尿素柱层析-重结晶法提取高纯度茄尼醇

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茄尼醇是一种重要的化工中间体,它可以用来合成辅酶Q10和维生素K2。茄尼醇广泛存在于茄科类植物中,在烟叶中含量最高。由于高品质的茄尼醇生产成本过高,因此就需要开发新的精制工艺以降低生产成本。目前已经有许多关于茄尼醇的提纯精制方法的相关报道,这些方法虽然能够除去大部分杂质,但是很难彻底除去物化性质和茄尼醇相近的蜡质。   尿素柱层析技术是综合尿素包合法及柱层析技术二者的优势,总结得出的一种新型的分离方法,该方法已成功应用于α-亚麻酸乙酯、共轭亚油酸甲酯的分离,本文将其应用于烟叶浸膏中茄尼醇的分离研究。原料浸膏经皂化、初步结晶处理后,重点考察了尿素柱层析分离效果的主要影响因素,最后采用溶剂结晶法进一步精制,得到了一条可以获得高纯度茄尼醇的工艺路线。主要研究内容及实验结果如下:   1、确立了高效液相色谱(HPLC)测定茄尼醇的条件及茄尼醇纯度和收率的计算方法。使用Akasil-C18(Φ4.6 mm×150 mm,5μm)ODS色谱柱,流动相甲醇:乙醇(1:1,v/v),流速0.6 mL/min,柱温30℃,SPD-10AVP紫外检测器检测,检测波长213 nm。方法的检测限8×10-3μg,定量限1.6×10-2μg,标准偏差(RSD)=1.2%,回收率98.7%。该检测方法线性关系良好,精密度高,重复性好。   2、对原料浸膏进行皂化、初步结晶处理。25 g烟叶浸膏,加入1000 mL无水乙醇使其完全溶解,再加入1 g氢氧化钠固体并在温度为65℃下不断搅拌,皂化反应4 h,浓盐酸中和直至pH为中性。产物经石油醚萃取,旋转蒸发仪蒸干溶剂,然后采用乙醇结晶除蜡。结果表明该方法可以除去较多的蜡质,经HPLC分析得出茄尼醇纯度为13.1%,收率为89.0%。   3、优化并确定了尿素柱层析的最佳条件:层析柱规格为((ψ)2 cmx60 cm,固定相尿素硅胶的质量比为1:1,洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯,体积比为60:1,洗脱液流速范围为0.8~1 mL/min,上样量为0.4 g,得到了纯度74.8%的淡黄色的茄尼醇,收率89.8%。   4、确定重结晶溶剂,经尿素柱层析实验得到的样品经甲醇溶解,在-8℃下放置8 h结晶,低温过滤干燥。考察了不同溶剂重结晶的效果,发现经乙腈溶剂重结晶(实验步骤同甲醇结晶过程)得到的茄尼醇效果最佳。增大上样量再经甲醇结晶、乙腈重结晶后茄尼醇的纯度降低,表明当上样量太大时,固定相无法将杂质全部除去,最终确定0.4 g为最佳上样量。实验得到了白色固体状茄尼醇,纯度96.7%,收率82.9%。
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