專利名稱：一種芝麻素的提取工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)方案屬于提取芝麻素工藝的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
芝麻素(sesamin)是一種藏于芝麻籽中的全天然成分，分子式為C20H18O6，熔點(diǎn)為122-123℃，其比旋光度[a]D20為+64.5℃(氯仿)。具雙并四氫呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)，白色晶體，不溶于水，易溶于氯仿，乙酸乙酯，能溶于熱乙醚，熱乙醇等溶劑。芝麻籽包含約0.3-0.5％重量份的芝麻素。芝麻油包含約0.5-1.0％重量份的芝麻素。除芝麻籽之外，細(xì)辛、五加皮、泡桐、白果、蓽茇中都含有芝麻素，通過研究發(fā)現(xiàn)并經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明芝麻素具有抗高血壓及心血管肥大、保肝、抗氧化、降低膽固醇、防治動脈硬化、抗癌等功效，因此，對芝麻素提取工藝的研究也越來越迫切。但目前國內(nèi)外對芝麻素的提取方法報道極少，目前已知的兩種提取工藝如下一種為減壓蒸餾分離法，如日本專利特公平-25764、中國專利CN1088067C所公開的技術(shù)，一般來說芝麻油中70％重量份的芝麻素能包含在減壓蒸餾分離法所得到的餾出物中，但雜質(zhì)含量較多，有異味，所以餾出物必須經(jīng)過脫臭的前處理；如果要進(jìn)一步提高餾出物純度和回收率，必須使用例如丙酮/甲醇，乙醇等有機(jī)溶劑或者按照中國專利CN1088067C所公開的技術(shù)加入大量的堿進(jìn)行皂化反應(yīng)。加入有機(jī)溶劑的危害是不言而喻的，而加堿與分餾物進(jìn)行皂化反應(yīng)也會腐蝕設(shè)施，污染環(huán)境；重要的是皂化反應(yīng)易使芝麻素發(fā)生異構(gòu)化，影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。此外減壓蒸餾分離工藝所要求的設(shè)備投資和操作運(yùn)行費(fèi)用較大，原料易受強(qiáng)熱而焦化或使成分發(fā)生變化，造成產(chǎn)品純度低，質(zhì)量不穩(wěn)定，所以工藝反應(yīng)的條件要求也很苛刻，不易掌握，并且經(jīng)過蒸餾提取后的原料都不能被再利用，成為工業(yè)廢渣，因此浪費(fèi)和污染環(huán)境的現(xiàn)象突出。
還有一種提取工藝為萃取法，如西安醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)系天然藥物化學(xué)教研室的提取工藝方法是芝麻2Kg，乙醇高速破碎提取3次，合并提取液，減壓濃縮至無醇味，加水懸浮后，用乙酸乙酯萃取，將乙酸乙酯萃取物用乙醇加熱溶解，再加適量活性炭回流脫色20min，過濾后放置過夜；析出沉淀，過濾后將沉淀物再用石油醚-乙酸乙酯混合溶劑重結(jié)晶，得白色針狀固體2.59克，得率0.15％。此工藝采用溶劑法，有機(jī)溶劑耗用多，產(chǎn)品生產(chǎn)過程易產(chǎn)生新的環(huán)境污染，成本較大且不可避免地帶有溶劑殘留，操作較麻煩，工作量大，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在保證高提取率的前提下，具有低污染、化學(xué)殘留少、品質(zhì)穩(wěn)定、工藝簡單經(jīng)濟(jì)的芝麻素提取方法。
解決上述技術(shù)問題的方案是首先為芝麻素的純化過程即芝麻油通過裝填層析吸附劑的柱狀體容器，同時用脂溶性洗脫液過柱狀容器洗脫油性雜質(zhì)，洗脫液洗至柱狀容器底層色帶退除；隨后為芝麻素的提出過程即收集居于柱狀容器中部的吸附劑色帶層，再利用溶解芝麻素的溶劑提取出色帶層中含有芝麻素的提出物。本發(fā)明對芝麻素的提取率可達(dá)80％以上、純度可達(dá)75％以上，并且因?qū)游龇稍诔爻合逻M(jìn)行，所帶來的節(jié)能、工藝簡單、避免芝麻素高溫分解的技術(shù)效果更為突出，吸附層中所分離的芝麻素品質(zhì)單純，所含的其它雜質(zhì)較少，因而無需脫臭處理，為進(jìn)一步提純提供了更為良好，所用的化學(xué)試劑也相應(yīng)減小，污染也得以降低。
為提高芝麻素的純度，提出物進(jìn)行皂化后溶解于或直接溶解于芝麻素結(jié)晶溶液中，將溶液靜置后析出結(jié)晶，該結(jié)晶體一次結(jié)晶的芝麻素純度可達(dá)96％以上。
上述方法中，吸附劑為中性氧化鋁粉末時效果為最佳，還可以將芝麻油經(jīng)過中性氧化鋁層析后，經(jīng)提出過程所得到的提出物直接溶解于芝麻素結(jié)晶溶液中結(jié)晶析出。使用中性氧化鋁粉末作為層析吸附劑時，比上柱量為麻油/中性氧化鋁不高于100/70；最佳為100/75-80；內(nèi)徑/柱高＝1/4-5，流速為1-1.5小時內(nèi)流出液的毫升數(shù)與所用中性氧化鋁的克重量數(shù)相當(dāng)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中性氧化鋁對芝麻素的吸附專屬性特別強(qiáng)，吸附層的分界尤為明顯清晰。因此它比現(xiàn)有技術(shù)所得的芝麻素純度更高，提出物無需進(jìn)行皂化處理就可以直接結(jié)晶。此外芝麻油的層析濾出液的其它營養(yǎng)成分損失少，可以作為食用調(diào)和油的原料。
為進(jìn)一步提高芝麻素的提取效率，將居于柱狀容器中部吸附劑色帶層取出置于回流容器中，用相當(dāng)于2-5倍吸附劑色帶層重量的溶解芝麻素的溶劑按回流提取法提出色帶層中的提出物，回流時間為2-6小時，回流溫度不低于溶解芝麻素的溶劑沸點(diǎn)。
上述工藝的純化過程里，至流出洗脫液檢測到下述狀況時，停止洗脫，即流出洗脫液與36％濃鹽酸和2％糠醛水溶劑溶液混合振蕩，水相出現(xiàn)深紅色即可停止洗脫。
上述的洗脫液為石油醚。溶解芝麻素的溶劑為70％(V/V)以上的乙醇。結(jié)晶芝麻素的溶劑為乙醚，在環(huán)境溫度為20-25℃，乙醚用量為芝麻油重量的8-10％為最佳。
本發(fā)明的積極效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明采用吸附層析法來提取芝麻素，具有很高的提取率和純度，具有低污染、無需脫臭、試劑耗用少、品質(zhì)穩(wěn)定、工藝簡單經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明特別之處是采用中性氧化鋁作為吸附劑，它對芝麻素的吸附專屬性特別強(qiáng)，因此提取的純度也高，提取后的芝麻油可作為食用調(diào)和油綜合利用，沒有任何損耗，對環(huán)境污染小，經(jīng)濟(jì)效益更具顯著。3、本發(fā)明尤其是經(jīng)過中性氧化鋁的層析后，可免去傳統(tǒng)概念中認(rèn)為不可缺少的皂化反應(yīng)進(jìn)行分離的過程，不僅縮短了提取的工藝路線，還避免了芝麻素的異構(gòu)化保證了芝麻素的品質(zhì)，而且徹底避免了堿污染。4、本發(fā)明與減壓分餾法相比，從完整工藝來看，其高純度芝麻素提取效率與之相當(dāng)甚至更好。
具體實(shí)施例方式各實(shí)施例從芝麻油中提取高純度芝麻素的工藝流程如下將芝麻油100克過石油醚裝填下述各實(shí)施例中所述的層析吸附劑的層析柱，同時用純石油醚(沸程60-90℃)洗脫液過層析柱洗脫芝麻素之外的油性雜質(zhì)，洗脫流出液用與36％濃鹽酸和2％糠醛水溶劑溶液振搖，水相出現(xiàn)深紅色即可停止洗脫，此時柱中上中下呈三種色帶；上為雜色帶，中為黃色帶，下為油層色帶；隨后取出居于層析柱中部的吸附劑帶層置于熱回流容器中，利用重量相當(dāng)于5倍取出的吸附劑帶層重量的95％(v/v)醫(yī)用乙醇進(jìn)行熱回流提取，回流溫度為80℃，經(jīng)過下述各實(shí)施例所述的時間后，提取液經(jīng)回收乙醇后得到油狀提出物。
表一

本表中，層析柱的內(nèi)徑/柱高比＝1/8，比上柱量為＝1∶1，洗脫速度為流速為1.5小時流出液的毫升數(shù)與所用層析劑的重量數(shù)(克)相等。芝麻素的回收率是提出物中的芝麻素與所用原料中芝麻素的重量百分比。利用照高效液相色譜法測定芝麻素含量的方法測得100克芝麻油中含0.7克芝麻素。芝麻素純度是分離物中芝麻素與分離物總重的重量百分比。選用層析用的硅膠和層析用的的中性氧化鋁。(以下各實(shí)施例相同)，本表表明本發(fā)明的提取率可達(dá)到80％左右，而純度尚有待提高。
表二本表為層析流出液在60-90℃條件下加熱半小時以上，揮去石油醚，按GB8233-87的方法測量各項(xiàng)指標(biāo)。

上表表明，通過中性氧化鋁層析吸附后的流出液的質(zhì)量指標(biāo)全面達(dá)到食用芝麻油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
以上說明中性氧化鋁和硅膠對芝麻素的吸附解析力強(qiáng)，但中性氧化鋁吸附專屬性更好。
表三按上述方法測量硅膠和中性氧化鋁在不同回流時間下的提取情況該表顯示回收時間在2-4.5小時比較合適

表四選擇和實(shí)施例10其他條件相同而乙醇重量不同情況下的溶解提出情況，乙醇重量為相當(dāng)于取出的吸附劑帶層重量的倍數(shù)

以上說明乙醇用量為取出的吸附劑帶層重量的2-5倍為合適。
表五選擇和實(shí)施例10其他條件相同而乙醇濃度不同情況下的溶解提出情況，

濃度低于70％(V/V)的乙醇溶解提出芝麻素的能力較差。
表六除比上柱量外其它工藝條件與實(shí)施例10相同的分離結(jié)果如下

表六反映出，比上柱量不高于100/70效果較好，在100/75-100/80效果最為顯著。
表七除內(nèi)徑/柱高之外其它工藝條件與實(shí)施例23相同的分離結(jié)果如下

由上表可見內(nèi)徑/柱高在1/4-1/5效果為好。
表八除洗脫液流速之外其它工藝條件與實(shí)施例29相同的分離結(jié)果如下

洗脫時間為層析流出液的體積(毫升)數(shù)與中性氧化鋁重量(克)數(shù)相同時所需要的時間。
表九實(shí)施例1和實(shí)施例2結(jié)晶情況。將實(shí)施例1與2所得到的提出物直接溶解于無水乙醚中，乙醚的用量為10克，環(huán)境溫度為23℃溶液靜置后所析出的結(jié)晶即為芝麻素晶體。

表九表明經(jīng)過層析后的提出物結(jié)晶后的純度可大幅度提高，而使用中性氧化鋁層析后的芝麻素純度要比使用硅膠的效果好。
往實(shí)施例1和實(shí)施例如的提出物加濃度為5％氫氧化鈉乙醇5ml，反應(yīng)1小時后，加入100ml水，皂化溶液用30ml乙醚提取3次，回收乙醚，再按表九所示的結(jié)晶條件結(jié)晶。所得到的結(jié)果如表下表所示

上表說明芝麻油經(jīng)硅膠層析后的提出物皂化后的結(jié)晶效果要好，芝麻油經(jīng)中性氧化鋁層析后的提出物皂化后的結(jié)晶效果則沒有明顯變化。
將實(shí)施例27所得到的提出物直接溶解于無水乙醚中，按下表的乙醚的用量結(jié)晶，環(huán)境溫度為23℃，結(jié)晶時間12小時，所得到結(jié)晶情況如下表所示

上表表明乙醚用量為芝麻油重量的8-10％為宜。
權(quán)利要求
1.一種芝麻素的提取工藝，其特征在于首先為芝麻素的純化過程，即芝麻油通過裝填層析吸附劑的柱狀體容器，同時用脂溶性洗脫液過柱狀容器洗脫油性雜質(zhì)，洗脫液洗至柱狀容器底層色帶退除；隨后為芝麻素的提出過程即收集居于柱狀容器中部的吸附劑色帶層，再利用溶解芝麻素的溶劑提取出色帶層中含有芝麻素的提出物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芝麻素提取工藝，其特征在于提出物進(jìn)行皂化后溶解于或直接溶解于芝麻素結(jié)晶溶液中，將溶液靜置后析出結(jié)晶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芝麻素提取工藝，其特征在于吸附劑為中性氧化鋁粉末；還可以將芝麻油經(jīng)過中性氧化鋁層析后，經(jīng)提出過程所得到的提出物直接溶解于芝麻素結(jié)晶溶液中結(jié)晶析出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的芝麻素提取工藝，其特征在于居于柱狀容器中部吸附劑色帶層取出置于回流容器中，用相當(dāng)于2-5倍吸附劑色帶層重量的溶解芝麻素的溶劑按回流提取法提出色帶層中的提出物，回流時間為2-6小時，回流溫度不低于溶解芝麻素的溶劑的沸點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的芝麻素提取工藝，其特征在于至流出洗脫液檢測到下述狀況時，停止洗脫，即流出洗脫液與36％濃鹽酸和2％糠醛水溶劑溶液混合振蕩，水相出現(xiàn)深紅色即可停止洗脫
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的芝麻素提取工藝，其特征在于洗脫液為石油醚。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的芝麻素提取工藝，其特征在于溶解芝麻素的溶劑為70％(V/V)以上的乙醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的芝麻素提取工藝，其特征在于結(jié)晶芝麻素的溶劑為乙醚，在環(huán)境溫度為20-25℃時，乙醚用量為芝麻油重量的8-10％為最佳。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的芝麻素提取工藝，其特征在于比上柱量為麻油/中性氧化鋁不高于100/70。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的芝麻素提取工藝，比上柱量為麻油/中性氧化鋁最佳為100/75-80，內(nèi)徑/柱高＝1/4-5，流速為1-1.5小時內(nèi)流出液的毫升數(shù)與所用中性氧化鋁的克重量數(shù)相當(dāng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種芝麻素的提取工藝，該工藝為首先為芝麻素的純化過程即芝麻油通過裝填層析吸附劑的柱狀體容器，同時用脂溶性洗脫液過柱狀容器洗脫油性雜質(zhì)，洗脫液洗至柱狀容器底層色帶退除；隨后為芝麻素的提出過程即收集居于柱狀容器中部的吸附劑色帶層，再利用溶解芝麻素的溶劑提取出色帶層中含有芝麻素的提出物。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)工藝復(fù)雜耗能、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、化學(xué)殘留多、污染嚴(yán)重的缺陷，具有提取率高和純度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C07D493/00GK1535970SQ0311318
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者朱蕭俊 申請人:朱蕭俊