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(fā)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(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：
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“糖皮質激素”的關鍵中間體；對于癌癥，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；并且β-谷甾醇可以用于預防和治療冠心病，動脈粥樣硬化類的心臟??；有較強的抗炎和退熱作用，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，防御紅斑，抑制皮膚炎癥，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(fā)養(yǎng)發(fā)等功效。所以可以作為皮膚營養(yǎng)劑用于很多化妝品中；并且能使頭發(fā)變強勁，不易斷裂，減少靜電效應，保護頭皮，所以現(xiàn)在β-谷甾醇已經(jīng)代替膽甾醇廣泛應用于護發(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、天然的“保肝、護肝”活性成分，可以穩(wěn)定、修復肝細胞膜，使肝細胞處于一種健康的生命狀態(tài)?？偠灾?，β-谷甾醇有很大市場潛力，將成為廣泛應用于醫(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前景。
國內現(xiàn)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(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程中的副產(chǎn)品，所以原料資源豐富，相對生產(chǎn)成本低廉。并且提取工藝簡單，不需要特別的生產(chǎn)設備，無污染排放，因此易于操作，環(huán)保，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。所以研究開發(fā)從菜籽油腳中提取β-谷甾醇有著明顯的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。
發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)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(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)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(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干，即為β-谷甾醇粗品。
(6)將β-谷甾醇粗品與結晶液(環(huán)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，濾液于室溫下靜置結晶6～7個小時后，過濾干燥得到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，濾液于室溫下靜置結晶6～7個小時后過濾干燥，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)己酮重結晶1次，制得β-谷甾醇白色針狀晶體；(11)用在0℃下預冷后的無水乙醇沖洗上步得到的β-谷甾醇，去除殘留有機溶劑后置于室溫下自然風干，得到最終產(chǎn)品。
本發(fā)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(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)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。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％，熔點為140～141℃)、晶體形態(tài)好(白色針狀晶體)，適宜作為β-谷甾醇標準品及醫(yī)藥原料使用?？傊?，整個生產(chǎn)工藝相對成本低廉，對生產(chǎn)設備和操作要求較低，節(jié)能環(huán)保，能夠滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的要求。
具體實施例方式
以下通過具體實施例進一步對本發(fā)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(yè)酒精，使得乙醇終濃度為6％，可以防止皂化過程中氣泡的產(chǎn)生，70℃下回流皂化1.5個小時。
(2)皂化完成后，過濾，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℃減壓條件下蒸干，回收乙酸乙酯，常溫下自然風干，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干燥回收利用。
(6)然后將251g的β-谷甾醇粗品加入到1.01L結晶液(環(huán)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)然后保溫60℃下，過濾去除不溶雜質。然后室溫下靜置結晶6個小時。結晶后，過濾。常溫下自然風干，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β-谷甾醇粗品充分溶解。
(9)保溫70℃下，過濾去除不溶雜質。然后將濾液室溫20℃下靜置結晶6個小時。結晶后過濾，得到白色針狀晶體，常溫下自然風干，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β-谷甾醇粗品充分溶解。保溫70℃下，過濾去除不溶雜質。然后將濾液室溫20℃下靜置結晶6個小時。結晶后過濾，得到白色針狀晶體，常溫下自然風干，得到85.7g純度98％的β-谷甾醇樣品。
(11)用100ml預先在0℃下冷卻的無水乙醇沖洗上步得到純度為98.3％β-谷甾醇樣品，去除殘留的有機溶劑，然后置于室溫下自然風干，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(chǎn)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。
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，不利于工業(yè)生產(chǎn)，并且容易造成污染。
結晶溶液采用環(huán)己酮∶正丁醇(V/V)＝3∶1，結晶效果好，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到90％以上。
粗品和結晶溶液(環(huán)己酮∶正丁醇V/V＝3∶1)的質量比為1∶4，溶解溫度為50～60℃。若結晶溶液過于飽和，結晶晶形不好，若濃度太稀，損失太大，得率太低。
重結晶采用環(huán)己酮，并且結晶時粗品和環(huán)己酮的質量比為1∶4，結晶效果好，白色針狀晶體，并且純度高，最后重結晶兩次β-谷甾醇純度達到95％以上，且植物甾醇總含量達到99％。
用0℃下預冷后的無水乙醇沖洗最后結晶純度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(huán)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(huán)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(huán)己酮472ml，三次結晶時間均為7個小時。最后得到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(huán)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(huán)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(huán)己酮461ml，三次結晶時間均為6.5個小時。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-谷甾醇標準品使用。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實施例子。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例子，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發(fā)明公開的內容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本發(fā)明的保護范圍。
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個小時；(2)過濾去除皂化產(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干，即為β-谷甾醇粗品。(6)將β-谷甾醇粗品與結晶液(環(huán)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，濾液于室溫下靜置結晶6～7個小時后，過濾干燥得到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，濾液于室溫下靜置結晶6～7個小時后過濾干燥，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)己酮重結晶1次，制得β-谷甾醇白色針狀晶體；(11)用在0℃下預冷后的無水乙醇沖洗上步得到的β-谷甾醇，去除殘留有機溶劑后置于室溫下自然風干，得到最終產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的提取β-谷甾醇的方法，其特征在于在進行第(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(fā)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、干燥、減壓蒸干以環(huán)己酮∶正丁醇結晶液和環(huán)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(yōu)勢。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％，熔點為140～141℃)、晶體形態(tài)好(白色針狀晶體)，適宜作為β－谷甾醇標準品及醫(yī)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(yōu)先權日2005年7月6日
發(fā)明者龔興國, 張銳, 酈劍勇 申請人:浙江大學