摘 要：本發(fā)明涉及一種從工業(yè)大麻花葉中CBD單體的制備和純化方法，將大麻高溫脫羧再用乙醇提取得到大麻浸膏，對(duì)大麻浸膏進(jìn)行脫色和冬化，再一次進(jìn)行脫羧步驟進(jìn)一步脫羧，再經(jīng)過分子蒸餾得到富含CBD的油，通過制備色譜得到CBD油，最后通過析晶步驟得到純的CBD。按照本發(fā)明公開的方法制備得到的CBD單體，具有極高的收率和純度。
技術(shù)要點(diǎn)
1.一種從工業(yè)大麻花葉中CBD單體的制備和純化方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)將工業(yè)大麻的花葉粉碎并脫羧，再用乙醇提取，提取液過濾，濾液濃縮得浸膏；
(2)將所述浸膏用乙醇溶解，再加入活性炭與活性白土脫色，經(jīng)過冬化步驟，過濾收集濾液；
(3)將所述濾液濃縮至無乙醇，升溫至120℃～130℃真空脫羧，得到脫羧浸膏，將所述脫羧浸膏進(jìn)行分子蒸餾，所得輕相即為富含CBD的油；
(4)將所述富含CBD的油采用制備色譜收集含有CBD的組分，濃縮得到CBD油粗品；
(5)將所述CBD油粗品溶于析晶溶劑中，制成CBD飽和溶液，冷藏靜置，析出結(jié)晶，過濾得到無色或淡黃色結(jié)晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備和純化方法，其特征在于，步驟(2)中活性炭與活性白土的重量為花葉重量4％～6％，且活性炭與活性白土的重量比例為3～5:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備和純化方法，其特征在于，步驟(2)中冬化步驟的冬化溫度為?30～?10℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備和純化方法，其特征在于，步驟(3)中所述分子蒸餾溫度為170℃～200℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備和純化方法，其特征在于，步驟(4)中，所述制備色譜的填料包括選自反相聚合物色譜填料，C18硅膠填料和C8硅膠填料中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備和純化方法，其特征在于，步驟(4)中，所述反相聚合物色譜填料包括PSA，NM中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備和純化方法，其特征在于，步驟(4)中，所述制備色譜的流動(dòng)相為60％～70％的乙醇水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備和純化方法，其特征在于，步驟(5)中，所述析晶溶劑，其中無水乙醇和正庚烷體積比為1:3～5。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備和純化方法，其特征在于，步驟(5)中，還包含重結(jié)晶步驟，重結(jié)晶溶劑為正庚烷。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及CBD的制備工藝，具體涉及一種從工業(yè)大麻花葉中CBD單體的制備和純化方法。
背景技術(shù)
大麻(Cannabissativa.)為?？芃oraceae大麻屬Cannabis植物，一年生直立草本，由于大麻的經(jīng)濟(jì)藥用價(jià)值極高，專供工業(yè)用途的原料大麻簡稱“工業(yè)大麻”。目前，從大麻中分離得到的大麻素有80多種，包含四氫大麻酚(THC)，大麻二酚(CBD)，大麻酚(CBN)及大麻萜酚(CBC)等，其中以CBD和THC含量較高，CBD為白色或蒼黃色的樹脂或晶體，無成癮性，具有抗痙攣，抗焦慮，抗炎等藥理作用，同時(shí)可消除四氫大麻酚(THC)對(duì)人體產(chǎn)生的致幻作用，因此被稱為反毒品類化合物。CBD最早是由Adams和Todd在1940年從印度大麻中通過分離得到的有機(jī)化合物，1963年由Mechoulam和Shvo測定了其化學(xué)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，CBD是一種具有抗驚厥、鎮(zhèn)靜催眠，抗焦慮，抗精神病，抗炎及神經(jīng)保護(hù)等藥理作用的天然活性成分。
由于大麻二酚獨(dú)特的藥用價(jià)值和廣闊的市場前景，由于相關(guān)政策的推行，國內(nèi)特別是云南地區(qū)掀起了一股大麻熱，各地區(qū)紛紛投資建廠對(duì)大麻進(jìn)行研究開發(fā)。但大麻中的酚類成分復(fù)雜且極性相似，利用傳統(tǒng)方法提取分離得到的產(chǎn)品純度較低，四氫大麻酚檢測不達(dá)標(biāo)，產(chǎn)品的安全性得不到保證導(dǎo)致流通和工業(yè)化應(yīng)用也受到限制。另一方面目前許多大麻二酚的提取工藝試驗(yàn)多停留在實(shí)驗(yàn)室階段，CBD的制備工藝多使用層析柱，且需要耗費(fèi)大量有毒化學(xué)試劑，存在溶劑耗費(fèi)大，層析材料難再生，有機(jī)溶劑殘留等問題，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化所以研究與開發(fā)一種適用于工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品的純度和品質(zhì)都能得到保證還能將減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本的工藝路線極為重要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種從工業(yè)大麻花葉中提取CBD單體的方法和CBD的純化方法，所述方法包括：將大麻高溫脫羧再用乙醇提取得到大麻浸膏，對(duì)大麻浸膏進(jìn)行脫色和冬化，再一次進(jìn)行脫羧步驟進(jìn)一步脫羧，再經(jīng)過分子蒸餾得到富含CBD的油，通過制備色譜得到CBD油，最后通過析晶步驟得到純的CBD。按照本發(fā)明公開的方法制備得到的CBD，具有高的收率和純度。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種從工業(yè)大麻花葉中提取并純化CBD的方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將工業(yè)大麻的花葉粉碎并于脫羧，再用乙醇提取，提取液過濾，濾液濃縮得浸膏；
(2)將所述浸膏用乙醇溶解，再加入活性炭與活性白土脫色，經(jīng)過冬化步驟，過濾收集濾液；
(3)將所述濾液濃縮至無乙醇，升溫至120℃～130℃真空脫羧，得到脫羧浸膏，將所述脫羧浸膏進(jìn)行分子蒸餾，所得輕相即為富含CBD的油；
(4)將所述富含CBD的油采用制備色譜收集含有CBD的組分，濃縮得到CBD油粗品；
(5)將所述CBD油粗品溶于析晶溶劑中，制成CBD飽和溶液，冷藏靜置，析出結(jié)晶，過濾得到無色或淡黃色結(jié)晶。
大麻二酚(CBD)可以在植物中以其酸性形式(CBDA)和以脫羧形式(CBD)兩者存在。生物質(zhì)內(nèi)大麻素的一種形式或另一種形式的較多或較少的存在可以取決于植物生長條件并因此取決于環(huán)境參數(shù)，和取決于用于后續(xù)加工和儲(chǔ)存階段的條件兩者。在工業(yè)大麻的處理工藝中，加熱可以導(dǎo)致大麻素的酸形式(CBDA)脫羧為脫羧形式(CBD)。
在一些實(shí)施例中，步驟(1)中脫羧可以采用以下方法，先將原料大麻花葉粉碎，過20～40目篩，投入到真空微波干燥設(shè)備中，投料時(shí)保持0.2g/cm3～0.3g/cm3的堆密度，開啟真空微波干燥設(shè)備，調(diào)節(jié)好設(shè)備溫度和微波功率進(jìn)行脫羧反應(yīng)，當(dāng)CBDA含量小于0.05％以下時(shí)，關(guān)閉設(shè)備，反應(yīng)結(jié)束。其中，大麻花葉粉碎過30～40目篩，設(shè)備溫度在80℃～100℃，反應(yīng)時(shí)間為15min～25min。微波輸出功率為560W～5000W。
在一些實(shí)施例中，步驟(2)中活性炭與活性白土的重量為花葉重量4％～6％，且活性炭與活性白土的重量比例為3～5:1。優(yōu)選的，活性炭與活性白土的重量比例為5:1。
在一些實(shí)施例中，步驟(2)中所述冬化步驟，方法如下：將脫色后的浸膏的乙醇溶液置于-30～-10℃下冬化，冬化時(shí)間為12h以上，除去大麻提取物中的蠟質(zhì)成分。
在一些實(shí)施例中，步驟(3)中所述分子蒸餾方法如下：開啟真空泵，分子蒸餾溫度設(shè)置為170℃-200℃，當(dāng)溫度到達(dá)160℃時(shí)，將脫羧浸膏進(jìn)料至分子蒸餾設(shè)備中開始進(jìn)行蒸餾，當(dāng)輕相不增加時(shí)，分子蒸餾結(jié)束。
步驟(4)中，所述制備色譜的填料包括選自反相聚合物色譜填料，C18硅膠填料和C8硅膠填料中的一種或幾種。
步驟(4)中，所述反相聚合物色譜填料包括
NM中的一種或幾種。
步驟(4)中，所述制備色譜的流動(dòng)相為60％～70％的乙醇水溶液。其中，所述收集含有CBD的組分是選取洗脫2.5BV～4.35BV這一段洗脫液進(jìn)行收集，該段洗脫液CBD純度約90％，使得制備色譜能夠更加精準(zhǔn)的富集CBD化學(xué)成分，CBD油的含量得到較大的提升，得到的晶體純度更高。
步驟(5)中，所述析晶溶劑是無水乙醇和正庚烷混合溶劑。
步驟(5)中，所述析晶溶劑是無水乙醇和正庚烷體積比1:3～5。
在本發(fā)明中，活性白土是指分子式為H2Al2(SiO3)4-nH2O，CAS號(hào)為70131-50?9的化學(xué)品，用于脫色。
在一些實(shí)施例中，當(dāng)采用上述填料時(shí)，制備色譜的色譜柱填料數(shù)量為1300mL，裝柱高度26cm，洗脫速度為270L/h。經(jīng)過洗脫液分段討論研究所述CBD餾分為自洗脫開始時(shí)40min～85min餾分。
和現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)有：
(1)現(xiàn)有技術(shù)在分離大麻的CBD中，采用的是柱層析工藝，分離量停留在實(shí)驗(yàn)室階段，不能進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低，而本發(fā)明采用制備色譜，分離量大，制備色譜柱能進(jìn)行重復(fù)利用，有利于進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)；
(2)本發(fā)明的方法從大麻中制備純的CBD產(chǎn)品的CBD質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量純度高，CBD純度高,CBD粗品中CBD純度在81％以上，CBD純品中CBD純度在98％以上；當(dāng)制備色譜填料選擇反向聚合物色譜填料時(shí)，CBD粗品純度在88％以上，CBD純品純度在99.6％以上，CBD純品未檢出THC成分；
(3)脫色步驟采用活性炭與活性白土按照本發(fā)明公開的配比使用，活性炭以脫色為主，活性白土則起到助濾的作用，將脫蠟和脫色兩步合為一步，同時(shí)進(jìn)行可節(jié)省成本，提高脫色脫蠟步驟的效率；
(4)本發(fā)明分別再步驟(1)和(3)采用兩步脫羧，能提高CBD收率。
以下是對(duì)本發(fā)明名詞術(shù)語的解釋：
本文中的“工業(yè)大麻”是指四氫大麻酚(THC)含量低于0.3％的大麻，是不具備毒品利用價(jià)值的大麻品種。“工業(yè)大麻花葉”是指工業(yè)大麻的花和葉部分。
本文中的“冬化”是指在低溫下使工業(yè)大麻提取物中含有的蠟質(zhì)成分以結(jié)晶狀態(tài)析出，從而得到含有無蠟質(zhì)或低蠟質(zhì)工業(yè)大麻提取物的過程，也稱為冬化脫蠟過程。
本文中的“真空微波干燥設(shè)備”可選擇市面上銷售的真空微波干燥機(jī)，須符合干燥溫度可在80℃～100℃范圍內(nèi)。
本文中的“反相聚合物色譜填料”是指以聚合物為基質(zhì)的反向色譜填料。例如本文公開的填料和NM的基質(zhì)為聚苯乙烯/二乙烯基苯(PS/DVB)共聚物，的基質(zhì)為聚甲基丙烯酸酯(PMMA)聚合物，的基質(zhì)為聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸酯(PS/PMMA)共聚物(上述填料均采購自蘇州納微)。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1、一種從工業(yè)大麻花葉中CBD單體的制備和純化方法1
(1)將6kg工業(yè)大麻的花葉粉碎成20～40目粗粉并置于烘箱中140℃脫羧2小時(shí)，冷卻備用；將脫羧后的工業(yè)大麻花葉，以95％乙醇提取2～3次，每次乙醇用量為大麻花葉重量的8～10倍量，每次提取20～40min，過濾，合并兩次濾液，濃縮至浸膏225g；
(2)將上述浸膏用95％乙醇溶解，乙醇用量為大麻花葉重量3～5倍，再加入活性炭與活性白土脫色，其中活性炭與活性白土的總重量為大麻花葉重量4％，活性炭與活性白土的重量比為3:1，再經(jīng)過冬化步驟，冬化溫度為?10℃，冬化時(shí)間為10h，過濾收集濾液；
(3)將上述濾液濃縮至無乙醇，升溫至120℃～130℃真空脫羧，得到脫羧浸膏182g，將脫羧浸膏進(jìn)行分子蒸餾，分子蒸餾溫度為170℃，所得輕相即為富含CBD的油93g；
(4)將輕相采用制備色譜收集含有CBD餾分，濃縮得到CBD油；制備色譜采用的填料為制備色譜的色譜柱填料數(shù)量為1300mL，裝柱高度26cm，流動(dòng)相為60％的乙醇。收集CBD餾分，即2.5BV～4.35BV這一段洗脫液，濃縮得到CBD油17.7g，純度為94.5％；
(5)將CBD油溶于析晶溶劑中，析晶溶劑是無水乙醇和正庚烷1:3，制成CBD飽和溶液，冷藏靜置，得到CBD粗品15.2g，采用HPLC方法測定純度和收率，粗品純度為96.9％，收率為89.6％，其中Δ9?THC含量為0.6％；將CBD粗品用正庚烷重結(jié)晶，得到CBD純品14.3g，純度為99.8％，收率為86.8％，其中Δ9?THC未檢出。
其中HPLC色譜條件為：
色譜柱：WatersCORTECSUPLCShieldRP181.6μm2.1×100mm；流動(dòng)相：乙腈?0.1％甲酸(59:41)，檢測波長228nm，流速0.2ml/min，柱溫30℃。
對(duì)照品制備：精密配制分別含CBD和Δ9?THC濃度為0.1mg/ml和1ug/ml的對(duì)照品溶液，溶劑為甲醇。
樣品制備：取本發(fā)明產(chǎn)品適量，精密稱定，加甲醇并定量稀釋制成每1ml含0.2mg樣品的溶液，精密量取20μL，注入液相色譜儀，記錄色譜圖。按峰面積比較計(jì)算，即得產(chǎn)品CBD和Δ9?THC含量。
實(shí)施例2、一種從工業(yè)大麻花葉中CBD單體的制備和純化方法2
(1)將6kg工業(yè)大麻的花葉粉碎成20～40目粗粉并置于真空微波干燥設(shè)備中100℃脫羧20min，冷卻備用；將脫羧后的工業(yè)大麻花葉，以95％乙醇提取2～3次，每次乙醇用量為大麻花葉重量的8～10倍量，每次提取20～40min，過濾，合并兩次濾液，濃縮至浸膏222g；
(2)將上述浸膏用95％乙醇溶解，乙醇用量為大麻花葉重量3～5倍，再加入活性炭與活性白土脫色，其中活性炭與活性白土的總重量為大麻花葉重量4％，活性炭與活性白土的重量比為5:1，再經(jīng)過冬化步驟，冬化溫度為?10℃，冬化時(shí)間為10h，過濾收集濾液；
(3)將上述濾液濃縮至無乙醇，升溫至120℃～130℃真空脫羧，得到脫羧浸膏178g，將脫羧浸膏進(jìn)行分子蒸餾，分子蒸餾溫度為170℃，所得輕相即為富含CBD的油90g；
(4)將輕相采用制備色譜收集含有CBD餾分，濃縮得到CBD油；制備色譜采用的填料為C8，制備色譜的色譜柱填料數(shù)量為1300mL，裝柱高度26cm，流動(dòng)相為60％的乙醇。收集CBD餾分，，即2.5BV～4.35BV這一段洗脫液，濃縮得到CBD油18g，CBD純度為90.1％；
(5)將CBD油溶于析晶溶劑中，析晶溶劑是無水乙醇和正庚烷1:5，制成CBD飽和溶液，冷藏靜置，得到CBD粗品15.5g，采用HPLC方法測定純度和收率，，純度為94.5％，CBD收率為88.9％，其中Δ9?THC含量為0.5％；將CBD粗品用正庚烷重結(jié)晶，得到CBD純品14.2g，純度為99.6％，收率為86.1％，其中Δ9?THC未檢出。
實(shí)施例3、一種從工業(yè)大麻花葉中CBD單體的制備和純化方法3
(1)將6kg工業(yè)大麻的花葉粉碎成20～40目粗粉并置于烘箱中120℃脫羧4小時(shí)，冷卻備用；將脫羧后的工業(yè)大麻花葉，以95％乙醇提取2～3次，每次乙醇用量為大麻花葉重量的8～10倍量，每次提取20～40min，過濾，合并兩次濾液，濃縮至浸膏227g；
(2)將上述浸膏用95％乙醇溶解，乙醇用量為大麻花葉重量3～5倍，再加入活性炭與活性白土脫色，其中活性炭與活性白土的總重量為大麻花葉重量4％，活性炭與活性白土的重量比為5:1，再經(jīng)過冬化步驟，冬化溫度為?10℃，冬化時(shí)間為10h，過濾收集濾液；
(3)將上述濾液濃縮至無乙醇，升溫至120℃～130℃真空脫羧，得到脫羧浸膏186g，將脫羧浸膏進(jìn)行分子蒸餾，分子蒸餾溫度為170℃，所得輕相即為富含CBD的油88g；
(4)將輕相采用制備色譜收集含有CBD餾分，濃縮得到CBD油；制備色譜采用的填料為C8，制備色譜的色譜柱填料數(shù)量為1300mL，裝柱高度26cm，流動(dòng)相為60％的乙醇。收集CBD餾分濃縮得到CBD油17.3g，純度為91.4％；
(5)將CBD油溶于析晶溶劑中，析晶溶劑是無水乙醇和正庚烷1:5，制成CBD飽和溶液，冷藏靜置，得到CBD粗品14.2g，純度為90.7％，CBD收率為78.3％，其中Δ9?THC含量為0.6％。；將CBD粗品用正庚烷重結(jié)晶，得到CBD純品11.7g，純度為99.6％，收率為70.6％，其中Δ9?THC含量為0.1％。
實(shí)施例4、一種從工業(yè)大麻花葉中CBD單體的制備和純化方法4
(1)將6kg工業(yè)大麻的花葉粉碎成20～40目粗粉并置于烘箱中130℃脫羧4小時(shí)，冷卻備用；將脫羧后的工業(yè)大麻花葉，以95％乙醇提取2～3次，每次乙醇用量為大麻花葉重量的8～10倍量，每次提取20～40min，過濾，合并兩次濾液，濃縮至浸膏220g；
(2)將上述浸膏用95％乙醇溶解，乙醇用量為大麻花葉重量3～5倍，再加入活性炭與活性白土脫色，其中活性炭與活性白土的總重量為大麻花葉重量6％，活性炭與活性白土的重量比為4:1，再經(jīng)過冬化步驟，冬化溫度為?30℃，冬化時(shí)間為10h，過濾收集濾液；
(3)將上述濾液濃縮至無乙醇，升溫至120℃～130℃真空脫羧，得到脫羧浸膏180g，將脫羧浸膏進(jìn)行分子蒸餾，分子蒸餾溫度為170℃，所得輕相即為富含CBD的油，輕相重量為90g；
(4)將輕相采用制備色譜收集含有CBD餾分，濃縮得到CBD油；制備色譜采用的填料為C18，制備色譜的色譜柱填料數(shù)量為1300mL，裝柱高度26cm，流動(dòng)相為60％的乙醇。收集CBD餾分濃縮得到CBD油17.5g，純度為92.4％；
(5)將CBD油溶于析晶溶劑中，析晶溶劑是無水乙醇和正庚烷1:5，制成CBD飽和溶液，冷藏靜置，得到CBD粗品約13g，純度為98.6％，CBD收率為78.2％，其中Δ9?THC含量為0.6％。；將CBD粗品用正庚烷重結(jié)晶，得到CBD純品約12g，純度為99.65％，收率為72.8％，其中Δ9?THC含量為0.05％。
文章摘自國家發(fā)明專利，發(fā)明人：章順楠，楊悅武，林建平，徐睿泉，陳彥伍，李海楠，閆凱境，沙索杰，蔡金勇，伍鵬；申請(qǐng)?zhí)?/font>：202211322906.6申請(qǐng)日：2022.10.27
