純化阿魏酸和/或其鹽的方法與流程
2023-07-23 00:48:21
發明的技術領域
本發明優選地與化學、食品、化妝品和藥物工業的技術領域相關；因為本發明提供一種用於阿魏酸和/或其鹽的純化的方法，且本發明還提供通過所述方法獲得的阿魏酸和/或其鹽，其可用於獲得涉及化學、食品、化妝品、藥物工業的一種產品，列舉一些實例。
發明背景
阿魏酸是一種在自然界中非常豐富的化合物，因為其是若干植物物種(例如，水稻、玉米、甜菜以及其他)的細胞壁的一種組分。然而，未發現阿魏酸的游離形式，相反其與該細胞壁中的碳水化合物鏈形成糖苷鍵，因此對於其釋放，使用為酶性或鹼性的若干水解方法。例如，在專利文件us6143543中，描述一種獲得游離阿魏酸的酶方法。
專利文件us5288902在其實例1、第50行至60行中披露,將原料阿魏酸溶解於90℃至100℃的熱水中，隨後冷卻用於重結晶，目的是獲得純反式-阿魏酸。在該專利中還提到，所述阿魏酸的純度為99.9％。然而，這種程序存在的一個不便之處在於取決於該阿魏酸的來源(水稻和其衍生物、玉米、小麥和其他天然源)，發現其伴隨有其他汙染物，這些汙染物也溶於水(像多糖、半纖維素、木質素)，且通過溶於水，他們與阿魏酸一起重結晶，並且不能達到高純度水平。
與此同時，專利申請wo2004/110975披露了一種用於回收和純化呈它的游離形式的阿魏酸的工藝，該工藝使用來源於鹼法烹製(nixtamal)工業的由玉米蒸煮產生的水(稱為黃漿水(nejayote))。然而，根據這種純化，其僅描述原料阿魏酸可以以下方式純化：通過重結晶，通過添加具有低極性的有機溶劑(像氯甲烷和己烷)逐漸降低其於乙酸乙酯中的它的一種濃縮溶液的極性，或通過降低一種鹼性水溶液的ph值。
專利文件cn1621402指的是阿魏酸從中藥材(chinesemedicinalmaterial)的製備和純化工藝。這種工藝方法包括以下步驟：將當歸(chineseligusticum)、白芷(angelica)或川芎(chuanxiongrhizome)碾磨成細粉末；利用乙醚和溶劑甲醇在3-5的一個ph值下實施一次回流提取，以獲得一種液體提取物並回收該溶劑；用溶劑乙醇和水洗滌；過濾以獲得一種濾液並且回收該溶劑，以獲得一種濃縮溶液；並且在真空中乾燥並冷凍，以獲得該產物純阿魏酸。這種獲得的產物具有超過90％的純度且產率高於65％。這種方法的問題在於使用了毒性有機溶劑(像甲醇和乙醚)，它們是在食品工業中所不允許的，且剩餘物會留在最終產物中。
文件cn101811958陳述一種用於從加工米糠油的殘餘物分離和提取天然阿魏酸的工藝，其中含量高於98％。這個程序包括以下階段：用醇洗滌；皂化並且過濾；酸化並且過濾；用醇溶解並且過濾；用一種離子交換樹脂精製；脫色；濃縮；泵送並且過濾；以及在真空中乾燥，以獲得天然阿魏酸的含量高於98％的一種白色粉塵。但是，不便之處在於：使用陰離子交換樹脂，對於純化而言是強鹼性，其中由於它們對阿魏酸的化學選擇性，觀察到介於20％與50％之間的產物損失，這導致該產物的滯留且不能回收，因此影響這種工藝的經濟性。
因此，該技術狀態下並未闡明一種用於阿魏酸和/或其鹽的純化的有效方法。接下來描述關於研發一種純化阿魏酸和/或其鹽的方法的原因。
發明的目標
本發明的一個目標是一種用來純化阿魏酸和/或其鹽的方法，這些阿魏酸和/或其鹽已通過一種提取方法以低於90％的純度進行提取且呈固態形式。
本發明的另一目標是一種用來純化阿魏酸和/或其鹽的方法，這些阿魏酸和/或其鹽已通過一種提取方法以低於90％的純度進行提取且呈溶液形式。
本發明的又一個目標是通過本發明的這些純化方法中的任一種純化的阿魏酸和/或其鹽。
本發明還具有一個提供具有在98％至99.9％範圍內的純度的阿魏酸和/或其鹽的目標。
附圖簡要說明
圖1是本發明的一種用來純化阿魏酸和/或其鹽的方法的一個流程圖，其中阿魏酸和/或其鹽為固態且具有60％的純度。
發明詳細說明
一些定義：
術語阿魏酸是指阿魏酸自身並且還指其所有鹽。
術語預結晶是指在阿魏酸結晶之前，一些雜質的一次初步結晶。
本發明的特性特徵清楚地顯示於以下說明、附圖和所附實例中，這些說明本發明的可能執行方案中的一個，因此絕不應以任何方式視為對本發明的限制。
本發明用來純化阿魏酸和/或其鹽的方法優選從阿魏酸和/或其鹽開始，該阿魏酸和/或其鹽已經通過一些提取方法進行提取，但所述阿魏酸和/或其鹽的純度不高於90％。這些方法可供應呈固態或溶液形式的阿魏酸和/或其鹽。
當阿魏酸和/或其鹽呈固態形式時，本發明的工藝從阿魏酸在攪拌罐中的總體溶解開始，在這些攪拌罐中，可利用一種選擇性有機溶劑(例如乙酸乙酯)執行溶解；在這些攪拌罐中，將含有阿魏酸和/或其鹽的提取物濃縮至其飽和。接著，藉助過濾器實施該溶液的回收和雜質的首次消除。
此後，通過利用允許其回收的設備使該溶液經歷蒸發並且使該有機溶劑經歷蒸餾來回收該選擇性溶劑的一部分，以在其他提取中重新使用。例如，其可是一種真空蒸發器，該真空蒸發器允許利用400hgmm至700hgmm的真空在30℃至60℃的溫度下回收該選擇性有機溶劑。
將來自上一階段的阿魏酸和/或其鹽的濃縮提取物與水以比率1:1混合，以使這些水溶性雜質預結晶。
然後通過將這種混合物蒸發至大約60℃的一個溫度自其移除剩餘有機溶劑。
一旦該混合物不含溶劑，就利用400hgmm至700hgmm的真空在30℃至60℃的溫度下在一個蒸發器中將該混合物濃縮至其體積的一半，隨後將其在40℃下冷卻並靜置1小時，以通過沉降分離這些不溶性雜質。
將該不含不溶性雜質的混合物於70℃下重新加熱,隨後施加通過例如psdvb(聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂)的一種合成純化樹脂。
接著，繼續阿魏酸和/或其鹽的結晶，為此將所得混合物轉移到具有冷卻夾套的一個結晶容器；在其中該阿魏酸和/或其鹽在15℃的溫度下在靜置4小時之後結晶，其中純度為98％至99.9％。
隨後，提取阿魏酸和/或其鹽的沉澱，以接著從結晶的母液分離，此可通過離心進行。該回收的結晶母液在之後的結晶中重新使用。
接著在具有真空託盤的一個乾燥設備中並且在惰性氣氛下將純化的阿魏酸和/或其鹽乾燥2小時，優選地至溼度低於1％。
以一種常規方式將這些阿魏酸和/或其鹽篩分並包裝。
值得一提的是，當阿魏酸和/或其鹽已被提取且呈溶液形式時，該方法不需要如這些阿魏酸和/或其鹽呈固態形式一樣從利用一種有機溶劑溶解開始。這就是取決於阿魏酸和/或其鹽在開始純化時的狀態，本發明指出兩種用於純化阿魏酸和/或其鹽的方法的原因。
以此方式，利用之前描述的這些方法以98％至99.9％的純度獲得阿魏酸和/或其鹽；其涵蓋在本發明的範圍內。
這些阿魏酸和/或其鹽可用於無數的產品，例如食品、化妝品、醫藥以及其他。這就是含有通過本發明方法獲得的阿魏酸和/或其鹽的這些產品也包括在本發明的保護中的原因。
實例
以下實例說明本發明的優選執行模式中的一種，其由圖1支持。
實例1.從已經提取的呈固態形式的阿魏酸和/或其鹽純化阿魏酸和/或其鹽。
在一個700l的攪拌罐中，將25kg具有60％純度的阿魏酸和/或其鹽溶解，為此使用500l乙酸乙酯以實現阿魏酸和/或其鹽的總體溶解。藉助過濾器將該溶液回收並分離不溶性雜質，並利用介於400hgmm與700hgmm之間的真空在介於30℃與60℃之間的溫度下在允許回收乙酸乙酯的一個真空蒸發器中進行蒸發。該所回收的乙酸乙酯重新用於其他提取中。
阿魏酸和/或其鹽的該濃縮提取液的體積為250l並與250l水混合，以使這些可溶性雜質在水中預結晶。為此目的，使該混合物在60℃的溫度下經歷蒸發以移除剩餘有機溶劑。
一旦該混合物不含溶劑，就將其在一個蒸發器中濃縮至200l的最終體積，並且之後將其冷卻至40℃並靜置1小時，以通過使這些不溶性雜質沉降於水中來分離。
將不含雜質的該混合物於70℃下重新加熱,轉移通過合成純化樹脂psdvb(聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂)。
隨後，將不含雜質的該混合物轉移到具有冷卻夾套的一個結晶器容器中；在其中阿魏酸和/或其鹽在15℃的一個溫度下靜置4h之後結晶，其中純度為98％。
通過在1000rpm下離心20分鐘從阿魏酸和/或其鹽的沉澱移除結晶母液。該回收的結晶母液在之後的結晶中重新使用。
接著在具有真空託盤的一個乾燥設備中並且在惰性氣氛下將已經純化的阿魏酸和/或其鹽乾燥2h，直到實現低於1％的溼度為止。
這些所獲得的阿魏酸和/或其鹽具有98％的純度且回收了17.5kg，獲得了70％的總體工藝產率。
以一種常規方式將這些阿魏酸和/或其鹽篩分並包裝。