从高异黄酮类混合物中分离6-醛基异麦冬黄烷酮A的方法

技术领域

本发明属于天然药物化学技术领域，具体涉及一种采用离子液体从中药浙麦冬高异黄酮混合物中萃取分离6-醛基异麦冬黄烷酮A的方法。

背景技术

麦冬为百合科沿阶草属多年生常绿草本植物麦冬

6-醛基异麦冬黄烷酮A（结构式见图1）是浙麦冬块根或须根中的一个相对微量高异黄酮成分，由于与其他高异黄酮类化合物结构差异很小，单体分离较为困难。现有的6-醛基异麦冬黄烷酮A单体分离纯化方法，主要是以浙麦冬块根或须根为原料经醇提和初步分离获得成分高异黄酮类成分混合物，然后采用反复柱层析法、逆流萃取法等方法中分离得到6-醛基异麦冬黄烷酮A单体。这类色谱分离方法过程较为复杂，因此不易于工业应用。

萃取是一种装置简单、操作方便的分离技术，其关键在于萃取剂的选择。6-醛基异麦冬黄烷酮A具有多个疏水环状结构，在水、甲醇、乙腈等极性溶剂中溶解度很低，仅在乙酸乙酯中溶解性良好，几乎不溶于水。因此，在常用的的二元萃取体系( 如乙酸乙酯- 水、正丁醇- 水、甲醇- 正己烷、乙腈- 正己烷等) 中，其中一相是对6-醛基异麦冬黄烷酮A溶解度很高的有机溶剂，而另外一相往往是对6-醛基异麦冬黄烷酮A溶解度很低的水或弱极性有机溶剂，从而造成6-醛基异麦冬黄烷酮A分配系数很低、分离选择性差的问题。

为改善6-醛基异麦冬黄烷酮A的分配行为，可以向二元萃取体系中加入第三种溶剂，第三种溶剂可以加入水或弱极性相，增加6-醛基异麦冬黄烷酮A在该相中的溶解度，也可以在6-醛基异麦冬黄烷酮A溶解度很高的有机相中加入另一组分，降低6-醛基异麦冬黄烷酮A在该相中的溶解度，从而达到调节6-醛基异麦冬黄烷酮A分配系数的目的。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种以6-醛基异麦冬黄烷酮A易溶的有机溶剂与微溶的有机溶剂组成为原料溶剂和洗涤剂，离子液体或离子液体与中等极性的有机溶剂组成的二元混合溶剂为萃取剂，经过多级分馏萃取，从混合物中分离得到纯度较高的6-醛基异麦冬黄烷酮A的方法。

具体通过以下技术方案加以实现：

从高异黄酮类混合物中分离6-醛基异麦冬黄烷酮A的方法，采用以下步骤：

 1）以含甲基麦冬黄烷酮A、甲基麦冬黄烷酮B、6-醛基异麦冬黄烷酮A及6-醛基异麦冬黄烷酮B的高异黄酮类混合物为原料，将原料溶解在乙酸乙酯和疏水性有机溶剂复配的混合液中，制得原料液；

2）以离子液体-水组成的二元混合溶剂为萃取剂、以与原料液溶剂相同的溶剂为洗涤剂，对原料液进行分馏萃取，收集萃余液；

3）将步骤2）收集的萃余液依次经真空浓缩、水洗及干燥处理，制得6-醛基异麦冬黄烷酮A。

进一步地，原料中6-醛基异麦冬黄烷酮A的质量分数大于25%。

进一步地，原料液中6-醛基异麦冬黄烷酮A浓度为1～100克/升，若原料液中6-醛基异麦冬黄烷酮A的浓度过高，不利于两种物质的有效分离；浓度过低，原料处理量小，溶剂损耗大，不利于工艺的经济性。

进一步地，原料液和洗涤剂中的溶剂为正己烷和乙酸乙酯混合溶剂所述正己烷和乙酸乙酯体积比为5～10:1～5。正己烷和乙酸乙酯不同体积配比形成混合溶剂，既对高异黄酮混合物有较高的溶解度，又可与离子液体-水混合溶剂形成互溶度较小的两相体系。

进一步地，分馏萃取过程中，萃取剂、洗涤剂、原料液三者之间的流比为1～60∶1～20∶1，分馏萃取的温度为20-45℃，如果温度过低，萃取剂的粘度较大，传质速率降低，处理量小，不利于生产操作；如果温度过高，溶剂挥发严重，则会降低分馏萃取的分配比和选择性。

进一步地，萃取剂中离子液体与水的摩尔比为5:95～15:85。

进一步地，离子液体对6-醛基异麦冬黄烷酮A的选择性主要由它的阳离子的烷基链长和阴离子N- 决定。阳离子由己基-辛基的碳链组成的咪唑基，阴离子N- 的极性和氢键碱性在一个恰当的范围内，且易于和6-醛基异麦冬黄烷酮A形成π-π 作用时，对6-醛基异麦冬黄烷酮A具有较好的分离效果。经优选，确定阳离子M+ 为具有取代基的一系列阳离子中的一种，包括但不限于具有取代基的咪唑型阳离子、具有取代基的吡啶型阳离子、具有取代基的吡咯烷型阳离子、具有取代基的哌啶型阳离子或具有取代基的季铵型阳离子等，阴离子N- 为氯离子、溴离子、四氟硼酸根、醋酸根、氢硫酸根。

进一步地，阳离子M+中的取代基可选用C1～C8 的烷基、羟乙基中的一种或两种，取代基的数目为单取代或多取代，多取代时不同位点上的取代基可以相同也可以不同。

进一步地，分馏萃取使用的萃取装置包括填料塔、筛板塔、转盘塔、离心萃取器等常见萃取装置，包括萃取段和洗涤段。其装置示意图如图2所示，其中1为萃取段的第一级，2为萃取段的第二级，1′为洗涤段的第一级，2′为洗涤段的第二级，N为萃取段的级数，N′为洗涤段的级数。萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在萃取段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相进行多级逆流接触，从洗涤段的第一级流出富含甲基麦冬黄烷酮A、甲基麦冬黄烷酮B和6-醛基异麦冬黄烷酮B的萃取液，从萃取段的第一级流出富集6-醛基异麦冬黄烷酮A的萃余液，收集萃余液；萃余液经真空浓缩、水洗及干燥，得到6-醛基异麦冬黄烷酮A。

本发明采用一定比例的乙酸乙酯混合溶剂溶解高异黄酮混合物，以长链阳离子的咪唑离子液体-水为萃取剂，进行6-醛基异麦冬黄烷酮A的选择性分离。如在30℃下以正己烷：乙酸乙酯（8:2）为溶剂，1-己基-3-甲基咪唑溴为萃取剂的两相体系单级萃取分离高异黄酮混合物，6-醛基异麦冬黄烷酮A对其他三种高异黄酮 的选择性系数能达到19.36。由此可知，采用合适的三元两相萃取体系用于6-醛基异麦冬黄烷酮A与其他高异黄酮的分离可获得更利于工业化生产的分配系数和较好的选择性系数。

经本发明分离方法获得的6-醛基异麦冬黄烷酮A的纯度为：绝对纯度＞ 95％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1）本发明采用离子液体或离子液体与中等极性至极性有机溶剂组成的二元混合溶剂为萃取剂，对6-醛基异麦冬黄烷酮A具有较高的选择分离能力，同时所采用的萃取剂不仅便于回收再利用，而且较绿色环保，对环境的污染少，具有广阔的应用前景；

2）本发明采用分馏萃取技术，中药原料的消耗少、产能高、成本低；

3）本发明方法采用优化的条件，6-醛基异麦冬黄烷酮A的纯度和收率均可达到90％以上。

附图说明

图1 为6-醛基异麦冬黄烷酮A的结构式；

图2 为现有的多级分馏萃取设备的结构示意图；

图3 不同结构离子液体对6-醛基异麦冬黄烷酮A萃取分离的影响

图4 离子液体浓度对6-醛基异麦冬黄烷酮A萃取分离的影响；

图5 正己烷与乙酸乙酯配比对6-醛基异麦冬黄烷酮A萃取分离的影响。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步纤细描述，以便更好地理解本技术方案。

以下实施例中，采用高效液相色谱法分析甲基麦冬黄烷酮A和甲基麦冬黄烷酮B的浓度，液相色谱法具体分析条件为：C18硅胶柱(4.6×250mm，粒径5μm，)，柱温35℃，流动相为乙腈∶0.1%甲酸＝65∶35(V/V)，流速1mL/min，检测器为紫外检测器，波长为285nm。

本发明中收率和纯度的计算方法如下：

收率＝产物中6-醛基异麦冬黄烷酮A 的质量/ 原料中6-醛基异麦冬黄烷酮A的质量×100％。

纯度＝产物中6-醛基异麦冬黄烷酮A的质量/ 产物的总质量×100％。

实施例1：从麦冬高异黄酮类混合物中分离6-醛基异麦冬黄烷酮A的方法条件选择以及验证

主要仪器和试剂：

取浙麦冬的干燥须根15kg，粉碎后用200L 80％的乙醇超声辅助提取2次，每次1h，过滤并合并滤液后，用旋转蒸发仪上回收提取溶剂。所得浸膏用水稀释后以乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯萃取液减压浓度干燥后得到浸膏（156.2g）过硅胶柱色谱，以石油醚∶乙酸乙酯（100:0、50:1、20:1、10:1、5:1）分别洗脱5000mL洗脱液根据HPLC检识合并，最终在石油醚∶乙酸乙酯（20：1）洗脱部得到1个含6-醛基异麦冬黄烷酮A的高异黄酮混合物部分14.7g，其中甲基麦冬黄烷酮A、甲基麦冬黄烷酮B、6-醛基异麦冬黄烷酮A和6-醛基异麦冬黄烷酮B的重量百分数分别为25.5、38.3、29.2、7.0% ) 。

实验方法

预平衡实验：将离子液体与水按一定比例混合配置成复合萃取剂A，将正己烷与水按一定比例混合配置成原料液溶解剂B（洗涤液），随后将一定量的A液和B液加入50mL具塞锥形瓶中，然后置于恒温振荡器中，在一定温度下以200rpm的速度振荡2h，之后在静置至两相完全分层；取出彻底分离的上下相置于锥形瓶中待用。

萃取实验：用平衡后的正己烷：乙酸乙酯将粉末高异黄酮混合物配置成3mg mL

分配系数和分离选择性的计算：

分配系数和分离选择性是描述萃取平衡的重要参数。

溶质A的分配系数的计算公式如下：

溶质A对溶质B的分离选择性S

实验结果

萃取剂的选择：不同结构离子液体对6-醛基异麦冬黄烷酮A萃取分离的影响

选取不同阴离子结构，如Cl

离子液体稀释浓度的选择：以[Hmim]Br与水混合物为萃取剂，在相同的萃取实验条件下，改变萃取剂中[Hmim]Br的含量，考察离子液体的浓度变化对萃取分离效果的影响，结果如图4所示。

原料液溶剂和洗涤剂的选择：以[Hmim] Br /水混合物为萃取剂，在相同的萃取实验条件下，改变原料液溶解剂B中正己烷：乙酸乙酯的配比，考察正己烷：乙酸乙酯配比变化对萃取分离效果的影响，结果如图5所示。

结论

本发明提出了一种以正己烷-乙酸乙酯/离子液体-水为介质从四种麦冬高异黄酮混合物中分离6-醛基异麦冬黄烷酮A的方法。当离子液体[Hmim]Br在复合萃取剂中的摩尔浓度为10%时，[Hmim]Br-水/正己烷-乙酸乙酯（9:1/v:v）两相体系中的

实施例2

将实施例1中制备的麦冬高异黄酮混合物与正己烷-乙酸乙酯(9:1)配成10克/升的原料液，以1-己基-3-甲基咪唑溴盐([Hmin]Br)- 水混合溶剂为萃取剂([Hmin]Cl 摩尔分数为10％)，以正己烷：乙酸乙酯(9:1)为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为3∶2.7∶1，40℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，其中萃取段10级，洗涤段8级，萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在洗涤段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相进行多级逆流萃取，从萃取段的第一级流出富集6-醛基异麦冬黄烷酮A的萃余液，收集萃余液；将萃余液经过真空浓缩除去乙酸乙酯，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到最终产物。经HPLC 分析，产物中6-醛基异麦冬黄烷酮A的绝对纯度为95.2％，收率为92.1%。

实施例3

将实施例1中制备的麦冬高异黄酮混合物与正己烷-乙酸乙酯(8:2)配成30克/升的原料液，以1-己基-3-甲基咪唑溴氯盐([Hmin]Cl)-水混合溶剂为萃取剂([Hmin]Cl 摩尔分数为10％)，以正己烷：乙酸乙酯(8:2)为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为4：5：1，40℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，其中萃取段12级，洗涤段10级，萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在洗涤段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相进行多级逆流萃取，从萃取段的第一级流出富集6-醛基异麦冬黄烷酮A的萃余液，收集萃余液；将萃余液经过真空浓缩除去乙酸乙酯，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到最终产物。经HPLC分析，产物中6-醛基异麦冬黄烷酮A的绝对纯度为96.2％，收率为94.1%。