CN105884579A - 一种从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法，利用茄尼醇在不同有机溶剂中的溶解度差异，通过溶剂分配比例完成茄尼醇的富集，并利用纯茄尼醇在溶剂中加热时溶解，冷冻时结晶的特点达到纯化，其工艺步骤为：提取→皂化→萃取→脱蜡→脱脂→纯化，最终得到茄尼醇成品；该从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法工艺简单、成本低、实现时间短、效率高、能耗低、易于实现产业化和规模化。
Description
技术领域
本发明属于植物化工技术领域，具体涉及一种从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法。
背景技术
茄尼醇(Solanesol)是植物叶片中普遍存在的一类萜烯类化合物，主要存在于茄科植物中的叶绿体和纤维组织中，以烟叶、马铃薯叶(1.5％左右)和桑叶中含量突出，其在烟叶中的含量高达叶片干重的3％。茄尼醇本身不仅具有抗菌、消炎、和止血的作用，同时对肌营养不良症、心肌功能不全及贫血、糖尿病、高血压、哮喘等症均具有一定的疗效。尤为重要的是，茄尼醇还是合成泛酮类化合物：如辅酶Q10和维生素K2类；抗肿瘤药物，抗溃疡药物以及治疗心脑血管病药物的关键中间体。研究表明许多药物连上茄尼醇这样的链烯基可增加药物的治疗效果如SBD抗癌增效药。
目前，国际市场将辅酶Q10的应用广泛投向化妆品、保健及医药等领域，使辅酶Q10的用量剧增，与此同时，合成辅酶Q10的必需原料高纯度(质量分数＞90％)茄尼醇需求量剧增，使本来紧俏的茄尼醇市场更加供不应求。常用的提取茄尼醇的技术有柱层析法、溶剂提取法、超临界CO2萃取法、超临界流体萃取结合柱色谱和改性超临界分段萃取等方法，以上方法对茄尼醇的提取存在严重的不足：一、溶剂耗量大，造成资源浪费以及环境污染严重；二、产品的提取率和收率较低；三、提取工艺复杂，大规模生产难度大，可操作性不强。
我国是烟草种植的大国，每年烟叶产量为450～500万吨，然而大约25％的烟叶、烟末等不能用于卷烟的下脚料被遗弃，而未被充分利用的废弃烟叶不仅会造成资源的极大浪费，而且传统的处理废弃烟叶的方法也会造成严重的环境污染。
发明内容
本发明的目的在提供一种工艺简单、成本低、实现时间短、效率高、能耗低、易于实现产业化和规模化的从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法。
为了解决上述的问题本发明的采用的技术以及方法如下：
一种从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法，包括以下步骤：
1)取烟叶粉碎成粗粉，加入甲醇-丙酮混合溶剂加热回流提取，甲醇-丙酮的比例为1:9～3:7，减压回收提取溶剂，得浸膏；
2)在浸膏中加入乙醇，搅拌使其溶解，再加入40％氢氧化钾溶液，浸膏与氢氧化钾溶液之比例为95:5～90:10，接着通入氮气置换容器中的空气，并防止空气倒入，最后加热回流皂化1小时，冷却；
3)在皂化液中加入萃取溶剂搅拌萃取，萃取次数为3～6次，每次使用萃取溶剂量为萃取液体积的的1/5～1/2，得浓缩浸膏；
4)在浓缩浸膏中加入丙酮-甲醇混合溶液，丙酮-甲醇的比例为4:6～7:3，并在-10～0℃的条件下放置24小时脱蜡，并趁低温时过滤，滤液减压回收溶剂，得茄尼醇粗品，备用；
5)在脱脂后的浓缩浸膏中加入石油醚溶解，并过中性氧化铝填料、以石油醚-丙酮混合溶液为洗脱剂，石油醚-丙酮的比例为100:1～10:1，收集含茄尼醇洗脱液，减压回收溶剂，浸膏用甲醇-丙酮混合溶液溶解，甲醇-丙酮的比例为1：1，然后在-10～0℃的条件下放置，析出沉淀，沉淀过滤；
6)取茄尼醇粗品加入甲醇-丙酮混合溶液溶解，甲醇-丙酮的比例为1：1，然后在-10～0℃的条件下放置，析出沉淀，沉淀过滤；
7)取步骤5)与步骤6)中的溶液合并，再用丙酮-甲醇混合溶液重复结晶两次，丙酮-甲醇的比例为2：1，得茄尼醇成品。
进一步的，在步骤3)中，所述萃取溶剂为石油醚或正己烷。
进一步的，在步骤3)中，萃取时加入甲醇，加入的甲醇量为萃取溶剂量的30％～50％。
烟叶粉碎，加入甲醇-丙酮混合溶剂，加热回流提取3～6次，减压回收提取溶剂，所得浸膏中加入乙醇，使溶解，加入氢氧化钾，在氮气保护下回流皂化；冷却，皂化液中加入石油醚(或正己烷)萃取，萃取液减压浓缩成膏，加入丙酮-甲醇混合溶液，在低温下(-10～0℃)放置脱蜡，过滤，滤液减压回收溶剂，所得浸膏加入石油醚溶解，过中性氧化铝填料、以石油醚-丙酮为洗脱剂，收集含茄尼醇部分洗脱液，减压回收溶剂，浸膏用甲醇-丙酮混合溶液溶解，在低温下放置，析出沉淀，沉淀过滤，用甲醇-丙酮重结晶，得70％～95％茄尼醇产品。
本发明的有益效果为：避免前期杂质较多时采用柱层析，方法简单，生产成本低，同时缩短制备茄尼醇的工艺时间；采用溶剂分配法纯化，生产实际中可操作性强，适宜规模化生产；茄尼醇回收率可达55％，含量可达70％～95％，有效实现废弃烟叶的综合再利用，提高资源利用率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。
实施例
一种从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法，取烟叶200公斤，粉碎成粗粉，加入甲醇-丙酮(3:7)混合溶剂1200公斤，加热回流提取4次，减压回收提取溶剂，得浸膏34.7公斤。浸膏中加入乙醇200公斤，搅拌使溶解，加入40％氢氧化钾溶液8.68公斤，通入氮气置换容器中空气，调节氮气通入量并持续开启氮气防止空气倒入，加热回流皂化1小时；冷却，皂化液中加入石油醚搅拌萃取三次，每次50公斤，石油醚萃取液减压浓缩得15.8公斤浸膏，加入丙酮-甲醇(4:6)混合溶液50公斤，低温(-10℃)下放置24小时脱蜡，趁低温时过滤，滤液减压回收溶剂，所得浸膏加入石油醚溶解40公斤，过100公斤中性氧化铝填料色谱柱，石油醚-丙酮(～100:25)洗脱，先以先石油醚-丙酮(100:1)、(50:1)、(25:1)、(10:1)各洗脱2倍柱体积，收集含茄尼醇洗脱液。
减压回收溶剂，得茄尼醇粗品4.88公斤，粗品加入丙酮12公斤，搅拌使溶解，加入甲醇12公斤加热使溶解，置于-5℃冷库24小时，过滤，母液减压浓缩至原体积的一半，置于-5℃冷库24小时，过滤；合并所得过滤沉淀，再用丙酮-甲醇(2：1)重复结晶二次，得1.92公斤茄尼醇(含量为91％，收率为54.5％)。
本发明的有益效果为：避免前期杂质较多时采用柱层析，方法简单，生产成本低，同时缩短制备茄尼醇的工艺时间；采用溶剂分配法纯化，生产实际中可操作性强，适宜规模化生产；茄尼醇回收率可达55％，含量可达70％～95％，有效实现废弃烟叶的综合再利用，提高资源利用率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取烟叶粉碎成粗粉，加入甲醇-丙酮混合溶剂加热回流提取，甲醇-丙酮的比例为1:9～3:7，减压回收提取溶剂，得浸膏；
2)在浸膏中加入乙醇，搅拌使其溶解，再加入40％氢氧化钾溶液，浸膏与氢氧化钾溶液之比例为95:5～90:10，接着通入氮气置换容器中的空气，并防止空气倒入，最后加热回流皂化1小时，冷却；
3)在皂化液中加入萃取溶剂搅拌萃取，萃取次数为3～6次，每次使用萃取溶剂量为萃取液体积的的1/5～1/2，得浓缩浸膏；
4)在浓缩浸膏中加入丙酮-甲醇混合溶液，丙酮-甲醇的比例为4:6～7:3，并在-10～0℃的条件下放置24小时脱蜡，并趁低温时过滤，滤液减压回收溶剂，得茄尼醇粗品，备用；
5)在脱脂后的浓缩浸膏中加入石油醚溶解，并过中性氧化铝填料、以石油醚-丙酮混合溶液为洗脱剂，石油醚-丙酮的比例为100:1～10:1，收集含茄尼醇洗脱液，减压回收溶剂，浸膏用甲醇-丙酮混合溶液溶解，甲醇-丙酮的比例为1：1，然后在-10～0℃的条件下放置，析出沉淀，沉淀过滤；
6)取茄尼醇粗品加入甲醇-丙酮混合溶液溶解，甲醇-丙酮的比例为1：1，然后在-10～0℃的条件下放置，析出沉淀，沉淀过滤；
7)取步骤5)与步骤6)中的溶液合并，再用丙酮-甲醇混合溶液重复结晶两次，丙酮-甲醇的比例为2：1，得茄尼醇成品。
2.如权利要求1所述的从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法，其特征在于：在步骤3)中，所述萃取溶剂为石油醚或正己烷。
3.如权利要求1所述的从废弃烟叶中提取茄尼醇的方法，其特征在于：在步骤3)中，萃取时加入甲醇，加入的甲醇量为萃取溶剂量的30％～50％。
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- 2016-05-13 CN CN201610316518.5A patent/CN105884579A/zh active Pending
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