專利名稱：采用皂化、多級(jí)逆流液液萃取與減壓蒸餾結(jié)合裝置提取茄尼醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工工藝，具體涉及一種從茄尼醇粗品中提取高純度茄 尼醇的皂化、多級(jí)逆流液液萃取和減壓蒸餾相結(jié)合的分離方法。
技術(shù)背景茄尼醇，英文名稱為Solanesol，是一種不飽和的聚異戊二烯醇,屬四倍 半碎醇，具有特殊的全反式鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，經(jīng)紅外光譜(IR)、元素分析和衍生物制備化學(xué)方法對(duì)茄尼醇的結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定，認(rèn)為它的分子結(jié)構(gòu)是 H—(CH2-C(CH3)=CH-CH2)n-OH, n=9 分子式為(:4511740，分子量630,熔點(diǎn)41.5 42.5。C之間，易溶于乙醚、 丙酮，烴類等有機(jī)溶劑，不溶于水，無(wú)光學(xué)活性，在強(qiáng)光下易分解，避光 保存。廣泛存在于高等植物、哺乳動(dòng)物和微生物體內(nèi)，煙葉、馬鈴薯葉和 桑葉中含量突出，尤其是煙葉中茄尼醇含量高達(dá)0.03% 3%，并且主要以化 合態(tài)和游離態(tài)兩種形態(tài)存在。茄尼醇有較強(qiáng)的抗癌生物活性，能夠抗菌消 炎，對(duì)于治療充血性心臟病所致浮腫、肺充血、心絞痛，治療急慢性肝炎、 亞急性肝壞死，治療壞血病、十二指腸潰瘍、胃潰瘍、壞死性牙周炎，凝 血、止血等有良好作用，近年來(lái)還發(fā)現(xiàn)對(duì)艾滋病有顯著的輔助醫(yī)療效果； 茄尼醇同時(shí)也是用于合成輔酶Qu)、維生素K2、高效殺蟲(chóng)劑和P-胡蘿卜素等 產(chǎn)品等的藥用中間體原料。其衍生物輔酶Q,o是人體內(nèi)不可缺少的參與代謝 的重要活性物質(zhì)。由于高純度茄尼醇是合成輔酶Q,o的重要原料，因此輔酶
Qu)的市場(chǎng)直接決定于茄尼醇的市場(chǎng)情況。輔酶Qio在醫(yī)藥、保健和化妝品領(lǐng) 域中應(yīng)用十分廣泛，歐美諸國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，已4巴人體內(nèi)輔酶Qio含量 的高低作為衡量身體健康與否的重要指標(biāo)。隨著國(guó)際市場(chǎng)上輔酶Q,o建議用 量的提高和需求量的日益增大，國(guó)際市場(chǎng)對(duì)茄尼醇的需求量也與日俱增。曰 本、美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)分別為釆購(gòu)高純度茄尼醇量最大的4個(gè)國(guó)家。而我國(guó) 從20世紀(jì)90年代初才開(kāi)始茄尼醇的工業(yè)化開(kāi)發(fā)，建立了若干茄尼醇粗品廠 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)在17%以下)由于工藝落后，消耗煙葉和有機(jī)溶劑的量十分龐大。 現(xiàn)有的茄尼醇生產(chǎn)工藝主要有以下幾種方法C02超臨界萃取方法，該方法雖然流程短、溶劑用量少、無(wú)污染、萃 取率較高，但需要購(gòu)置昂貴的分子蒸餾儀，而且在蒸餾過(guò)程中不僅茄尼醇 蒸出，其他沸點(diǎn)相近的成分也會(huì)同時(shí)蒸出，因此無(wú)法得到高純度的產(chǎn)品；聚合態(tài)共沉淀法，該法采用有靶向性的高分子基團(tuán)與茄尼醇分子形成聚 合態(tài)，在適宜的條件下形成共沉淀后洗脫，得到高純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)^95%) 的茄尼醇。這種方法在理論和實(shí)際上都是可行的。但是，偶聯(lián)是在一定條件 下進(jìn)行的，在偶聯(lián)、解離過(guò)程中，茄尼醇也必須純化到一定程度，這期間采 用的仍然是傳統(tǒng)的提取、皂化等方法；硫脲包合法，硫脲包合法不僅需要大量的溶劑和化工原料，又因?yàn)楣泊?的不純物種類和數(shù)量不同而不易包合，很難得到高產(chǎn)率、穩(wěn)定、純度高的目 標(biāo)產(chǎn)物；柱色i普法，采用柱層析法是能將茄尼醇的含量提到90%以上，但因柱層 析的工藝很難大規(guī)模生產(chǎn)，而且是具有層析柱的工藝流程，生產(chǎn)成本至少在 2500元/kg以上。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明將提供一種采用皂化、多級(jí)逆流 液液萃取與減壓蒸餾結(jié)合裝置提取茄尼醇的方法，與目前工藝相比，該方法工藝步驟比較簡(jiǎn)單，操作方便，便于工業(yè)化。本發(fā)明采用皂化、多級(jí)逆流液液萃取和減壓蒸餾相結(jié)合，然后結(jié)晶提取 高純度茄尼醇。原料粗品經(jīng)加溶劑皂化后，采用多級(jí)逆流液液萃取分離，萃取層經(jīng)減壓蒸餾濃縮，然后再結(jié)晶，可得到71.14%的茄尼醇，得率達(dá)到70% 以上，同時(shí)所用溶劑可以循環(huán)使用，該工藝過(guò)程較簡(jiǎn)單。本發(fā)明的采用皂化、多級(jí)逆流液液萃取與減壓蒸餾結(jié)合裝置提取茄尼醇 的方法，步驟如下30%茄尼醇粗品經(jīng)加溶劑和堿，皂化，石威的用量為茄尼醇粗品質(zhì)量的 45% 55%,溶劑用量為茄尼醇粗品質(zhì)量的5 6倍；調(diào)節(jié)pH值至中性；皂化液直接進(jìn)入多級(jí)逆流液液萃取器萃取； 萃取層經(jīng)減壓蒸餾濃縮，得到含量為48.8%的茄尼醇； 上述茄尼醇用溶劑結(jié)晶，結(jié)晶分析后，含茄尼醇達(dá)到71.14%; 剩余部分回收后，循環(huán)使用。 所述的溶劑 一般采用無(wú)水乙醇。具體地說(shuō)，本方法步驟如下5g含量為30% (質(zhì)量比，以下同)的茄 尼醇粗品加入到皂化、多級(jí)逆流液液萃取和減壓蒸餾結(jié)合裝置的皂化器中， 同時(shí)加入2.5gNaOH， 30ml無(wú)水乙醇，夾套的恒溫水浴控制在50°C ，不斷攪 拌下皂化3h;滴加鹽酸調(diào)節(jié)pH值至7，打開(kāi)皂化器下端考克和鐵夾，使
急化液從多級(jí)逆流液液萃取器的上端加入，萃取劑石油醚和水從下端進(jìn)料 口加入，進(jìn)行三級(jí)逆流液液萃取，萃取層從萃取器上端溢流口溢出流入三頸燒瓶中，水層則從萃取器下端考克放出；將萃取層即石油醚層減壓蒸餾 濃縮，得到48.8%的茄尼醇，濃縮物繼續(xù)用1: l的曱醇乙酸乙酯溶液作 為結(jié)晶母液，0t:結(jié)晶，結(jié)晶分析后，茄尼醇含量達(dá)到71.14%。剩余部分 經(jīng)回收后，可循環(huán)使用。參照?qǐng)D1,本發(fā)明的各步驟與所用設(shè)備對(duì)應(yīng)地說(shuō)，5g含量為30%的茄 尼醇粗品加入急化器4中，同時(shí)加入2.5gNaOH， 30ml無(wú)水乙醇，夾套溫度 控制在5(TC,皂化3h將化合態(tài)的茄尼醇分解成游離態(tài)的茄尼醇，調(diào)節(jié)pH 值至中性，將酸類轉(zhuǎn)化為鹽，打開(kāi)皂化器4下端的考克，溶液進(jìn)入多級(jí)逆 流液液萃取器5萃取，萃取劑石油醚和水從萃取器下部進(jìn)料口 7加入，石 油醚層從上部溢流口 6溢出，流入到三頸燒瓶18中；將三頸燒瓶中的溶 液進(jìn)一步減壓蒸餾濃縮可得到含量為48.8%的茄尼醇濃縮物，將濃縮物用 曱醇乙酸乙酯=1: l(體積比)做結(jié)晶母液，0。C結(jié)晶，結(jié)晶物分析后得 到含量為71.14%的茄尼醇。剩余溶劑經(jīng)回收循環(huán)使用。本發(fā)明利用皂化、多級(jí)逆流液液萃取與減壓蒸餾結(jié)合裝置的方法，從 茄尼醇粗品中提取茄尼醇，可以得到純度為71.14%的茄尼醇。與目前工藝 相比，本發(fā)明步驟比較簡(jiǎn)單，操作方便，便于工業(yè)化。


圖1為皂化、多級(jí)逆流液液萃取與減壓蒸餾結(jié)合裝置具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:分離過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置，參照?qǐng)D1，圖1中4為急化器，5為多
級(jí)逆流液液萃取器，11-19為減壓蒸餾裝置。以5g質(zhì)量含量為30%的茄尼 醇粗品為原料，加入皂化器4中，同時(shí)加入2.5gNaOH， 30ml無(wú)水乙醇， 超級(jí)恒溫水浴控制夾套溫度50°C,不斷攪拌下皂化3h，將化合態(tài)的茄尼 醇水解成游離態(tài)的茄尼醇，滴加鹽酸調(diào)pH值至7，打開(kāi)皂化器底部考克， 使皂化液從多級(jí)逆流液液萃取器5的頂部加入，打開(kāi)鐵夾9,使萃取劑石 油醚和水從萃取器的下部進(jìn)料口 7進(jìn)入，進(jìn)行三級(jí)逆流液液萃取，萃取層 從萃取器的上部溢流口 6流出，進(jìn)入三頸燒瓶18中；將三頸燒瓶中的溶 液繼續(xù)減壓蒸餾濃縮，可得到含量為48.8%的茄尼醇濃縮物；濃縮物進(jìn)一 步用曱醇和乙酸乙酯的混合溶液(體積比為1: l)作為結(jié)晶母液，0。C結(jié) 晶，結(jié)晶物經(jīng)分析后茄尼醇的含量達(dá)到71.14%。剩余部分溶劑經(jīng)回收后可 循環(huán)使用。分離過(guò)程中組分均采用高效液相(AiglentLC-1100)分析；急 化器使用超級(jí)恒溫水浴控溫。實(shí)施例2,與實(shí)施例1基本相同，但堿的用量為茄尼醇粗品質(zhì)量的45%, 溶劑無(wú)水乙醇用量為茄尼醇粗品質(zhì)量的5倍。實(shí)施例3，與實(shí)施例1基本相同，但堿的用量為茄尼醇粗品質(zhì)量的55%， 溶劑無(wú)水乙醇用量為茄尼醇粗品質(zhì)量的6倍。
權(quán)利要求
1、一種采用皂化、多級(jí)逆流液液萃取與減壓蒸餾結(jié)合裝置提取茄尼醇的方法，步驟如下質(zhì)量含量30％的茄尼醇粗品經(jīng)加溶劑和堿，皂化，堿的用量為茄尼醇粗品質(zhì)量的45％～55％，溶劑用量為茄尼醇粗品質(zhì)量的5～6倍；調(diào)節(jié)pH值至中性；皂化液直接進(jìn)入多級(jí)逆流液液萃取器萃??；萃取層經(jīng)減壓蒸餾濃縮，得到含量為48.8％的茄尼醇；48.8％的茄尼醇用溶劑結(jié)晶，結(jié)晶分析后，含茄尼醇達(dá)到71.14％；剩余部分回收后，循環(huán)使用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用皂化、多級(jí)逆流液液萃取與減壓蒸餾結(jié) 合裝置提取茄尼醇的方法，其特征在于，具體操作步驟是5g質(zhì)量含量30。/。的茄尼醇粗品加入到皂化、多級(jí)逆流液液萃取和減壓 蒸餾結(jié)合裝置的皂化器中，同時(shí)加入2.5gNaOH, 30ml無(wú)水乙醇，夾套的恒 溫水浴控制在50。C,不斷攪拌下皂化3h;滴加鹽酸調(diào)節(jié)pH值至7，打開(kāi) 急化器下端考克和鐵夾，使急化液從多級(jí)逆流液液萃取器(5)的上端加 入，萃取劑石油醚和水從下端進(jìn)料口加入，進(jìn)行三級(jí)逆流液液萃取，萃取 層從萃取器上端溢流口溢出流入三頸燒瓶中，水層則從萃取器下端考克放 出；將萃取層即石油醚層減壓蒸餾濃縮，得到48.8%的茄尼醇，濃縮物繼 續(xù)用1: l的曱醇乙酸乙酯溶液作為結(jié)晶母液，0。C結(jié)晶，結(jié)晶分析后， 茄尼醇含量達(dá)到71.14%;剩余部分經(jīng)回收后，可循環(huán)使用。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用皂化、多級(jí)逆流液液萃取與減壓蒸餾結(jié) 合裝置提取茄尼醇的方法，其特征在于，操作步驟及具體設(shè)備是以5g含 量為30%的茄尼醇粗品為原料，加入皂化器(4 )中，同時(shí)加入2.5gNaOH、 30ml無(wú)水乙醇，或同比例擴(kuò)大，超級(jí)恒溫水浴控制夾套溫度50°C,不斷 攪拌下皂化3h,將化合態(tài)的茄尼醇水解成游離態(tài)的茄尼醇，滴加鹽酸調(diào) pH值至7，打開(kāi)急化器底部考克，使急化液從多級(jí)逆流液液萃取器5的頂 部加入，打開(kāi)鐵夾(9)，使萃取劑石油醚和水從萃取器的下部進(jìn)料口 (7) 進(jìn)入，進(jìn)行三級(jí)逆流液液萃取，萃取層從萃取器的上部溢流口 (6)流出， 進(jìn)入三頸燒瓶(18)中；將三頸燒瓶中的溶液繼續(xù)減壓蒸餾濃縮，可得到 含量為48.8。/。的茄尼醇濃縮物；濃縮物進(jìn)一步用體積比為1: 1的曱醇和乙 酸乙酯的混合溶液作為結(jié)晶母液，0。C結(jié)晶，結(jié)晶物經(jīng)分析后茄尼醇的含 量達(dá)到71.14%;剩余部分溶劑經(jīng)回收后循環(huán)使用；所述分離過(guò)程中組分均 采用高效液相分析；所述皂化器使用超級(jí)恒溫水浴控溫。
全文摘要
采用皂化、多級(jí)逆流液液萃取與減壓蒸餾結(jié)合裝置提取茄尼醇的方法，步驟如下質(zhì)量含量30％的茄尼醇粗品經(jīng)加溶劑皂化；調(diào)節(jié)pH值至中性；皂化液直接進(jìn)入多級(jí)逆流液液萃取器萃取；萃取層經(jīng)減壓蒸餾濃縮，得到含量為48.8％的茄尼醇；48.8％的茄尼醇用溶劑結(jié)晶，結(jié)晶分析后，含茄尼醇達(dá)到71.14％；剩余部分回收后，循環(huán)使用。分離過(guò)程中組分均采用高效液相分析；所述皂化器使用超級(jí)恒溫水浴控溫。本發(fā)明利用皂化、多級(jí)逆流液液萃取與減壓蒸餾結(jié)合裝置的方法，從茄尼醇粗品中提取茄尼醇，可以得到純度為71.14％的茄尼醇。與目前工藝相比，本發(fā)明步驟比較簡(jiǎn)單，操作方便，便于工業(yè)化。
文檔編號(hào)C07C33/02GK101161614SQ20071019088
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者顧正桂, 顧美娟 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)