[发明专利]一种姜黄素的制备方法

说明书

本发明提供了一种姜黄素的制备方法，解决了传统工艺成本高、污染大的问题。本发明采用香兰素和乙酰丙酮作为原料，在四氢吡咯和冰乙酸的催化作用下，发生Claisen酯缩合反应，反应过程中采用缓慢滴加乙酰丙酮的方式，来减少副反应发生，而不再使用大量价格昂贵的硼酸酯和硼酸酐，待反应结束后，视情况适量回收溶剂，并加入氯化铵饱和溶液进行淬灭反应，降温析出固体，通过简单的过滤操作即可得到姜黄素，无需萃取等复杂后处理工序，而采用弱酸性的氯化铵饱和溶液代替传统工艺中的强酸，既安全又环保。

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及一种姜黄素的制备方法。

背景技术

姜黄素(curcumin)是一种橙色晶体状粉末，味稍苦，不溶于水，能溶于乙醇、丙二醇、冰醋酸和碱溶液。遇碱性物质呈红褐色，在中性、酸性条件下呈黄色，故可以作为酸碱滴定的指示剂。姜黄素遇光、热、铁离子等不稳定。分子结构式如下：

姜黄素是从姜科、天南星科中的一些植物的根茎中提取的一种脂溶性酚类物质；其中，姜黄素约含3％～6％，是植物界很稀少的具有二酮的色素，为二酮类化合物，是天然的抗氧化剂。

姜黄是传统中药，具有破血行气、通经止痛的功能。姜黄的化学成分主要分为姜黄素类以及挥发油两大类，此外还有糖类、甾醇等。其中，姜黄素类的含量占70％。姜黄素的结构中含有酚羟基，在细胞膜发生脂质过氧化反应时，其酚羟基可以发生氧化反应，能有效终止自由基反应，因而便显出很多的生理活性，比如降血脂、抗肿瘤、抗炎、利胆、抗氧化等作用。姜黄素在食品中主要用于肠类制品、罐头、酱卤制品的着色。为了提高姜黄素生物利用度，延长作用时间，大量学者对姜黄素进行剂型改进研究，目前有文献报道的剂型有：固体分散体、环糊精包合物、脂质体、微乳、胶束、纳米粒、微囊、微球等。

随着姜黄素的生理功效和经济价值不断的被认知，获得高产量、高纯度的姜黄素产品，是广大学者研究的焦点。

目前提取姜黄素的方法常用的有：乙醇回流法、渗漉法、酸碱法、水杨酸钠法、酶法、超声波法、微波萃取法和超临界CO₂法等。由于姜黄素在姜黄中的含量较低，提取分离产率普遍不高，天然姜黄素难以满足市场需求，因此研究姜黄素类化合物的化学合成具有实际的意义。

现有技术中，姜黄素的合成几乎都是通过香兰素(化学名称为3-甲氧基-4-羟基苯甲醛，分子式为C₈H₈O₃)和乙酰丙酮经过Claisen酯缩合反应得到的，利用超过摩尔量的硼酸酯或者硼酸酐作为脱水剂，以有机碱为催化剂。

反应方程式如下：

缩合反应过程中大量的含硼化合物和反应副产物形成了黑色油状混合物，使得后续处理需要加入很大剂量的盐酸或者乙酸溶解这些混合物，使姜黄素水解出来，之后再采取萃取或者精制等纯化方法得到纯品。虽然反应过程并不复杂，但是大量硼酸酯和硼酸酐的使用，成本较高，尤其是在当今环保形势紧张的化工大环境下，大量含硼酸水及深红色酸水的处理，使现有的制备工艺已经不适用于工业化生产；并且大量酸的使用，会使设备腐蚀加快，降低设备的使用寿命。

因此鉴于目前姜黄素合成方法中存在的缺陷，从经济性与环保性考虑，寻找一种更好的方法替代现有技术，刻不容缓。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术的不足之处而提供一种适用于工业化、成本低且环保的姜黄素制备方法。

现有的合成方法中，采用香兰素和乙酰丙酮在碱性条件下缩合，原料便宜易得，一步反应，过程相对简单。本发明在现有技术的基础上，仍然采用香兰素和乙酰丙酮作为原料，发生Claisen酯缩合反应，但是对催化剂和投料方式的改变，使得反应过程发生变化，规避了现有技术中大量硼酸酯和硼酸酐的使用以及不利于工业化生产的后处理操作。