏泵的真空度控制在0.0Smbar,温度控制在35°C，得II级蒸馏馏分，将I级蒸馏馏分和II级蒸馏馏