一种大麻油的提取纯化方法
技术领域
本发明涉及一种大麻油的提取纯化方法，属于药物成分提取技术领域。
背景技术
大麻(Cannabis%20sativa%20L.)，别称为汉麻、山丝苗、线麻等，是桑科大麻属一年生草本植物。因其成分四氢大麻酚(THC)在吸食或口服后有精神和生理的活性作用，它能让人兴奋、致幻，伤害神经系统，且有一定的成瘾性，因此，我国被允许种植的为工业大麻，其化学成分四氢大麻酚的含量要求低于0.3％；大麻二酚(CBD)为大麻中存在的非精神活性物质，具有良好的神经保护作用、抗炎、抗氧化作用、抗肿瘤作用、抗肝损伤作用及免疫调节等作用，被广泛用于药品、保健品、功能饮料及化妆品等领域，我们选取的工业大麻种子，其大麻花及大麻叶中主要成分大麻二酚的含量高于3％。
目前，大麻油的提取工艺中主要采取用二氧化碳超临界萃取、氮超临界萃取及有机溶剂萃取等方式进行提取，并结合加热或超声等操作进行混合提取。采用现有技术中的提取工艺无法全面达到去除重金属残留、农药残留杂质等，使终产品的安全性存在隐患，同时对产品的纯度也造成一定的负面影响，纯度最高仅能达到98％，不能获得纯度更高、杂质更低的物质，也容易导致提取过程中大麻油中的大麻二酚与其它成分产生化学反应，降低提取收率，实际应用领域有较大限制。
可见，现有技术对终产品的质量依据，仅仅把提取成本及纯度作为提取目的，未把重金属残留、农药残留、有机溶剂残留及提取过程中引入的杂质等的去除作为工艺的重要组成部分，这样反而影响了最终的产品纯度，并对大麻油在医药、保健品及化妆品等领域应用的安全性产生不可预计的不良反应。现代社会把在人体上应用的安全性放到了跟实用性同等的地位，甚至更高，因此，亟待开发一种高安全性、高纯度、高收率的大麻油提取纯化方法。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺点，本发明提供一种大麻油的提取纯化方法，先将大麻花、叶或种皮干燥，粉碎，然后采用超临界氩萃取法进行提取，再采用分子蒸馏法进行初步分离，最后采用氩超临界流体色谱分离法进行分离纯化，获得高纯度的大麻油。本发明的纯化提取方法使得大麻油的提取收率有较大提高，使终产品纯度、有机溶剂残留及农药残留较现有产品有显著提高，为产品应用于化妆品、保健食品及药品中的安全性提供保障。
具体的，本发明提供一种大麻油的提取纯化方法，包括以下步骤：
(1)将大麻花、叶或种皮在60～150℃条件下用热风循环风箱干燥至含水量不高于6％；
(2)将干燥的大麻花、叶或种皮粉碎至颗粒在20～100目；
(3)采用超临界氩萃取法对粉碎的大麻花、叶或种皮进行提取，提取温度为-70～40℃，采用阶段式压力控制方式，使氩气压力达到5～50MPa的超临界状态，提取时间为0.5～5小时，解析温度为-70～20℃，解析压力为1～20MPa，得到大麻提取物；
(4)采用分子蒸馏法，对步骤(3)得到的大麻提取物进行蒸馏2～5次，蒸馏温度为115～220℃，真空度为0.5～20Pa，得到粗制大麻油；
(5)将步骤(4)得到的粗制大麻油用6～20倍重量的乙醇或甲醇溶解，采用氩超临界流体色谱分离法进行分离纯化，色谱条件：柱温-70～20℃，压力30～70MPa，流速10～50ml/min，层析柱填料选用十八烷基硅烷键合硅胶、大孔树脂、聚苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙酸酯、石墨化碳或氧化铝，以超临界氩作为流动相；
(6)除去步骤(5)所得非大麻油成分流段及四氢大麻酚流段，得到大麻油纯品。
优选的，所述步骤(1)中的干燥温度为120℃。
优选的，所述步骤(2)中的粉碎程度为100目。
优选的，所述步骤(3)中的提取温度为20℃，氩气压力为30MPa，提取时间为5小时，解析温度为20℃，解析压力为10MPa。
优选的，所述步骤(4)中的蒸馏次数为5次。
优选的，所述步骤(4)中的蒸馏温度为180℃。
优选的，所述步骤(4)中的真空度为10Pa。
优选的，所述步骤(5)中用于溶解的溶剂为粗制大麻油12倍重量的乙醇。
优选的，所述步骤(5)中的色谱条件为柱温4℃，压力50MPa，流速20ml/min。
优选的，所述步骤(5)中的层析柱填料为氧化铝。
相较于现有技术，本发明的有益效果在于：
1.本发明所采用的热风循环风箱干燥法及干燥条件，干燥速度快，能够保证大麻花、叶或种皮中有效成分不流失，提高产品收率。
2.本发明所采用的超临界氩萃取法及萃取条件，首次采用氩进行超临界萃取，优势包括：①氩超临界流体比现有技术中常用的二氧化碳超临界流体相比，更容易获取，且无残留；②氩超临界流体比现有技术中常用的二氧化碳超临界流体相比，其溶解谱更窄，对大麻中的酶、脂肪酸、色素及胶体物质等的溶解能力较弱，对农药残留及重金属残留的溶解能力更弱，因而对提取目标物具有很高的选择性，利于后期纯化，能够去除大麻中的重金属和农药残留；③氩属于惰性气体，能在提取纯化过程中对各成分具有保护作用，可避免大麻油中的大麻二酚在提取过程中与其它物质反应，提高产品收率。
3.本发明所采用的分子蒸馏法，因大麻油中各成分与杂质成分的分子自由程的差别进行大麻油的纯化，可以按照类别进行分离，工艺操作简单、效率高，能够去除大部分的酶类、脂肪酸、叶绿素、胶体物质及重金属和农药残留等，并降低黏度，得到粗制大麻油(包含四氢大麻酚)纯度达到95％以上，大麻二酚含量达到80％以上。
4.本发明所采用的氩超临界流体色谱分离法，分离效率高，选择性高，分离得到样品的纯度高，有机溶剂去除效率高，可分离去除非大麻油成分及精神类物质四氢大麻酚，得到大麻油纯度达99.3％以上，整体大麻油收率在94.5％以上，水准显著高于现有技术所制备的产品。
5.本发明在采用氩超临界流体色谱分离法时采用少量溶剂乙醇或甲醇，在氩挥发过程中有协助去除的作用，不会造成溶剂残留。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1
(1)将大麻花、叶或种皮在120℃条件下用热风循环风箱干燥至含水量不高于6％；
(2)将干燥的大麻花、叶或种皮粉碎至颗粒在100目；
(3)采用超临界氩萃取法对粉碎的大麻花、叶或种皮进行提取，提取温度为20℃，采用阶段式压力控制方式，使氩气压力达到30MPa的超临界状态，提取时间为5小时，解析温度为20℃，解析压力为10MPa，得到大麻提取物；
(4)采用分子蒸馏法，对步骤(3)得到的大麻提取物进行蒸馏5次，蒸馏温度为180℃，真空度为10Pa，得到粗制大麻油；
(5)将步骤(4)得到的粗制大麻油用12倍重量的乙醇或甲醇溶解，采用氩超临界流体色谱分离法进行分离纯化，色谱条件：柱温4℃，压力50MPa，流速20ml/min，层析柱填料选用氧化铝，以超临界氩作为流动相；
(6)除去步骤(5)所得非大麻油成分流段及四氢大麻酚流段，得到大麻油纯品。
实施例2
(1)将大麻花、叶或种皮在60℃条件下用热风循环风箱干燥至含水量不高于6％；
(2)将干燥的大麻花、叶或种皮粉碎至颗粒在20目；
(3)采用超临界氩萃取法对粉碎的大麻花、叶或种皮进行提取，提取温度为-70℃，采用阶段式压力控制方式，使氩气压力达到5MPa的超临界状态，提取时间为0.5小时，解析温度为-70℃，解析压力为1MPa，得到大麻提取物；
(4)采用分子蒸馏法，对步骤(3)得到的大麻提取物进行蒸馏2次，蒸馏温度为115℃，真空度为0.5Pa，得到粗制大麻油；
(5)将步骤(4)得到的粗制大麻油用6倍重量的乙醇或甲醇溶解，采用氩超临界流体色谱分离法进行分离纯化，色谱条件：柱温-70℃，压力30MPa，流速10ml/min，层析柱填料选用石墨化碳，以超临界氩作为流动相；
(6)除去步骤(5)所得非大麻油成分流段及四氢大麻酚流段，得到大麻油纯品。
实施例3
(1)将大麻花、叶或种皮在150℃条件下用热风循环风箱干燥至含水量不高于6％；
(2)将干燥的大麻花、叶或种皮粉碎至颗粒在100目；
(3)采用超临界氩萃取法对粉碎的大麻花、叶或种皮进行提取，提取温度为40℃，采用阶段式压力控制方式，使氩气压力达到50MPa的超临界状态，提取时间为5小时，解析温度为20℃，解析压力为20MPa，得到大麻提取物；
(4)采用分子蒸馏法，对步骤(3)得到的大麻提取物进行蒸馏5次，蒸馏温度为220℃，真空度为20Pa，得到粗制大麻油；
(5)将步骤(4)得到的粗制大麻油用20倍重量的乙醇或甲醇溶解，采用氩超临界流体色谱分离法进行分离纯化，色谱条件：柱温20℃，压力70MPa，流速50ml/min，层析柱填料选用聚苯乙烯-二乙烯基苯，以超临界氩作为流动相；
(6)除去步骤(5)所得非大麻油成分流段及四氢大麻酚流段，得到大麻油纯品。
实验例
有机溶剂萃取法，操作简单，但是绝大多数农药都是易溶于有机溶剂，后期的农药残留更高，对产品应用的安全性无法预估，且因没有惰性物质环境，在萃取过程中容易发生不可预测的比如脱羧，与残留重金属成盐，与残留农药发生反应，生成更难去除的毒性物质等。
与二氧化碳超临界萃取法相比，氩超临界流体的溶解谱更窄，对大麻中的酶、脂肪酸、色素及胶体物质等的溶解能力较弱，对农药残留及重金属残留的溶解能力更弱，比二氧化碳超临界流体更容易获取，虽然实现工业化生产条件要求更严格，但是与实际能够达到的效果相比，萃取条件的严格更值得。
与氮超临界萃取法相比，氩的惰性更好，氩超临界萃取要求的萃取条件比氮超临界萃取更低，更适合工业化生产，且比氮超临界流体的溶解能力弱，在第一步萃取过程中即可减少非主成分的萃取量，为接下来的分离纯化步骤提供更高质量的前提，为最后制备的产品收率和纯度的提高提供前提。
此外，本发明中只有在分子蒸馏之前用了少量的有机溶剂乙醇或甲醇，以方便分子蒸馏操作，而现有技术中除萃取步骤外，还需要用到大量有机溶剂，导致药物残渣处理、后期溶剂残留，生产成本更高。
现就本发明与现有技术中的几种主要提取方式所制备的产品进行对比实验如下：
1、以实施例1的步骤(1)至(3)为基础，对不同萃取法所得到的提取物进行对比，各萃取法的区别仅在于更换步骤(3)中的超临界流体或有机溶剂，结果如表1所示。
表1不同萃取法所得到的提取物对比结果
通过上述实验对比可以看出：对于提取物中的重要杂质成分(如脂肪酸类、胶体物质、农药残留、重金属物质及色素等)，有机溶剂萃取法的各项指标明显高于超临界萃取法，本发明的氩超临界萃取法的各项指标明显低于二氧化碳超临界萃取法和氮超临界萃取法。
2、以实施例1的提取纯化方法为基础，对不同萃取法所最终得到的大麻油产品进行对比，各萃取法的区别仅在于更换步骤(3)中的超临界流体或有机溶剂。结果如表2所示。
表2不同萃取法所得到的大麻油对比结果
由上述实验结果可知：采用氩超临界流体萃取配合分子蒸馏及氩超临界流体色谱所最终制备的大麻油纯度显著高于采用其它萃取法所最终制备的大麻油，且仅有微量乙醇残留，未能检出其它农药残留，未能检出饱和脂肪酸，收率也显著高于其它萃取法。造成此差异的原因在于，其它萃取法最后的溶剂残留种类及量较高，杂质较多，最后为了去除杂质，工艺步骤增加，导致最终产品的收率降低。
综上所述，以氩超临界流体萃取法结合分子蒸馏法及氩超临界流体色谱法为主体制备大麻油，所得产品在纯度、有机溶剂残留、农药残留、重金属等杂质检查情况，显著低于现有技术中的其它方法，且收率最高，适用于大生产，所得产品应用安全，可用于化妆品、保健食品及药品生产。本发明的提取纯化方法将大麻油提取纯化提高到了一个新的高度，是大麻工业的一个划时代的进步。
