從菜籽油腳中提純β－谷甾醇的方法
2023-04-28 21:11:16 1
專利名稱：從菜籽油腳中提純β－谷甾醇的方法
技術領域：
本發明涉及一種生物活性物質植物甾醇的分離純化方法，更具體地說，本發明涉及一種從菜籽油下腳料中快速批量提取高純度β-谷甾醇的方法。
背景技術：
β-谷甾醇是重要的甾體藥物和維生素D3的生產原料，特別是抗非典(SARS)共藥「糖皮質激素」的關鍵中間體；對於癌症，例如治療宮頸癌和皮膚癌都有明顯的療效；具有抑制人體對膽固醇的吸收，促進膽固醇的降解代謝，抑制膽固醇的生化合成等降低膽固醇的作用；並且β-谷甾醇可以用於預防和治療冠心病，動脈粥樣硬化類的心臟病；有較強的抗炎和退熱作用，類似於氫化可的松、羥基保泰松和阿斯匹林，且無此類藥物的副作用；對皮膚有很好的滲透性，能降低脂蛋白，增強脂肪酶的活性，防禦紅斑，抑制皮膚炎症，保持皮膚表面水分，促進皮膚新陳代謝，防止皮膚老化等，還有生發養發等功效。所以可以作為皮膚營養劑用於很多化妝品中；並且能使頭髮變強勁，不易斷裂，減少靜電效應，保護頭皮，所以現在β-谷甾醇已經代替膽甾醇廣泛應用於護髮素，生發香水等化妝品的生產中；最新研究表明β-谷甾醇是一種優質、天然的「保肝、護肝」活性成分，可以穩定、修復肝細胞膜，使肝細胞處於一種健康的生命狀態。總而言之，β-谷甾醇有很大市場潛力，將成為廣泛應用於醫藥、食品以及化妝品行業的一種必要物資，因此具有廣闊的市場前景。
國內現有的分離純化β-谷甾醇技術大多存在得率低，成本高，且β-谷甾醇純度低(只有60％左右，很難達到90％以上)等問題。而本發明以菜籽油腳為原料生產β-谷甾醇充分利用了制油過程中的副產品，所以原料資源豐富，相對生產成本低廉。並且提取工藝簡單，不需要特別的生產設備，無汙染排放，因此易於操作，環保，便於大規模工業化生產。所以研究開發從菜籽油腳中提取β-谷甾醇有著明顯的經濟價值和現實意義。
發明內容
本發明的主要目的在於克服現有技術中的不足，提供一種從菜籽油下腳料中快速批量提取高純度β-谷甾醇的方法。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的本發明提供了一種從菜籽油腳中提純β-谷甾醇的方法，包括以下步驟(1)將菜籽油腳與濃度15～20％的NaOH溶液按m/V＝1∶2混合，在60～70℃下回流皂化1.5～2.5個小時；(2)過濾去除皂化產物，將濾液在50～60℃下減壓濃縮到原體積的1/10；(3)在濾液中加入等體積乙酸乙酯萃取濾液2～3次，將萃取液合併，用等體積的水洗2～3次至中性；(4)向濃縮液中加入一定量的乾燥Na2SO4粉末，常溫下攪拌，去除乙酸乙酯濃縮液液中多餘的水分；(5)過濾濃縮液，在減壓條件下蒸乾濾液，剩下黃色粉末常溫下自然風乾，即為β-谷甾醇粗品。
(6)將β-谷甾醇粗品與結晶液(環己酮∶正丁醇V/V＝3∶1)按質量比1∶4混合，在50～60℃條件下加熱攪拌，讓β-谷甾醇粗品充分溶解；(7)保溫50～60℃下過濾去除不溶雜質，濾液於室溫下靜置結晶6～7個小時後，過濾乾燥得到β-谷甾醇白色針狀晶體；(8)將上步得到的β-谷甾醇與環己酮按質量比1∶4混合，在60～70℃條件下攪拌加熱，讓β-谷甾醇粗品充分溶解；(9)保溫60～70℃下過濾去除不溶雜質，濾液於室溫下靜置結晶6～7個小時後過濾乾燥，得到β-谷甾醇白色針狀晶體；(10)將上步得到的β-谷甾醇按(8)和(9)操作，用環己酮重結晶1次，製得β-谷甾醇白色針狀晶體；(11)用在0℃下預冷後的無水乙醇衝洗上步得到的β-谷甾醇，去除殘留有機溶劑後置於室溫下自然風乾，得到最終產品。
本發明在進行第(1)個步驟時還加入乙醇，使得乙醇終濃度為4～7％。
與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明提供的方法是通過皂化、萃取、分步結晶等技術，從菜籽油腳裡快速批量提取高純度的β-谷甾醇。具有分離速度快、分離成本低、得率高和原料豐富易得等優勢。且該方法充分利用製取菜籽油後剩下的油腳廢料，成本低，得率高，並且生產的產品純度高(純度＞98％，熔點為140～141℃)、晶體形態好(白色針狀晶體)，適宜作為β-谷甾醇標準品及醫藥原料使用。總之，整個生產工藝相對成本低廉，對生產設備和操作要求較低，節能環保，能夠滿足大規模工業化生產的要求。
具體實施例方式
以下通過具體實施例進一步對本發明進行描述。
具體實施例1從菜籽油腳中提取β-谷甾醇的方法，包括以下步驟(1)向10kg菜籽油腳中加入20L的濃度20％的NaOH溶液，同時加入1.5L的95％工業酒精，使得乙醇終濃度為6％，可以防止皂化過程中氣泡的產生，70℃下回流皂化1.5個小時。
(2)皂化完成後，過濾，去除掉皂化產物，然後將濾液在60℃下減壓濃縮到2L。
(3)濃縮完，加入2L的乙酸乙酯萃取濃縮液2次。將2次乙酸乙酯的萃取液合併，然後每次加入3L水，洗合併的萃取液2次到接近中性。
(4)然後向乙酸乙酯溶液中加入200g乾燥好的Na2SO4粉末，常溫20℃下攪拌4個小時，去除掉乙酸乙酯溶液中殘留的水分。
(5)過濾，濾液在50℃減壓條件下蒸乾，回收乙酸乙酯，常溫下自然風乾，得到黃色粉末251g，即為β-谷甾醇粗品。
將濾渣Na2SO4結晶水合物在烘箱中130℃溫度下加熱4個小時，去除結晶水，Na2SO4乾燥回收利用。
(6)然後將251g的β-谷甾醇粗品加入到1.01L結晶液(環己酮∶正丁醇V/V＝3∶1)中，在60℃條件下攪拌加熱，讓β-谷甾醇粗品充分溶解。
(7)然後保溫60℃下，過濾去除不溶雜質。然後室溫下靜置結晶6個小時。結晶後，過濾。常溫下自然風乾，得到白色針狀晶體153.8g，為β-谷甾醇粗品，β-谷甾醇純度達到76％。
(8)將153.8g的純度76％β-谷甾醇粗品加到615ml環己酮中，在70℃條件下攪拌加熱，讓β-谷甾醇粗品充分溶解。
(9)保溫70℃下，過濾去除不溶雜質。然後將濾液室溫20℃下靜置結晶6個小時。結晶後過濾，得到白色針狀晶體，常溫下自然風乾，得到113.6g純度87％的β-谷甾醇樣品。
(10)將113.6g的純度87％β-谷甾醇粗品加到455ml環己酮中，在70℃條件下攪拌加熱，讓β-谷甾醇粗品充分溶解。保溫70℃下，過濾去除不溶雜質。然後將濾液室溫20℃下靜置結晶6個小時。結晶後過濾，得到白色針狀晶體，常溫下自然風乾，得到85.7g純度98％的β-谷甾醇樣品。
(11)用100ml預先在0℃下冷卻的無水乙醇衝洗上步得到純度為98.3％β-谷甾醇樣品，去除殘留的有機溶劑，然後置於室溫下自然風乾，得到85.7g純度98.3％的β-谷甾醇樣品。
以菜籽油腳作為原料，由於皂化值的影響，加入NaOH溶液濃度15～20％，並且NaOH溶液與菜籽油腳V/m＝2∶1，皂化溫度為60～70℃，皂化會比較完全，皂化率在90％以上。
皂化過程中加入一定量乙醇可以有效得防止氣泡產生，乙醇濃度過低，作用不明顯，濃度過高，會降低皂化率，影響皂化結果。
皂化時間為1.5～2.5小時為最好，時間短，皂化不完全，1.5小時皂化率基本達到90％以上。
採用萃取液為乙酸乙酯，毒性小，成本低，易回收。同樣苯、乙醚、甲苯、氯仿揮發性太大，毒性強，不利於工業生產，並且容易造成汙染。
結晶溶液採用環己酮∶正丁醇(V/V)＝3∶1，結晶效果好，並且得率高。可以製得較高純度(75％左右)的β-谷甾醇晶體，且植物甾醇總含量達到90％以上。
粗品和結晶溶液(環己酮∶正丁醇V/V＝3∶1)的質量比為1∶4，溶解溫度為50～60℃。若結晶溶液過於飽和，結晶晶形不好，若濃度太稀，損失太大，得率太低。
重結晶採用環己酮，並且結晶時粗品和環己酮的質量比為1∶4，結晶效果好，白色針狀晶體，並且純度高，最後重結晶兩次β-谷甾醇純度達到95％以上，且植物甾醇總含量達到99％。
用0℃下預冷後的無水乙醇衝洗最後結晶純度95％的β-谷甾醇晶體，由於β-谷甾醇難溶於冷乙醇中，可以有效得去除殘留的有機溶劑。
具體實施例2提取的操作步驟與實施例1相同，其中步驟(1)中皂化Na0H溶液濃度為15％，加入乙醇使終濃度為4％，在60℃下回流皂化2.5個小時；步驟(2)中減壓溫度50℃；步驟(3)中乙酸乙酯萃取3次，加入乙酸乙酯的量為2.5L，乙酸乙酯水洗3次至中性；步驟(6)中加入環己酮和正丁醇混合結晶溶液1.07L，加熱溶解溫度為50℃；步驟(7)中保溫50℃下過濾，；步驟(8)中加入環己酮631ml，加熱溶解溫度為60℃；步驟(9)中保溫60℃下過濾；步驟(10)中加入環己酮472ml，三次結晶時間均為7個小時。最後得到87.4g純度98.1％的β-谷甾醇樣品。
具體實施例3提取的操作步驟與實施例1相同，其中步驟(1)中皂化NaOH溶液濃度為18％，加入乙醇使終濃度為7％，在65℃下回流皂化2個小時；步驟(2)中減壓溫度55℃；步驟(3)中乙酸乙酯萃取3次，加入乙酸乙酯的量為2.3L，乙酸乙酯水洗3次至中性；步驟(6)中加入環己酮和正丁醇混合結晶溶液1.01L，加熱溶解溫度為55℃；步驟(7)中保溫55℃下過濾，；步驟(8)中加入環己酮629m1，加熱溶解溫度為65℃；步驟(9)中保溫65℃下過濾；步驟(10)中加入環己酮461ml，三次結晶時間均為6.5個小時。最後得到83.1g純度98.4％的β-谷甾醇樣品。
本發明中，最後得到β-谷甾醇白色針狀晶體，晶體形狀規則，熔程範圍短140～141℃。產品可作為醫藥工業中激素類藥品的合成原料，也可以作為β-谷甾醇標準品使用。
最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的具體實施例子。顯然，本發明不限於以上實施例子，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種從菜籽油腳中提純β-谷甾醇的方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)將菜籽油腳與濃度15～20％的NaOH溶液按m/V＝1∶2混合，在60～70℃下回流皂化1.5～2.5個小時；(2)過濾去除皂化產物，將濾液在50～60℃下減壓濃縮到原體積的1/10；(3)在濾液中加入等體積乙酸乙酯萃取濾液2～3次，將萃取液合併，用等體積的水洗2～3次至中性；(4)向濃縮液中加入一定量的乾燥Na2SO4粉末，常溫下攪拌，去除乙酸乙酯濃縮液液中多餘的水分；(5)過濾濃縮液，在減壓條件下蒸乾濾液，剩下黃色粉末常溫下自然風乾，即為β-谷甾醇粗品。(6)將β-谷甾醇粗品與結晶液(環己酮∶正丁醇V/V＝3∶1)按質量比1∶4混合，在50～60℃條件下加熱攪拌，讓β-谷甾醇粗品充分溶解；(7)保溫50～60℃下過濾去除不溶雜質，濾液於室溫下靜置結晶6～7個小時後，過濾乾燥得到β-谷甾醇白色針狀晶體；(8)將上步得到的β-谷甾醇與環己酮按質量比1∶4混合，在60～70℃條件下攪拌加熱，讓β-谷甾醇粗品充分溶解；(9)保溫60～70℃下過濾去除不溶雜質，濾液於室溫下靜置結晶6～7個小時後過濾乾燥，得到β-谷甾醇白色針狀晶體；(10)將上步得到的β-谷甾醇按(8)和(9)操作，用環己酮重結晶1次，製得β-谷甾醇白色針狀晶體；(11)用在0℃下預冷後的無水乙醇衝洗上步得到的β-谷甾醇，去除殘留有機溶劑後置於室溫下自然風乾，得到最終產品。
2.根據權利要求1所述的提取β-谷甾醇的方法，其特徵在於在進行第(1)個步驟時還加入乙醇，使得乙醇終濃度為4～7％。
全文摘要
本發明公開了一種生物活性物質植物甾醇的分離純化方法，特別涉及從菜籽油下腳料中快速批量提取高純度β－谷甾醇的方法。包括將菜籽油腳皂化、減壓濃縮用乙酸乙酯萃取、乾燥、減壓蒸乾以環己酮∶正丁醇結晶液和環己酮分步結晶等步驟。具有分離速度快、分離成本低、得率高和原料豐富易得等優勢。且該方法充分利用製取菜籽油後剩下的油腳廢料，成本低，得率高，並且生產的產品純度高(純度＞98％，熔點為140～141℃)、晶體形態好(白色針狀晶體)，適宜作為β－谷甾醇標準品及醫藥原料使用。
文檔編號C07J9/00GK1724555SQ20051005060
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月6日 優先權日2005年7月6日
發明者龔興國, 張銳, 酈劍勇 申請人:浙江大學