CN107739296B - 一种从茶油中收集油酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种从茶油中收集油酸的方法。该方法包括以下步骤：1)使茶油与碱性醇‑水进行催化水解反应；2)将1)中获得的产物经脱色后，使用液相色谱分离，收集油酸；其中，所述液相色谱分离中流动相为水、甲醇、乙醇，乙腈中的一种或几种；所述液相色谱分离中色谱柱固定相为C8、聚合物基质或C18。本发明采用来源于天然植物的茶油为原料，经过水解反应、脱色以及液相色谱分离可制得纯度99％以上的油酸。本发明的方法使用液相色谱完成分离纯化，操作简单，所得油酸含量高，质量稳定，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及油脂提取加工领域，更具体地，涉及一种从茶油中收集油酸的方法。
背景技术
油酸学名顺式-9-十八碳烯酸，在自然界中，油酸与其他脂肪酸一起以甘油酯的形式存在于一切动植物油脂中，在动物油脂中含量约占40-50％左右，在植物油脂中变化较大，其中以茶油中含量最高，可达80％以上。
油酸是一种重要的有机化工原料，经环氧化可生产环氧油酸酯，用作塑料增塑剂，经氧化可生成壬二酸，是聚酰胺树脂的原料。油酸还可以用于制润滑剂、油膏、塑料增塑剂、工程塑料、合成纤维、尼龙8及9号原料，也可以作生产合成洗涤剂、高级香皂、软麻剂、金属选矿用浮油捕收剂、文教打字蜡纸、圆珠笔油溶剂和油酸盐。
由于油酸的结构和亚油酸、亚麻酸等多烯脂肪酸相近，使其难于与这些脂肪酸分离，且因其热稳定性差，在提纯分离的过程中受多种因素的干扰，故高纯油酸较难获得。但随着生物及制药技术的发展，高纯油酸的生理、药理作用受到关注，市场需求量大幅增长。这对我国油酸生产企业而言，既是机遇又是挑战。开发先进的高纯油酸生产技术将很有必要。
发明内容
为了提高茶油中油酸的提取率，本发明提供了一种从茶油中收集油酸的方法，该方法提取得到的油酸含量可达到99％以上，成本低廉，适合工业化生产。
本发明提供的一种从油中提取油酸的方法，包括以下步骤：
1)使茶油与碱性醇-水进行催化水解反应；
2)将1)中获得的产物经脱色后，使用液相色谱分离，收集油酸；其中，所述液相色谱分离中流动相为水、甲醇、乙醇，乙腈中的一种或几种；所述液相色谱分离中色谱柱固定相为C8、聚合物基质或C18。
本发明将茶油与碱性醇-水进行催化水解反应，将反应得到的产物经过液相色谱分离，即可得到纯度和产量均较高的油酸。
本发明中使用的液相色谱分离中流动相为水、甲醇、乙醇，乙腈中的一种或几种，优选为甲醇、乙腈和水，进一步优选地，甲醇/乙腈/水的体积比为70-90:15-5:15-5，进一步优选地，甲醇/乙腈/水的体积比为80:10:10。
在本发明一个优选实施方式中，液相色谱分离中脱色后的产物与流动相的体积比为1:5。
在本发明一个优选实施方式中，液相色谱分离中制备液进样量为60-6000ml/次，流动相流速为60-60000ml/min。优选地，制备液进样量100-1000ml/次，流动相流速为150-2000ml/min。进一步优选地，制备液进样量250-400ml/次，流动相流速为300-500ml/min。
在本发明一个优选实施方式中，步骤1)具体为：
将碱性醇-水溶液与茶油按重量比为0.5-5混合均匀，回流1-10h，调节反应液水层pH为3-4后，分出油层，水洗至中性，干燥。
其中，碱性醇中碱可以为氢氧化钠、氢氧化钾或乙醇钠。碱的含量优选为2-15％，基于茶油的质量。碱性醇中醇优选为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇中的一种或几种，优选为甲醇。
其中，碱性醇-水溶液与茶油的重量比优选为2-4，进一步优选为3.3-3.5。
其中，可以使用本领域中常用的干燥剂对产物进行干燥，可以向中性溶液中加无水硫酸钠干燥，加热搅拌至澄清透明。
在本发明一个优选实施方式中，步骤2)中将1)中获得的产物脱色具体为：
将步骤1)中获得的产物与0.5-10％活性白土混合，加入溶剂回流10-90min，抽滤，回收溶剂。
其中，活性白土与步骤1)中获得的产物的用量比优选为0.5-3％。其中，在脱色中溶剂优选为石油醚、正己烷、乙酸乙酯中的一种或几种。回流的温度可以根据所用的溶剂来确定。
其中，本发明中优选使用过氧化值为0.2-0.4的脱色后产物使用液相色谱分离。
在本发明一个优选实施方式中，本发明的方法包括：
(1)水解反应：将碱性醇-水溶液与茶油混合均匀，回流1-10小时。调节反应液水层pH为3-4，分出水层。油层水洗至中性后干燥；
(2)脱色降过氧化值：步骤(1)获得的产物与0.5-10％活性白土混合，再加入1-10倍溶剂，回流10-90min，抽滤除去活性白土，回收溶剂，得到混合脂肪酸；
(3)制备液相色谱分离：步骤(2)中的混合脂肪酸与制备液相流动相按1:5体积比混合，经制备液相色谱分离，收集油酸。
其中，步骤(2)中混合脂肪酸的过氧化值优选为0.2-0.4。
本发明取得的积极效果是：
使用本发明的方法得到的油酸成品纯度大于99％，性质稳定，提取工艺简单，易于工业化生产。
附图说明
图1为根据本发明实施例中原料茶油脂肪酸组成分析图谱；
图2为根据本发明实施方式中油酸液相制备图谱；
图3为根据本发明实施例1中成品油酸气相分析图谱。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规技术手段。若未特别指明，实施例中所用的试剂为市售，实施例中的“收率”为质量百分比。
本发明使用的原料茶油的组成如表1所示，下表中序号1-6依次对应于图1中色谱图中各保留时间处所示峰，其中保留时间4.838min处为油酸的峰，保留时间3.099min处为棕榈酸的峰，保留时间5.196min处为亚油酸的峰。
表1原料茶油的气相检测图谱
实施例1
水解反应：将30g氢氧化钠与300g甲醇水溶液混合均匀，加入100g茶油，回流反应4小时，反应完成后向反应液中缓慢加入6mol/L的盐酸，使反应液分层，pH值为4，分液取油层，水洗至中性后无水硫酸钠干燥即可，水解后得到90g茶油脂肪酸油，收率90％。
脱色降过氧化值：取1.8g活性白土与上步水解反应的油混匀，加入90g的石油醚，40℃回流搅拌30min，抽滤除去白土，回收溶剂得到85g处理后的脂肪酸，此步骤收率为94％，颜色较浅，过氧化值0.2。
高效液相色谱分离：将上步处理后的茶油脂肪酸，配成500mg/ml的待制备液，使用Hedea ODS-2色谱柱进行纯化，色谱柱规格为30mm*250mm，C18作为固定相，流动相：甲醇/乙腈/水为80:10:10(V/V/V)，进样250ml制备液，运行流速为300ml/min，检测波长为204nm，根据紫外信号接收50-60min的油酸峰，旋蒸回收溶剂，干燥即可得到高纯油酸，纯度为99.45％，制备收率为72％。其中，制备得到的油酸液相制备图谱如图2所示，成品油酸气相分析图谱如图3所示，在图3中，保留时间5.071min处为油酸的峰，其它杂质峰几乎不可见。
实施例2：
水解反应：将30g氢氧化钠与300g甲醇水溶液混合均匀，加入100g茶油，回流反应3小时，反应完成后向反应液中缓慢加入6mol/L的盐酸，使反应液分层，pH值为4，分液取油层，水洗至中性后无水硫酸钠干燥即可，水解后得到92g茶油脂肪酸油，收率92％。
脱色降过氧化值：取2g活性白土与上步水解反应的油混匀，加入92g的石油醚，40℃回流搅拌30min，抽滤除去白土，回收溶剂得到87g处理后的脂肪酸，此步骤收率为95％，颜色较浅，过氧化值0.4。
高效液相色谱分离：将上步处理后的茶油脂肪酸，配成500mg/ml的待制备液，使用Hedea ODS-2色谱柱进行纯化，色谱柱规格为30mm*250mm，C18作为固定相，流动相：甲醇/乙腈/水为80:10:10(V/V/V)，进样400ml制备液，运行流速为500ml/min，检测波长为204nm，根据紫外信号接收50-60min的油酸峰，旋蒸回收溶剂，干燥即可得到高纯油酸，纯度为99.74％，收率为75％。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。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)
1.一种从茶油中收集油酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)使茶油与碱性醇-水进行催化水解反应；
2)将1)中获得的产物经脱色后，使用液相色谱分离，收集油酸；其中，所述液相色谱分离中流动相为甲醇、乙腈和水，甲醇/乙腈/水的体积比为80:10:10；所述液相色谱分离中色谱柱固定相为C8、聚合物基质或C18；所述液相色谱分离中制备液进样量为250-400ml/次，流动相流速为300-500ml/min；
所述脱色后产物的过氧化值为0.2-0.4。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液相色谱分离中脱色后的产物与流动相的体积比为1:5；所述色谱固定相为C18。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：
将碱性醇-水溶液与茶油按重量比为0.5-5混合均匀，回流1-10h，调节反应液水层pH为3-4后，分出油层，水洗至中性，干燥。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述碱性醇中碱为氢氧化钠、氢氧化钾或乙醇钠，所述碱的含量为2-15％；所述碱性醇中醇为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中将1)中获得的产物脱色具体为：
将步骤1)中获得的产物与0.5-10％活性白土混合，加入溶剂回流10-90min，抽滤，回收溶剂。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述活性白土与所述步骤1)中获得的产物的用量比为0.5-3％；所述溶剂为石油醚、正己烷、乙酸乙酯中的一种或几种。
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