CN101830770A

CN101830770A - 从植物油脱臭馏出物中提取角鲨烯的方法

Info

Publication number: CN101830770A
Application number: CN 201010190275
Authority: CN
Inventors: 丁辉; 齐德珍; 徐世民; 张艳华
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: CN101830770B

Abstract

本发明涉及一种从植物油脱臭馏出物中提取角鲨烯的方法，以植物油脱臭馏出物为原料，利用分子蒸馏与萃取、结晶相结合的工艺方法，提取高浓度角鲨烯，并同时回收得到一定纯度的天然维生素E及植物甾醇。具体步骤是将原料进行皂化反应，将萃取得到不皂化物经过两次分子蒸馏后，以第二次蒸馏的馏出物为原料进行冷析结晶获得植物甾醇，滤液中回收角鲨烯及混合生育酚，再经多级溶剂萃取在两相中分别富集角鲨烯及维生素E。该工艺流程简单，原料廉价，分离效率及回收率较高，实现了脱臭馏出物中有用成分的综合利用。

Description

从植物油脱臭馏出物中提取角鲨烯的方法

技术领域

本发明涉及一种从植物油脱臭馏出物中提取角鲨烯，同时回收维生素E、植物甾醇的新方法。

背景技术

角鲨烯化学名称为2，6，10，15，19，23-六甲基-2，6，10，14，18，22-二十四碳六烯，作为一种脂质不皂化物，广泛分布在绝大多数动植物体内，角鲨烯有良好的生物活性，可作为抗肿瘤、抗癌、抗感染及治疗心脑血管疾病的有效药物，也广泛地应用在美容药物与化妆品中，此外还可作为抗菌剂、润滑油等，目前角鲨烯主要来源为鲨鱼肝油，鲨鱼的低繁殖率及稀少性限制了其产量，研究表明角鲨烯作为一种脂质不饱和物广泛的分布于植物中，其中橄榄油和棕榈油中较高，特别在橄榄油的角鲨烯含量占不皂化物总量的32％～35％。

脱臭馏出物(DD油)是植物油脱臭过程中得到的副产品，其主要组成为：游离脂肪酸(FFA)、甘油酯、甾醇及甾醇酯、生育酚、烃类及少量的酮、醛、碳水化合物等，它们均属于化工原料及医药中间体，具有很高的经济价值。目前植物甾醇、生育酚的提取技术已经趋于成熟，大部分工艺技术已经实现工业化。

目前有从植物油脂中提取角鲨烯的相关研究，但是工艺方法存在较多弊端，(1)多采用植物油，如橄榄油，棕榈油，这些油脂价格昂贵，且在提取角鲨烯的同时未涉及到回收其内的其他有用成分，因此生产成本过高；(2)多采用柱层析技术，虽可以获得高纯度产品，但是在未结合其他分离工艺的情况下，收率极低且浪费大量溶剂；(3)有些工艺经过酯化或酯化/转酯化后再进行多级分子蒸馏，提取步骤复杂、繁琐，不但分子蒸馏的负荷没有减少，分离成本也增高。

发明内容

本发明的目的是以脱臭馏出物为原料，得到角鲨烯含量为60％以上的产品。

本发明所述的角鲨烯的提取方法，包括以下步骤，工艺流程图见附图4：

1)脱臭馏出物不皂化物的制备：取DD油、碱和低级醇溶液，醇溶液体积与DD油质量的比例为2～4、碱的醇溶液浓度为0.5～1.5mol/L；在煮沸回流条件下反应1～4h，停止反应后在回流管顶部加入蒸馏水，并旋转摇动三口烧瓶，待冷却后，用正己烷分五次萃取，合并萃取相，再用10％的乙醇水溶液(V_乙醇∶V_水＝1∶9)洗涤萃取相，去碱、去皂，再将洗涤后的萃取相放于冰箱，去除析出的皂，用旋蒸仪蒸除溶剂得不皂化物；

2)二级分子蒸馏：以不皂化物为原料，在蒸发温度为70～90℃、系统压力0.001～0.01mbar、刮膜转速200～300rpm、进料速度1～4ml/min的条件下进行第一次分子蒸馏；以第一次分子蒸馏的馏余物为原料，在蒸发温度为160～200℃、系统压力0.001～0.01mbar、刮膜转速200～300rpm、进料速度3～7ml/min的条件下进行第二次分子蒸馏，得到的馏出物为角鲨烯粗品；

3)结晶回收甾醇：取第二次分子蒸馏的轻相于锥形瓶中，加入丙酮与甲醇的混合溶液，放于冰箱中4～6h，后抽滤得到白色晶体植物甾醇，将滤液旋蒸去溶剂后得到去甾醇后的角鲨烯样品；

4)溶剂萃取：以3)中得到的样品为原料，加入甲醇/正己烷混合溶液，反复萃取3次，正己烷层旋蒸去除溶剂后得到角鲨烯产品，甲醇层旋蒸去除溶剂后可回收维生素E。

皂化所用碱为KOH或NaOH，低级醇为乙醇或甲醇。提取不皂化物所用溶剂为正己烷、石油醚或乙醚。步骤3)溶剂使用丙酮与甲醇的混合溶液，且V_丙酮∶V_甲醇＝3～4∶1。

萃取过程为：以3)中得到的样品转移至分液漏斗中，加入甲醇/正己烷混合溶液，剧烈摇动漏斗，待分层，此步为第一次萃取；取上层正己烷层继续加入甲醇溶液，取下层甲醇层加入正己烷，剧烈摇动漏斗，此时分为两个甲醇层，两个己烷层，此步为第二次萃取，依此类推再用同样方法进行第三次萃取，此时得到四个甲醇层，四个正己烷层，分别合并甲醇层与己烷层，正己烷层用旋转蒸发仪去除溶剂后得到角鲨烯产品，甲醇层旋蒸去除溶剂后可回收维生素E。具体萃取流程见附图3。

本方法以植物油脱臭馏出物为原料，利用分子蒸馏与萃取、结晶相结合的工艺方法，提取高浓度角鲨烯，并同时回收得到一定纯度的天然维生素E及植物甾醇。具体步骤是将原料进行皂化反应，将萃取得到不皂化物经过两次分子蒸馏后，以第二次蒸馏的馏出物为原料进行冷析结晶获得植物甾醇，滤液中回收角鲨烯及混合生育酚，再经多级溶剂萃取在两相中分别富集角鲨烯及维生素E。该工艺流程简单，原料廉价，分离效率及回收率较高，实现了脱臭馏出物中有用成分的综合利用。优点如下：

1、采用植物油脱臭馏出物为原料，目前也有从植物油脂中提纯角鲨烯的实验研究，但多从植物油中直接提取，不仅原料昂贵，角鲨烯收率也不理想，而脱臭馏出物为植物油精炼过程中的下脚料，相对于植物油其价格低廉，且里面的角鲨烯经过精炼过程已得到一次富集，其内角鲨烯含量较高，进而减少了后处理的负荷；

2、植物油脱臭馏出物中维生素E、植物甾醇、角鲨烯的含量均较高，尤其是前两种物质可高达10％，目前对它们的提取分离研究较多，并且许多成果已经实现工业化，但是对于角鲨烯的提取工艺方法及工业化例子在国内外却鲜见报道，本发明采用分子蒸馏与结晶、萃取集成的工艺方法，可得到高浓度角鲨烯产品，一方面该产品可作为化妆品、保健品的添加剂，另一面以该产品为原料再结合柱色谱技术可获得高纯度角鲨烯；

3、本发明在进行分子蒸馏之前，先对原料中的不皂化物进行提取，使原料质量减少至原来的1/5，从而降低了分子蒸馏的负荷，大大减少了分离成本；

4、本发明在获得角鲨烯的同时也分离得到了脱臭馏出物中的其他有用成分，包括：植物甾醇、维生素E、脂肪酸，从而达到了资源的综合利用。

附图说明

图1：原料液相色谱图(测定角鲨烯)；

图2：角鲨烯产品液相色谱图(测定角鲨烯)；

图3：萃取流程图；

图4：工艺流程图。

具体实施方式

以下为本发明的具体实施方式，所述实施方式是为进一步描述本发明，而不是限制本发明。

[实施例1]

从大豆油脱臭馏出物(SODD)中提取角鲨烯，并回收维生素E、植物甾醇

1)不皂化物的制备：取300gSODD(原料液相色谱图见附图1，角鲨烯保留时间为21min)，角鲨烯含量为1.91％、维生素E 4.82％)，1200ml 0.5mol/L的KOH-乙醇溶液于烧瓶中，在90℃加搅拌回流的情况下反应1h，停止反应后在回流管顶部加入500ml蒸馏水，并旋转摇动烧瓶，待冷却后，用300ml正己烷分五次萃取，合并萃取相，再用10％的乙醇水溶液(V_乙醇∶V_水＝1∶9)洗涤萃取相，去碱、去皂，再将洗涤后的萃取相放于冰箱，皂析出去除，100℃条件下用旋转蒸发仪蒸除溶剂，得约60g不皂化物，液相测定其中角鲨烯含量为10.2％，获得的皂酸化后可回收脂肪酸。

2)两级分子蒸馏获得角鲨烯、维生素E粗品：以SODD不皂化物为原料，在蒸发温度为70℃、系统压力0.001mbar、刮膜转速300rpm、进料速度1ml/min的条件下进行第一次分子蒸馏得27.5g重相，其中角鲨烯含量为19.6％，收率为87.8％；以第一次分子蒸馏的馏余物为原料，在蒸发温度为180℃、系统压力0.001mbar、刮膜转速300rpm、进料速度3ml/min的条件下进行第二次分子蒸馏，得到的14.9g馏出物为角鲨烯粗品，其中角鲨烯含量为36.7％，收率为95.7％，生育酚为26.7％。

3)结晶回收甾醇：取第二次分子蒸馏的轻相6g于锥形瓶中，加入丙酮与甲醇(V_丙酮∶V_甲醇＝3∶1)的混合溶液36ml，放于冰箱中4h(温度约为5℃)，后抽滤去得到白色晶体植物甾醇2.47g，纯度达98％以上，将滤液用旋转蒸发仪去除溶剂后得到去甾醇后的角鲨烯样品3.53g，含量为27.6％，收率为99.2％，维生素E含量为50.1％

4)溶剂萃取：将结晶后得到的样品3.53g转移至分液漏斗中，加入甲醇/正己烷混合溶液50ml(V_正己烷∶V_甲醇＝1∶1)，剧烈摇动漏斗，待分层，此步为第一次萃取；取上层正己烷层继续加入25ml甲醇溶液，取下层甲醇层加入25ml正己烷，剧烈摇动漏斗，此时分为两个甲醇层，两个己烷层，此步为第二次萃取；依此类推再用同样方法进行第三次萃取，此时得到四个甲醇层，四个正己烷层，分别合并甲醇层与己烷层，正己烷层旋蒸去除溶剂后得到角鲨烯产品，经高效液相色谱检测含量为73.2％，，谱图见附图2，收率为95.3％；甲醇层旋蒸去除溶剂后可回收维生素E，含量为68.7％

[实施例2]

基本工艺如实施例1，具体操作参数如下：

1)不皂化物的制备：取300gSODD(角鲨烯含量为1.91％、维生素E为4.82％)，600ml1.5mol/L的KOH-乙醇溶液与烧瓶中，在60℃加搅拌回流的情况下反应4h，停止反应后在回流管顶部加入500ml蒸馏水，并旋转摇动三口烧瓶，待冷却后，用300ml正己烷分五次萃取，合并萃取相，再用10％的乙醇水溶液(V_乙醇∶V_水＝1∶9)洗涤萃取相，去碱、去皂，再将洗涤后的萃取相放于冰箱，皂析出去除，100℃条件下用旋转蒸发仪蒸除溶剂，得约60g不皂化物，液相测定其中角鲨烯含量为10.2％，获得的皂酸化后可回收脂肪酸。

2)两级分子蒸馏获得角鲨烯、维生素E粗品：以SODD不皂化物为原料，在蒸发温度为90℃、系统压力0.01mbar、刮膜转速200rpm、进料速度4ml/min的条件下进行第一次分子蒸馏得26.6g重相，其中角鲨烯含量为18.9％，收率为82.1％；以第一次分子蒸馏的馏余物为原料，在蒸发温度为200℃、系统压力0.01mbar、刮膜转速200rpm、进料速度7ml/min的条件下进行第二次分子蒸馏，得到的12.3g馏出物为角鲨烯粗品，其中角鲨烯含量为39.2％，收率为96.2％，生育酚为31.0％。

3)结晶回收甾醇：取第二次分子蒸馏的轻相6g于锥形瓶中，加入丙酮与甲醇(V_丙酮∶V_甲醇＝4∶1)的混合溶液30ml，放于冰箱中6h(温度约为5℃)，后抽滤去得到白色晶体植物甾醇3.42g，将滤液旋蒸去溶剂后得到去甾醇后的样品2.5g，其中角鲨烯含量为46.1％，维生素E含量为63.1％。

4)溶剂萃取：将结晶后得到的样品2.53g转移至分液漏斗中，加入甲醇/正己烷混合溶液50ml(V_正己烷∶V_甲醇＝1∶1)，剧烈摇动漏斗，待分层，此步为第一次萃取；取上层正己烷层继续加入25ml甲醇溶液，取下层甲醇层加入25ml正己烷，剧烈摇动漏斗，此时分为两个甲醇层，两个己烷层，此步为第二次萃取；依此类推再用同样方法进行第三次萃取，此时得到四个甲醇层，四个正己烷层，分别合并甲醇层与己烷层，正己烷层旋蒸去除溶剂后得到角鲨烯产品1.53g，含量为71.2％，收率为94.6％；甲醇层旋蒸去除溶剂后可回收维生素E，含量为70.3％。

[实施例3]

基本工艺如实施例1，具体操作参数如下：

1)不皂化物的制备：取300g菜籽油脱臭馏出物(角鲨烯含量为2.05％、维生素E为4.84％)，900ml 1.5mol/L的KOH-乙醇溶液于烧瓶中，在75℃加搅拌回流的情况下反应2.5h，停止反应后在回流管顶部加入500ml蒸馏水，并旋转摇动三口烧瓶，待冷却后，用300ml石油醚分五次萃取，合并萃取相，再用10％的乙醇水溶液(V_乙醇∶V_水＝1∶9)洗涤萃取相，去碱、去皂，再将洗涤后的萃取相放于冰箱，皂析出去除，100℃条件下用旋蒸仪蒸除溶剂，得约55g不皂化物，液相测定其中角鲨烯含量13.8％，获得的皂酸化后可回收脂肪酸。

2)两级分子蒸馏获得角鲨烯、维生素E粗品：以菜籽油脱臭馏出物不皂化物为原料，在蒸发温度为80℃、系统压力0.005mbar、刮膜转速250rpm、进料速度2.5ml/min的条件下进行第一次分子蒸馏得29g重相，其中角鲨烯含量为23.1％，以第一次分子蒸馏的馏余物为原料，在蒸发温度为190℃、系统压力0.005mbar、刮膜转速250rpm、进料速度5ml/min的条件下进行第二次分子蒸馏，得到的21g馏出物为角鲨烯粗品，其中角鲨烯含量为30.1％，生育酚为34.6％。

3)结晶回收甾醇：取第二次分子蒸馏的轻相6g于锥形瓶中，加入丙酮与甲醇(V_丙酮∶V_甲醇＝3.6∶1)的混合溶液36ml，放于冰箱中5h(温度约为5℃)，后抽滤去得到白色晶体植物甾醇1.1g，将滤液旋蒸去溶剂后得到去甾醇后的角鲨烯样品，含量为36.5％。

4)溶剂萃取：将结晶后得到的样品4.9g转移至分液漏斗中，加入甲醇/正己烷混合溶液50ml(V_正已烷∶V_甲醇＝1∶1)，剧烈摇动漏斗，待分层，此步为第一次萃取；取上层正己烷层继续加入25ml甲醇溶液，取下层甲醇层加入25ml正己烷，剧烈摇动漏斗，此时分为两个甲醇层，两个己烷层，此步为第二次萃取；依此类推再用同样方法进行第三次萃取，此时得到四个甲醇层，四个正己烷层，分别合并甲醇层与己烷层，，正己烷层用旋转蒸发仪去除溶剂后得到角鲨烯产品，含量为68.7％，收率为91％；甲醇层旋蒸去除溶剂后可回收维生素E，含量为52.6％。

本发明提出的从植物油脱臭馏出物中提取角鲨烯并回收维生素E及植物甾醇的方法，已通过实施例进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的制作方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims

1.从植物油脱臭馏出物中提取分离角鲨烯的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)脱臭馏出物不皂化物的制备：取DD油、碱和低级醇溶液，醇溶液体积与DD油质量的比例为2～4、碱的醇溶液浓度为0.5～1.5mol/L；在煮沸回流条件下反应1～4h，停止反应后在回流管顶部加入蒸馏水，并旋转摇动三口烧瓶，待冷却后，用正己烷分五次萃取，合并萃取相，再用10％的乙醇水溶液V(乙醇)∶V(水)＝1∶9洗涤萃取相，去碱、去皂，再将洗涤后的萃取相放于冰箱，去除析出的皂，用旋蒸仪蒸除溶剂得不皂化物；

2.如权利要求1所述的角鲨烯的制备方法，其特征在于皂化所用碱为KOH或NaOH，低级醇为乙醇或甲醇。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的提取不皂化物所用溶剂为正己烷、石油醚或乙醚。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤3)溶剂使用丙酮与甲醇的混合溶液，且V_丙酮∶V_甲醇＝3～4∶1。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于萃取过程为：以3)中第二次萃取后，用同样方法进行第三次萃取，此时得到四个甲醇层，四个正己烷层，分别合并甲醇层与己烷层，正己烷层旋蒸去除溶剂后得到角鲨烯产品，甲醇层旋蒸去除溶剂后可回收维生素E。