阅读说明：本技术 一种烟碱纯化方法 (Nicotine purification method ) 是由 杨强 贺择 李江 林文 聂威 黄镕 刘齐洲 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种烟碱纯化方法,包括：将待处理的烟碱投入到短程分子蒸馏器中,在温度为20-60℃,压力为10-20mbar条件下精馏,取重组分,将重组分再次投入到短程分子蒸馏器中,在温度为40-80℃,压力为0.01-1mbar条件下精馏,取轻组分,将轻组分溶解于流动相中,由进样阀进入已建立固定相-流动相动态平衡的高速逆流色谱仪中,利用紫外检测器图谱或高效液相色谱收集烟碱溶液,浓缩烟碱溶液既得到高纯度烟碱,本发明的烟碱纯化方法简单,且该纯化方法能够大幅度降低生产投入,提高烟碱的纯度和收率。(The invention provides a nicotine purification method, which comprises the following steps: putting nicotine to be treated into a short-range molecular distiller, rectifying under the conditions of temperature of 20-60 ℃ and pressure of 10-20mbar, taking heavy components, putting the heavy components into the short-range molecular distiller again, rectifying under the conditions of temperature of 40-80 ℃ and pressure of 0.01-1mbar, taking light components, dissolving the light components into a mobile phase, introducing the light components into a high-speed counter-current chromatograph with established stationary phase-mobile phase dynamic balance through a sample introduction valve, collecting nicotine solution by utilizing an ultraviolet detector spectrum or a high performance liquid chromatography, and concentrating the nicotine solution to obtain high-purity nicotine.)

一种烟碱纯化方法

技术领域

本发明涉及天然产物的纯化技术领域，尤其涉及一种烟碱纯化方法。

背景技术

烟碱，又名尼古丁，是重要的医药和化工原料，其主要从烟叶或烟梗中提取获得，目前工业生产中采用碱液从烟草原料中提取游离烟碱，后经过有机溶剂萃取后，再经过酸液提取和有机溶剂提取，得到纯度相对较高的烟碱，由于烟碱的沸点与常规有机溶剂的沸点差异较大，经过对有机溶剂的精馏提取后所得烟碱中会存在部分沸点较高的杂质，如去氢新烟碱、麦斯明、可替宁、L(-)-八角枫碱等，其中的部分杂质如麦斯明和可替宁与烟碱的沸点相当接近，通过沸点差异进行分离的方式难以分离这些杂质，利用树脂进行吸附分离的方式虽然可以有效分离不同的产物，但是对分离后对树脂的清洗和还原仍然会消耗大量的溶剂和时间，从而使整体烟碱提纯的效率降低，且容易产生废溶剂。

因此，如何提供一种具有工业应用前景，同时能够对烟碱进行有效提纯，且不易产生三废的烟碱提纯方法称为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种能够有效分离沸点相近，同时废溶剂产生更少的烟碱纯化方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种烟碱纯化方法，包括如下步骤：

步骤一、将待处理的烟碱投入到短程分子蒸馏器中，在温度为20-60℃，压力为10-20mbar条件下精馏，取重组分；

步骤二、将步骤一所得重组分再次投入到短程分子蒸馏器中，在温度为40-80℃，压力为0.01-1mbar条件下精馏，取轻组分；

步骤三、将步骤二所得轻组分溶解于流动相中，由进样阀进入已建立固定相-流动相动态平衡的高速逆流色谱仪中，利用紫外检测器图谱或高效液相色谱收集烟碱溶液；

步骤四、浓缩步骤三所得烟碱溶液既得到高纯度烟碱。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤一中，所述温度为40-60℃，压力为10-15mbar。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤二中，所述温度为60-80℃，压力为0.01-0.05mbar。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤三中，高速逆流色谱仪建立固定相-流动相动态平衡的方法包括：

步骤一、分别制备固定相溶剂体系和流动相溶剂体系；

步骤二、将高速逆流色谱仪填充满固定相，设置恒温循环器的温度，调节高速逆流色谱仪的主机转速，最后泵入流动相，用紫外检测器检测，当明显有流动相流出时，则高速逆流色谱仪已建立固定相-流动相动态平衡。

更进一步优选的，所述固定相溶剂体系和流动相溶剂体系的制备方法包括将石油醚、乙酸乙酯、甲醇和水混合搅拌均匀后静置分层，取上层为固定相，下层为流动相。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述石油醚：乙酸乙酯：甲醇：水的体积比为(3-5)：(3-5)：(4-7)：(3-6)。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述石油醚：乙酸乙酯：甲醇：水的体积比为(3-4)：(3-4)：(5-6)：(5-6)。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤二中，所述恒温循环器的温度为20-30℃。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤二中，高速逆流色谱仪的主机转速为800-1200r/min。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述流动相的泵入速度为0.5-5ml/min。

本发明的烟碱纯化方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明利用短程分子蒸馏器对烟碱粗品进行两次精馏，分别除去低沸杂质和高沸杂质，降低烟碱粗品中杂质的种类，再利用高速逆流色谱仪进行杂质分离，不需要常规精馏的高温过程，同时也不需要树脂塔吸附带来的大量费用及以及树脂塔的清洗处理流程，生产效率高，还能够尽可能产出更多的纯烟碱，具有良好的应用前景；

(2)整个纯化方法步骤简单，短程分子蒸馏器的蒸馏效率高，同时可以防止烟碱处于较高的温度，避免了更多杂质的产生，经过初步的杂质分离后，再利用更加精确的高速逆流色谱仪进行烟碱提纯，能够减少原料的投入，提高收率，同时操作方法简单，具有良好的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中所得重组分的烟碱溶液气相色谱-质谱图；

图2为实施例1中所得轻组分的烟碱溶液气相色谱-质谱图；

图3为实施例1中所得高纯度烟碱溶液气相色谱-质谱图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例烟碱纯化方法如下：

将常规制备得到的纯度较低的烟碱投入到短程分子蒸馏器中，保持短程分子蒸馏器内的温度为60℃，压力为20mbar，对烟碱进行精馏，取重组分；

将重组分投入到另一个短程分子蒸馏器中，保持该短程分子蒸馏器内的温度为80℃，压力为1mbar，对重组分进行精馏，取轻组分；

将石油醚、乙酸乙酯、甲醇和水以体积比为3:3:4:3进行配置，混合搅拌，静置分层，取下层作为流动相，上层为固定相，向高速逆流色谱仪中注入固定相，直至固定相充满高速逆流色谱仪，后开启高速逆流色谱仪的主机，并调整转速为800r/min，保持恒温循环器的温度为20℃，以0.5ml/min的速度进样流动相，持续进样，直至有明显的流动相流出时，将轻组分溶解于流动相中继续进样，并用紫外检测器检测流动相，紫外检测器的波长为240nm-280nm，当紫外检测器检测到流出的流动相含有烟碱的峰形时，开始收集流动相，收集完毕进行浓缩，既得到高纯度烟碱。

实施例2

本实施例烟碱纯化方法如下：

将常规制备得到的纯度较低的烟碱投入到短程分子蒸馏器中，保持短程分子蒸馏器内的温度为20℃，压力为10mbar，对烟碱进行精馏，取重组分；

将重组分投入到另一个短程分子蒸馏器中，保持该短程分子蒸馏器内的温度为40℃，压力为0.01mbar，对重组分进行精馏，取轻组分；

将石油醚、乙酸乙酯、甲醇和水以体积比为5:5:7:6进行配置，混合搅拌，静置分层，取下层作为流动相，上层为固定相，向高速逆流色谱仪中注入固定相，直至固定相充满高速逆流色谱仪，后开启高速逆流色谱仪的主机，并调整转速为1200r/min，保持恒温循环器的温度为30℃，以5ml/min的速度进样流动相，持续进样，直至有明显的流动相流出时，将轻组分溶解于流动相中继续进样，并用紫外检测器检测流动相，紫外检测器的波长为240nm-280nm，当紫外检测器检测到流出的流动相含有烟碱的峰形时，开始收集流动相，收集完毕进行浓缩，既得到高纯度烟碱。

实施例3

本实施例烟碱纯化方法如下：

将常规制备得到的纯度较低的烟碱投入到短程分子蒸馏器中，保持短程分子蒸馏器内的温度为40℃，压力为15mbar，对烟碱进行精馏，取重组分；

将重组分投入到另一个短程分子蒸馏器中，保持该短程分子蒸馏器内的温度为60℃，压力为0.05mbar，对重组分进行精馏，取轻组分；

将石油醚、乙酸乙酯、甲醇和水以体积比为4:4:6:6进行配置，混合搅拌，静置分层，取下层作为流动相，上层为固定相，向高速逆流色谱仪中注入固定相，直至固定相充满高速逆流色谱仪，后开启高速逆流色谱仪的主机，并调整转速为1000r/min，保持恒温循环器的温度为25℃，以3ml/min的速度进样流动相，持续进样，直至有明显的流动相流出时，将轻组分溶解于流动相中继续进样，并用紫外检测器检测流动相，紫外检测器的波长为240nm-280nm，当紫外检测器检测到流出的流动相含有烟碱的峰形时，开始收集流动相，收集完毕进行浓缩，既得到高纯度烟碱。

实施例4

本实施例烟碱纯化方法如下：

将常规制备得到的纯度较低的烟碱投入到短程分子蒸馏器中，保持短程分子蒸馏器内的温度为40℃，压力为12mbar，对烟碱进行精馏，取重组分；

将重组分投入到另一个短程分子蒸馏器中，保持该短程分子蒸馏器内的温度为60℃，压力为0.02mbar，对重组分进行精馏，取轻组分；

将石油醚、乙酸乙酯、甲醇和水以体积比为4:4:5:5进行配置，混合搅拌，静置分层，取下层作为流动相，上层为固定相，向高速逆流色谱仪中注入固定相，直至固定相充满高速逆流色谱仪，后开启高速逆流色谱仪的主机，并调整转速为1000r/min，保持恒温循环器的温度为25℃，以2.6ml/min的速度进样流动相，持续进样，直至有明显的流动相流出时，将轻组分溶解于流动相中继续进样，并用紫外检测器检测流动相，紫外检测器的波长为240nm-280nm，当紫外检测器检测到流出的流动相含有烟碱的峰形时，开始收集流动相，收集完毕进行浓缩，既得到高纯度烟碱。

分别对上述实施例1-4所制备得到的高纯度烟碱以及中间所得的重组分和轻组分进行气相色谱-质谱检测，同时计算实施例1-4所制备的高纯度烟碱的收率，检测和计算结果如下所示：

所得高纯度烟碱的检测结果如下：

所得轻组分的检测结果如下：

所得重组分的检测结果如下：

实施例1-4的收率如下

分组	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					收率(％)	87.6	95.4	96.2	96.8

本发明的烟碱纯化方法，先采用短程分子蒸馏器进行初步的提纯，沸点差异较大的杂质以及其他生物碱进行分离，同时短程分子蒸馏器低温低压高效蒸馏的方式能够尽可能防止烟碱在蒸馏的过程中产生额外的杂质，影响烟碱的质量以及收率，且短程分子蒸馏器进行预处理可以提高纯化生产的效率，后再利用高速逆流色谱仪对经过两次蒸馏纯化的烟碱进行进一步的分离，由于烟碱中存在部分杂质与烟碱的沸点接近，因此常规精馏的方式难以分离，且烟碱的温度较高，精馏需要高温处理，容易再次产生往外杂质，采用特定的固定相和流动相体系对烟碱进行分离，采用高速逆流色谱仪进行分离可以降低物料的损失，且无需大量的溶剂以及固相吸附材料，大幅度降低了成本，而且防止废溶剂污染环境，免去洗脱步骤，缩短生产流程。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。