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豆甾醇屬于一種天然植物甾醇。天然植物甾醇在結構上與動物甾醇如膽甾醇相似,是植物中的一種活性成份,存在于各種植物油中,廣泛地運用于醫藥、食品、化妝品等行業。植物甾醇主要成分包括菜油甾醇、β-谷甾醇、豆甾醇和菜籽甾醇。蕓苔素內酯是一種植物綠色生長調節劑,2017年市場容量將在10億左右,而豆甾醇由于其結構特征,可作為合成蕓苔素內酯的原料,受到了國內和國外市場的廣泛關注。同時,豆甾醇因其獨特的生理功能,可作為合成性激素、腎上腺皮質激素(強的松類抗炎風濕藥物)、甾體避孕藥、更年期治療藥、利尿藥、抗腫瘤藥、同化激素及催費激素等多種藥物的母體化合物。
1、冷凍分離
將200kg植物甾醇油酸酯(豆甾醇酯的含量為15.58%)溶于1000L乙酸乙酯中,在65℃下攪拌至植物甾醇油酸酯完全溶解后,轉入冷凍釜中,在-20℃下冷凍分離8小時。對冷凍分離得到的清液進行減壓蒸餾,回收乙酸乙酯,得到豆甾醇油酸酯粗品32.71kg。
2、皂化反應
在步驟1得到的豆甾醇油酸酯粗品中加入300L質量分數為5%的NaOH乙醇溶液,在80℃下進行皂化反應,反應時間為4小時。
3、固液分離
皂化反應結束后,在皂化液中加入300L NaCl飽和水溶液,待油酸鈉從皂化液中完全析出,采用鼓膜式壓濾機在6kPa下分離皂化物,得到豆甾醇乙醇溶液。然后對所得豆甾醇乙醇溶液進行減壓蒸餾,回收乙醇,得到豆甾醇粗品32.52kg,純度為62.25%。
4、結晶純化
將豆甾醇粗品加入200L正丁醇中,在55℃下攪拌至豆甾醇粗品完全溶解,然后以4℃/小時的降溫速率降溫至25℃,以15轉/分鐘攪拌,保持恒溫養晶12小時,采用鼓膜式壓濾機在6kPa下進行固液分離,得到豆甾醇濾餅31.87kg,豆甾醇的純度為73.22%。濾液經蒸餾處理,回收正丁醇和甾醇,溶劑循環利用。
5、再結晶純化
將步驟4重復1次,所得濾餅在60℃下真空干燥,得到純度為98.26%的豆甾醇產品,收率為90.32%。
一種從大豆油脫臭餾出物中提取豆甾醇的工藝方法,具體包括如下步驟:
1)超聲皂化反應:按重量體積比1:19,將大豆油脫臭餾出物、濃度為85%的正丁醇 溶液和用量占整個溶液體積的25%的KOH和NaOH分析純混合的堿溶液密封后,在功率為 250W,頻率為50Hz,溫度為45℃超聲混合35min后,在溫度75℃下靜置皂化沉淀4h,得皂化混 合物A;
2)分離提取:趁熱將皂化混合物A在轉速為3500r/min進行離心分離,經真空抽濾, 將抽濾物在自然狀態下冷卻,抽濾液再返回在循環超聲皂化反應工藝進行循環提取;
3)重結晶提純:向抽濾物加入3倍量濃度為85%的正丁醇,在功率為250W,頻率為 50Hz,溫度為50℃超聲溶解30min后,再向混合液加入0.8g粒徑為10μm豆甾醇微細粉末,在 轉速200r/min下攪拌混合均勻后,然后迅速轉移至溫度25℃下在轉速100r/min攪拌冷析結晶后,經真空抽濾,然后重復操作重結晶提純步驟3次,將所得抽濾物在溫度25℃下真空干燥并研磨,得豆甾醇;抽濾液正丁醇可重復使用。
[1] [中國發明,中國發明授權] CN201711165978.3 一種從植物甾醇油酸酯制備高純度豆甾醇的方法
[2] [中國發明] CN201711013693.8 一種從大豆油脫臭餾出物中提取豆甾醇的工藝方法