摘 要：本发明涉及一种从工业大麻花叶中CBD单体的制备和纯化方法，将大麻高温脱羧再用乙醇提取得到大麻浸膏，对大麻浸膏进行脱色和冬化，再一次进行脱羧步骤进一步脱羧，再经过分子蒸馏得到富含CBD的油，通过制备色谱得到CBD油，最后通过析晶步骤得到纯的CBD。按照本发明公开的方法制备得到的CBD单体，具有极高的收率和纯度。
技术要点
1.一种从工业大麻花叶中CBD单体的制备和纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将工业大麻的花叶粉碎并脱羧，再用乙醇提取，提取液过滤，滤液浓缩得浸膏；
(2)将所述浸膏用乙醇溶解，再加入活性炭与活性白土脱色，经过冬化步骤，过滤收集滤液；
(3)将所述滤液浓缩至无乙醇，升温至120℃～130℃真空脱羧，得到脱羧浸膏，将所述脱羧浸膏进行分子蒸馏，所得轻相即为富含CBD的油；
(4)将所述富含CBD的油采用制备色谱收集含有CBD的组分，浓缩得到CBD油粗品；
(5)将所述CBD油粗品溶于析晶溶剂中，制成CBD饱和溶液，冷藏静置，析出结晶，过滤得到无色或淡黄色结晶。
2.根据权利要求1所述制备和纯化方法，其特征在于，步骤(2)中活性炭与活性白土的重量为花叶重量4％～6％，且活性炭与活性白土的重量比例为3～5:1。
3.根据权利要求1所述制备和纯化方法，其特征在于，步骤(2)中冬化步骤的冬化温度为?30～?10℃。
4.根据权利要求1所述制备和纯化方法，其特征在于，步骤(3)中所述分子蒸馏温度为170℃～200℃。
5.根据权利要求1所述制备和纯化方法，其特征在于，步骤(4)中，所述制备色谱的填料包括选自反相聚合物色谱填料，C18硅胶填料和C8硅胶填料中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述制备和纯化方法，其特征在于，步骤(4)中，所述反相聚合物色谱填料包括PSA，NM中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述制备和纯化方法，其特征在于，步骤(4)中，所述制备色谱的流动相为60％～70％的乙醇水溶液。
8.根据权利要求5所述制备和纯化方法，其特征在于，步骤(5)中，所述析晶溶剂，其中无水乙醇和正庚烷体积比为1:3～5。
9.根据权利要求5所述制备和纯化方法，其特征在于，步骤(5)中，还包含重结晶步骤，重结晶溶剂为正庚烷。
技术领域
本发明涉及CBD的制备工艺，具体涉及一种从工业大麻花叶中CBD单体的制备和纯化方法。
背景技术
大麻(Cannabissativa.)为桑科Moraceae大麻属Cannabis植物，一年生直立草本，由于大麻的经济药用价值极高，专供工业用途的原料大麻简称“工业大麻”。目前，从大麻中分离得到的大麻素有80多种，包含四氢大麻酚(THC)，大麻二酚(CBD)，大麻酚(CBN)及大麻萜酚(CBC)等，其中以CBD和THC含量较高，CBD为白色或苍黄色的树脂或晶体，无成瘾性，具有抗痉挛，抗焦虑，抗炎等药理作用，同时可消除四氢大麻酚(THC)对人体产生的致幻作用，因此被称为反毒品类化合物。CBD最早是由Adams和Todd在1940年从印度大麻中通过分离得到的有机化合物，1963年由Mechoulam和Shvo测定了其化学结构，现代药理学研究表明，CBD是一种具有抗惊厥、镇静催眠，抗焦虑，抗精神病，抗炎及神经保护等药理作用的天然活性成分。
由于大麻二酚独特的药用价值和广阔的市场前景，由于相关政策的推行，国内特别是云南地区掀起了一股大麻热，各地区纷纷投资建厂对大麻进行研究开发。但大麻中的酚类成分复杂且极性相似，利用传统方法提取分离得到的产品纯度较低，四氢大麻酚检测不达标，产品的安全性得不到保证导致流通和工业化应用也受到限制。另一方面目前许多大麻二酚的提取工艺试验多停留在实验室阶段，CBD的制备工艺多使用层析柱，且需要耗费大量有毒化学试剂，存在溶剂耗费大，层析材料难再生，有机溶剂残留等问题，难以实现产业化所以研究与开发一种适用于工业化生产，产品的纯度和品质都能得到保证还能将减少环境污染，降低生产成本的工艺路线极为重要。
发明内容
本发明提供了一种从工业大麻花叶中提取CBD单体的方法和CBD的纯化方法，所述方法包括：将大麻高温脱羧再用乙醇提取得到大麻浸膏，对大麻浸膏进行脱色和冬化，再一次进行脱羧步骤进一步脱羧，再经过分子蒸馏得到富含CBD的油，通过制备色谱得到CBD油，最后通过析晶步骤得到纯的CBD。按照本发明公开的方法制备得到的CBD，具有高的收率和纯度。
本发明采用以下技术方案：
一种从工业大麻花叶中提取并纯化CBD的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将工业大麻的花叶粉碎并于脱羧，再用乙醇提取，提取液过滤，滤液浓缩得浸膏；
(2)将所述浸膏用乙醇溶解，再加入活性炭与活性白土脱色，经过冬化步骤，过滤收集滤液；
(3)将所述滤液浓缩至无乙醇，升温至120℃～130℃真空脱羧，得到脱羧浸膏，将所述脱羧浸膏进行分子蒸馏，所得轻相即为富含CBD的油；
(4)将所述富含CBD的油采用制备色谱收集含有CBD的组分，浓缩得到CBD油粗品；
(5)将所述CBD油粗品溶于析晶溶剂中，制成CBD饱和溶液，冷藏静置，析出结晶，过滤得到无色或淡黄色结晶。
大麻二酚(CBD)可以在植物中以其酸性形式(CBDA)和以脱羧形式(CBD)两者存在。生物质内大麻素的一种形式或另一种形式的较多或较少的存在可以取决于植物生长条件并因此取决于环境参数，和取决于用于后续加工和储存阶段的条件两者。在工业大麻的处理工艺中，加热可以导致大麻素的酸形式(CBDA)脱羧为脱羧形式(CBD)。
在一些实施例中，步骤(1)中脱羧可以采用以下方法，先将原料大麻花叶粉碎，过20～40目筛，投入到真空微波干燥设备中，投料时保持0.2g/cm3～0.3g/cm3的堆密度，开启真空微波干燥设备，调节好设备温度和微波功率进行脱羧反应，当CBDA含量小于0.05％以下时，关闭设备，反应结束。其中，大麻花叶粉碎过30～40目筛，设备温度在80℃～100℃，反应时间为15min～25min。微波输出功率为560W～5000W。
在一些实施例中，步骤(2)中活性炭与活性白土的重量为花叶重量4％～6％，且活性炭与活性白土的重量比例为3～5:1。优选的，活性炭与活性白土的重量比例为5:1。
在一些实施例中，步骤(2)中所述冬化步骤，方法如下：将脱色后的浸膏的乙醇溶液置于-30～-10℃下冬化，冬化时间为12h以上，除去大麻提取物中的蜡质成分。
在一些实施例中，步骤(3)中所述分子蒸馏方法如下：开启真空泵，分子蒸馏温度设置为170℃-200℃，当温度到达160℃时，将脱羧浸膏进料至分子蒸馏设备中开始进行蒸馏，当轻相不增加时，分子蒸馏结束。
步骤(4)中，所述制备色谱的填料包括选自反相聚合物色谱填料，C18硅胶填料和C8硅胶填料中的一种或几种。
步骤(4)中，所述反相聚合物色谱填料包括
NM中的一种或几种。
步骤(4)中，所述制备色谱的流动相为60％～70％的乙醇水溶液。其中，所述收集含有CBD的组分是选取洗脱2.5BV～4.35BV这一段洗脱液进行收集，该段洗脱液CBD纯度约90％，使得制备色谱能够更加精准的富集CBD化学成分，CBD油的含量得到较大的提升，得到的晶体纯度更高。
步骤(5)中，所述析晶溶剂是无水乙醇和正庚烷混合溶剂。
步骤(5)中，所述析晶溶剂是无水乙醇和正庚烷体积比1:3～5。
在本发明中，活性白土是指分子式为H2Al2(SiO3)4-nH2O，CAS号为70131-50?9的化学品，用于脱色。
在一些实施例中，当采用上述填料时，制备色谱的色谱柱填料数量为1300mL，装柱高度26cm，洗脱速度为270L/h。经过洗脱液分段讨论研究所述CBD馏分为自洗脱开始时40min～85min馏分。
和现有技术相比本发明的主要优点有：
(1)现有技术在分离大麻的CBD中，采用的是柱层析工艺，分离量停留在实验室阶段，不能进行工业化生产，生产效率低，而本发明采用制备色谱，分离量大，制备色谱柱能进行重复利用，有利于进行工业生产；
(2)本发明的方法从大麻中制备纯的CBD产品的CBD质量分数含量纯度高，CBD纯度高,CBD粗品中CBD纯度在81％以上，CBD纯品中CBD纯度在98％以上；当制备色谱填料选择反向聚合物色谱填料时，CBD粗品纯度在88％以上，CBD纯品纯度在99.6％以上，CBD纯品未检出THC成分；
(3)脱色步骤采用活性炭与活性白土按照本发明公开的配比使用，活性炭以脱色为主，活性白土则起到助滤的作用，将脱蜡和脱色两步合为一步，同时进行可节省成本，提高脱色脱蜡步骤的效率；
(4)本发明分别再步骤(1)和(3)采用两步脱羧，能提高CBD收率。
以下是对本发明名词术语的解释：
本文中的“工业大麻”是指四氢大麻酚(THC)含量低于0.3％的大麻，是不具备毒品利用价值的大麻品种。“工业大麻花叶”是指工业大麻的花和叶部分。
本文中的“冬化”是指在低温下使工业大麻提取物中含有的蜡质成分以结晶状态析出，从而得到含有无蜡质或低蜡质工业大麻提取物的过程，也称为冬化脱蜡过程。
本文中的“真空微波干燥设备”可选择市面上销售的真空微波干燥机，须符合干燥温度可在80℃～100℃范围内。
本文中的“反相聚合物色谱填料”是指以聚合物为基质的反向色谱填料。例如本文公开的填料和NM的基质为聚苯乙烯/二乙烯基苯(PS/DVB)共聚物，的基质为聚甲基丙烯酸酯(PMMA)聚合物，的基质为聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸酯(PS/PMMA)共聚物(上述填料均采购自苏州纳微)。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。
实施例1、一种从工业大麻花叶中CBD单体的制备和纯化方法1
(1)将6kg工业大麻的花叶粉碎成20～40目粗粉并置于烘箱中140℃脱羧2小时，冷却备用；将脱羧后的工业大麻花叶，以95％乙醇提取2～3次，每次乙醇用量为大麻花叶重量的8～10倍量，每次提取20～40min，过滤，合并两次滤液，浓缩至浸膏225g；
(2)将上述浸膏用95％乙醇溶解，乙醇用量为大麻花叶重量3～5倍，再加入活性炭与活性白土脱色，其中活性炭与活性白土的总重量为大麻花叶重量4％，活性炭与活性白土的重量比为3:1，再经过冬化步骤，冬化温度为?10℃，冬化时间为10h，过滤收集滤液；
(3)将上述滤液浓缩至无乙醇，升温至120℃～130℃真空脱羧，得到脱羧浸膏182g，将脱羧浸膏进行分子蒸馏，分子蒸馏温度为170℃，所得轻相即为富含CBD的油93g；
(4)将轻相采用制备色谱收集含有CBD馏分，浓缩得到CBD油；制备色谱采用的填料为制备色谱的色谱柱填料数量为1300mL，装柱高度26cm，流动相为60％的乙醇。收集CBD馏分，即2.5BV～4.35BV这一段洗脱液，浓缩得到CBD油17.7g，纯度为94.5％；
(5)将CBD油溶于析晶溶剂中，析晶溶剂是无水乙醇和正庚烷1:3，制成CBD饱和溶液，冷藏静置，得到CBD粗品15.2g，采用HPLC方法测定纯度和收率，粗品纯度为96.9％，收率为89.6％，其中Δ9?THC含量为0.6％；将CBD粗品用正庚烷重结晶，得到CBD纯品14.3g，纯度为99.8％，收率为86.8％，其中Δ9?THC未检出。
其中HPLC色谱条件为：
色谱柱：WatersCORTECSUPLCShieldRP181.6μm2.1×100mm；流动相：乙腈?0.1％甲酸(59:41)，检测波长228nm，流速0.2ml/min，柱温30℃。
对照品制备：精密配制分别含CBD和Δ9?THC浓度为0.1mg/ml和1ug/ml的对照品溶液，溶剂为甲醇。
样品制备：取本发明产品适量，精密称定，加甲醇并定量稀释制成每1ml含0.2mg样品的溶液，精密量取20μL，注入液相色谱仪，记录色谱图。按峰面积比较计算，即得产品CBD和Δ9?THC含量。
实施例2、一种从工业大麻花叶中CBD单体的制备和纯化方法2
(1)将6kg工业大麻的花叶粉碎成20～40目粗粉并置于真空微波干燥设备中100℃脱羧20min，冷却备用；将脱羧后的工业大麻花叶，以95％乙醇提取2～3次，每次乙醇用量为大麻花叶重量的8～10倍量，每次提取20～40min，过滤，合并两次滤液，浓缩至浸膏222g；
(2)将上述浸膏用95％乙醇溶解，乙醇用量为大麻花叶重量3～5倍，再加入活性炭与活性白土脱色，其中活性炭与活性白土的总重量为大麻花叶重量4％，活性炭与活性白土的重量比为5:1，再经过冬化步骤，冬化温度为?10℃，冬化时间为10h，过滤收集滤液；
(3)将上述滤液浓缩至无乙醇，升温至120℃～130℃真空脱羧，得到脱羧浸膏178g，将脱羧浸膏进行分子蒸馏，分子蒸馏温度为170℃，所得轻相即为富含CBD的油90g；
(4)将轻相采用制备色谱收集含有CBD馏分，浓缩得到CBD油；制备色谱采用的填料为C8，制备色谱的色谱柱填料数量为1300mL，装柱高度26cm，流动相为60％的乙醇。收集CBD馏分，，即2.5BV～4.35BV这一段洗脱液，浓缩得到CBD油18g，CBD纯度为90.1％；
(5)将CBD油溶于析晶溶剂中，析晶溶剂是无水乙醇和正庚烷1:5，制成CBD饱和溶液，冷藏静置，得到CBD粗品15.5g，采用HPLC方法测定纯度和收率，，纯度为94.5％，CBD收率为88.9％，其中Δ9?THC含量为0.5％；将CBD粗品用正庚烷重结晶，得到CBD纯品14.2g，纯度为99.6％，收率为86.1％，其中Δ9?THC未检出。
实施例3、一种从工业大麻花叶中CBD单体的制备和纯化方法3
(1)将6kg工业大麻的花叶粉碎成20～40目粗粉并置于烘箱中120℃脱羧4小时，冷却备用；将脱羧后的工业大麻花叶，以95％乙醇提取2～3次，每次乙醇用量为大麻花叶重量的8～10倍量，每次提取20～40min，过滤，合并两次滤液，浓缩至浸膏227g；
(2)将上述浸膏用95％乙醇溶解，乙醇用量为大麻花叶重量3～5倍，再加入活性炭与活性白土脱色，其中活性炭与活性白土的总重量为大麻花叶重量4％，活性炭与活性白土的重量比为5:1，再经过冬化步骤，冬化温度为?10℃，冬化时间为10h，过滤收集滤液；
(3)将上述滤液浓缩至无乙醇，升温至120℃～130℃真空脱羧，得到脱羧浸膏186g，将脱羧浸膏进行分子蒸馏，分子蒸馏温度为170℃，所得轻相即为富含CBD的油88g；
(4)将轻相采用制备色谱收集含有CBD馏分，浓缩得到CBD油；制备色谱采用的填料为C8，制备色谱的色谱柱填料数量为1300mL，装柱高度26cm，流动相为60％的乙醇。收集CBD馏分浓缩得到CBD油17.3g，纯度为91.4％；
(5)将CBD油溶于析晶溶剂中，析晶溶剂是无水乙醇和正庚烷1:5，制成CBD饱和溶液，冷藏静置，得到CBD粗品14.2g，纯度为90.7％，CBD收率为78.3％，其中Δ9?THC含量为0.6％。；将CBD粗品用正庚烷重结晶，得到CBD纯品11.7g，纯度为99.6％，收率为70.6％，其中Δ9?THC含量为0.1％。
实施例4、一种从工业大麻花叶中CBD单体的制备和纯化方法4
(1)将6kg工业大麻的花叶粉碎成20～40目粗粉并置于烘箱中130℃脱羧4小时，冷却备用；将脱羧后的工业大麻花叶，以95％乙醇提取2～3次，每次乙醇用量为大麻花叶重量的8～10倍量，每次提取20～40min，过滤，合并两次滤液，浓缩至浸膏220g；
(2)将上述浸膏用95％乙醇溶解，乙醇用量为大麻花叶重量3～5倍，再加入活性炭与活性白土脱色，其中活性炭与活性白土的总重量为大麻花叶重量6％，活性炭与活性白土的重量比为4:1，再经过冬化步骤，冬化温度为?30℃，冬化时间为10h，过滤收集滤液；
(3)将上述滤液浓缩至无乙醇，升温至120℃～130℃真空脱羧，得到脱羧浸膏180g，将脱羧浸膏进行分子蒸馏，分子蒸馏温度为170℃，所得轻相即为富含CBD的油，轻相重量为90g；
(4)将轻相采用制备色谱收集含有CBD馏分，浓缩得到CBD油；制备色谱采用的填料为C18，制备色谱的色谱柱填料数量为1300mL，装柱高度26cm，流动相为60％的乙醇。收集CBD馏分浓缩得到CBD油17.5g，纯度为92.4％；
(5)将CBD油溶于析晶溶剂中，析晶溶剂是无水乙醇和正庚烷1:5，制成CBD饱和溶液，冷藏静置，得到CBD粗品约13g，纯度为98.6％，CBD收率为78.2％，其中Δ9?THC含量为0.6％。；将CBD粗品用正庚烷重结晶，得到CBD纯品约12g，纯度为99.65％，收率为72.8％，其中Δ9?THC含量为0.05％。
文章摘自国家发明专利，发明人：章顺楠，杨悦武，林建平，徐睿泉，陈彦伍，李海楠，闫凯境，沙索杰，蔡金勇，伍鹏；申请号：202211322906.6申请日：2022.10.27
