CN111978158A - 一种从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了的一种从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法,包括以下步骤:①原料粉碎；②烘烤；③浸提：在经步骤②烘烤后的花叶粉末中加入浸提剂进行浸提，回收浸提剂，流出的提取液经蒸发浓缩后得到提取物粗浸膏；④脱蜡：将提取物粗浸膏用乙醇进行溶解、冷冻、过滤，收集到的滤液为CBDV富集物；⑤分子蒸馏：将CBDV富集物进行脱溶和分子蒸馏得到CBDV脂油；⑥树脂柱层析分离：先CBDV脂油用质量浓度为50～60%乙醇溶解后湿法上样至树脂柱中进行层析分离得到CBDV粗品；⑦洗脱液回收；⑧CBDV重结晶：将CBDV粗品用乙醇进行溶解、过滤、减压浓缩、重结晶、再过滤后制得CBDV晶体。本发明具有工艺简单、环保、成本低、高效的优点，制得的产品纯度在99%以上。
Description
技术领域
本发明属于天然植物化学成分提取分离领域技术领域，具体涉及一种从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法。
背景技术
工业大麻是指获得合法种植，所含四氢大麻酚（THC）小于0.3%的大麻。目前工业大麻在云南省、黑龙江省均得到大规模种植，种植规模逐年扩大。工业大麻(HEMP)药用价值极高，其应用广泛，涉及到纺织、造纸、食品、医药、卫生、日化、皮革、汽车、建筑、装饰、包装等领域。是经典的生产资料，也是我国传统的药材和保健品原料之一。目前研究发现，工业大麻中大麻素成分高达140余种，其中目前研究开发最重要的就是大麻二酚（CBD），然而随着研究的深入，次大麻二酚（CBDV）越来越受到重视，能够规模化的提纯CBDV对于发展工业大麻具有重要的意义。CBDV和CBD非常相似，CBDV不仅具有CBD的医药作用，例如：抗癫痫、抗炎、抗抑郁等，CBDV还有抗恶心以及神经保护的作用。国外医药公司纷纷进入对CBDV的研究，未来CBDV 的前景会越来越好，CBDV大有取代CBD的意思，然而，CBDV的提取纯化相较于CBD 来说工艺难度较高，想要得到高纯度的CBDV晶体更是困难，如果不能解决其提取纯化的问题，那么行业也就无法得到更好的发展，无法为人类健康服务。因此，研制开发一种工艺合理、高效、简洁、环保、且产品提取纯度高的从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法是客观需要的。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工艺合理、高效、简洁、环保、且产品提取纯度高的从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法。
本发明所述的一种从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法,包括以下步骤:
①原料粉碎：将工业大麻花叶粉碎成花叶粉末；
②烘烤：将步骤①制得的花叶粉末进行烘烤，烘烤至失重为7%以上；
③浸提：在经步骤②烘烤后的花叶粉末中加入浸提剂，所述浸提剂与花叶粉末的固液比为1:6～10，之后在25～28℃的温度条件下,使浸提剂液面高度保持在2～5cm，浸渍8～24h，再按照180～270mL/min的速度再次加入浸提剂，使提取液流出速度与浸提剂加入速度相同，浸提至浸提剂经过检测后无CBDV后提取结束，回收浸提剂，流出的提取液经蒸发浓缩后得到提取物粗浸膏；
④脱蜡：将步骤③得到的提取物粗浸膏用质量浓度85～100%乙醇进行溶解，所述乙醇与提取物粗浸膏按照w/v=1:2～10的质量体积比溶解，之后将其置于-40～-5℃的温度下下冷冻4～12h，然后在此温度下进行过滤，过滤精度为400～600目，之后收集滤液，回收乙醇，收集到的滤液为CBDV富集物；
⑤分子蒸馏：将步骤④制得的CBDV富集物进行脱溶和分子蒸馏，分子蒸馏时,在60～120℃下进行进料，120～220℃下蒸溜，真空度保持在1～20Pa，冷凝温度50～130℃,蒸馏收集到的分子蒸馏轻相为CBDV脂油；
⑥树脂柱层析分离：先将步骤⑤制得CBDV脂油用质量浓度为50～60%乙醇溶解后湿法上样至树脂柱中进行层析分离，之后再用质量浓度为50～60%、60～62%、62～65%的乙醇洗脱液进行梯度洗脱，收集CBDV组分，并用HPLC进行连续取样检测，当洗脱液中无CBDV出来时改用质量浓度为95%乙醇冲洗树脂柱，接着再用质量浓度为50～60%的甲醇溶液进行树脂柱平衡待下次使用，最后将CBDV组分减压浓缩后得到CBDV粗品；
⑦洗脱液回收：对步骤⑥回收后的洗脱剂进行蒸发浓缩，之后将浓缩后的洗脱剂利用标准酒精计测定后进行调配，调配至新鲜洗脱剂酒精计读数时即可重新使用；
⑧CBDV重结晶：将步骤⑥制得的CBDV粗品用质量浓度75～90%乙醇进行溶解，溶解后进行过滤，减压浓缩至饱和溶液，将饱和溶液在0～-30℃的温度条件下放置析出晶体，接着再经过过滤、低温减压干燥得到CBDV晶体，CBDV晶体的含量在99%以上。
进一步的，在步骤①中，花叶粉末的粒度为10～40目。
进一步的，在步骤②中，花叶粉末的烘烤温度为100～130℃。
进一步的，在步骤③中，所述浸提剂为质量浓度为80～100%的乙醇。
进一步的，在步骤⑥中，树脂柱的树脂细度为200～600目，CBDV脂油的上样量为树脂体积的0.5～3%。
进一步的，在步骤⑥中，质量浓度为50～60%乙醇的用量为1～4个柱体积，质量浓度为60～62%乙醇用量为2～6个柱体积，质量浓度为62～65%乙醇用量为2～3个柱体积，质量浓度为95%乙醇用量为2～3个柱体积。
在本发明中，对CBD和CBDV作如下解释说明:
大麻二酚即CBD，CBD是从大麻植物中提取的纯天然成分,大麻二酚分子式为C21H30O2。性状表现为白色至淡黄色树脂或结晶，熔点为66～67℃，几乎不溶于水，溶于乙醇、甲醇、乙醚、苯、氯仿等有机溶剂。
次大麻二酚即CBDV，次大麻二酚分子式是C19H26O2，次大麻二酚存在于工业大麻中，将工业大麻经过醇浸提等，即可得到含次大麻二酚的浸膏，次大麻二酚可用于神经病症的治疗。
与现有技术相比，本发明将粉碎后的花叶粉末利用浸提剂进行浸渍处理，经过粉碎后的花叶粉末的细胞壁通透性强，浸提剂很容易穿透细胞壁进入细胞，有利于有效成分CBDV成分的快速析出，且可以减少后续分离纯化的成本和溶剂的使用量，而经过浸渍后的提取物经过合理的脱蜡技术、树脂柱层析和重结晶分离技术，通过合理的控制脱蜡、层析和重结晶的参数，能够使CBDV的提取率更高，产品纯度更高。同时，本发明在实际的生产中与其他大麻素类提取物如CBD等同时提取，在不增加设备前提下能够做到对CBDV进行提取纯化，可以有效的控制设备成本的投入，且整个的生产工艺没有用到其他的有机溶剂，全程只用到乙醇，是一种纯天然、无污染的提取工艺，避免了有毒有害物质引入，对环境相对友好。本发明使用的提取工艺具有环保、操作简单、提取率高、得到的CBDV晶体含量高的优点，对研究CBDV以及大麻素类成分提供了另外一种思路，具有重大意义。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
除非另有定义，本文使用的所有的技术和科学术语具有与本发明涉及领域的技术人员通常理解的相同的含义，如在本发明中出现的以下缩写及其对应的物质为：CBDV为次大麻二酚，CBD 为大麻二酚，THC为 四氢大麻酚。
实施例1：
本实施例1所述的从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法,包括以下步骤:
①原料粉碎：将工业大麻花叶粉碎成花叶粉末，花叶粉末的粒度为10目；
②烘烤：将步骤①制得的花叶粉末进行烘烤，烘烤至失重为7%以上，花叶粉末的烘烤温度为100℃；
③浸提：在经步骤②烘烤后的花叶粉末中加入浸提剂，所述浸提剂为质量浓度为80～100%的乙醇，所述浸提剂与花叶粉末的固液比为1:6，之后在25℃的温度条件下,使浸提剂液面高度保持在2cm，浸渍8h，采用乙醇进行浸提，能够让花叶粉末中的CBDV成分完全溶解在乙醇中，再按照180mL/min的速度再次加入浸提剂，使提取液流出速度与浸提剂加入速度相同，浸提至浸提剂经过检测后无CBDV后提取结束，回收浸提剂，流出的提取液经蒸发浓缩后得到提取物粗浸膏；
④脱蜡：将步骤③得到的提取物粗浸膏用质量浓度85%乙醇进行溶解，所述乙醇与提取物粗浸膏按照w/v=1:2的质量体积比溶解，之后将其置于-40℃的温度下下冷冻4h，然后在此温度下进行过滤，过滤精度为400目，之后收集滤液，回收乙醇，收集到的滤液为CBDV富集物；
⑤分子蒸馏：将步骤④制得的CBDV富集物进行脱溶和分子蒸馏，分子蒸馏时,在60℃下进行进料，120℃下蒸溜，真空度保持在1Pa，冷凝温度50℃,蒸馏收集到的分子蒸馏轻相为CBDV脂油；
⑥树脂柱层析分离：先将步骤⑤制得CBDV脂油用质量浓度为50%乙醇溶解后湿法上样至树脂柱中进行层析分离，树脂柱的树脂细度为200目，CBDV脂油的上样量为树脂体积的0.5%，之后再用质量浓度为50%、60%、62%的乙醇洗脱液进行梯度洗脱，收集CBDV组分，其中，质量浓度为50%乙醇的用量为1个柱体积，质量浓度为60%乙醇用量为2个柱体积，质量浓度为62%乙醇用量为2个柱体积，质量浓度为95%乙醇用量为2个柱体积，并用HPLC进行连续取样检测，当洗脱液中无CBDV出来时改用质量浓度为95%乙醇冲洗树脂柱，接着再用质量浓度为50%的甲醇溶液进行树脂柱平衡待下次使用，最后将CBDV组分减压浓缩后得到CBDV粗品,HPLC为高效液相色谱法，高效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析；
⑦洗脱液回收：对步骤⑥回收后的洗脱剂进行蒸发浓缩，之后将浓缩后的洗脱剂利用标准酒精计测定后进行调配，调配至新鲜洗脱剂酒精计读数时即可重新使用；
⑧CBDV重结晶：将步骤⑥制得的CBDV粗品用质量浓度75%乙醇进行溶解，溶解后进行过滤，减压浓缩至饱和溶液，将饱和溶液在0℃的温度条件下放置析出晶体，接着再经过过滤、低温减压干燥得到CBDV晶体，CBDV晶体的含量在99%以上。
本实施例1制备次大麻二酚的方法，分离纯化中不含大麻二酚，且全工艺过程仅使用乙醇，无不良有机溶剂残留。具有工艺简单、环保、成本低、高效的优点，经检测，本实施例1制备的CBDV晶体经检测，纯度为99.3%，收率由原来的60%提升至89.6%。
实施例2：
本实施例2所述的从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法,包括以下步骤:
①原料粉碎：将工业大麻花叶粉碎成花叶粉末，花叶粉末的粒度为25目；
②烘烤：将步骤①制得的花叶粉末进行烘烤，烘烤至失重为7%以上，花叶粉末的烘烤温度为120℃；
③浸提：在经步骤②烘烤后的花叶粉末中加入浸提剂，所述浸提剂为质量浓度为80～100%的乙醇，所述浸提剂与花叶粉末的固液比为1:8，之后在26.5℃的温度条件下,使浸提剂液面高度保持在4cm，浸渍18h，采用乙醇进行浸提，能够让花叶粉末中的CBDV成分完全溶解在乙醇中，再按照220mL/min的速度再次加入浸提剂，使提取液流出速度与浸提剂加入速度相同，浸提至浸提剂经过检测后无CBDV后提取结束，回收浸提剂，流出的提取液经蒸发浓缩后得到提取物粗浸膏；
④脱蜡：将步骤③得到的提取物粗浸膏用质量浓度92%乙醇进行溶解，所述乙醇与提取物粗浸膏按照w/v=1:6的质量体积比溶解，之后将其置于-25℃的温度下下冷冻8h，然后在此温度下进行过滤，过滤精度为500目，之后收集滤液，回收乙醇，收集到的滤液为CBDV富集物；
⑤分子蒸馏：将步骤④制得的CBDV富集物进行脱溶和分子蒸馏，分子蒸馏时,在90℃下进行进料，180℃下蒸溜，真空度保持在13Pa，冷凝温度90℃,蒸馏收集到的分子蒸馏轻相为CBDV脂油；
⑥树脂柱层析分离：先将步骤⑤制得CBDV脂油用质量浓度为55%乙醇溶解后湿法上样至树脂柱中进行层析分离，树脂柱的树脂细度为400目，CBDV脂油的上样量为树脂体积的2%，之后再用质量浓度为55%、61%、63%的乙醇洗脱液进行梯度洗脱，收集CBDV组分，其中，质量浓度为55%乙醇的用量为3个柱体积，质量浓度为61%乙醇用量为4个柱体积，质量浓度为62%乙醇用量为2.5个柱体积，质量浓度为95%乙醇用量为2.5个柱体积，并用HPLC进行连续取样检测，当洗脱液中无CBDV出来时改用质量浓度为95%乙醇冲洗树脂柱，接着再用质量浓度为55%的甲醇溶液进行树脂柱平衡待下次使用，最后将CBDV组分减压浓缩后得到CBDV粗品，HPLC为高效液相色谱法，高效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析；
⑦洗脱液回收：对步骤⑥回收后的洗脱剂进行蒸发浓缩，之后将浓缩后的洗脱剂利用标准酒精计测定后进行调配，调配至新鲜洗脱剂酒精计读数时即可重新使用；
⑧CBDV重结晶：将步骤⑥制得的CBDV粗品用质量浓度82%乙醇进行溶解，溶解后进行过滤，减压浓缩至饱和溶液，将饱和溶液在-20℃的温度条件下放置析出晶体，接着再经过过滤、低温减压干燥得到CBDV晶体，CBDV晶体的含量在99%以上。
本实施例2制备次大麻二酚的方法，分离纯化中不含大麻二酚，且全工艺过程仅使用乙醇，无不良有机溶剂残留。具有工艺简单、环保、成本低、高效的优点，经检测，本实施例2制备的CBDV晶体经检测，纯度为99.7%，收率由原来的60%提升至90.2%。
实施例3：
本实施例3所述的从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法,包括以下步骤:
①原料粉碎：将工业大麻花叶粉碎成花叶粉末，花叶粉末的粒度为40目；
②烘烤：将步骤①制得的花叶粉末进行烘烤，烘烤至失重为7%以上，花叶粉末的烘烤温度为130℃；
③浸提：在经步骤②烘烤后的花叶粉末中加入浸提剂，所述浸提剂为质量浓度为80～100%的乙醇，所述浸提剂与花叶粉末的固液比为1:10，之后在28℃的温度条件下,使浸提剂液面高度保持在5cm，浸渍24h，采用乙醇进行浸提，能够让花叶粉末中的CBDV成分完全溶解在乙醇中，再按照270mL/min的速度再次加入浸提剂，使提取液流出速度与浸提剂加入速度相同，浸提至浸提剂经过检测后无CBDV后提取结束，回收浸提剂，流出的提取液经蒸发浓缩后得到提取物粗浸膏；
④脱蜡：将步骤③得到的提取物粗浸膏用质量浓度100%乙醇进行溶解，所述乙醇与提取物粗浸膏按照w/v=1:10的质量体积比溶解，之后将其置于-5℃的温度下下冷冻12h，然后在此温度下进行过滤，过滤精度为600目，之后收集滤液，回收乙醇，收集到的滤液为CBDV富集物；
⑤分子蒸馏：将步骤④制得的CBDV富集物进行脱溶和分子蒸馏，分子蒸馏时,在120℃下进行进料，220℃下蒸溜，真空度保持在20Pa，冷凝温度130℃,蒸馏收集到的分子蒸馏轻相为CBDV脂油；
⑥树脂柱层析分离：先将步骤⑤制得CBDV脂油用质量浓度为60%乙醇溶解后湿法上样至树脂柱中进行层析分离，树脂柱的树脂细度为600目，CBDV脂油的上样量为树脂体积的3%，之后再用质量浓度为60%、62%、65%的乙醇洗脱液进行梯度洗脱，收集CBDV组分，其中，质量浓度为60%乙醇的用量为4个柱体积，质量浓度为62%乙醇用量为6个柱体积，质量浓度为65%乙醇用量为3个柱体积，质量浓度为95%乙醇用量为3个柱体积，并用HPLC进行连续取样检测，当洗脱液中无CBDV出来时改用质量浓度为95%乙醇冲洗树脂柱，接着再用质量浓度为60%的甲醇溶液进行树脂柱平衡待下次使用，最后将CBDV组分减压浓缩后得到CBDV粗品，HPLC为高效液相色谱法，高效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析；
⑦洗脱液回收：对步骤⑥回收后的洗脱剂进行蒸发浓缩，之后将浓缩后的洗脱剂利用标准酒精计测定后进行调配，调配至新鲜洗脱剂酒精计读数时即可重新使用；
⑧CBDV重结晶：将步骤⑥制得的CBDV粗品用质量浓度90%乙醇进行溶解，溶解后进行过滤，减压浓缩至饱和溶液，将饱和溶液在-30℃的温度条件下放置析出晶体，接着再经过过滤、低温减压干燥得到CBDV晶体，CBDV晶体的含量在99%以上。
本实施例3制备次大麻二酚的方法，分离纯化中不含大麻二酚，且全工艺过程仅使用乙醇，无不良有机溶剂残留。具有工艺简单、环保、成本低、高效的优点，经检测，本实施例3制备的CBDV晶体经检测，纯度为99.7%，收率由原来的60%提升至88.5%。
Claims (6)
1.一种从工业大麻中提取纯化次大麻二酚的方法,其特征在于,包括以下步骤:
①原料粉碎：将工业大麻花叶粉碎成花叶粉末；
②烘烤：将步骤①制得的花叶粉末进行烘烤，烘烤至失重为7%以上；
③浸提：在经步骤②烘烤后的花叶粉末中加入浸提剂，所述浸提剂与花叶粉末的固液比为1:6～10，之后在25～28℃的温度条件下,使浸提剂液面高度保持在2～5cm，浸渍8～24h，再按照180～270mL/min的速度再次加入浸提剂，使提取液流出速度与浸提剂加入速度相同，浸提至浸提剂经过检测后无CBDV后提取结束，回收浸提剂，流出的提取液经蒸发浓缩后得到提取物粗浸膏；
④脱蜡：将步骤③得到的提取物粗浸膏用质量浓度85～100%乙醇进行溶解，所述乙醇与提取物粗浸膏按照w/v=1:2～10的质量体积比溶解，之后将其置于-40～-5℃的温度下下冷冻4～12h，然后在此温度下进行过滤，过滤精度为400～600目，之后收集滤液，回收乙醇，收集到的滤液为CBDV富集物；
⑤分子蒸馏：将步骤④制得的CBDV富集物进行脱溶和分子蒸馏，分子蒸馏时,在60～120℃下进行进料，120～220℃下蒸溜，真空度保持在1～20Pa，冷凝温度50～130℃,蒸馏收集到的分子蒸馏轻相为CBDV脂油；
⑥树脂柱层析分离：先将步骤⑤制得CBDV脂油用质量浓度为50～60%乙醇溶解后湿法上样至树脂柱中进行层析分离，之后再用质量浓度为50～60%、60～62%、62～65%的乙醇洗脱液进行梯度洗脱，收集CBDV组分，并用HPLC进行连续取样检测，当洗脱液中无CBDV出来时改用质量浓度为95%乙醇冲洗树脂柱，接着再用质量浓度为50～60%的甲醇溶液进行树脂柱平衡待下次使用，最后将CBDV组分减压浓缩后得到CBDV粗品；
⑦洗脱液回收：对步骤⑥回收后的洗脱剂进行蒸发浓缩，之后将浓缩后的洗脱剂利用标准酒精计测定后进行调配，调配至新鲜洗脱剂酒精计读数时即可重新使用；
⑧CBDV重结晶：将步骤⑥制得的CBDV粗品用质量浓度75～90%乙醇进行溶解，溶解后进行过滤，减压浓缩至饱和溶液，将饱和溶液在0～-30℃的温度条件下放置析出晶体，接着再经过过滤、低温减压干燥得到CBDV晶体，CBDV晶体的含量在99%以上。
2.根据权利要求1所述的一种从工业大麻中提取纯化大麻二酚的方法,其特征在于:在步骤①中，花叶粉末的粒度为10～40目。
3.根据权利要求1所述的一种从工业大麻中提取纯化大麻二酚的方法,其特征在于:在步骤②中，花叶粉末的烘烤温度为100～130℃。
4.根据权利要求1所述的一种从工业大麻中提取纯化大麻二酚的方法,其特征在于:在步骤③中，所述浸提剂为质量浓度为80～100%的乙醇。
5.根据权利要求1所述的一种从工业大麻中提取纯化大麻二酚的方法,其特征在于:在步骤⑥中，树脂柱的树脂细度为200～600目，CBDV脂油的上样量为树脂体积的0.5～3%。
6.根据权利要求1所述的一种从工业大麻中提取纯化大麻二酚的方法,其特征在于:在步骤⑥中，质量浓度为50～60%乙醇的用量为1～4个柱体积，质量浓度为60～62%乙醇用量为2～6个柱体积，质量浓度为62～65%乙醇用量为2～3个柱体积，质量浓度为95%乙醇用量为2～3个柱体积。
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