[发明专利]一种青蒿素提取新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然抗疟医药原料青蒿素的提取新工艺。

背景技术

青蒿素，是一种具有过氧环和内酯环的新型倍半萜类化合物，这种特殊的过氧结构，使得青蒿素有广泛的生物活性，早起发现抗疟原虫活性、抗寄生虫活性、抗菌、解热等活性，最近美国科学家发现其有很好的抗癌活性，尤其是针对乳腺癌和卵巢癌。青蒿素是中国军事医学科学院屠呦呦教授课题组最先提取分离得到，用于抗疟疾研究，并在上世纪80年代开发成功，成为我国有自主知识产权的新药。青蒿素及其后来开发出的一系列活性更好的青蒿素衍生物，蒿甲醚、双氢青蒿素和青蒿琥酯均为世界卫生组织定位抗疟疾基本药物。青蒿素和其衍生物抗疟疾效果远远由于之前的抗疟疾临床用药氯喹、乙胺嘧啶、伯胺喹、萘酚喹和奎宁系列。目前，青蒿素用量在以每年20％的速度递增，世卫组织预计2013年用量将超过200吨，前原料价值6亿人民币。所以，青蒿素在未来30年内将有持续的市场前景，有非常良好的开发价值。

关于青蒿素的制备方法，目前有三条路线。一是中科院上海有机所周维善院士最早完成了青蒿素的全合成研究(周维善，黄大中等，化学学报，1989(47)：710-715)，2003年J.S.Yadav等(J.S.Yadav，R.Satheesh Babu and G. Sabitha.Stereoselective total synthesis of(+)-artemisinin，Tetrahedron Letters，2003(44)：387-389)也完成了青蒿素的全合成，但是他们的步骤都在7步以上，总产率均小于10％，过程复杂，没有工业化价值。二是目前研究热点，发酵法生产青蒿素中间体青蒿素，再半合成得到青蒿素(Shalini Bharel，Anamika Gulat.Enzymatic Synthesis of Artemisinin from Natural and Synthetic Precursors.Nat.Prod.1998，61，633-636；EP2289897Al Photochemical process for producingartemisinin；WO2013/030247Al Method and device for the synthesis ofartemisinin)，但是该路线方法目前的成本还是过高，同时工业化规模还难以现成。三是从种植和野生的青蒿直接提取、分离、纯化得到青蒿素，该路线一直是目前工业化的方式。而关于青蒿素提取、分离、纯化的文献和专利也比较多，主要的方法有两类。包括低极性溶剂提取，再柱层析分离和结晶重结晶纯化(赵兵，王玉春.青蒿素提取条件研究，中草药，2000，31(6)：421-423；青蒿素提取工艺CN87101346；青蒿素及次甲基青蒿素的提取方法CN1047503；青蒿素的提取方法CN1092073)。这类的方法的缺点是提取回收率普遍不高，在85-90％之间，青蒿素质量差异大，使用大量的高危险性溶剂和硅胶。另外一类提取分离方法为，超临界C0₂方法(钱国平，杨亦文.超临界CO₂从黄花蒿里提取青蒿素的研究，化工进展，2005，24：286-291；WO2009/040119A2Process for manufacturing artemisinin)，这类方法的缺点是，设备规模小，生产不能上量，最终成本也偏高，不适于工业化生产。

青蒿素结构上有过氧键和内酯键，在高温、酸碱和还原环境条件下不稳定，所以在提取方式方面需要建立一种高效、温和的方法。为克服以上缺点，本发明采用了常温饱和溶剂／水体系进行提取，并辅以超声提高提取效率，使用的溶剂为传统溶剂法的1/10，提取回收率和效率比传统方法更高，同时也有利于下一步的分离、纯化，非常适合于工业化大生产。

本发明与上述方法之不同特征之处在于：(1)采用了新的溶剂体系，为含水量大于85％的溶剂／水混合体系，该体系比传统溶剂法更加安全，有利于安全生产管理，青蒿素的提取效果更好，青蒿油等副产物提取率更少，有利于下一步分离纯化。(2)由于才采用高含水体系，在提取是可以辅以超声提取，增强了溶剂对细胞膜的渗透，大大提高了提取效率和回收率，缩短提取时间。(3)相对于传统溶剂发，大大节省了溶剂用量，同时也减少了溶剂在草渣中的残留，处理草渣更安全。(4)提取时间大大缩短，提取能耗大大降低，是节能减排的青蒿素提取创新工艺。

发明内容

本发明需要解决的核心问题是克服现有青蒿素提取工艺的缺点，建立环境友好、低成本、高效、高回收率的从青蒿里提取青蒿素的工艺。