一种超低温二次冻融分离纯化***二酚cbd单体的方法
阅读说明：本技术 一种超低温二次冻融分离纯化***二酚cbd单体的方法 (method for separating and purifying cannabidiol CBD monomer through ultralow-temperature secondary freeze thawing ) 是由 李映波 冯红 钟化梅 孙笠雯 罗凡雅 于 2019-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种超低温二次冻融分离纯化大麻二酚CBD单体的方法,属于分离提纯技术领域,具体包括：将工业大麻花叶原料经干燥、粉碎、浸泡后得浸提液,经浓缩、去渣后,于-100--196℃下冻1-3h,解冻至20-30℃,送硅胶层析柱进行吸附、洗脱,再次冷冻、解冻、硅胶层析柱进行吸附、洗脱,浓缩、干燥后,得到大麻二酚CBD单体。本发明从工业大麻中分离出的大麻二酚CBD纯度高,且分离工艺便捷,流程连续且自动化,收率高,溶剂消耗低。可重复利用,实现了清洁环保,便于工业化生产转化,可推广性强。(the invention provides a method for separating and purifying cannabidiol CBD monomers through ultralow-temperature secondary freeze thawing, which belongs to the technical field of separation and purification and specifically comprises the following steps: drying, crushing and soaking industrial hemp leaves to obtain a leaching liquor, concentrating, removing residues, freezing at-100 to-196 ℃ for 1-3h, thawing to 20-30 ℃, delivering to a silica gel chromatographic column for adsorption and elution, freezing again, thawing, adsorbing by the silica gel chromatographic column, eluting, concentrating and drying to obtain the cannabidiol CBD monomer. The cannabidiol CBD separated from industrial hemp has high purity, convenient separation process, continuous and automatic flow, high yield and low solvent consumption. Can be repeatedly used, realizes cleanness and environmental protection, is convenient for industrial production and transformation, and has strong popularization.)
技术领域
本发明涉及分离提纯技术领域，特别涉及一种超低温二次冻融分离纯化***二酚CBD单体的方法。
背景技术
***二酚CBD（cannabidiol，CBD）可用于治疗多种病症、缓解疼痛及修复受损神经。从工业***的花和叶中提取的***二酚CBD因含有其它物质，包括精神活性物质四氢***酚（tetrahydrocannabinol，THC），因其毒性成分可使人致幻成瘾，故在大多数国家是受到严格管控的。在纯***二酚CBD时，要求将四氢***酚THC降低至100-1000 ppm。但传统的***二酚CBD纯化方法，是以牺牲***二酚CBD收率为代价，来降低四氢***酚THC含量的，因此浪费了大量目标产物。
目前，从工业***提取物中纯化***二酚CBD，需要在纯度和收率之间做出权衡，两者此消彼长，若要获得高纯度的***二酚CBD，通常收率都很低。如何在获得高纯度的产品的同时，保证高收率，是该工艺所面临的难点。
发明内容
本发明目的在于提供一种超低温二次冻融分离纯化***二酚CBD单体的方法，利用超低温二次冻融、连续进样、梯次纯化分离，从工业***花和叶中分离出的***二酚CBD单体纯度高、收率高，同时工艺流程连续，能够进行自动化处理。
本发明通过下列技术方案实现；一种超低温二次冻融分离纯化***二酚CBD单体的方法，包括以下步骤：
A、将干燥并粉碎后的工业***花和/或叶送入浸出器中，经溶剂进行喷淋、浸泡后，过滤分离出浸提液和料渣，浸提的料液质量比为1∶10-20、溶剂采用质量浓度为60-80%的乙醇，浸提温度为30-50℃，浸提时间为1-4h；
B、将步骤A的浸提液加热至90-120 ℃，使浸提液中的溶剂蒸发回收循环使用，余下的即为富含***二酚CBD的浸膏；
C、将步骤B的浸膏于-100- -196℃下冻1-3h,之后解冻至20-30℃，得一次冻液；
D、按硅胶: 一次冻液=1:1-10的质量比，将一次冻液以0.1～2ml/min的流速，送入装有硅胶的一级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=4:1-3的质量比，以0.1～10mL／min的流速送入该一级层析柱中，完成一次吸附、洗脱分离，得第一次洗脱液；
E、将步骤D的第一次洗脱液于-100- -196℃下冻1-3h,之后解冻至20-30℃，得二次冻液；
F、按硅胶 : 二次冻液=1:1-5的质量比，将二次冻液以0.5～1.5ml/min的流速送入装有硅胶的二级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=0.5:1-3的质量比，以0.5～5mL／min的流速送入该二级层析柱中，完成二次吸附、洗脱分离，得二次洗脱液；
G、将二次洗脱液按常规进行浓缩、干燥后，得到***二酚CBD单体。
所述步骤A中的干燥并粉碎后的工业***花和/或叶为：采用盛花期的花和/或叶，此时的***二酚CBD含量较高，花和/或叶预先晒干或烤干，直至水份含量为10-15wt％，灰土含量在3 wt％以下；把原料送入烘烤设备内，在130-160 ℃温度下、烘烤15-35分钟，使水分含量为3-5 wt％，促进***二酚CBD的后熟，之后将烘干的花和/或叶磨碎至5-10目，以扩大溶剂与原料的接触表面积，缩短浸泡时间，提高***二酚CBD的提取率，然后存储到存料箱中，增加设备装料量，使原料能够均匀地连续不断地向下道工序供料，保证整条生产线的连续正常生产。
所述步骤C的-100- -196℃下冻1-3h所用的冷源是低温液氮，通过超低温快速冷冻和解冻来改变浸膏中各组分间相互作用的关系，经这一处理后的浸膏更容易将浸膏中的杂质除去。
所述步骤D的一级硅胶层析柱中的硅胶装填的疏松度为偏松，以尽可能减少***二酚CBD损失。
所述步骤E的-100- -196℃下冻1-3h所用的冷源是低温液氮，通过二次超低温快速冷冻和解冻来进一步改变浸膏中各组分间相互作用的关系，更容易将与浸膏中和***二酚CBD产品出峰有重叠的部分分离开。
所述步骤F的二级硅胶层析柱中的硅胶装填疏松度为偏紧，以尽可能的把与***二酚CBD产品出峰有重叠的部分分离出来。
所述步骤D、F中硅胶的粒径为5～100um。
所述步骤D、F的层析温度为19～45℃，以便分离纯化。
本发明产生的技术效果：
本发明采用超低温二次冻融连续进样梯次纯化分离系统对工业***提取物进行分离，从工业***提取物中分离出的***二酚CBD纯度高且分离工艺便捷，流程连续且自动化，产率高，溶剂消耗低且可以重复利用，实现了清洁生产。实施例的数据表明，本发明得到的***二酚CBD的纯度为98.5%，回收率为85.5%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
A、将干燥并粉碎后的工业***花和叶送入浸出器中，经溶剂进行喷淋、浸泡后，过滤分离出浸提液和料渣，浸提的料液质量比为1∶10、溶剂采用质量浓度为60%的乙醇，浸提温度为30℃，浸提时间为1h；
B、将步骤A的浸提液加热至90℃，使浸提液中的溶剂蒸发回收循环使用，余下的即为富含***二酚CBD的浸膏；
C、将步骤B的浸膏于-100℃下冻1h,之后解冻至20℃，得一次冻液；
D、按硅胶: 一次冻液=1:1的质量比，将一次冻液以0.1ml/min的流速送入装有硅胶的一级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=4:1的质量比，以0.1mL／min的流速送入该一级层析柱中，完成一次吸附、洗脱分离，得第一次洗脱液；
E、将步骤D的洗脱液于-100℃下冻1h,之后解冻至20℃，得二次冻液；
F、按硅胶 : 二次冻液=1:1的质量比，将二次冻液以0.5ml/min的流速送入装有硅胶的二级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=0.5:1的质量比，以0.5mL／min的流速送入该二级层析柱中，完成二次吸附、洗脱分离，得二次洗脱液；
G、将二次洗脱液按常规进行浓缩、干燥后，得到***二酚CBD单体。
实施例2
A、将干燥并粉碎后的工业***花和叶送入浸出器中，经溶剂进行喷淋、浸泡后，过滤分离出浸提液和料渣，浸提的料液质量比为1∶10、溶剂采用质量浓度为80%的乙醇，浸提温度为50℃，浸提时间为4h；
B、将步骤A的浸提液加热至120 ℃，使浸提液中的溶剂蒸发回收循环使用，余下的即为富含***二酚CBD的浸膏；
C、将步骤B的浸膏于-196℃下冻3h,之后解冻至30℃，得一次冻液；
D、按硅胶: 一次冻液=1:10的质量比，将一次冻液以2ml/min的流速送入装有硅胶的一级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=4:3的质量比，以10mL／min的流速送入该一级层析柱中，完成一次吸附、洗脱分离，得第一次洗脱液；
E、将步骤D的洗脱液于 -196℃下冻3h,之后解冻至30℃，得二次冻液；
F、按硅胶 : 二次冻液=1:1-5的质量比，将二次冻液以1.5ml/min的流速送入装有硅胶的二级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=0.5:3的质量比，以5mL／min的流速送入该二级层析柱中，完成二次吸附、洗脱分离，得二次洗脱液；
G、将二次洗脱液按常规进行浓缩、干燥后，得到***二酚CBD单体。
实施例3
A、将干燥并粉碎后的工业***的花送入浸出器中，经溶剂进行喷淋、浸泡后，过滤分离出浸提液和料渣，浸提的料液质量比为1∶20、溶剂采用质量浓度为60%的乙醇，浸提温度为30℃，浸提时间为1h；
B、将步骤A的浸提液加热至90℃，使浸提液中的溶剂蒸发回收循环使用，余下的即为富含***二酚CBD的浸膏；
C、将步骤B的浸膏于-100℃下冻1h,之后解冻至20℃，得一次冻液；
D、按硅胶: 一次冻液=1:1的质量比，将一次冻液以0.1ml/min的流速送入装有硅胶的一级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=4:1的质量比，以0.1mL／min的流速送入该一级层析柱中，完成一次吸附、洗脱分离，得第一次洗脱液；
E、将步骤D的洗脱液于-100℃下冻1h,之后解冻至20℃，得二次冻液；
F、按硅胶 : 二次冻液=1:1的质量比，将二次冻液以0.5ml/min的流速送入装有硅胶的二级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=0.5:1的质量比，以0.5mL／min的流速送入该二级层析柱中，完成二次吸附、洗脱分离，得二次洗脱液；
G、将二次洗脱液按常规进行浓缩、干燥后，得到***二酚CBD单体。
实施例4
A、将干燥并粉碎后的工业***的叶送入浸出器中，经溶剂进行喷淋、浸泡后，过滤分离出浸提液和料渣，浸提的料液质量比为1∶20、溶剂采用质量浓度为80%的乙醇，浸提温度为50℃，浸提时间为4h；
B、将步骤A的浸提液加热至120 ℃，使浸提液中的溶剂蒸发回收循环使用，余下的即为富含***二酚CBD的浸膏；
C、将步骤B的浸膏于-196℃下冻3h,之后解冻至30℃，得一次冻液；
D、按硅胶: 一次冻液=1:10的质量比，将一次冻液以2ml/min的流速送入装有硅胶的一级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=4:3的质量比，以10mL／min的流速送入该一级层析柱中，完成一次吸附、洗脱分离，得第一次洗脱液；
E、将步骤D的洗脱液于 -196℃下冻3h,之后解冻至30℃，得二次冻液；
F、按硅胶 : 二次冻液=1:1-5的质量比，将二次冻液以1.5ml/min的流速送入装有硅胶的二级层析柱中，同时流动相按石油醚:二氯甲烷=0.5:3的质量比，以5mL／min的流速送入该二级层析柱中，完成二次吸附、洗脱分离，得二次洗脱液；
G、将二次洗脱液按常规进行浓缩、干燥后，得到***二酚CBD单体。
对照例1：
第一步：
筛选盛花期的工业***花叶，此时CBD的含量较高，花叶预先晒干或烤干，水份含量在10-15％之间，灰土含量在3％以下；把原料投入到烘烤设备内，温度控制在160℃，时间控制在35分钟；烘干的目的是把花叶里的水份烘烤至3％-5%之间；
第二步：
将干燥的物料进行粉碎至5-10目，并储存于储料箱内以保证源源不断的供料；
第三步：
将碎料放到连续式浸出器内经乙醇不断地喷淋、浸泡、滴干、混合循环萃取加工，浸泡温度为50摄氏度，每批花叶的浸泡时间4小时；
第四步：
将浸出器内经反复循环浸泡后浓度较高的混合溶液连续不断地抽到蒸发器内进行加温，温度控制在120 ℃；经过加热后的溶液中的溶剂即变为气体蒸发，再经过冷凝器冷却为液体后回收再循环使用；溶剂蒸发浓缩后剩余得到的固体、半固体膏状物即为富含***二酚CBD的浸膏；
第五步：色谱层析分离：
（1）把色谱层析硅胶称量后装入色谱层析分离器内，可分为干法装柱或湿法装柱；装填时要整体装填均匀，紧实度要偏紧；
（2）把准备好的浸膏均匀地放在色谱层析硅胶表面，色谱层析硅胶与浸膏比为1:10；
（3）把按4：3调配好的石油醚、二氯甲烷混合洗脱液，添加到浸膏上面，流动相的流速为10mL／min，所述浸膏的流速为2ml/min，萃取液流速为2ml/min、萃余液流速为10mL／min、切换时间为100min，整个分提过程中不充许干柱现象发生；收集从层析分离器上流出的洗脱液，经浓缩干燥，即可得到***二酚CBD成品。
对照例2：
第一步：
筛选盛花期的工业***花叶，此时CBD的含量较高，花叶预先晒干或烤干，水份含量在10、15％之间，灰土含量在3％以下。把原料投入到烘烤设备内，温度控制在130 ℃，时间控制在15分钟。烘干的目的是把花叶里的水份烘烤至3％-5%之间；
第二步：
将干燥的物料进行粉碎至5-10目，并储存于储料箱内以保证源源不断的供料；
第三步：
将碎料放到连续式浸出器内经乙醇不断地喷淋、浸泡、滴干、混合循环萃取加工，浸泡温度为30摄氏度，每批花叶的浸泡时间1小时；
第四步：
将浸出器内经反复循环浸泡后浓度较高的混合溶液连续不断地抽到蒸发器内进行加温，温度120 ℃。经过加热后的溶液中的溶剂即变为气体蒸发，再经过冷凝器冷却为液体后回收再循环使用。溶剂蒸发浓缩后剩余得到的固体、半固体膏状物即为富含***二酚CBD的浸膏；
第五步：色谱层析分离：
（1）把色谱层析硅胶称量后装入色谱层析分离器内，可分为干法装柱或湿法装柱。装填时要整体装填均匀，紧实度要偏紧；
（2）把准备好的浸膏均匀地放在色谱层析硅胶表面，色谱层析硅胶与浸膏比为1:1；
（3）把按4：1调配好的石油醚、二氯甲烷混合洗脱液，添加到浸膏上面，流动相的流速为0.1ml／min，所述浸膏的流速为0.1ml/min，萃取液流速为0.1ml/min、萃余液流速为0.1mL／min、切换时间为30min，整个分提过程中不充许干柱现象发生；收集从层析分离器上流出的洗脱液，经浓缩干燥，即可得到***二酚CBD成品。
对比以上实施例提取率及***二酚CBD纯度：
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