專利名稱：一種高純度茄尼醇的制備方法
技術領域：
本發(fā)明為一種利用煙葉、馬鈴薯葉、桑葉及蠶砂生產茄尼醇的方法，屬于醫(yī)藥和化學工業(yè)領域中間體的制造和提純技術。
背景技術：
煙草是一種重要的經濟作物，在煙草采收、烘烤以及卷煙的生產過程中產生大量的煙葉小碎片、煙末。鑒于煙葉小碎片、煙末對于卷煙生產價值小，因而大多被遺棄；更加上在煙葉的儲存過程中因煙葉的水份、氣候及不能及時加工，每年有大量的煙葉發(fā)霉變質，因不能用于卷煙生產而被白白丟棄，這些廢棄物不僅造成煙草資源的浪費而且污染了環(huán)境。通過試驗證明這些霉變、碎煙末等殘次煙葉可以用于制備重要的醫(yī)藥中間體茄尼醇并獲得滿意的收率與純度。馬鈴薯葉是播種經濟作物馬鈴薯時產生的附屬品，常作為廢品丟棄，我國馬鈴薯資源豐富，從馬鈴薯葉中提取茄尼醇可以變廢為寶，把資源優(yōu)勢化為經濟優(yōu)勢。目前，盡管我國桑樹資源極為豐富，但桑葉主要還是用作養(yǎng)蠶飼料，每年養(yǎng)蠶之余，都有不少桑葉被廢棄。蠶砂是在養(yǎng)蠶過程中產生的副產物，目前的利用局限在葉綠素、葉蛋白、果膠的提取，國外已有文獻報道其中含有茄尼醇。
茄尼醇Solanesol是存在于煙草、馬鈴薯葉及桑葉中的物質，以煙草中含量最高，分子式為H[CH2C(CH3)CHCH2]9OH，分子量為630，純品為白色結晶體，屬于四倍半萜類化合物。目前，在工業(yè)上茄尼醇是合成輔酶Q10和維生素K2的必需原料，也是制造某些抗過敏藥、抗?jié)兯幗笛幒涂拱┧幍闹匾虚g體。提取茄尼醇的方法雖有多種，但多經過萃取、柱層析等復雜過程，未見以桑葉、蠶砂為原料提取純化茄尼醇的工藝報道。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服目前生產工藝中的高能耗、低產率、污染環(huán)境等問題，充分利用我國經濟作物的資源，提供一種新的高純度提取茄尼醇的制備方法。
本發(fā)明方法通過以下步驟實現(xiàn)將煙葉、馬鈴薯葉、桑葉及蠶砂原料粉碎(或切碎)后用低分子烴類如石油醚、正戊烷、正己烷、正庚烷等的一種或中低極性有機溶劑如丙酮、二氯甲烷等的一種，按溶劑體積(單位ml)與原料重量(單位g)的比例為4∶1～10∶1提取2～3次，每次1小時，然后濃縮至溶劑體積與原料重量比為1∶1～1∶10，加入醇堿溶液皂化1小時，堿的濃度為1～10％，醇的體積與濃縮后有機溶劑的體積比為2∶1～10∶1，醇可以是甲醇、乙醇、異丙醇，優(yōu)選甲醇和乙醇，堿可以是氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鎂，優(yōu)選氫氧化鉀和氫氧化鈉。
將皂化后的溶液采用冷卻除雜分步結晶的方法純化茄尼醇，即先在10℃以下的溫度冷卻，將析出物過濾除去，濾液繼續(xù)置于-10℃以下冷凍，待結晶不再增多時過濾得到茄尼醇的粗晶，此粗晶顏色較深，以極性較大的醇、酮、乙腈與極性較小的脂肪烷烴(6C-10C)或二氯甲烷、1，2二氯乙烷、乙酸乙酯等低極性溶劑按照10∶1～1∶10配比溶解，再加入粗晶量1/10～2倍的活性碳脫色后過濾，濾液置于10℃以下結晶，可以得到高純度顏色較淺的茄尼醇。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是1.本發(fā)明首次從桑葉及蠶砂中制備出含量達90％以上的茄尼醇，為合成輔酶Q10等重要藥品擴大了茄尼醇的來源；2.本發(fā)明設計合理，工藝簡單，避開了萃取過程，利用化合物的性質巧妙地將提取、皂化、結晶等過程結合在一起，使溶劑消耗及能耗都大大降低，同時減少了環(huán)境污染，非常適合工業(yè)化生產；3.本發(fā)明成本低，通過對馬鈴薯葉及蠶砂這樣的農業(yè)廢物進行利用最終達到變廢為寶；4.本發(fā)明分離速度快，生產周期短，因此具有很好的應用前景。
具體實施例方式
本發(fā)明結合以下實施例作進一步的說明。必須說明下述實施例是用于說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的限制。
實施例1取干燥后水份含量在10％以下的殘次煙葉250g，粉碎至粒徑大小在10mm以下，置于5000ml的圓底燒瓶中，加入2500ml正庚烷回流提取1小時，過濾后濾渣再加入2500ml正庚烷回流提取1小時，合并兩次提取液，濃縮至250ml，再加入500ml濃度為2％氫氧化鉀的工業(yè)乙醇在回流狀態(tài)下進行皂化反應1小時，反應結束后冷卻至2℃，過濾除去不溶物，然后將濾液置于-30℃下冷凍，得到棕色茄尼醇粗晶5g，將此粗晶用400ml乙醇∶乙酸乙酯10∶1的混和溶劑溶解，加入0.5g活性炭，回流后過濾，濾液放置在溫度為10℃的環(huán)境下結晶2小時，過濾，得到黃色的茄尼醇結晶，純度為91.6％，收率為0.76％。皂化液不需回收，只需將下次提取溶劑回收完全，直接套用下一批反應即可。
實施例2取干燥后水份含量在10％以下的馬鈴薯葉250g，粉碎至粒徑大小在5mm以下，置于3000ml的圓底燒瓶中，加入1500ml二氯甲烷回流提取1小時，過濾后濾渣再加入1200ml二氯甲烷回流提取1小時，合并兩次提取液，濃縮至100ml，再加入500ml濃度為3％氫氧化鈉的甲醇在回流狀態(tài)下進行皂化反應1小時，反應結束后冷卻至-8℃，過濾除去不溶物，然后將濾液置于-25℃下冷凍，過濾得到2.5g棕色茄尼醇粗晶，將此粗晶用300ml甲醇∶二氯甲烷1∶5的混和溶劑溶解，加入1.2g活性炭，回流后過濾，濾液放置在溫度為-15℃的環(huán)境下結晶1小時，過濾，得到黃色的茄尼醇結晶，純度為90.4％，收率為0.42％。皂化液不需回收，只需將下次提取溶劑回收完全，直接套用下批反應即可。
實施例3取干燥后水份含量在10％以下的桑葉400g，粉碎至粒徑大小在5mm以下，置于3000ml的圓底燒瓶中，加入2000ml正己烷回流提取1小時，過濾后濾渣再加入2000ml正己烷回流提取1小時，合并兩次提取液，濃縮至40ml，置于1000ml的圓底燒瓶中，加入400ml氫氧化鋰濃度為5％的甲醇溶液在回流狀態(tài)下皂化1小時，反應結束后冷卻至2℃，過濾除去不溶物，然后將濾液置于-10℃下冷凍，得到1.2g棕色茄尼醇粗晶，將此粗晶用150ml乙醇∶1，2二氯乙烷1∶10的混和溶劑溶解，加入2.4g活性炭，回流后過濾，濾液放置在溫度為-20℃的環(huán)境下結晶1小時，過濾，得到黃色的茄尼醇結晶，純度為91.3％，收率為0.09％。皂化液不需回收，只需將下次提取溶劑回收完全，直接套用下一批反應即可。
實施例4取干燥的蠶砂500g，粉碎后置于3000ml的圓底燒瓶中，加入2000ml正戊烷回流提取1小時，過濾后濾渣再加入1500ml正戊烷回流提取1小時，合并兩次提取液，濃縮至100ml，置于2000ml的圓底燒瓶中，加入400ml氫氧化鎂濃度為10％的異丙醇溶液在回流狀態(tài)下皂化1小時，反應結束后冷卻至-5℃，過濾除去不溶物，然后將濾液置于-30℃下冷凍，得到3.0g棕色茄尼醇粗晶，將此粗晶用250ml異丙醇∶正戊烷4∶1的混和溶劑溶解，加入6g活性炭，回流后過濾，濾液放置在溫度為-16℃的環(huán)境下結晶1小時，過濾，得到黃色的茄尼醇結晶，純度為90.7％，收率為0.23％。皂化液不需回收，只需將下次提取溶劑回收完全，直接套用下一批反應即可。
實施例5取干燥后水份含量在10％以下的殘次煙葉100g，粉碎至粒徑大小在10mm以下，置于2000ml的圓底燒瓶中，加入1000ml丙酮回流提取1小時，過濾后濾渣再加入1000ml丙酮回流提取1小時，合并兩次提取液，濃縮至50ml，再加入500ml濃度為1％氫氧化鉀的乙醇在回流狀態(tài)下皂化1小時，反應結束后冷卻至2℃，過濾除去不溶物，然后將濾液置于-30℃下冷凍，得到3.2g棕色茄尼醇粗晶，將此粗晶用100ml乙腈∶乙酸乙酯1∶2的混和溶劑溶解，加入2g活性炭回流后過濾，濾液放置在-8℃的環(huán)境下結晶2小時，過濾，得到黃色的茄尼醇結晶，純度為91.2％，收率為0.58％。皂化液不需回收，只需將下次提取溶劑回收完全，直接套用下一批反應即可。
實施例6取干燥后水份含量在10％以下的桑葉300g，粉碎至粒徑大小在5mm以下，置于3000ml的圓底燒瓶中，加入1500ml石油醚回流提取1小時，過濾后濾渣再加入1000ml石油醚回流提取1小時，合并兩次提取液，濃縮至40ml，置于1000ml的圓底燒瓶中，加入400ml氫氧化鉀濃度為1％的異丙醇溶液在回流狀態(tài)下皂化1小時，反應結束后冷卻至2℃，過濾除去不溶物，然后將濾液置于-10℃下冷凍，得到1.0g棕色茄尼醇粗晶，將此粗晶用120ml丙酮∶正庚烷1∶10的混和溶劑溶解，加入1.0g活性炭，回流后過濾，濾液放置在溫度為-20℃的環(huán)境下結晶1小時，過濾，得到黃色的茄尼醇結晶，純度為90.9％，收率為0.12％。皂化液不需回收，只需將下次提取溶劑回收完全，直接套用下一批反應即可。
權利要求
1.一種高純度茄尼醇的制備方法，其特征是通過以下步驟實現(xiàn)將煙葉、馬鈴薯葉、桑葉及蠶砂原料粉碎后，用低分子烴類或中低極性有機溶劑，按溶劑體積與原料重量的比例為4∶1～10∶1提取2～3次，然后濃縮至溶劑體積與原料重量比為1∶1～1∶10，加入醇堿溶液皂化1小時，堿的濃度為1～10％，醇的體積與濃縮后有機溶劑的體積比為2∶1～10∶1，皂化后的溶液先在10℃以下的溫度冷卻，將析出物過濾除去，濾液繼續(xù)置于-10℃以下冷凍，析出的粗晶以極性較大的醇或酮或乙腈與極性較小的脂肪烷烴或低極性溶劑按照10∶1～1∶10配比溶解，再加入粗晶量1/2～2倍的活性碳脫色后過濾，濾液置于10℃以下結晶，即得到目的產物高純度的茄尼醇。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度茄尼醇的制備方法，其特征是所述的低分子烴類選用石油醚、正戊烷、正己烷、正庚烷中一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度茄尼醇的制備方法，其特征是所述的中低極性有機溶劑選用丙酮、乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2二氯乙烷中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度茄尼醇的制備方法，其特征是皂化所用的醇選用甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇中的一。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度茄尼醇的制備方法，其特征是皂化所用的堿選用氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鎂中的一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度茄尼醇的制備方法，其特征是極性較小的脂肪烷烴選用6C-10C的脂肪烷烴。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種高純度茄尼醇的制備方法，其特征是低極性溶劑選用二氯甲烷、三氯甲烷、1，2二氯乙烷、乙酸乙酯、乙醚中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高純度茄呢醇的制備方法，是從煙葉、馬鈴薯葉、桑葉及蠶砂中提取茄呢醇，以低極性有機溶劑提取，適當濃縮后直接加一定濃度的醇堿皂化，經過冷卻除去雜質再經分步冷凍結晶即可得到高純度的茄呢醇。該方法將提取和皂化及分步結晶純化有機地結合在一起，設計合理，操作簡單，不經過萃取過程，無需大量回收溶劑，因而消耗的溶劑少，避免了乳化現(xiàn)象，產品純度高，產率高，非常適合工業(yè)化生產，因可將殘次煙草、馬鈴薯葉、桑葉及蠶砂等原料綜合利用，具有很好的經濟和社會效益。
文檔編號C07C29/74GK1919816SQ200610053410
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月14日 優(yōu)先權日2006年9月14日
發(fā)明者周長新, 莫建霞, 張相宜, 肖昌錢, 翁林佳 申請人:浙江大學