一种大麻二酚的纯化方法技术

本发明专利技术公开了一种大麻二酚的纯化方法。本发明专利技术以反相层析为核心，包括：装柱、柱平衡、上样、一次洗脱杂质、二次洗脱并收集浓缩洗脱液、柱再生，经过反相层析，浸膏中CBD含量可提高至90％以上。为进一步提高纯度，可在反相层析之后进行结晶，或在反向层析之前进行离子交换层析，本发明专利技术方法操作简单，目标物CBD载量大，获得产品纯度高，收率高，杂质去除完全，适于工业化推广应用。

A purification method of cannabinoids

【技术实现步骤摘要】
一种大麻二酚的纯化方法
本专利技术涉及一种高纯度大麻二酚的纯化方法，属于食品、医药、化工领域。
技术介绍
大麻(CannabissativaLinn.)是一种具有重要药用价值的一年生早本植物，属于木兰纲(Magnoliopsida)荨麻目(Urticales)大麻科(Cannabinaceae)大麻属(Cannabis)。由于大麻中含有一种致幻成瘾的次生代谢产物----四氢大麻酚(THC)，因而成为公众熟知的毒品原植物之一。为了方便监管和合理使用，国际上将大麻中THC含量<0.3％的大麻品种定义不具备毒品利用价值的工业大麻。目前世界上种植工业大麻的国家已达27个，培育出的符合THC含量<0.3％的工业大麻品种26个。目前从工业大麻中分离出的大麻素(cannabinoids，CBs)已有80多种，主要包括大麻二酚(CBD)、四氢大麻(THC)、大麻酚(CBN)及大麻萜酚(CBC)等，其中大麻二酚(CBD)与四氢大麻酚(THC)含量最高，为大麻素类化合物的典型代表。大麻二酚(cannabidiol，简称CBD)是工业大麻中的主要化学成分，是大麻中的非成瘾性成分，具有抗痉挛、抗焦虑、抗炎、抗氧化、抗风湿、抗肿瘤等药理作用；CBD在医疗领域的应用主要基于其对神经系统的保护作用，CBD通过对环氧合酶和脂氧合酶的双重抑制来发挥止痛和抗炎作用，且效果强于人们所熟知和广泛运用的阿司匹林。是一种在医药等领域极具应用前景的天然活性成分。使用工业大麻直接提取的含有大麻二酚(CBD)的浸膏中，含有具有成瘾致幻性成分的四氢大麻酚(THC)，因此其在食品和药用领域的应用受到了极大的限制。目前，分离大麻二酚(CBD)和四氢大麻酚(THC)的工艺主要有大孔树脂柱层析工艺，聚酰胺树脂柱层析工艺，硅胶层析工艺，反相硅胶层析工艺和结晶工艺。其中，CN107011125A公开了大孔树脂和硅胶两步柱层析工艺方案，两步柱层析分别使用的介质为AB-8、D101、DA201、HPD-100、HPD-100A、LSA-10、MCIGEL、DIAION、SEPABEADS等苯乙烯大孔吸附树脂和正相硅胶。CN106831353A公开了另外一种柱层析工艺和结晶工艺，其中柱层析使用介质为AB-8、D101、XDA-8、LSA-7、D-941、DM-130、ADS-17、SP-825或HPD-600等大孔吸附树脂、MCI树脂或十八烷基键合硅胶等，结晶溶剂为乙醇。CN108083989A公开了大孔树脂柱层析+聚酰胺树脂柱层析+结晶的工艺方案。大孔树脂层析使用介质HPD-417、HPD-450、AB-8、ADS-17、D-101、DM-130、LSA-7、LSA-10等苯乙烯大孔吸附树脂。聚酰胺树脂并未公开使用介质等细节。结晶溶剂为己烷、乙醇的混合溶剂。以上专利使用的聚苯乙烯大孔树脂、十八烷基键合硅胶均采用反相层析原理对CBD进行分离。由于大麻二酚的水溶性差，溶解CBD需要使用高浓度有机溶剂，导致上述层析介质的载量偏低。同时，大孔树脂很难完全将致幻性成分四氢大麻酚(THC)完全分离。所以需要2-3次纯化才能得到高含量的CBD。上述专利采用的硅胶，聚酰胺树脂采用氢键作为吸附力分离CBD，但由于工业大麻浸膏中的CBD和THC均为二酚类化合物，聚酰胺树脂会同时吸附和解析CBD和THC，也很难有效的分离CBD和THC。必须结合过饱和结晶、制备液相等工艺才能得到高纯度的CBD。上述纯化过程繁琐，且生产条件要求苛刻，操作难度大，自动化水平低，尤其是柱层析过程载量低，造成生产成本高。因此，提供一种能制备大麻二酚纯化过程简洁、载量高、自动化水平高、生产成本低的方法，是非常有必要的。
技术实现思路
目前针对工业大麻中主要成分CBD进行的提取、萃取、沉淀、分子蒸馏等纯化手段都无法解决CBD与THC的分离。为实现这两个同分异构体的分离，有报道使用大孔吸附树脂、硅胶、反相硅胶为分离介质。但这三种填料均有载量低，寿命短的缺点。例如大孔吸附树脂载量约为0.5-5g(CBD目标物)每升树脂，使用寿命约30批次，硅胶载量0.1-0.5g(CBD目标物)每公斤填料，寿命1批次，反相C18填料载量0.5-5g(CBD目标物)每公斤填料，寿命300批次。为解决现有技术中柱层析载量低，并提高分离效率、降低生产成本，本专利技术提出了以反相层析为核心来制备大麻二酚的方法。当浸膏中CBD含量大于15％时，使用这种反相层析填料制备大麻二酚的方法包括：装柱、柱平衡、上样、一次洗脱杂质、二次洗脱并收集浓缩洗脱液、柱再生，经过反相层析，浸膏中CBD含量可提高至90％以上。为进一步提高纯度，可在反相层析之后进行结晶，具体为用碱性醇-水溶液加热溶解经反向层析获得的CBD浸膏，完全溶解后，调整pH值为中性，并冷却结晶，得到含量99％以上的CBD晶体。当CBD浸膏的含量低于15％时，为保证得到高纯度CBD，可在反相层析、结晶之前进行离子交换层析，离子交换层析包括装柱、柱平衡、吸附、洗涤去除中性和碱性物质、洗脱收集浓缩得到不含THC成分的CBD浸膏，柱再生待下一周期使用；针对CBD含量较高的工业大麻提取物，单独使用反相层析一步可以去除工业大麻提取浸膏中的四氢大麻酚成分并将浸膏中的CBD含量提升至90％以上。针对CBD含量较低的工业大麻提取物，使用三步法纯化工业大麻浸膏中的CBD，第一步可以去除工业大麻提取浸膏中的四氢大麻酚等脂溶性成分；第二步可以将浸膏中的CBD含量提升至90％以上。第三步可以得到纯度大于99％的大麻二酚晶体。第一步使用聚苯乙烯阴离子交换树脂作为纯化CBD的主要介质，高交联度的聚二乙烯苯作为树脂骨架，使用伯氨、仲胺、叔胺、季胺或酰胺基团作为离子交换基团；采用离子和反相两种复合作用力，分离CBD和浸膏中的其他杂质。一步可以将THC完全去除，并将CBD含量提升5-15倍。第二步采用超高交联度的聚二乙烯苯作为树脂骨架，以直链烷基作为功能基团制备得到的反相树脂作为填料，可以将CBD的含量提升至90％以上。第三步采用醇-碱体系，利用二酚类物质在碱性条件下溶解度更大的原理，进行过饱和结晶，可以得到纯度大于99％的大麻二酚晶体。更具体地，本专利技术公开了一种大麻二酚的纯化方法，包括以下步骤：步骤一，离子交换层析，1.1-5倍浸膏重量的聚苯乙烯弱碱离子交换树脂用有机溶剂A湿法装柱；2.使用2-6倍柱体积的有机溶剂A平衡；3.将浸膏溶解溶液以1-15cm/min的线流速通过树脂柱进行吸附；4.使用2-5倍柱体积的有机溶剂A洗涤，去除中性和碱性物质，大麻二酚、大麻酚、四氢大麻酚等酸性物质吸附在离子交换树脂上；5.使用50-75％(V/V)浓度的醇-水溶液洗脱3-12倍柱体积，收集洗脱部分，浓缩，得到不含THC成分的CBD浸膏；6.使用0.05-10％(V/V)酸、75-90％(V/V)醇-水溶液再生2-4倍柱体积，去除THC等其他酸性组份，待下一周期使用。步骤二，反相层析，1.20-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤二：反相层析。/n

【技术特征摘要】
1.一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤二：反相层析。


2.根据权利要求1所述一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于还包括以下步骤：
步骤三：结晶。


3.根据权利要求2所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：离子交换层析。


4.根据权利要求1所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于所述反相层析步骤包括装柱、柱平衡、上样、一次洗脱杂质、二次洗脱并收集浓缩洗脱液。


5.根据权利要求2所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于：
所述
步骤二结晶，包括用碱性醇-水溶液加热溶解经步骤一获得的CBD浸膏，完全溶解后，调整pH值为中性，并冷却结晶。


6.根据权利要求3所述一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于所述步骤一离子交换层析，包括装柱、柱平衡、吸附、洗涤去除中性和碱性物质、洗脱收集浓缩得到不含THC成分的CBD浸膏，柱再生待下一周期使用；
步骤二反相层析，包括装柱、柱平衡、上样、一次洗脱杂质、二次洗脱并收集浓缩洗脱液获得纯度更高的CBD浸膏，柱再生待下一周期使用；
步骤三结晶，包括用碱性醇-水溶液加热溶解经步骤二获得的CBD浸膏，完全溶解后，调整pH值为中性，并冷却结晶。


7.根据权利要求6所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于：
步骤一离子交换层析包括：
1)将1-5倍浸膏重量的聚苯乙烯阴离子交换树脂用有机溶剂A湿法装柱；
2)使用2-6倍柱体积的有机溶剂A平衡；
3)将浸膏溶解溶液以1-15cm/min的线流速通过树脂柱进行吸附；
4)使用2-5倍柱体积的有机溶剂A洗涤，去除中性和碱性物质，大麻二酚、大麻酚、四氢大麻酚等酸性物质吸附在离子交换树脂上；
5)使用3-12倍柱体积的50-75％(V/V)浓度的醇-水溶液洗脱，收集洗脱部分，浓缩，
得到不含THC成分的CBD浸膏；
6)使用2-4倍柱体积的0.05-10％(V/V)酸溶液、75-90％(V/V)醇/水溶液再生阴离子交换树脂，去除THC等其他酸性组份，待下一周使用。


8.根据权利要求6所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于
步骤二反相层析包括：
1)将20-50倍浸膏重量的聚二乙烯苯-直链烷基树脂用30-60％(V/V)的醇-水溶液湿法装柱，装柱压力0.2-5.0Mpa；
2)使用2-6倍柱体积的30-60％(V/V)醇-水溶液平衡；
3)将步骤一制得的CBD浸膏用2-10倍重量的30-60％(V/V)醇-水溶液溶解，上样；
4)使用3-10倍柱体积的30-60％(V/V)醇-水溶液洗脱杂质；
5)使用5-12倍柱体积的60-90％(V/V)醇-水溶液进行二次洗脱，收集洗脱液，浓缩得到高纯度CBD浸膏；
6)使用2-5倍柱体积的80-100％(V/V)有机溶剂B的水溶液再生层析柱，待下一周期使用。


9.根据权利要求6所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于：步骤三结晶包括，使用3-9倍重量的90-98％(V/V)的醇-水溶液，并用碱和/或缓冲溶液调整pH至10.0-12.5，加热至45-65℃溶解浸膏。溶解完成后，向热的溶液中加入少量酸或缓冲溶液溶液调整pH至6-7，降温至-20-20℃，可以得到纯度大于99％的大麻二酚晶体。


10.根据权利要求7所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于，步骤一中所述的有机溶剂A是指溶于水、微溶于水或不溶于水的有机溶剂，包括但不限于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙脂、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、二氧六环、乙醚、苯甲醚、丙酮、甲乙酮，丁酮，甲基异丁基酮、二异丁基酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、环己烷、1,2-二氯乙烯、二氯甲烷、正己烷、甲丁酮、甲基环己烷、甲苯、二甲苯、戊烷、异丙基苯、甲基异丁基酮中的一种或几种的混合物。


11.根据权利要求7所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于，步骤一中所述的聚苯乙烯阴离子交换树脂是指：以聚苯乙烯/二乙烯苯为骨架，经过一步或多步官能化后形成的，可以进行阴离子交换的树脂。


12.根据权利要求9所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于，步骤一中所述的聚苯乙烯阴离子交换树脂所带的官能团包括但不限于伯氨、仲胺、叔胺、季胺或酰胺基团。


13.根据权利要求10所述的一种大麻二酚的纯化方法，其特征在于，步骤一所述的聚苯乙烯阴离子交换树脂交联度15-80％，平均孔径5-30nm，属于高交联大孔阴离子交换树脂。


14.根据权利要求11所述的一种大麻二酚的纯化方法，是指D301，D318，D958，LSA-700B，LSA-21，LX-207，LX-T5，DiaionJA400，DiaionJA450，JA200，DiaionDCA11，其中的一种或几种。


15.根据权利要求7所述的一种大麻二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张赪，高月静，智旭亮，贾晓妮，刘琼，智彩辉，
申请(专利权)人：西安蓝晓科技新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61