一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法与流程

1.本发明涉及植物有效成分提取纯化技术领域，尤其涉及一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法。


背景技术：

2.奎宁酸又名奎尼酸(quinic acid)，是一种具有光学活性的物质，在医药领域已有所应用，如在奥司他韦(oseltamivir)和绿原酸的合成工艺中都可以将奎宁酸作为合成原料。奎宁酸在植物体内常与莽草酸共存。奎宁酸结构特殊，具有多个手性中心，是立体有机合成中重要的材料，在作为手性原料合成天然产物、制备新聚合材料等方面广泛应用。另外，奎宁酸是我们饮食的正常成分，能够通过胃肠道菌群转化成色氨酸和烟酰胺，从而为人类必不可少的代谢成分提供了原位生理源。因此，奎宁酸被确定为重要膳食成分。奎宁酸还可用于肿瘤的治疗和诊断中，有研究介绍了四种基于奎宁酸的天然配体类似物，这种配体类似物能够定向选择性地向e-和p-选择素细胞配送药物分子，从而减少化疗时药物的用量。
3.目前，获得奎宁酸的方法主要有4种，即植物提取法、化学合成法、酶工程法和微生物发酵法。而通过化学合成法获得具有光学活性的奎宁酸工艺过程极其复杂，且合成反应中会产生大量的有害物质，污染环境。酶工程法涉及到底物(脱氢奎宁酸和莽草酸)价格昂贵与霉源两个问题，故通过该法获得奎宁酸未能大量开展。微生物发酵法产率低，生产成本较高，难以形成规模化生产。
4.目前，植物提取法依然是获得奎宁酸的主要途径。奎宁酸存在于许多植物中，最初人们主要是从金鸡纳树皮中提取，故亦称为金鸡纳酸，该法所耗费的原料大大超过了所生成奎宁酸的利用价值，金鸡纳树资源的短缺亦决定了奎宁酸产量较少，进而限制了奎尼酸的规模化应用。


技术实现要素：

5.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法，本发明所述的溶剂法、树脂法、溶剂-树脂法对于奎宁酸的选择性、提取率均较好；所得奎宁酸纯度高，且本发明开拓了奎宁酸提取的原料资源。
6.本发明提出的一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法，按照溶剂法、树脂法、溶剂-树脂法中的任意一种方法提取得到奎宁酸；
7.其中，溶剂法包括如下步骤：取银杏叶提取物层析废水，去除莽草酸得到二次废水；调节二次废水的比重得到稠膏；向稠膏中加入试剂a，然后用溶剂b萃取，取上层液，浓缩得到奎宁酸水溶液；用溶剂c结晶得到奎宁酸；
8.树脂法包括如下步骤：
9.s1、调节二次废水的比重得到上柱液，然后过树脂柱e，水洗，收集过柱流出液和水洗液得到合并液1；
10.s2、取合并液1过树脂柱f，水洗，洗脱剂d洗脱，收集含有奎宁酸的洗脱液；
11.s3、取含有奎宁酸的洗脱液过树脂柱g，水洗，收集过柱流出液和水洗液得到合并液2；
12.s4、取合并液2浓缩得到奎宁酸水溶液，用溶剂c结晶得到奎宁酸；
13.溶剂-树脂法包括如下步骤：按照溶剂法制得奎宁酸水溶液；然后调节奎宁酸水溶液的比重得到稀释液；接着用稀释液代替合并液1，按照树脂法中s2～s4的步骤得到奎宁酸。
14.2015版《中国药典》规定银杏叶提取物是银杏叶提取液经回收乙醇至适量后，经大孔吸附树脂柱层析，依次用水及不同浓度的乙醇洗脱，收集相应的洗脱液，浓缩干燥制得。该工艺中柱层析的流出液、水洗脱液都是银杏叶提取物层析废水。
15.本领域技术人员可以使用本领域已知的任何一种莽草酸提取方法达到去除莽草酸的目的，银杏叶提取物层析废水经提取去除莽草酸后即为二次废水(例如可以根据申请号为201910521746.x的文件中提供方法提取莽草酸)。
16.优选地，稠膏的比重为1.20～1.26g/ml。
17.优选地，上柱液的比重＜1.1g/ml。
18.优选地，稀释液的比重＜1.1g/ml。
19.本发明所述比重是指：物质的重量和4℃时同体积纯水的重量的比值，即参考物为水时的相对密度。
20.优选地，试剂a为至少一种无机酸或/和至少一种有机酸。
21.优选地，试剂a中，无机酸、有机酸的酸度系数pka均＜4.5。
22.优选地，稠膏中的奎宁酸根离子与试剂a中的h

的摩尔比为1:1～3。
23.优选地，溶剂b、溶剂c均为有机溶剂和水的混合溶剂，其中，有机溶剂为丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇中的至少一种。
24.优选地，溶剂b中，有机溶剂的体积分数大于70％。
25.优选地，溶剂b中，有机溶剂的体积分数为70～80％。
26.优选地，溶剂c中，有机溶剂的体积分数为50～95％。
27.优选地，溶剂c中，有机溶剂的体积分数为80～95％。
28.优选地，树脂柱e为酸性阳离子交换树脂柱。
29.优选地，树脂柱e为732型阳离子交换树脂柱或001
×
7型阳离子交换树脂柱。
30.优选地，树脂柱f为碱性阴离子交换树脂柱。
31.优选地，树脂柱f为hpd-130型阴离子交换树脂柱。
32.优选地，树脂柱g为大孔吸附树脂柱。
33.优选地，洗脱剂d为至少一种无机酸的水溶液或/和至少一种有机酸的水溶液。
34.优选地，洗脱剂d中，无机酸、有机酸的酸度系数pka均＜4.5。
35.优选地，洗脱剂d中h

的浓度为0.3～1mol/l。
36.优选地，萃取温度为10～60℃。
37.优选地，萃取3～6次。
38.优选地，每次萃取，稠膏和溶剂b的体积比为1:3～15。
39.优选地，在s1中，上柱液的上柱量为1～10bv，水洗的水用量为1～3bv。
40.优选地，在s2中，合并液1的上柱量为1～10bv，水洗的水用量为1～3bv。
41.优选地，在s3中，含有奎宁酸的洗脱液的上柱量为3～15bv，水洗的水用量为1～3bv。
42.优选地，在溶剂法、树脂法中，奎宁酸水溶液与溶剂c的体积比均为1:1～5。
43.优选地，在溶剂法、树脂法中，奎宁酸水溶液中奎宁酸的浓度均＞0.4g/ml。
44.优选地，结晶的温度为10～25℃，结晶的时间为8～72h。
45.优选地，结晶后，干燥得到奎宁酸。
46.优选地，干燥时的压力≤-0.09mpa，干燥温度≤60℃，干燥时间为5～8h。
47.本发明所述无机酸例如硫酸、盐酸等，有机酸例如甲酸等。
48.可以采用浓缩或加水稀释的方法调节比重。
49.本发明所述s2中的树脂柱洗脱原理为：合并液1过树脂柱f(碱性阴离子交换树脂柱)，奎宁酸根离子将树脂柱f上的oh-交换下来，水洗除去杂质，然后用洗脱剂d洗脱，洗脱剂d中的其他酸根离子将奎宁酸根离子交换洗脱下来，并与洗脱剂d中的h

结合生成奎宁酸，收集含有奎宁酸的洗脱液，检测洗脱液中是否含有洗脱剂d中的酸根离子，若有则表示奎宁酸根离子已经全部被交换洗脱，停止收集洗脱液。
50.有益效果：
51.1.通过现代仪器分析，申请人发现银杏叶中不仅含有4％左右的莽草酸，同时含有3％左右的奎宁酸，这一发现为从银杏叶中提取奎宁酸奠定了坚实的物质基础；申请人基于工业化生产的经济性考虑，提出了从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法，开拓了奎宁酸提取的原料资源；
52.2.本发明所述的溶剂法、树脂法、溶剂-树脂法对于奎宁酸的选择性、提取率均较好；本发明操作简便，设备投资小，产品纯度含量高，所得奎宁酸的含量大于98％，适用于工业化生产，且本发明使用到的有机溶剂可以反复回收套用，对环境影响较小；
53.3.本发明开拓了奎宁酸提取的原料资源及提取工艺，为奎宁酸的大规模应用奠定了物质基础，开辟了银杏叶资源深度综合利用的新途径，显著提高银杏叶利用价值，对于银杏叶资源的深度开发具有重大意义；本发明具有良好的经济效益和现实意义。
具体实施方式
54.下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
55.以下实施例中所述的二次废水均为：按照《中国药典》提取银杏叶提取物后，剩余的银杏叶提取物层析废水，经去除莽草酸的提取处理后，产生的废水；经检测二次废水中奎宁酸含量为0.18g/ml，莽草酸含量为0.005g/ml，比重为1.22g/ml，干物质为45g/100ml。
56.以下实施例中所述的树脂柱均已做预处理，待用；预处理方法为本领域常规方法。
57.实施例1
58.一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法，包括如下步骤：
59.取二次废水(其比重为1.22g/ml即为稠膏)200ml，添加质量分数为98％的硫酸水溶液10ml，混均，然后于15℃用体积分数为80％丙酮水溶液5000ml均分5次萃取，取上层液并合并；浓缩回收丙酮得到奎宁酸水溶液75ml，其中，检测奎宁酸水溶液中奎宁酸的浓度为0.50g/ml；
60.向奎宁酸水溶液中加入体积分数为80％丙酮水溶液200ml，于25℃搅拌结晶72h，过滤得奎宁酸湿粗品10.5g；接着将奎宁酸粗品投入体积分数为70％丙酮水溶液50ml中，加热溶解后，于25℃静置重结晶72h，过滤，将滤饼在压力为-0.092mpa，温度为60℃条件下干燥6h得到奎宁酸2.5g，其含量为98.6％，[比旋光度
[0061]
实施例2
[0062]
一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法，包括如下步骤：
[0063]
s1、取二次废水200ml，加水稀释至800ml得到比重为1.08g/ml的上柱液，然后过732型阳离子交换树脂柱(树脂用量为200ml)，用400ml水洗，收集过柱流出液和水洗液得到1200ml合并液1；
[0064]
s2、取1200ml合并液1过hpd-130型阴离子交换树脂柱(树脂用量为300ml)，用600ml水洗，然后用质量分数为5％硫酸水溶液洗脱，通过氯化钡溶液监测洗脱液中硫酸根离子，收集不含硫酸的洗脱液(即为含有奎宁酸的洗脱液)350ml；
[0065]
s3、取350ml含有奎宁酸的洗脱液过大孔吸附树脂柱(树脂用量为50ml)，用100ml水洗，收集过柱流出液和水洗液得到450ml合并液2；
[0066]
s4、取合并液2浓缩得到奎宁酸水溶液40ml，其中，检测奎宁酸水溶液中奎宁酸的浓度为0.62g/ml，向奎宁酸水溶液中加入体积分数为80％丙酮水溶液100ml，于20℃搅拌结晶24h，过滤得奎宁酸湿粗品24.6g；接着将奎宁酸粗品投入体积分数为60％丙酮水溶液50ml中，加热溶解后，于20℃静置重结晶24h，过滤，将滤饼在压力为-0.095mpa，温度为55℃条件下干燥6h得到奎宁酸5.6g，其含量为98.8％，[比旋光度
[0067]
实施例3
[0068]
一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法，包括如下步骤：
[0069]
取二次废水(其比重为1.22g/ml即为稠膏)200ml，添加质量分数为98％的硫酸水溶液10ml，混均，然后于15℃用体积分数为80％丙酮水溶液5000ml均分5次萃取，取上层液并合并；浓缩回收丙酮，然后加水稀释至500ml得到比重为1.05g/ml的稀释液；
[0070]
取500ml稀释液过hpd-130型阴离子交换树脂柱(树脂用量为500ml)，用1000ml水洗，然后用质量分数为3％硫酸水溶液洗脱，通过氯化钡溶液监测洗脱液中硫酸根离子，收集不含硫酸的洗脱液(即为含有奎宁酸的洗脱液)450ml；
[0071]
取450ml含有奎宁酸的洗脱液过大孔吸附树脂柱(树脂用量为100ml)，用200ml水洗，收集过柱流出液和水洗液得到650ml合并液2；
[0072]
取合并液2浓缩得到奎宁酸水溶液45ml，其中，检测奎宁酸水溶液中奎宁酸的浓度为0.65g/ml，向奎宁酸水溶液中加入体积分数为80％丙酮水溶液100ml，于10℃搅拌结晶8h，过滤得滤饼15.8g；然后在压力为-0.095mpa，温度为55℃条件下干燥6h得到奎宁酸13.4g，其含量为99.2％，[比旋光度13.4g，其含量为99.2％，[比旋光度
[0073]
实施例4
[0074]
一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法，包括如下步骤：
[0075]
取二次废水(其比重为1.22g/ml即为稠膏)200ml，添加质量分数为36％的盐酸水溶液32ml，混均，然后于60℃用体积分数为90％乙醇水溶液10000ml均分5次萃取，取上层液并合并；浓缩回收乙醇得到奎宁酸水溶液80ml，其中，检测奎宁酸水溶液中奎宁酸的浓度为
0.44g/ml；
[0076]
向奎宁酸水溶液中加入体积分数为95％乙醇水溶液200ml，于10℃搅拌结晶72h，过滤得奎宁酸湿粗品9.6g；接着将奎宁酸粗品投入体积分数为95％乙醇水溶液40ml中，加热溶解后，于10℃静置重结晶72h，过滤，将滤饼在压力为-0.092mpa，温度为60℃条件下干燥6h得到奎宁酸2.2g，其含量为98.5％，[比旋光度
[0077]
实施例5
[0078]
一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法，包括如下步骤：
[0079]
s1、取二次废水200ml，加水稀释至900ml得到比重为1.06g/ml的上柱液，然后过732型阳离子交换树脂柱(树脂用量为300ml)，用600ml水洗，收集过柱流出液和水洗液得到1500ml合并液1；
[0080]
s2、取1500ml合并液1过hpd-130型阴离子交换树脂柱(树脂用量为500ml)，用600ml水洗，然后用质量分数为3％盐酸水溶液洗脱，通过硝酸银溶液监测洗脱液中氯离子，收集不含盐酸的洗脱液(即为含有奎宁酸的洗脱液)460ml；
[0081]
s3、取460ml含有奎宁酸的洗脱液过大孔吸附树脂柱(树脂用量为50ml)，用100ml水洗，收集过柱流出液和水洗液得到560ml合并液2；
[0082]
s4、取合并液2浓缩得到奎宁酸水溶液46ml，其中，检测奎宁酸水溶液中奎宁酸的浓度为0.58g/ml，向奎宁酸水溶液中加入体积分数为95％乙醇水溶液100ml，于10℃搅拌结晶24h，过滤得奎宁酸湿粗品13.8g；接着将奎宁酸粗品投入体积分数为95％乙醇水溶液40ml中，加热溶解后，于20℃静置重结晶24h，过滤，将滤饼在压力为-0.095mpa，温度为55℃条件下干燥6h得到奎宁酸4.3g，其含量为98.7％，[比旋光度
[0083]
实施例6
[0084]
一种从银杏叶提取物层析废水中提取奎宁酸的方法，包括如下步骤：
[0085]
取二次废水(其比重为1.22g/ml即为稠膏)200ml，添加质量分数为36％的盐酸水溶液32ml，混均，然后于15℃用体积分数为90％乙醇水溶液10000ml均分5次萃取，取上层液并合并；浓缩回收乙醇，然后加水稀释至500ml得到比重为1.06g/ml的稀释液；
[0086]
取500ml稀释液过hpd-130型阴离子交换树脂柱(树脂用量为500ml)，用500ml水洗，然后用质量分数为3％盐酸水溶液洗脱，通过硝酸银溶液监测洗脱液中氯离子，收集不含盐酸的洗脱液(即为含有奎宁酸的洗脱液)650ml；
[0087]
取650ml含有奎宁酸的洗脱液过大孔吸附树脂柱(树脂用量为100ml)，用200ml水洗，收集过柱流出液和水洗液得到850ml合并液2；
[0088]
取合并液2浓缩得到奎宁酸水溶液45ml，其中，检测奎宁酸水溶液中奎宁酸的浓度为0.62g/ml，向奎宁酸水溶液中加入体积分数为95％乙醇水溶液100ml，于10℃搅拌结晶8h，过滤得滤饼14.3g；然后在压力为-0.095mpa，温度为55℃条件下干燥6h得到奎宁酸8.1g，其含量为99.0％，[比旋光度8.1g，其含量为99.0％，[比旋光度
[0089]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。