高纯度茄尼醇的制备及应用研究

论文摘要

茄尼醇是一种不饱和的九聚异戊二烯醇,属四倍半萜烯醇。茄尼醇作为重要的医药中间体主要应用于合成辅酶Q10、维生素K2及治疗心血管疾病及抗肿瘤、抗溃疡等药物,具有较高的应用价值。但茄尼醇要用于合成辅酶Q10,其纯度须高于90%。茄尼醇主要是以烟叶为原料进行制备。我国是烟草生产大国,资源丰富,以烟草为原料生产纯度90%以上的茄尼醇,进而合成辅酶Q10、维生素K2等高附加值产品,具有较高的经济价值。本论文主要对烟叶浸膏的提取和皂化、茄尼醇的合成、提取、分离和纯化进行研究,确定茄尼醇的提取工艺及最佳操作条件和参数,制备高纯度茄尼醇,并探讨茄尼醇合成辅酶Q10的适合方法和实验。采用溶剂提取法和超临界CO2萃取法提取烟叶浸膏。溶剂法最佳工艺条件:以石油醚为提取溶剂,提取温度60℃,提取时间6h,液固比值为9（mL/g）,提取次数为2次,烟叶浸膏得率15.32%,其茄尼醇含量为7.31%。超临界CO2萃取法的最佳萃取工艺条件:萃取压力20MPa,萃取温度60℃,萃取时间2h,CO2流量55kg/h,夹带剂为95%乙醇,夹带剂用量按料液比1:1.5（g/mL）加入,烟叶浸膏得率7.62%,其茄尼醇含量为9.38%。结果表明溶剂提取法提取茄尼醇得率高。以烟叶浸膏为原料,采用皂化,溶剂分离,柱层析纯化制备高纯度茄尼醇。对烟叶浸膏皂化生成茄尼醇,在最佳皂化条件下,皂化产物茄尼醇含量16.85%;对皂化产物进行溶剂分离,用水-95%乙醇按体积比6:1配比洗脱皂脚,经石油醚萃取,萃取产物茄尼醇含量为36.30%。该方法可省去脱蜡操作,节约成本。石油醚萃取产物经甲醇分离得到黄色的晶体,该分离产物茄尼醇含量达到76.08%。该方法使用单一溶剂,操作简单,提取率高,溶剂便于回收利用。分离产物再经柱层析分离,最终产品茄尼醇含量达到94.85%,茄尼醇总收率为68.20%。初步探讨了用茄尼醇合成辅酶Q10的方法,制定了侧链延伸法和侧链引入法合成辅酶Q10方案,并对癸异戊二烯醇的合成进行初步试验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 茄尼醇
• 1.2.1 茄尼醇的基本性质
• 1.2.2 茄尼醇在合成方面的应用
• 1.2.3 茄尼醇的检测方法
• 1.2.4 茄尼醇的粗制方法
• 1.2.5 茄尼醇的精制方法
• 1.3 茄尼醇的研究进展与市场状况
• 1.3.1 茄尼醇的研究进展
• 1.3.2 茄尼醇的市场状况
• 1.4 本课题研究内容、意义及创新之处
• 1.4.1 研究内容及意义
• 1.4.2 创新之处
• 第2章 烟叶浸膏的提取
• 2.1 引言
• 2.2 实验
• 2.2.1 材料与仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 溶剂提取过程中各因素的影响
• 2.3.2 溶剂提取过程优化
• 2萃取过程中各因素的影响'>2.3.3 超临界CO₂萃取过程中各因素的影响
• 2萃取过程优化'>2.3.4 超临界CO₂萃取过程优化
• 2萃取与溶剂提取的比较'>2.3.5 超临界CO₂萃取与溶剂提取的比较
• 2.4 本章小结
• 第3章 高纯度茄尼醇的制备
• 3.1 引言
• 3.2 实验
• 3.2.1 材料与仪器
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 几种皂化实验结果比较
• 3.3.2 萃取茄尼醇方法的改进
• 3.3.3 分离茄尼醇方法的改进
• 3.3.4 柱层析纯化茄尼醇
• 3.4 本章小结
• 第4章 茄尼醇的测定
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.2.1 材料与仪器
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 TLC定性分析
• 4.3.2 RP-HPLC定量分析
• 4.4 本章小结
• 10初探'>第5章 茄尼醇合成辅酶Q₁₀初探
• 5.1 引言
• 10的化学合成路线概述'>5.2 辅酶Q₁₀的化学合成路线概述
• 0的合成方法'>5.2.1 辅酶Q₀的合成方法
• 10的合成方法'>5.2.2 辅酶Q₁₀的合成方法
• 5.3 设计思路
• 5.4 设计路线
• 5.4.1 侧链直接引入法
• 5.4.2 侧链延长法
• 5.5 反应机理
• 5.5.1 茄尼醇溴代反应机理
• 5.5.2 异戊二烯加成反应机理
• 5.5.3 脱苯磺砜基反应机理
• 5.5.4 芳环溴代反应机理
• 5.5.5 格氏试剂的制备
• 5.6 实验
• 5.6.1 试剂与仪器
• 5.6.2 实验方法
• 5.7 结果与讨论
• 5.8 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间的研究成果