一种中药化学成分的定向分离方法
【专利摘要】本发明提供了一种中药化学成分的定向分离方法，包括以下步骤：去除杂质；选择结晶溶剂；制备结晶溶液；制备结晶；重结晶及分布结晶。本发明通过去除杂质，合理选择结晶溶剂等操作，得到纯度较高的重要化学成分结晶，步骤简单易行，操作简洁，所需时间较短。
【专利说明】
一种中药化学成分的定向分离方法
技术领域
[0001]本发明涉及重要制备领域，尤其涉及一种中药化学成分的定向分离方法。
【背景技术】
[0002]鉴定中草药化学成分，研究其化学结构，必须首先将中草药成分制备成单体纯品。在常温下，物质本身性质是液体的化合物，可分别用分馏法或层析法进行分离精制。一般地说，中草药化学成分在常温下多半是固体的物质，都具有结晶的通性，可以根据溶解度的不同用结晶法来达到分离精制的目的。研究中草药化学成分时，一旦获得结晶，就能有效地进一步精制成为单体纯品。纯化合物的结晶有一定的熔点和结晶学的特征，有利于鉴定。如果鉴定的物质不是单体纯品，不但不能得出正确的结论，还会造成工作上的浪费。因此，求得结晶并制备成单体纯品，就成为鉴定中草药成分、研究其分子结构重要的一步。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供了一种中药化学成分的定向分离方法，通过去除杂质，合理选择结晶溶剂等操作，得到纯度较高的重要化学成分结晶，步骤简单易行，操作简洁，所需时间较短。
[0004]为此，本发明所采取的技术方案是:一种中药化学成分的定向分离方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0005]步骤一，去除杂质；选用活性炭去除有色杂质，选用氧化铝，硅胶或硅藻土短柱处理去除杂质；
[0006]步骤二，选择结晶溶剂;所述结晶溶剂为甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋中的其中一种；
[0007]步骤三，制备结晶溶液;使用结晶溶剂加温至80度，制备过饱和的结晶溶液；
[0008]步骤四，制备结晶；加入0.5 % -1 %重量比的种晶析出结晶；
[0009]步骤五，重结晶及分布结晶。
[0010]进一步地，所述步骤一中去除杂质的方法还包括层析法。
[0011]进一步地，所述结晶溶剂为甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋中的两种或多种。
[0012]进一步地，所述步骤四中制备结晶的方法还包括:用玻璃棒蘸一滴饱和溶液，在空气中使得溶剂挥散，再以磨擦容器内壁溶液边缘处，诱导结晶的形成
[0013]进一步地，所述步骤四中制备结晶的方法还包括:打开瓶塞任溶液逐步挥散，慢慢析晶。
[0014]本发明的有益效果是:本发明的一种中药化学成分的定向分离方法，通过去除杂质，合理选择结晶溶剂等操作，得到纯度较高的重要化学成分结晶，步骤简单易行，操作简洁，所需时间较短。
【具体实施方式】
[0015]本发明提供的一种中药化学成分的定向分离方法，包括以下步骤:
[0016]步骤一，去除杂质；选用活性炭去除有色杂质，选用氧化铝，硅胶或硅藻土短柱处理去除杂质;步骤二，选择结晶溶剂;所述结晶溶剂为甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋中的其中一种；
[0017]步骤三，制备结晶溶液;使用结晶溶剂加温至80度，制备过饱和的结晶溶液；
[0018]步骤四，制备结晶；加入0.5%~1%重量比的种晶析出结晶；
[0019]步骤五，重结晶及分布结晶。
[0020]作为本发明技术方案的一大改进，所述步骤一中去除杂质的方法还包括层析法。
[0021]作为本发明技术方案的一大改进，所述结晶溶剂为甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋中的两种或多种。
[0022]作为本发明技术方案的一大改进，所述步骤四中制备结晶的方法还包括:用玻璃棒蘸一滴饱和溶液，在空气中使得溶剂挥散，再以磨擦容器内壁溶液边缘处，诱导结晶的形成。
[0023]作为本发明技术方案的一大改进，所述步骤四中制备结晶的方法还包括:打开瓶塞任溶液逐步挥散，慢慢析晶。
[0024]具体的说，鉴定中草药化学成分，研究其化学结构，必须首先将中草药成分制备成单体纯品。在常温下，物质本身性质是液体的化合物，可分别用分馏法或层析法进行分离精制。一般地说，中草药化学成分在常温下多半是固体的物质，都具有结晶的通性，可以根据溶解度的不同用结晶法来达到分离精制的目的。研究中草药化学成分时，一旦获得结晶，就能有效地进一步精制成为单体纯品。纯化合物的结晶有一定的熔点和结晶学的特征，有利于鉴定。如果鉴定的物质不是单体纯品，不但不能得出正确的结论，还会造成工作上的浪费。因此，求得结晶并制备成单体纯品，就成为鉴定中草药成分、研究其分子结构重要的一步。
[0025]1.杂质的除去:中草药经过提取分离所得到的成分，大多仍然含有杂质，或者是混合成分。有时即使有少量或微量杂质存在，也能阻碍或延缓结晶的形成。所以在制备结晶时，必须注意杂质的干扰，应力求尽可能除去。有时可选用溶剂溶出杂质，或只溶出所需要的成分。有时可用少量活性炭等进行脱色处理，以除去有色杂质。有时可通过氧化铝，硅胶或硅藻土短柱处理后，再进行制备结晶。但应用吸附剂除去杂质时，要注意所需要的成分也可能被吸附而损失。此外，层析法更是分离制备单体纯品所常用的有效方法。
[0026]如果一再处理仍未能使近于纯品的成分结晶化，则可先制备其晶态的衍生物，再回收原物，可望得到结晶。例如游离生物碱可制备各种生物碱盐类，羟基化合物可转变成乙酸化合物，碳基化合物可制备成苯踪衍生物结晶。美登碱在原料中含量少，且反复分离精制难以得到结晶，但制备成3-滇丙基美登碱结晶后，再经水解除去滇丙基，美登碱就能制备成为结晶。
[0027]2.溶剂的选择:制备结晶，要注意选择合宜的溶剂和应用适量的溶剂。合宜的溶剂，最好是在冷时对所需要的成分溶解度较小，而热时溶解度较大。溶剂的沸点亦不宜太高。一般常用甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋等。但有些化合物在一般溶剂中不易形成结晶，而在某些溶剂中则易于形成结晶。例如葛根素、逆没食子酸(ellagicacid)在冰醋酸中易形成结晶，大黄素(6!110(1；[11)在[1比啶中易于结晶，萱草毒素(11611161'00311；[11)在1'1，1'|-二甲基甲酞胺(DMF)中易得到结晶，而穿心莲亚硫酸氢钠加成物在丙酮一水中较易得到结晶。又如蝙蝠葛碱通常为无定形粉末，但能和氯仿或乙醚形成为加成物结晶。
[0028]3.结晶溶液的制备:制备结晶的溶液，需要成为过饱和的溶液。一般是应用适量的溶剂在加温的情况下，将化合物溶解再放置冷处。如果在室温中可以析出结晶，就不一定放置于冰箱中，以免伴随结晶析出更多的杂质。
[0029]“新生态”的物质即新游离的物质或无定形的粉末状物质，远较晶体物质的溶解度大，易于形成过饱和溶液。一般经过精制的化合物，在蒸去溶剂抽松为无定形粉末时就是如此，有时只要加入少量溶剂，往往立即可以溶解，稍稍放置即能析出结晶。例如长春花总弱碱部分抽松后加入1.5倍量的甲醇溶解，放置后很快析出长春碱结晶。又如蝙蝠葛碱在乙醚中很难溶解，但当其盐的水溶液用氨液碱化，并立即用乙醚萃取，所得的乙醚溶液，放置后即可析出蝙蝠葛碱的乙醚加成物结晶。
[0030]制备结晶溶液，除选用单一溶剂外，也常采用混合溶剂。一般是先将化合物溶于易溶的溶剂中，再在室温下滴加适量的难溶的溶剂，直至溶液微呈浑浊，并将此溶液微微加温，使溶液完全澄清后放置。例如J-细辛醚重结晶时，可先溶于乙醇，再滴加适量水，即可析出很好的结晶。又如自虎杖中提取水溶性的虎杖甙时，在已精制饱和的水溶液上添加一层乙醚放置，既有利于溶出其共存的脂溶性杂质，又可降低水的极性，促使虎杖甙的结晶化。自秦皮中提取七叶甙(秦皮甲素)，也可运用这样的办法。
[0031]结晶过程中，一般是溶液浓度高，降温快，析出结晶的速度也快些。但是其结晶的颗粒较小，杂质也可能多些。有时自溶液中析出的速度太快，超过化合物晶核的形成分子定向排列的速度，往往只能得到无定形粉末。有时溶液太浓，粘度大反而不易结晶化。如果溶液浓度适当，温度慢慢降低，有可能析出结晶较大而纯度较高的结晶。有的化合物其结晶的形成需要较长的时间，例如铃兰毒甙等，有时需放置数天或更长的时间。
[0032]4.制备结晶操作:制备结晶除应注意以上各点外，在放置过程中，最好先塞紧瓶塞，避免液面先出现结晶，而致结晶纯度较低。如果放置一段时间后没有结晶析出，可以加入极微量的种晶，即同种化合物结晶的微小颗粒。加种晶是诱导晶核形成常用而有效的手段。一般地说，结晶化过程是有高度选择性的，当加入同种分子或离子，结晶多会立即长大。而且溶液中如果是光学异构体的混合物，还可依种晶性质优先析出其同种光学异构体。没有种晶时，可用玻璃棒蘸过饱和溶液一滴，在空气中任溶剂挥散，再用以磨擦容器内壁溶液边缘处，以诱导结晶的形成。如仍无结晶析出，可打开瓶塞任溶液逐步挥散，慢慢析晶。或另选适当溶剂处理，或再精制一次，尽可能除尽杂质后进行结晶操作。
[0033]5.重结晶及分步结晶:在制备结晶时，最好在形成一批结晶后，立即倾出上层溶液，然后再放置以得到第二批结晶。晶态物质可以用溶剂溶解再次结晶精制。这种方法称为重结晶法。结晶经重结晶后所得各部分母液，再经处理又可分别得到第二批、第三批结晶。这种方法则称为分步结晶法或分级结晶法。晶态物质在一再结晶过程中，结晶的析出总是越来越快，纯度也越来越高。分步结晶法各部分所得结晶，其纯度往往有较大的差异，但常可获得一种以上的结晶成分，在未加检查前不要贸然混在一起。
[0034]6.结晶纯度的判定:化合物的结晶都有一定的结晶形状、色泽、熔点和熔距，可以作为鉴定的初步依据。这是非结晶物质所没有的物理性质。化合物结晶的形状和熔点往往因所用溶剂不同而有差异。原托品碱在氯仿中形成棱柱状结晶，熔点207°C;在丙酮中则形成半球状结晶，熔点203°C;在氯仿和丙酮混合溶剂中则形成以上两种晶形的结晶。又如N-氧化苦参碱，在无水丙酮中得到的结晶熔点208°C，在稀丙酮(含水)析出的结晶熔点为77?80°C。所以文献中常在化合物的晶形、熔点之后注明所用溶剂。一般单体纯化合物结晶的熔距较窄，有时要求在0.5°C左右，如果熔距较长则表示化合物不纯。但有些例外情况，特别是有些化合物的分解点不易看得清楚。也有的化合物熔点一致，熔距较窄，但不是单体。一些立体异构体和结构非常类似的混合物，常有这样的现象。还有些化合物具有双熔点的特性，即在某一温度已经全部融熔，当温度继续上升时又固化，再升温至一定温度又熔化或分解。如防己诺林碱在176°C时熔化，至200°C时又固化，再在242°C时分解。中草药成分经过同一溶剂进行三次重结晶，其晶形及熔点一致，同时在薄层层析或纸层层析法经数种不同展开剂系统检定，也为一个斑点者，一般可以认为是一个单体化合物。但应注意，有的化合物在一般层析条件下，虽然只呈现一个斑点，但并不一定是单体成分。例如鹿含草中主成分为高熊果甙，异高熊果甙极难用一般方法分离，经反复结晶后，在纸层及聚酞胺薄层上都只有一个斑点，易误认为单一成分，但测其熔点在115?125°C，熔距很长。经制备其甲醚后，再经纸层层析检定，可以出现两个斑点，异高熊果甙的比移值大于高熊果甙。又如水菖蒲根茎挥发油中的α-细辛醚和β-细辛醚，在一般薄层上均为一个斑点，前者为结晶，熔点63°C，后者为液体沸点296°C，用硝酸银薄层或气相层析很容易区分。有时个别化合物(如氨基酸)可能部分地与层析纸或薄层上的微量金属离子(如Cu)、酸或碱形成络合物、盐或分解而产生复斑。因此，判定结晶纯度时，要依据具体情况加以分析。此外，高压液谱、气相层析、紫外光谱等，均有助于检识结晶样品的纯度。
[0035]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
[0036]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种中药化学成分的定向分离方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，去除杂质；选用活性炭去除有色杂质，选用氧化铝，硅胶或硅藻土短柱处理去除杂质； 步骤二，选择结晶溶剂;所述结晶溶剂为甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋中的其中一种； 步骤三，制备结晶溶液;使用结晶溶剂加温至80度，制备过饱和的结晶溶液； 步骤四，制备结晶;加入0.5 % -1 %重量比的种晶析出结晶； 步骤五，重结晶及分布结晶。2.如权利要求1所述的一种中药化学成分的定向分离方法，其特征在于，所述步骤一中去除杂质的方法还包括层析法。3.如权利要求1所述的一种中药化学成分的定向分离方法，其特征在于，所述结晶溶剂为甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋中的两种或多种。4.如权利要求1所述的一种中药化学成分的定向分离方法，其特征在于，所述步骤四中制备结晶的方法还包括:用玻璃棒蘸一滴饱和溶液，在空气中使得溶剂挥散，再以磨擦容器内壁溶液边缘处，诱导结晶的形成。5.如权利要求1所述的一种中药化学成分的定向分离方法，其特征在于，所述步骤四中制备结晶的方法还包括:打开瓶塞任溶液逐步挥散，慢慢析晶。
【文档编号】B01D9/02GK105854340SQ201610421638
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】张湘东, 潘文杰, 葛发欢
【申请人】广州中大南沙科技创新产业园有限公司