專利名稱：從菜籽油腳中提純?chǔ)拢如薮嫉姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物活性物質(zhì)植物甾醇的分離純化方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)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(shù)：
β-谷甾醇是重要的甾體藥物和維生素D3的生產(chǎn)原料，特別是抗非典(SARS)共藥“糖皮質(zhì)激素”的關(guān)鍵中間體；對(duì)于癌癥，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(duì)膽固醇的吸收，促進(jìn)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；并且β-谷甾醇可以用于預(yù)防和治療冠心病，動(dòng)脈粥樣硬化類的心臟??；有較強(qiáng)的抗炎和退熱作用，類似于氫化可的松、羥基保泰松和阿斯匹林，且無(wú)此類藥物的副作用；對(duì)皮膚有很好的滲透性，能降低脂蛋白，增強(qiáng)脂肪酶的活性，防御紅斑，抑制皮膚炎癥，保持皮膚表面水分，促進(jìn)皮膚新陳代謝，防止皮膚老化等，還有生發(fā)養(yǎng)發(fā)等功效。所以可以作為皮膚營(yíng)養(yǎng)劑用于很多化妝品中；并且能使頭發(fā)變強(qiáng)勁，不易斷裂，減少靜電效應(yīng)，保護(hù)頭皮，所以現(xiàn)在β-谷甾醇已經(jīng)代替膽甾醇廣泛應(yīng)用于護(hù)發(fā)素，生發(fā)香水等化妝品的生產(chǎn)中；最新研究表明β-谷甾醇是一種優(yōu)質(zhì)、天然的“保肝、護(hù)肝”活性成分，可以穩(wěn)定、修復(fù)肝細(xì)胞膜，使肝細(xì)胞處于一種健康的生命狀態(tài)?？偠灾?，β-谷甾醇有很大市場(chǎng)潛力，將成為廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品以及化妝品行業(yè)的一種必要物資，因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的分離純化β-谷甾醇技術(shù)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(dá)到90％以上)等問(wèn)題。而本發(fā)明以菜籽油腳為原料生產(chǎn)β-谷甾醇充分利用了制油過(guò)程中的副產(chǎn)品，所以原料資源豐富，相對(duì)生產(chǎn)成本低廉。并且提取工藝簡(jiǎn)單，不需要特別的生產(chǎn)設(shè)備，無(wú)污染排放，因此易于操作，環(huán)保，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。所以研究開(kāi)發(fā)從菜籽油腳中提取β-谷甾醇有著明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)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(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種從菜籽油腳中提純?chǔ)?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(gè)小時(shí)；(2)過(guò)濾去除皂化產(chǎn)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，將萃取液合并，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干燥Na2SO4粉末，常溫下攪拌，去除乙酸乙酯濃縮液液中多余的水分；(5)過(guò)濾濃縮液，在減壓條件下蒸干濾液，剩下黃色粉末常溫下自然風(fēng)干，即為β-谷甾醇粗品。
(6)將β-谷甾醇粗品與結(jié)晶液(環(huán)己酮∶正丁醇V/V＝3∶1)按質(zhì)量比1∶4混合，在50～60℃條件下加熱攪拌，讓?duì)?谷甾醇粗品充分溶解；(7)保溫50～60℃下過(guò)濾去除不溶雜質(zhì)，濾液于室溫下靜置結(jié)晶6～7個(gè)小時(shí)后，過(guò)濾干燥得到β-谷甾醇白色針狀晶體；(8)將上步得到的β-谷甾醇與環(huán)己酮按質(zhì)量比1∶4混合，在60～70℃條件下攪拌加熱，讓?duì)?谷甾醇粗品充分溶解；(9)保溫60～70℃下過(guò)濾去除不溶雜質(zhì)，濾液于室溫下靜置結(jié)晶6～7個(gè)小時(shí)后過(guò)濾干燥，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(huán)己酮重結(jié)晶1次，制得β-谷甾醇白色針狀晶體；(11)用在0℃下預(yù)冷后的無(wú)水乙醇沖洗上步得到的β-谷甾醇，去除殘留有機(jī)溶劑后置于室溫下自然風(fēng)干，得到最終產(chǎn)品。
本發(fā)明在進(jìn)行第(1)個(gè)步驟時(shí)還加入乙醇，使得乙醇終濃度為4～7％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供的方法是通過(guò)皂化、萃取、分步結(jié)晶等技術(shù)，從菜籽油腳里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(yōu)勢(shì)。且該方法充分利用制取菜籽油后剩下的油腳廢料，成本低，得率高，并且生產(chǎn)的產(chǎn)品純度高(純度＞98％，熔點(diǎn)為140～141℃)、晶體形態(tài)好(白色針狀晶體)，適宜作為β-谷甾醇標(biāo)準(zhǔn)品及醫(yī)藥原料使用?？傊?，整個(gè)生產(chǎn)工藝相對(duì)成本低廉，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和操作要求較低，節(jié)能環(huán)保，能夠滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的要求。
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
具體實(shí)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(shí)加入1.5L的95％工業(yè)酒精，使得乙醇終濃度為6％，可以防止皂化過(guò)程中氣泡的產(chǎn)生，70℃下回流皂化1.5個(gè)小時(shí)。
(2)皂化完成后，過(guò)濾，去除掉皂化產(chǎn)物，然后將濾液在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并，然后每次加入3L水，洗合并的萃取液2次到接近中性。
(4)然后向乙酸乙酯溶液中加入200g干燥好的Na2SO4粉末，常溫20℃下攪拌4個(gè)小時(shí)，去除掉乙酸乙酯溶液中殘留的水分。
(5)過(guò)濾，濾液在50℃減壓條件下蒸干，回收乙酸乙酯，常溫下自然風(fēng)干，得到黃色粉末251g，即為β-谷甾醇粗品。
將濾渣Na2SO4結(jié)晶水合物在烘箱中130℃溫度下加熱4個(gè)小時(shí)，去除結(jié)晶水，Na2SO4干燥回收利用。
(6)然后將251g的β-谷甾醇粗品加入到1.01L結(jié)晶液(環(huán)己酮∶正丁醇V/V＝3∶1)中，在60℃條件下攪拌加熱，讓?duì)?谷甾醇粗品充分溶解。
(7)然后保溫60℃下，過(guò)濾去除不溶雜質(zhì)。然后室溫下靜置結(jié)晶6個(gè)小時(shí)。結(jié)晶后，過(guò)濾。常溫下自然風(fēng)干，得到白色針狀晶體153.8g，為β-谷甾醇粗品，β-谷甾醇純度達(dá)到76％。
(8)將153.8g的純度76％β-谷甾醇粗品加到615ml環(huán)己酮中，在70℃條件下攪拌加熱，讓?duì)?谷甾醇粗品充分溶解。
(9)保溫70℃下，過(guò)濾去除不溶雜質(zhì)。然后將濾液室溫20℃下靜置結(jié)晶6個(gè)小時(shí)。結(jié)晶后過(guò)濾，得到白色針狀晶體，常溫下自然風(fēng)干，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(huán)己酮中，在70℃條件下攪拌加熱，讓?duì)?谷甾醇粗品充分溶解。保溫70℃下，過(guò)濾去除不溶雜質(zhì)。然后將濾液室溫20℃下靜置結(jié)晶6個(gè)小時(shí)。結(jié)晶后過(guò)濾，得到白色針狀晶體，常溫下自然風(fēng)干，得到85.7g純度98％的β-谷甾醇樣品。
(11)用100ml預(yù)先在0℃下冷卻的無(wú)水乙醇沖洗上步得到純度為98.3％β-谷甾醇樣品，去除殘留的有機(jī)溶劑，然后置于室溫下自然風(fēng)干，得到85.7g純度98.3％的β-谷甾醇樣品。
以菜籽油腳作為原料，由于皂化值的影響，加入NaOH溶液濃度15～20％，并且NaOH溶液與菜籽油腳V/m＝2∶1，皂化溫度為60～70℃，皂化會(huì)比較完全，皂化率在90％以上。
皂化過(guò)程中加入一定量乙醇可以有效得防止氣泡產(chǎn)生，乙醇濃度過(guò)低，作用不明顯，濃度過(guò)高，會(huì)降低皂化率，影響皂化結(jié)果。
皂化時(shí)間為1.5～2.5小時(shí)為最好，時(shí)間短，皂化不完全，1.5小時(shí)皂化率基本達(dá)到90％以上。
采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?lián)]發(fā)性太大，毒性強(qiáng)，不利于工業(yè)生產(chǎn)，并且容易造成污染。
結(jié)晶溶液采用環(huán)己酮∶正丁醇(V/V)＝3∶1，結(jié)晶效果好，并且得率高?？梢灾频幂^高純度(75％左右)的β-谷甾醇晶體，且植物甾醇總含量達(dá)到90％以上。
粗品和結(jié)晶溶液(環(huán)己酮∶正丁醇V/V＝3∶1)的質(zhì)量比為1∶4，溶解溫度為50～60℃。若結(jié)晶溶液過(guò)于飽和，結(jié)晶晶形不好，若濃度太稀，損失太大，得率太低。
重結(jié)晶采用環(huán)己酮，并且結(jié)晶時(shí)粗品和環(huán)己酮的質(zhì)量比為1∶4，結(jié)晶效果好，白色針狀晶體，并且純度高，最后重結(jié)晶兩次β-谷甾醇純度達(dá)到95％以上，且植物甾醇總含量達(dá)到99％。
用0℃下預(yù)冷后的無(wú)水乙醇沖洗最后結(jié)晶純度95％的β-谷甾醇晶體，由于β-谷甾醇難溶于冷乙醇中，可以有效得去除殘留的有機(jī)溶劑。
具體實(shí)施例2提取的操作步驟與實(shí)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(gè)小時(shí)；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(huán)己酮和正丁醇混合結(jié)晶溶液1.07L，加熱溶解溫度為50℃；步驟(7)中保溫50℃下過(guò)濾，；步驟(8)中加入環(huán)己酮631ml，加熱溶解溫度為60℃；步驟(9)中保溫60℃下過(guò)濾；步驟(10)中加入環(huán)己酮472ml，三次結(jié)晶時(shí)間均為7個(gè)小時(shí)。最后得到87.4g純度98.1％的β-谷甾醇樣品。
具體實(shí)施例3提取的操作步驟與實(shí)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(gè)小時(shí)；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(huán)己酮和正丁醇混合結(jié)晶溶液1.01L，加熱溶解溫度為55℃；步驟(7)中保溫55℃下過(guò)濾，；步驟(8)中加入環(huán)己酮629m1，加熱溶解溫度為65℃；步驟(9)中保溫65℃下過(guò)濾；步驟(10)中加入環(huán)己酮461ml，三次結(jié)晶時(shí)間均為6.5個(gè)小時(shí)。最后得到83.1g純度98.4％的β-谷甾醇樣品。
本發(fā)明中，最后得到β-谷甾醇白色針狀晶體，晶體形狀規(guī)則，熔程范圍短140～141℃。產(chǎn)品可作為醫(yī)藥工業(yè)中激素類藥品的合成原料，也可以作為β-谷甾醇標(biāo)準(zhǔn)品使用。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例子。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種從菜籽油腳中提純?chǔ)?谷甾醇的方法，其特征在于，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(gè)小時(shí)；(2)過(guò)濾去除皂化產(chǎn)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，將萃取液合并，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干燥Na2SO4粉末，常溫下攪拌，去除乙酸乙酯濃縮液液中多余的水分；(5)過(guò)濾濃縮液，在減壓條件下蒸干濾液，剩下黃色粉末常溫下自然風(fēng)干，即為β-谷甾醇粗品。(6)將β-谷甾醇粗品與結(jié)晶液(環(huán)己酮∶正丁醇V/V＝3∶1)按質(zhì)量比1∶4混合，在50～60℃條件下加熱攪拌，讓?duì)?谷甾醇粗品充分溶解；(7)保溫50～60℃下過(guò)濾去除不溶雜質(zhì)，濾液于室溫下靜置結(jié)晶6～7個(gè)小時(shí)后，過(guò)濾干燥得到β-谷甾醇白色針狀晶體；(8)將上步得到的β-谷甾醇與環(huán)己酮按質(zhì)量比1∶4混合，在60～70℃條件下攪拌加熱，讓?duì)?谷甾醇粗品充分溶解；(9)保溫60～70℃下過(guò)濾去除不溶雜質(zhì)，濾液于室溫下靜置結(jié)晶6～7個(gè)小時(shí)后過(guò)濾干燥，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(huán)己酮重結(jié)晶1次，制得β-谷甾醇白色針狀晶體；(11)用在0℃下預(yù)冷后的無(wú)水乙醇沖洗上步得到的β-谷甾醇，去除殘留有機(jī)溶劑后置于室溫下自然風(fēng)干，得到最終產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取β-谷甾醇的方法，其特征在于在進(jìn)行第(1)個(gè)步驟時(shí)還加入乙醇，使得乙醇終濃度為4～7％。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生物活性物質(zhì)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、干燥、減壓蒸干以環(huán)己酮∶正丁醇結(jié)晶液和環(huán)己酮分步結(jié)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(yōu)勢(shì)。且該方法充分利用制取菜籽油后剩下的油腳廢料，成本低，得率高，并且生產(chǎn)的產(chǎn)品純度高(純度＞98％，熔點(diǎn)為140～141℃)、晶體形態(tài)好(白色針狀晶體)，適宜作為β－谷甾醇標(biāo)準(zhǔn)品及醫(yī)藥原料使用。
文檔編號(hào)C07J9/00GK1724555SQ20051005060
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月6日
發(fā)明者龔興國(guó), 張銳, 酈劍勇 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)