CN103848841B - 采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法。它以废弃的甘草渣为原料，经过提取、去杂质和吸附的工艺流程，最后得光草甘定成品。本发明的优点是利用废弃的甘草废渣来提取高纯度的光甘草定，使废弃的资源的得到了再利用，使光甘草定的成本得到了大幅降低；在本发明中采用混合溶剂提取，使光甘草定的提取率达到最大化，产量大幅提高；而且采用常温提取，生产过程中易操作，提出来的杂质少，光甘草定含量高，减少溶剂的挥发性，提高了生产中的安全性和降低了成本；对以前用硅胶柱或多种溶剂反复萃取的纯化过程，解决了产量少、生产量少的问题，大幅度的简化了纯化的过程，利于工业推广生产；在产品的收率上有较大的提高。

Description

采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法
技术领域
本发明涉及一种采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法。
背景技术
光甘草定是一种脂溶性化合物，分子式：C20H20O4，分子量：324.36。它主要应用于化妆品美白方面，另外在健康食品领域也开始使用。主要是减肥食品，2011年已经通过欧盟和美国相关部门批准，开始使用到健康食品中，阻止减肥过程中的反弹。
目前国内现用的此类产品生产方法的专利有ZL200410079233.1和ZL200510023860.8。
专利ZL2004710079233.1主要方法采用单一溶剂加热回流提取，过滤、洗涤、浓缩、减压干燥得粗品，再上硅胶柱用多种溶剂洗脱得光甘草定≤40%。此专利的主要问题是采用单一溶剂提取，并使用加热回流方式，单一溶剂对提取甘草中的光甘草定有一定局限性，使光甘草定的提取率没有达到最高值。一般单一溶剂的提取率不会超过85%。使用加热回流方式提取最大的缺点：1.甘草原料经过加热后有许多不需要的杂质大量被提取出来，对下一步工序带来许多生产上的麻烦，主要是给上硅胶柱分离造成工艺流程加长，工艺流程加长会使生产周期加长，生产效率降低。使用溶剂量加大，造成生产成本增加。2.此专利提取过程中使用的都是易燃、易挥发的有机溶剂，在常温下有机溶剂就可挥发，在经过加热更加加大了挥发性，在生产过程中的安全带来了许多隐患，给生产过程中的操作也带来了许多不便。
专利ZL200410079233.1中也采用渗漏法提取甘草，原料与溶剂比为1：5或1：7，我们经过实践此方法不通，主要是使用溶剂量过少，大量的光甘草定没有被提取出来，还在甘草原料中，这就好像洗衣服，在清洗衣服的过程中，用少量的清水从衣服上渐渐地流下来。衣服上的洗涤剂类产品是很难清洗干净，必须要用大量的清水才可以把衣服中的洗涤剂类冲洗干净，经过我们大量实验证明要用原料的50倍以上溶剂方可提取干净。这样溶剂使用量过大，生产周期太长，产品成本过高。
专利ZL200410079233.1中纯化工艺采用粗品上硅胶柱分离方式，此方法在大批量工业生产较难使用，硅胶柱分离时间较长，一般大批量生产难以应用，硅胶柱在实验室做试验时使用较多，最主要的问题是产量太少，在生产量小，如生产公斤级以下产量可以使用，在月产量在50公斤或更大的生产规模无法实现。月产量只有几十公斤的规模，不符合工业化生产的要求。而且分离过程中溶剂消耗也非常大，根据我们试验得到的数据，生产一公斤40%的光甘草定要消耗溶剂260KG和硅胶140KG，这样导致生产成本太高。
专利ZL200510023860.8专利中使用的三种提取工艺最大的问题还是因为使用单一溶剂提取，没有使提取率最大化，提取率不高，所提取出来的光甘草定收率低。此专利在用乙醇和乙酸乙酯溶剂提取后粗品光甘草定收率在0.54-0.66%之间，90%光甘草定也只有0.173-0.21%之间。此数据显示收率偏低。另外ZL200510023860.8中提到使用水作为溶剂进行提取，在我们实践中此方法行不通，光甘草定是一种脂溶性化合物，在冷水和热水中都是不溶解的，我们使用的提取光甘草定的原料，就是甘草原料用热水提取以后的甘草渣，。热水提取的产品称为甘草提取物（又称甘草浸膏），是中药厂的一种药品原料，甘草提取物中是不含光甘草定的。
而且专利ZL200410079233.1和专利ZL200510023860.8的生产方法中所采用的原料均为甘草，这样生产工艺后的甘草废渣通常就被丢掉了，这对甘草中最主要的成分甘草酸资源是一种很大的浪费，并且在生产光甘草定时还要处理除去粗提取物种中的甘草酸成分，而且不利于成本的控制。
发明内容
本发明提出了一种采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，它能够有效地克服现有技术中的不足，利用废弃的甘草废渣来提取高纯度的光甘草定，使废弃的资源的得到了再利用，使光甘草定的成本得到了大幅降低；在本发明中采用混合溶剂提取，使光甘草定的提取率达到最大化，产量大幅提高；而且采用常温提取，生产过程中易操作，提出来的杂质少，光甘草定含量高，减少溶剂的挥发性，提高了生产中的安全性和降低了成本；对以前用硅胶柱或多种溶剂反复萃取的纯化过程，解决了产量少、生产量少的问题，大幅度的简化了纯化的过程，利于工业推广生产；同时在产品的收率上有较大的提高。
本发明的技术方案是这样实现的：一种采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，它以废弃的甘草渣为原料，经过提取、去杂质和吸附的工艺流程，最后得光草甘定成品。
（1）提取：
采用由甲醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯两两混合的混合溶剂进行提取，所述混合溶剂为甲醇和乙酸乙酯按体积比3-10:90-97混合而成或由氯仿和甲醇按体积比5-15:85-95混合而成或由丙酮和氯仿按体积比5-15:85-95混合而成。所述的提取工艺流程采用两次提取：第一次提取，提取物与混合溶剂重量比为1：3-6，提取1.5-4h，提取时开启搅拌器，使物料在动态下进行提取，提取完成后，将溶液过滤，得第一次提取液；然后加入第二次提取混合溶剂，这次的提取物与混合溶剂重量比为1：3-6，提取1.5-3h，提取完成后，将溶液过滤，得第二次提取液。
在此提取过程中全部采用冷提取，即在常温下提取。常温下提取的优点是生产过程中易操作，提出来的杂质少，光甘草定含量高，冷提取减少溶剂的挥发性，提高了生产中的安全性，还减少溶剂浪费降低成本。
（2）去杂质：
分为浓缩加水分离除杂质和酸碱溶解分离除杂质两个步骤：
a、其中浓缩加水分离除杂质是合并提取工艺流程中的两次提取液进行浓缩，在浓缩液体积减少到浓缩前液体的40-60%时，向余下的浓缩液中加入纯水，继续浓缩，加入纯水的量为浓缩液在浓缩前总体积的70-90%；浓缩液中的溶剂全部被回收，然后将浓缩液趁热过滤，液体为杂质；
b、其中酸碱溶解分离除杂质是将过滤下来的固体物放入带搅拌器的反应釜中，按固体重量的8-15倍加入纯水升温，温度控制在50-70℃,并随之加入5-15%浓度的NaOH溶液，PH值控制在10-11之间，停止加NaOH溶液，继续搅拌反应釜1-2小时后，停止反应釜，放置2-4小时降温，过滤溶液，固体为杂质；液体再放入另一反应釜设备中，在搅拌下随之加入5%-15%浓度的HCl溶液，控制PH值在1-2之间后停止加入HCl溶液,继续搅拌反应釜1-2小时，停止反应釜，放置1-2小时，过滤液体，液体为杂质；再重复上述酸碱溶解分离除杂质的工艺，但其中加入NaOH溶液的PH值控制在9.5-10.5之间，而加入HCI溶液的PH值控制在1.5-2.5之间。最后过滤液体，液体为杂质。
（3）吸附：
吸附工艺流程为将除杂质后得到的固体用85-95%乙醇全部溶解，加入乙醇量为固体重量的1.5-5倍，溶解后的溶液，再加入纯水，加入纯水量为乙醇重量的7.5-25倍，然后用大孔吸附树脂，树脂吸附饱和后，用清水洗涤，再用60-80%浓度的乙醇溶剂进行解吸，洗脱吸附在树脂上的光甘草定，将解吸后的液体经过浓缩、干燥，即可得到含量60%以上的浅黄色光甘草定固体粉末。
在吸附工艺后得到的含量60%以上的浅黄色光甘草定固体粉末还可以经过重结晶得到含量80%或90%以上的光甘草定成品。
本发明的有益效果在于：
（1）利用废弃的甘草废渣来提取高纯度的光甘草定，使废弃的资源的得到了再利用，使光甘草定的成本得到了大幅降低；
（2）在本发明中采用混合溶剂提取，使光甘草定的提取率达到最大化，产量大幅提高；而且采用常温提取，生产过程中易操作，提出来的杂质少，光甘草定含量高，冷提取减少溶剂的挥发性，提高了生产中的安全性，还减少溶剂浪费降低成本；
（3）本发明中的除杂质工序采取浓缩加水分离除杂质和酸碱溶解法除杂质两个步骤，解决了以前用硅胶柱或多种溶剂反复萃取的纯化过程，同时解决了产量少、生产量少的问题，大幅度的简化了纯化的过程，利于工业推广生产；
（4）本发明在产品的收率上有较大的提高，应用混合溶剂提取，提取率已达到4.68%，比ZL200510023860.8的浸膏平均收率为3.69%，本发明的浸膏平均收率为4.68%，高出0.99%点；光甘草定的粗品收率也有较大提高，本发明生产过程中粗品的平均收率在20.97%，而ZL200510023860.8的平均收率为17.81%，高出了3.16%点；最后产品光甘草定的平均收率可达0.699%，检测含量都在60%以上。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，它以废弃的甘草渣为原料，经过提取、去杂质和吸附的工艺流程，最后得光草甘定成品。
（1）提取：
取甘草渣原料（甘草渣的水份含量为5%左右）500kg投入6M3不锈钢提取罐中，进行第一次提取，加入100kg甲醇和1900kg乙酸乙酯的混合溶液，浸泡30分钟后，开启搅拌器，在动态常温下提取2.5小时，将溶液过滤，得第一次提取液；再向提取罐中加入75kg甲醇和1425kg乙酸乙酯的混合溶液，进行第二次提取，再提取2小时，将溶液过滤，得第二次提取液。
此提取过程都在常温下提取。
（2）去杂质：
分为浓缩加水分离除杂质和酸碱溶解分离除杂质两个步骤：
a、其中浓缩加水分离除杂质是合并提取工艺流程中的两次提取液进行浓缩，此时检测可得浸膏23.05kg，在浓缩液体积减少到浓缩前液体的40%-60%时，向余下的浓缩液中逐步加入纯水，继续浓缩，加入纯水的量为浓缩液在浓缩前总体积的70%-90%；浓缩液中的溶剂全部被回收，然后将浓缩液趁热过滤，液体为杂质，得18.61kg的固体；
b、其中酸碱溶解分离除杂质是将过滤下来的固体物放入带搅拌器的反应釜中，加入纯水148.88kg升温，温度控制在50℃,并随之加入5%浓度的NaOH溶液，PH值控制在10，停止加NaOH溶液，继续搅拌反应釜1小时后，停止反应釜，放置2小时降温，过滤溶液，固体为杂质；液体再放入另一反应釜设备中，在搅拌下随之加入5%浓度的HCl溶液，控制PH值在1后停止加入HCl溶液,继续搅拌反应釜1小时，停止反应釜，放置1小时，过滤液体，液体为杂质；
重复上述b步骤的酸碱溶解分离除杂质工艺，其中加入NaOH溶液的PH值控制在9.5之间，而加入HCI溶液的PH值控制在1.5之间，最后过滤液体，液体为杂质，得11.27kg的固体。
（3）吸附：
吸附工艺流程为将除杂质后得到的固体用85%浓度的乙醇全部溶解，加入乙醇16.905kg，溶解后的溶液，再加入纯水126.8kg，然后上大孔吸附树脂，采用日本SP大孔吸附树脂，树脂吸附饱和后，用清水洗涤，再用60%浓度的乙醇溶剂进行解吸，洗脱吸附在树脂上的光甘草定，将解吸后的液体经过浓缩、干燥，即可得到含量67.8%的浅黄色光甘草定固体粉末3.61kg，产品收率为0.722%。
实施例2：
一种采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，它以废弃的甘草渣为原料，经过提取、去杂质和吸附的工艺流程，最后得光草甘定成品。
（1）提取：
取甘草渣原料（甘草渣的水份含量为5%左右）500kg投入6M3不锈钢提取罐中，进行第一次提取，加入200kg氯仿和1800kg甲醇的混合溶液，浸泡30分钟后，开启搅拌器，在动态常温下提取3.0小时，将溶液过滤，得第一次提取液；再向提取罐中加入150kg氯仿和1350kg甲醇的混合溶液，进行第二次提取，再提取2.5小时，将溶液过滤，得第二次提取液。
此提取过程都在常温下提取。
（2）去杂质：
分为浓缩加水分离除杂质和酸碱溶解分离除杂质两个步骤：
a、其中浓缩加水分离除杂质是合并提取工艺流程中的两次提取液进行浓缩，此时检测可得浸膏25.24kg，在浓缩液体积减少到浓缩前液体的50%时，向余下的浓缩液中逐步加入纯水，继续浓缩，加入纯水的量为浓缩液在浓缩前总体积的80%；浓缩液中的溶剂全部被回收，然后将浓缩液趁热过滤，液体为杂质，得18.75kg的固体；
b、其中酸碱溶解分离除杂质是将过滤下来的固体物放入带搅拌器的反应釜中，加入纯水187.5kg升温，温度控制在60℃,并随之加入10%浓度的NaOH溶液，PH值控制在10.5左右，停止加NaOH溶液，继续搅拌反应釜1.5小时后，停止反应釜，放置3小时降温，过滤溶液，固体为杂质；液体再放入另一反应釜设备中，在搅拌下随之加入10%浓度的HCl溶液，控制PH值在1.5后停止加入HCl溶液,继续搅拌反应1.5小时，停止反应，放置1.5小时，过滤液体，液体为杂质；重复上述的酸碱溶解分离除杂质工艺，其中加入NaOH溶液的PH值控制在10.0，而加入HCI溶液的PH值控制在2.0，最后过滤液体，液体为杂质，得11.97kg的固体。
（3）吸附：
吸附工艺流程为将除杂质后得到的固体用90%浓度的乙醇全部溶解，加入乙醇35.91kg，溶解后的溶液，再加入纯水538.65kg，然后上大孔吸附树脂，采用日本SP大孔吸附树脂，树脂吸附饱和后，用清水洗涤，再用70%浓度的乙醇溶剂进行解吸，洗脱吸附在树脂上的光甘草定，将解吸后的液体经过浓缩、干燥，即可得到含量66.9%的浅黄色光甘草定固体粉末3.39kg，产品收率为0.678%。
实施例3：
一种采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，它以废弃的甘草渣为原料，经过提取、去杂质和吸附的工艺流程，最后得光草甘定成品。
（1）提取：
取甘草渣原料（甘草渣的水份含量为5%左右）500kg投入6M3不锈钢提取罐中，进行第一次提取，加入1700kg氯仿和300kg丙酮的混合溶液，浸泡30分钟后，开启搅拌器，在动态常温下提取4.0小时，将溶液过滤，得第一次提取液；再向提取罐中加入1275kg氯仿和225kg丙酮的混合溶液，进行第二次提取，再提取3.0小时，将溶液过滤，得第二次提取液。
此提取过程都在常温下提取。
（2）去杂质：
分为浓缩加水分离除杂质和酸碱溶解分离除杂质两个步骤：
a、其中浓缩加水分离除杂质是合并提取工艺流程中的两次提取液进行浓缩，此时检测可得浸膏21.95kg，在浓缩液体积减少到浓缩前液体的60%时，向余下的浓缩液中逐步加入纯水，继续浓缩，加入纯水的量为浓缩液在浓缩前总体积的90%；浓缩液中的溶剂全部被回收，然后将浓缩液趁热过滤，液体为杂质，得16.48kg的固体；
b、其中酸碱溶解分离除杂质是将过滤下来的固体物放入带搅拌器的反应釜中，加入纯水247.2kg升温，温度控制在70℃,并随之加入15%浓度的NaOH溶液，PH值控制在11.0左右，停止加NaOH溶液，继续搅拌反应釜2.0小时后，停止反应釜，放置4.0小时降温，过滤溶液，固体为杂质；液体再放入另一反应釜设备中，在搅拌下随之加入15%浓度的HCl溶液，控制PH值在2.0后停止加入HCl溶液,继续搅拌反应釜2.0小时，停止反应釜，放置2.0小时，过滤液体，液体为杂质；重复上述的酸碱溶解分离除杂质工艺，其中加入NaOH溶液的PH值控制在10.5，而加入HCI溶液的PH值控制在2.5，最后过滤液体，液体为杂质，得10.13kg的固体。
（3）吸附：
吸附工艺流程为将除杂质后得到的固体用90%浓度的乙醇全部溶解，加入乙醇50.65kg，溶解后的溶液，再加入纯水1266.25kg，然后上大孔吸附树脂，采用日本SP大孔吸附树脂，树脂吸附饱和后，用清水洗涤，再用80%浓度的乙醇溶剂进行解吸，洗脱吸附在树脂上的光甘草定，将解吸后的液体经过浓缩、干燥，即可得到含量68.0%的浅黄色光甘草定固体粉末3.48kg，产品收率为0.697%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，其特征在于：它以废弃的甘草渣为原料，经过提取、去杂质和吸附的工艺流程，最后得光甘草定成品；
所述的去杂质的工艺流程分为浓缩加水分离除杂质和酸碱溶解分离除杂质：
其中浓缩加水分离除杂质是合并提取工艺流程中的两次提取液进行浓缩，在浓缩液体积减少到浓缩前液体的40-60％时，向余下的浓缩液中加入纯水，继续浓缩，直到浓缩液中的溶剂全部被回收，然后将浓缩液趁热过滤，液体为杂质；
其中酸碱溶解分离除杂质是将过滤下来的固体物放入带搅拌器的反应釜中，按固体重量的8-15倍加入纯水升温，温度控制在50-70℃,并随之加入5-15％浓度的NaOH溶液，pH值控制在10-11之间，停止加NaOH溶液，继续搅拌反应釜1-2小时后，停止反应釜，放置2-4小时降温，过滤溶液，固体为杂质；液体再放入另一反应釜设备中，在搅拌下随之加入5-15％浓度的HCl溶液，控制pH值在1-2之间后停止加入HCl溶液,继续搅拌反应釜1-2小时，停止反应釜，放置1-2小时，过滤液体，液体为杂质；重复上述酸碱溶解分离除杂质工艺，其中加入NaOH溶液的pH值控制在9.5-10.5之间，而加入HCl溶液的pH值控制在1.5-2.5之间，最后过滤液体，液体为杂质。
2.根据权利要求1所述的采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，其特征在于：所述的提取工艺流程采用由甲醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯两两混合的混合溶剂进行提取。
3.根据权利要求2所述的采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，其特征在于：所述混合溶剂为甲醇和乙酸乙酯按体积比3-10:90-97混合而成或由氯仿和甲醇按体积比5-15:85-95混合而成或由丙酮和氯仿按体积比5-15:85-95混合而成。
4.根据权利要求3所述的采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，其特征在于：所述的提取工艺流程采用两次提取：第一次提取，提取物与混合溶剂重量比为1：3-6，提取2.5-4h，提取时使物料在动态下进行提取，提取完成后，将溶液过滤，得第一次提取液；然后加入第二次提取溶剂，这次的提取物与混合溶剂重量比为1：3-6，提取1.5h-3h，提取完成后，将溶液过滤，得第二次提取液。
5.根据权利要求1所述的采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，其特征在于：所述浓缩加水分离除杂质时，加入纯水的量为浓缩液在浓缩前总体积的70％-90％。
6.根据权利要求1所述的采用新技术从甘草废渣中提取高纯度光甘草定的方法，其特征在于：所述的吸附工艺流程为将除杂质后得到的固体用浓度为85-95％乙醇全部溶解，加入乙醇量为固体重量的1.5-5倍，溶解后的溶液，再加入纯水，加入纯水量为乙醇重量的7.5-25倍，然后用大孔吸附树脂，树脂吸附饱和后，用清水洗涤，再用60-80％浓度的乙醇溶剂进行解吸，洗脱吸附在树脂上的光甘草定，将解吸后的液体经过浓缩、干燥，得浅黄色光甘草定固体粉末。
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