CN100457846C - 溶剂循环提取杜仲胶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种溶剂循环提取杜仲胶的方法，以石油醚为溶剂，从杜仲叶或杜仲皮中提取杜仲胶，工艺包括：①将原料在烘箱中通风干燥，经粉碎机粉碎，过筛；②按料液比加入石油醚，在热水浴中回流；③趁热过滤，分离出料渣，并收集滤液；④滤液经水冷、低温冷藏后，过滤，分别回收杜仲胶固体和滤液；⑤脱胶的滤液再与料渣混合并回流；⑥重复操作两次，合并杜仲胶，即为粗产品；⑦回收的石油醚可再用于继续提取杜仲胶。本发明方法简化了原有的杜仲胶回收工艺，并且回收的浸提杜仲胶的溶剂，可作为提胶溶剂循环使用，实现溶剂封闭循环，不排放；采用低温析出，溶剂挥发损失量小，对环境空气的污染小，回收的杜仲胶的纯度高；操作简便、安全。

Description

溶剂循环提取杜仲胶的方法
技术领域
本发明涉及一种提取天然树脂的方法，具体而言涉及采用溶剂从天然植物杜仲树的皮和叶中提取杜仲胶的方法。
背景技术
杜仲(Eucommia ulmoides Oliv)是中国特有的名贵经济树种，其叶、皮和种子中富含的白色丝状杜仲胶(Eucommia ulmoides gum，称为gutta-percha或balata)，是天然三叶橡胶的同分异构体，为反式-聚异戊二烯，而天然橡胶是顺式-聚异戊二烯，结构如下：
Figure C20061005126500031
杜仲树还是世界上适应范围最广的重要胶源植物之一，其果皮、树皮、叶片内都含有杜仲胶。杜仲胶具有“橡胶-塑料双重特性”和形状记忆等特殊功能。杜仲胶以一种有序的结晶硬质固体微粒存在于杜仲树的含胶细胞中，不能直接割取得到。
杜仲胶现有的提取方法有干法和湿法(溶剂提取法)两类。干法回收杜仲胶是通过机械的方法破坏含胶细胞，使杜仲胶暴露出来，再经分离得到；而湿法则如中国专利ZL00135831.6号等的溶剂提取法，用低极性的溶剂，如氯仿、低沸点石油醚、有双键的苯类等进行提取，使杜仲胶从植物细胞中溶解出来，再经加入甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等极性溶剂使胶体析出，或者蒸干溶剂得到杜仲胶固体物质。干法提胶不如湿法的提取率高。但湿法存在如下缺点：①能溶解杜仲胶的溶剂种类不多，且溶解在溶剂中的杜仲胶难以与溶剂分开，胶的回收困难；②采用改变溶剂极性使胶体析出的方法时，则溶剂无法再利用，溶剂消耗量大；③直接蒸馏分离溶剂和胶体，得到的胶体含杂质量高；④如果原料的粉碎不够充分，胶体不能完全浸出，产率受到影响；⑤沸点太低的有机溶剂挥发性大，安全性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用单一溶剂循环提取杜仲胶的方法，以克服现有技术中溶剂无法再利用或胶体含杂质量高等缺陷。
在大量的实验和研究过程中，发明人发现沸程为60-90℃的热石油醚对杜仲胶有很好的溶解能力；正是由于杜仲胶晶体以α型和β型共存，熔点分别为65℃和55℃，难以在常温下溶解，所以在高于65℃的温度条件下回流时，熔融态杜仲胶易溶解在石油醚中，而将热过滤得到的含胶溶液冷却，杜仲胶便以白色絮状析出，在-20℃以下，胶体的析出量达到最高。
为了用石油醚将杜仲胶从杜仲皮、叶、果皮中提取出来，并有较高的提取率，发明人还就提取杜仲胶的工艺指标进行了大量实验，确定了较好的析出温度、料液比、原料粉碎粒径、提取时间、回流浸提温度。
基于上述研究成果，发明人提供的循环提取杜仲胶的方法以石油醚为溶剂，从杜仲叶或杜仲皮中提取杜仲胶，该工艺包括以下步骤：
(1)将杜仲叶或杜仲皮在烘箱中50℃左右下通风干燥3～4h，经粉碎机粉碎，过筛；
(2)按粉碎干物料质量与溶剂体积之比为1∶10～15的比例加入沸程温度为60～90℃的石油醚溶剂，在75～85℃的热水浴中回流2h；
(3)趁热用100目以上的不锈钢网过滤，分离出料渣，并收集溶解有杜仲胶的滤液；
(4)待溶解有杜仲胶的滤液经水冷、低于-20℃的低温冷藏后，用100目不锈钢网过滤，分别回收析出的杜仲胶固体和脱去了杜仲胶的滤液；
(5)脱去了杜仲胶的滤液再与料渣混合并回流1.5h；
(6)视杜仲皮或杜仲叶中杜仲胶溶出的情况，重复操作步骤(3)、(4)和(5)两次或两次以上，合并所有过滤得到的杜仲胶，即为粗产品；
(7)回收得到的石油醚滤液再用于新的杜仲叶(或者杜仲皮)原料继续提取杜仲胶；必要时，按重量/体积比例，补充少量的新鲜的石油醚。
发明人指出：粉碎的杜仲叶或杜仲皮过粗，提胶不完全；过细则胶丝破坏严重，因此第一步中过筛可以为60-80目，60目最为宜。
发明人经实验得知，1∶10以上的料液比能够较完全的溶出叶中的杜仲胶，因此确定第二步中粉碎干物料质量与溶剂体积之比为1∶10～15，其中1∶10为佳。
料液比对回收率在-20℃存放2小时条件下的影响如下表所示：
Figure C20061005126500051
发明人指出，温度升高有利于传质扩散，确定第二步的浸提温度在75～85℃，80℃以上可得到较理想的结果；在此条件下，回流提取时间以1～3h为宜。
第三步中强调趁热过滤，是防止杜仲胶析出到料渣中，降低提取率。
第四步中杜仲胶的析出温度是经发明人实验确定的，实验结果显示，在-20℃的条件下冷冻40min即可使绝大部分的杜仲胶沉析出来，冷藏0.5～2h，基本可以将杜仲胶完全析出，所以低温冷藏时间确定为0.5～2h。
第五步的回流，是尽可能将料渣中含有的杜仲胶回收。
本发明的“溶剂循环提取杜仲胶的方法”，大大地简化了原有的杜仲胶回收工艺，并且回收的浸提杜仲胶的溶剂，可作为提胶溶剂循环使用，实现溶剂封闭循环，不排放；由于采用了低温析出方法，溶剂的挥发损失量小，对环境空气的污染较小，杂质仍旧保留在溶液中，回收的杜仲胶的纯度高；操作工艺简便、安全。
附图说明
图1为料液比为1∶10条件下回流浸提温度的影响，图2为回流时间对胶的浸提回收的影响，图3为冷却存放的温度对杜仲胶析出量的影响。
具体实施方式
实施例以市售的杜仲皮为原料，以沸程温度为60～90℃的石油醚为溶剂。将杜仲皮在烘箱中50℃左右下通风干燥3～4h，经粉碎机粉碎，过60目筛；按粉碎干物料质量与溶剂体积之比为1∶10的比例加入石油醚溶剂，在75～85℃的热水浴中回流2h；趁热用100目以上的不锈钢网过滤，分离出料渣，并收集溶解有杜仲胶的滤液于具塞三角瓶中；待滤液经水冷、在低于-20℃的低温冷藏1h后，用100目不锈钢网过滤，分别回收析出的杜仲胶固体和脱去了杜仲胶的滤液；脱去了杜仲胶的滤液再与料渣混合并回流1.5h；重复上述操作步骤两次，合并所有过滤得到的杜仲胶，即得到粗产品。回收得到的石油醚滤液再用于杜仲皮或杜仲叶原料的再次提取，或者用于新杜仲叶原料的提取，实现溶剂的最大回收的循环使用。按此操作得到的杜仲胶提取率可达到100％。

Claims (4)

1一种采用单一组分溶剂循环提取杜仲胶的方法，以石油醚为溶剂，从杜仲叶或杜仲皮中提取杜仲胶，其特征在于该工艺包括以下步骤：
(1)将杜仲叶或杜仲皮在烘箱中50℃左右下通风干燥3～4h，经粉碎机粉碎，过筛；
(2)按粉碎干物料质量与溶剂体积之比为1∶10～15的比例加入沸程温度为60～90℃的石油醚溶剂，在75～85℃的热水浴中回流；
(3)趁热用100目以上的不锈钢网过滤，分离出料渣，并收集溶解有杜仲胶的滤液；
(4)待溶解有杜仲胶的滤液经水冷却后、再于低于-20℃的条件下低温冷藏后，用100目不锈钢网过滤，分别回收杜仲胶固体和脱去了杜仲胶的滤液；
(5)脱去了杜仲胶的滤液再与料渣混合并回流1.5h；
(6)视杜仲胶溶出的情况，重复操作步骤(3)、(4)和(5)两次或两次以上，合并所有过滤得到的杜仲胶，即为粗产品；
(7)回收得到的石油醚滤液再次用于杜仲叶或杜仲皮原料提取杜仲胶。
2如权利要求1所述的方法，其特征在于第一步粉碎物过筛孔为60目。
3如权利要求1所述的方法，其特征在于第二步的浸提温度在75～85℃条件下，回流提取时间为1～3h。
4如权利要求1所述的方法，其特征在于第四步中低温冷藏时间为0.5～2h。
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