CN111253458B - 一种从生产天然阿魏酸过程中产生的废渣中提取豆甾醇的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从生产天然阿魏酸过程中产生的废渣中提取豆甾醇的方法，包括以下步骤：1)脱脂脱色、2)热溶中和、3)脱色、4)分步析晶、5)溶剂析晶、6)柱层析精制。所述豆甾醇含量≥99％，颜色为纯白色。本发明通过以含谷维素的皂脚为原料制备天然阿魏酸产生的废渣为原料，提取高附加值的豆甾醇实现了回收利用，变废为宝；利用分步析晶、溶剂析晶与硝酸银络合硅胶柱层析联用技术，实现豆甾醇与环木菠萝(烯)醇、β‑谷甾醇、菜油甾醇等其他生物活性成分的分离，从而得到高纯度产品。本发明的工艺，具有高效、实用的优点，综合利用生产天然阿魏酸过程中谷维素水解产生的废渣，适合制备高纯度豆甾醇。

Description

一种从生产天然阿魏酸过程中产生的废渣中提取豆甾醇的 方法

技术领域

本发明属于植物提取分离技术领域，涉及一种提取豆甾醇的方法，具体涉及一种从生产天然阿魏酸过程中谷维素水解产生的废渣中提取豆甾醇的方法。

背景技术

工业上生产阿魏酸有2种方法：一是化学合成法，二是谷维素水解法。至于其他方法，虽然有很多报导，但在实际生产中未有应用。

工业上生产天然阿魏酸是以一定含量的来自米糠的谷维素为原料，经高温浓碱水溶液皂化和精制而得，或经碱醇水解(皂化)和精制而得。这样制备的天然阿魏酸符合出口的规定：欧美日等国和地区要求天然阿魏酸必须来自米糠，才认定是天然的；产品能通过同位素测试的天然度鉴定，即活性C14、氢同位素²H/¹Hδ、碳同位素¹³C/¹²Cδ测试达标。目前国内大量出口的阿魏酸是天然阿魏酸，主要是因为中国是世界稻米主产国，具有众多大型米糠油脂厂，从而具有绝对优势的谷维素资源；欧美日等国家和地区主要用天然阿魏酸为原料，通过微生物发酵工艺制备世界香料之王——天然香兰素，部分用于医药行业，少量用来制备高端化妆品。

国内以米糠来源的谷维素制备天然阿魏酸的专利技术所涉及的主要工艺：

1、申请号CN201010169724.0，公开了一种从米糠油加工的废弃物中分离提取含量≥98％的天然阿魏酸的工艺，其特征是：它以米糠油加工过程所产生的废弃物为原料，经乙醇洗涤→皂化及过滤→酸化及过滤→乙醇溶解及过滤→离子交换树脂精制→脱色→浓缩→抽滤→真空干燥制得天然阿魏酸含量≥98％的白色粉末产品。

2、申请号CN201310531556.9，公开了一种从加工米糠油的下脚料中提取≥98％天然阿魏酸的工艺，它以加工米糠油的下脚料为提取原料，经正已烷脱脂和脱色，80％以上食用乙醇去味；然后用一定浓度和温度的氢氧化钠水溶液皂化2次，不锈钢滤网自然过滤，再用稀硫酸调节皂化液，抽滤；沉淀用稀碱调节pH为9～10，经离子交换树脂精制，洗脱杂质后用碱性乙醇解吸，脱色，过滤；滤液过树脂柱，去除有害的金属离子；流出液采用渗透汽化膜技术分离乙醇以及产品重析晶，析晶产品经水洗、抽滤以及真空干燥得到。

3、申请号CN201911358319.0，公开了一种以含谷维素的皂脚为原料制备天然阿魏酸的方法，包括以下步骤：碱醇热溶过滤、酸沉分离、常温有机溶剂脱色、碱醇热回流水解、冷析分离、酸化冷置除盐、超滤膜精制、氧化铝脱色、回收溶剂与固液分离、干燥等制备天然阿魏酸。

上述专利申请的技术均涉及到谷维素的皂化和/或水解，当谷维素皂化和/或水解成天然阿魏酸以后，天然阿魏酸盐溶解于碱液或碱醇溶液中，水解废渣不溶于碱液或放冷后在碱醇溶液中析出，通过过滤可将天然阿魏酸盐和水解废渣分离，从而得到生产天然阿魏酸的废渣。这部分废渣往往被生产天然阿魏酸的企业扔掉处理，一方面浪费资源，另一方面也有节能环保的压力。

现对谷维素和阿魏酸作一简要说明。

1、谷维素(Oryzanol)

存在于米糠油中，系以三萜(烯)醇为主体的阿魏酸酯的混合物，谷维素主要由环木菠萝醇类阿魏酸酯和甾醇类阿魏酸酯组成。

(1)环木菠萝醇类阿魏酸酯在谷维素中含量大约为75％～80％。主要组成及占比：1)24-亚甲基环木菠萝醇阿魏酸酯，含量35％～40％；2)环木菠萝烯醇阿魏酸酯，含量25％～30％；3)环木菠萝醇阿魏酸酯，含量8％～10％；4)环米糠醇阿魏酸酯，含量2％～3％；5)24-甲基环木菠萝醇阿魏酸酯；6)24-甲基环木菠萝醇烯醇阿魏酸酯；7)25-氧基环木菠萝醇阿魏酸酯；8)25-羟基甲基环木菠萝醇阿魏酸酯。

(2)甾醇类阿魏酸酯在谷维素中含量大约为15％～20％。主要组成及占比：1)菜油甾醇阿魏酸酯，含量为10％～12％；2)β-谷甾醇阿魏酸酯，含量6％～8％；3)豆甾醇阿魏酸酯，含量为1％～2％；4)γ-谷甾醇阿魏酸酯，含量极微；5)二氢-γ-谷甾醇阿魏酸酯，含量极微；6)二氢-β-谷甾醇阿魏酸酯。

2、阿魏酸(FerulicAcid)

化学名称为4-羟基-3-甲氧基肉桂酸，是桂皮酸(又称肉桂酸，3-苯基-2-丙烯酸)的衍生物之一。

国内提取制备豆甾醇的专利技术所涉及的主要工艺：

1、申请号CN201810725370.X，公开了一种超声辅助分步析晶制备高纯度豆甾醇的方法，其包括，富集：将植物甾醇加入有机溶剂中，升温，平衡，降温，养晶，干燥，得到豆甾醇粗品；精制：将所述豆甾醇粗品加入有机溶剂中，平衡，超声预处理，降温，养晶，干燥，得到所述豆甾醇。因植物甾醇中的3种甾醇理化性质相似，通过简单的溶剂析晶，无法得到高纯度的豆甾醇。

2、申请号CN201810215362.0，公开了一种高纯度豆甾醇单体的制备方法，采用熔融析晶和溶剂析晶耦合的方式，利用豆甾醇与β-谷甾醇之间存在较大的熔点差异(豆甾醇熔点165-167℃，β-谷甾醇熔点136-140℃)及在有机溶剂中溶解度的随温度变化的差异实现高效的分离，得到高纯度单体豆甾醇。熔融操作在生产中难以实现，未有设备支持；植物甾醇熔点差距较小，难以精准控制温度分离；超高温条件下豆甾醇破坏严重，含量和产量无法保证。

3、申请号CN201711165978.3，公开了一种从植物甾醇油酸酯制备高纯度豆甾醇的方法，该方法以植物甾醇油酸酯为原料，经过冷冻分离、皂化、固液分离和两次析晶纯化，即可得到纯度95％以上的豆甾醇产品。因植物甾醇中的3种甾醇理化性质相似，通过简单的溶剂析晶；该方法中仅通过析晶纯化，产品豆甾醇纯度较低，而且颜色无法达到白色。

4、申请号CN201711013693.8，公开了一种从大豆油脱臭馏出物中提取豆甾醇的工艺方法，该加工方法主要包括以下步骤，先将大豆油脱臭馏出物与醇和碱液的混合在超声的辅助作用下进行皂化反应，然后对皂化物进行分离重析晶提纯，且在冷析重析晶之前加入豆甾醇微粉末作为冷析重析晶的晶种。因植物甾醇中的3种甾醇理化性质相似，通过简单的析晶，无法得到高纯度豆甾醇；该方法中未有脱色，产品豆甾醇的颜色无法达到白色。

5、申请号CN201610646236.1，公开了一种从薏苡茎中提取豆甾醇的方法，包括酶解、超声波提取、皂化、尿素柱层析和析晶等步骤。本发明所用尿素柱层析少见，实际生产中未见有工厂应用此种层析技术制备豆甾醇。

6、申请号CN201510941144.1，公开了一种从柑橘皮中同步分离纯化β-隐黄素及豆甾醇的方法，步骤一、将柑橘皮干燥并磨粉；步骤二、用无水乙醇浸提预处理后的原料，减压浓缩得到总酯萃取物；步骤三、将所述总酯萃取物溶于正己烷中得到萃取物溶液，再向萃取物溶液中加入KOH-乙醇溶液进行皂化反应，然后进行萃取，最后水洗并减压浓缩；步骤四、采用色谱法分离纯化，收集与标准品一致的洗脱液；步骤五、首先选用正己烷-丙酮对所述洗脱液的浓缩物进行双溶剂法析晶，析晶出豆甾醇晶体，再选用乙醚-甲醇进行析晶，析晶出β-隐黄素晶体。本发明提取用的无水乙醇在实际中无法回收达到，无法连续操作，成本极高；操作过程复杂，所用溶剂种类多，难以回收利用。

7、申请号CN201310584626.7，公开了一种从混合植物甾醇中分离β-谷甾醇和豆甾醇的方法，包括以下步骤：(1)在60～70℃条件下，将混合植物甾醇与正戊醇混合溶解，然后添加豆甾醇，配制成此温度下豆甾醇的饱和溶液，热过滤去除杂质，得滤液；(2)将滤液降温至20～30℃，恒温搅拌，保温过滤，滤饼为豆甾醇粗品；(3)将滤液降温至0～10℃，恒温搅拌，保温过滤，滤饼为β-谷甾醇粗品；(4)将豆甾醇粗品用正戊醇精制，得纯度高的豆甾醇产品；(5)将β-谷甾醇粗品用正戊醇精制，得纯度高的β-谷甾醇产品。因植物甾醇中的3种甾醇理化性质相似，通过简单的单一溶剂析晶，无法得到高纯度的豆甾醇。

8、申请号CN201310584595.5，公开了一种用正戊醇分段提纯β-谷甾醇和豆甾醇的方法，包括以下步骤：(1)在60～70℃条件下，将混合植物甾醇和正戊醇混合溶解，然后添加β-谷甾醇，配制成此温度下β-谷甾醇的饱和溶液，热过滤；滤液降温，恒温搅拌，保温过滤，得β-谷甾醇粗品；(2)将滤液继续降温，恒温搅拌，保温过滤，得混合甾醇粗品；(3)将混合甾醇粗品用正戊醇加热溶解，配置豆甾醇的饱和溶液，降温，恒温搅拌，保温过滤，得豆甾醇粗品；(4)将步骤(2)和(3)滤液加热浓缩，降温，恒温搅拌，保温过滤，得β-谷甾醇粗品；(5)将豆甾醇粗品用正戊醇精制；(6)将β-谷甾醇粗品用正戊醇精制。因植物甾醇中的3种甾醇理化性质相似，无法通过简单的单一溶剂析晶，得到高纯度的豆甾醇。

9、申请号CN200310108704.2，公开了一种从植物甾醇中分离、提纯豆甾醇的方法，反应步骤如下：第一步，在植物甾醇中加溶剂无水乙醇、正丙醇或正丁醇，升温溶解，然后缓慢降温析晶，过滤，所得的析晶物重复上述浓缩步骤0～1次，之后进行离心分离、真空干燥；第二步，往第一步得到的植物甾醇浓缩物中加分离溶剂，升温溶解，然后缓慢降温析晶，过滤，所得的析晶物重复上述分离步骤2～3次。因植物甾醇中的3种甾醇理化性质相似，无法通过简单的溶剂析晶，得到高纯度的豆甾醇。

10、申请号CN02115645.X，公开了一种从混合植物甾醇中提取豆甾醇的方法，用溶剂法富集豆甾醇，主要工序包括水浴溶解、降温养晶、保温抽滤。因植物甾醇中的3种甾醇理化性质相似，无法通过简单的溶剂析晶，得到高纯度的豆甾醇。

上述专利方法提取豆甾醇，要么不够经济，工序繁复，成本高昂，不适合工业化的制备豆甾醇的方法；要么得到产品豆甾醇的纯度不够，颜色不纯。而高纯度豆甾醇是生产维生素D3和合成甾体激素的原料；2、高纯度有利于减少生产或合成过程中的中间体产生，有利于目标产物的分离纯化，减少副产物所导致的副作用及计划之外的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种从生产天然阿魏酸的废渣中提取豆甾醇的方法，将生产天然阿魏酸的废渣中所含有的具有一定附加值的生物活性物质提取出来，回收有附加值的豆甾醇产品，再对废渣进行环保处理，变废为宝，创造明显的经济和社会效益。

本专利申请的原料就是生产天然阿魏酸的过程中，谷维素水解产生的废渣，即生产天然阿魏酸的废渣。其中的生物活性成分主要是环木菠萝(烯)醇类为主的三萜(烯)醇和甾醇所组成的混合醇。三萜(烯)醇主要包括24-亚甲基环木菠萝醇、环木菠萝烯醇、环木菠萝醇、环米糠醇等；甾醇主要包括豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇等。虽然废渣中具有多种生物活性成分，但豆甾醇比较稳定，经高温浓碱或碱醇水解后仍然具有较高的含量，在混合醇中实际含量可达20-30％，故而在水解含谷维素的皂脚生产天然阿魏酸产生的废渣中，豆甾醇的含量也较其他醇高；其次豆甾醇经济价值较高，并可作为特殊的医药中间体。

通过低极性有机溶剂溶解脱色、粉末活性炭吸附脱色、分步析晶、特定溶剂溶解脱色，硅胶吸附脱色，协同作用，制备得到纯白色豆甾醇；利用醇溶液分步析晶、特定溶剂析晶，协同作用，将豆甾醇与大部分与环木菠萝(烯)醇、β-谷甾醇等分离；再利用硝酸银络合硅胶柱层析技术，实现豆甾醇与析晶步骤未去除的少量环木菠萝(烯)醇、β-谷甾醇，以及具有双键的菜油甾醇等分离，从而得到纯度99％以上的高品质豆甾醇产品。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种从生产天然阿魏酸过程中产生的废渣中提取豆甾醇的方法，包括以下步骤：

1)脱脂脱色：向生产天然阿魏酸过程中产生的废渣中加入低极性有机溶剂，搅拌，静置，过滤得到沉淀；

2)热溶中和：向步骤1)所得沉淀中加入低碳醇的水溶液，调节pH为中性；加热，沉淀溶解；

3)脱色：向步骤2)所得溶解液中加入吸附剂，加热搅拌，趁热过滤；

4)分步析晶：将步骤3)所得滤液分别经过室温析晶，浓缩析晶，冷藏析晶，合并三次析晶所得沉淀；

5)溶剂析晶：向步骤4)所得沉淀中加入中等极性溶剂，加热搅拌至溶解，溶解液分别经过冷藏析晶和浓缩析晶，合并两次析晶所得沉淀；

6)柱层析精制：将硝酸银—硅胶干法装柱，将步骤5)所得沉淀上样于层析柱，进行洗脱，收集豆甾醇的洗脱液部分；浓缩回收溶剂，沉淀即析出，过滤，洗涤，干燥得到产品豆甾醇。

优选地，步骤1)中，所述低极性有机溶剂包括正已烷、环已烷、正庚烷、6号溶剂油、石油醚中的一种或几种，其体积加入量为废渣重量的2～4倍(mL/g)。

优选地，步骤2)中，所述低碳醇是指碳原子数为1～4的醇，比如甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇，优选为乙醇；低碳醇的水溶液浓度为70～80wt％，加入的体积量为步骤1)所得沉淀重量的4～8倍(mL/g)。

步骤2)中，所述调节pH为中性，是用稀酸调节的pH为6～7，所述稀酸为稀盐酸或稀硫酸，相应浓度为2～10％；所述加热温度85～95℃，使醇回流；

优选地，步骤3)中，所述脱色剂为粉末活性炭；所述脱色条件为在70～80％乙醇溶液中热回流；活性炭的用量为步骤1)所述废渣重量的1-2％。

优选地，步骤4)中，所述分步析晶分3个阶段进行，即室温析晶，浓缩析晶，冷藏析晶；所述室温析晶是冷却至室温，析出沉淀，过滤，滤液继续浓缩析晶；所述浓缩析晶是将母液浓缩至原体积1/2～1/3，析出沉淀，过滤，滤液继续冷藏析晶；所述冷藏析晶将滤液在0～4℃条件下冷藏，析出沉淀。最终将三次析晶所得沉淀收集合并。

优选地，步骤5)中，所述中等极性溶剂选自异丙醇、正丁醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、甲乙酮、四氢呋喃中的一种或几种，优选为异丙醇和乙酸乙酯按照体积比3-6:1复配的混合溶剂。中等极性溶剂加入的体积量为步骤4)所得分步析晶沉淀重量的2～5倍(mL/g)；优选地，中等极性溶剂加入的体积量为步骤4)所得分步析晶沉淀重量的3～4倍(mL/g)。

步骤5)中，所述溶剂析晶分2个阶段进行，即冷藏析晶和浓缩析晶；所述冷藏析晶是溶解即液逐渐放冷至室温，再置0～4℃冷藏，析出沉淀，滤液进一步浓缩析晶；所述浓缩析晶是滤液浓缩至原体积1/4～1/5，析出沉淀，最后合并两次沉淀。

优选地，步骤6)，硝酸银—硅胶的制备是取硅胶G和/或硅胶H，置鼓风干燥箱中于110℃烘1.0～2.0h进行活化，在烘箱中降至室温以后，取出，再逐渐加入到硝酸银的醇溶液中，充分搅拌，避光静置2-4h，40～-50℃烘6～8h，即得；所述硝酸银的加入量为硅胶重量的5～10％。

步骤6)中，所述硝酸银的醇溶液是硝酸银的甲醇和/或乙醇溶液，优选为硝酸银的乙醇溶液，硝酸银和醇的重量体积比为2-2.5:10。

步骤6)中，优选的上样方式使将为步骤5)所得沉淀和硅胶一起混合，干燥后得到拌样，干燥后上样于所述沉淀和硅胶的重量比为1-2:1-2，优选为1:1-1.3。

步骤6)中，优选硝酸银—硅胶和拌样的重量比为15-30:1-2。

步骤6)中，所述洗脱溶剂为异丙醇-正已烷系统或乙酸乙酯-石油醚系统；异丙醇和正已烷的体积比为1：3-5，乙酸乙酯和石油醚的体积比为1：6-8。

步骤6)中，所述洗脱溶剂各系统比例上可采用固定比例或不同梯度；比如对于异丙醇-正已烷系统，洗脱液梯度可以为1：5，1：4，至1：3；对于乙酸乙酯和石油醚系统，洗脱液梯度可以为1：8，1：7至1：6。对于采用何种具体浓度梯度，是本领域所熟知的，在此不再赘述。豆甾醇的洗脱液部分是在洗脱过程中用高效液相色谱法(HPLC)测定，显示单一豆甾醇的部分，纯度在95％以上的这部分；而豆甾醇与其他醇类混合部分则另外收集并另行精制。

步骤6)中，所述干燥，没有特别的限定，可以举出的例子包括但不限于鼓风干燥、真空干燥、微波真空干燥中的任意一种；优选为真空干燥，控制温度60～65℃，真空度-0.085MPa以上。

本发明所述过滤没有特别的限定，可以选自板框过滤、压滤、布袋离心中的任意一种。

本发明以生产天然阿魏酸的废渣为原料，此废渣来源于含谷维素的皂脚经皂化和/或水解成天然阿魏酸以后，不溶于碱液或放冷后在碱醇溶液中析出的沉淀过滤所得，其中具有附加值的生物活性成分主要是环木菠萝(烯)醇类为主的三萜(烯)醇和豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇等组成的甾醇。本发明通过脱脂脱色，热溶中和等一系列步骤，特别是利用各种生物活性成分的溶解度差异和色谱行为差异，通过多次析晶与络合层析，和其他醇类物质分离，以非常简单，便于操作的方式得到了高品质的纯度大于99％豆甾醇，并且收率也令人满意。

本发明方法的有益效果如下：

(1)本发明提供了一种从生产天然阿魏酸过程中谷维素水解产生的废渣中提取的豆甾醇，而谷维素来自米糠油精炼过程中的皂脚，米糠油系米糠经压榨或浸提而得，因此，本发明的产品豆甾醇为稻米来源。在众所周知的豆甾醇来源于大豆之外，提供了一种能批量制备豆甾醇的原料来源。

(2)制备所得豆甾醇的颜色为纯白色，含量≥99wt％，可以作为产品上市销售。

(3)建立了适合天然阿魏酸生产工厂使用的、有效地处理生产天然阿魏酸过程中所产生的废渣的工艺，能规模生产出优质的豆甾醇工业产品，同时有效地处理了废渣，减轻环保压力，提高污染物处理效率。

(4)实现了生产天然阿魏酸过程中所产生的废渣的回收利用，并以回收利用、开发下游产品豆甾醇的方式降低了生产成本和环保处理成本，提升了产品的品质和价值，进一步提高了企业的经济和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例所使用的原料—生产天然阿魏酸的废渣来自本单位天然阿魏酸生产车间，具体方法可以参考在前的专利201911358319.0，其中记载的以含有谷维素的皂脚为原料制备天然阿魏酸生产过程中产生的碱醇不溶物为废渣，废渣中豆甾醇的含量为5.63wt％。

废渣的来源具体是以下步骤中步骤(5)中的碱醇不溶物：

(1)、碱醇热溶过滤：向含谷维素的皂脚的原料中加入高浓度醇水溶液，升温，用稀碱液调节体系为碱性，之后趁热过滤得滤液1；

(2)、酸沉分离：用稀酸调节滤液1为中性或弱酸性，搅拌，静置，过滤，收集沉淀；

(3)、脱色：向沉淀中加入低极性有机溶剂，常温条件下搅拌，静置，离心，收集离心沉淀；

(4)、回流水解：加入含碱的醇溶液加热升温至回流，保温水解；

(5)、冷析分离：通水将碱醇水解液冷却至室温，静置，使碱醇不溶物充分析出，过滤得滤液2；

(6)、酸化冷置除盐：用稀硫酸调节滤液2为酸性，低温下冷藏，盐成为晶体析出，趁冷过滤得滤液3；

(7)、超滤膜精制：将滤液3通过超滤膜系统，收集膜下游液即透过液，得超滤膜精制液；

(8)、氧化铝脱色：将超滤膜精制液通过装有酸性氧化铝的层析柱，收集流出液；进料完成后，加高浓度醇水溶液洗柱，收集洗柱液，合并流出液和洗柱液，得脱色液。

(9)、回收溶剂与固液分离:真空减压回收脱色液中的醇，浓缩至无醇味，结晶析出，冷却至室温并静置，过滤，收集沉淀，干燥得天然阿魏酸。

本发明实施例所使用的正已烷纯度为99％、6号溶剂油纯度为99％、食用乙醇纯度为95％、盐酸的质量浓度为36％、硫酸的质量浓度为98％、异丙醇纯度为99％、乙酸乙酯纯度为99％、硅胶G和硅胶H为100～200目柱层析硅胶、硝酸银纯度为98％、纯水为生产车间用二级纯水设备制备。

本发明实施例所使用的化学试剂和原辅材料，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。

本发明实施例中，采用高效液相色谱法(HPLC)检测豆甾醇的含量。

实施例1

1)脱脂脱色。先向300L搅拌罐中加入120L 6号溶剂油，开启搅拌，在连续搅拌下将50kg生产天然阿魏酸的废渣逐渐加入，在室温下搅拌均匀，静置2.5h。再过压滤机，收集沉淀，得15.1kg沉淀。

2)热溶中和。预先在300L搅拌罐中加入100L浓度78％的食用乙醇，开启搅拌，在连续搅拌下将15.1kg沉淀逐渐加入，先在室温下搅拌均匀，再用4％稀硫酸调节混合液的pH为6.2。开启蒸汽加热，升温至91℃使乙醇回流，保持搅拌与温度91℃，20min沉淀溶解。

3)脱色。向溶解液中加入0.7kg粉末活性炭，保持搅拌与温度91℃热回流30min，脱色，趁热板框过滤，收集滤液，得106L滤液。

4)分步析晶。将滤液放冷至室温，析出沉淀，抽滤，收集得4.8kg沉淀；将滤液浓缩至40L，析出沉淀，收集得3.7kg沉淀；将滤液置于3℃条件下冷藏，析出沉淀，收集得0.8kg沉淀。合并三次沉沉，共得9.3kg分步析晶沉淀。

5)溶剂析晶。向分步析晶沉淀中加入30L异丙醇和5L乙酸乙酯的混合溶剂中，搅拌均匀，保持搅拌并加热至90℃使溶剂回流，析晶沉淀溶解。停止加热，自然放冷与通水冷却至室温，待析出白色沉淀后，再置3℃冷藏7h，使沉淀充分析出，抽滤，收集沉淀得4.6kg沉淀；滤液浓缩至8L，析出沉淀得2.1kg沉淀。合并两次沉淀，得6.7kg析晶沉淀。

6)硝酸银络合硅胶柱层析。

①装柱：将14kg硝酸银用65L无水乙醇溶解与混匀，再与186kg硅胶H混匀，避光，40℃干燥，干法装柱；

②上样：将8.0kg硅胶G与6.7kg析晶沉淀混匀，拌样，干燥，得11.4kg。再将拌样装于络合层析柱顶端；

③洗脱：先用乙酸乙酯-石油醚1:6洗脱，再用1:5洗脱，收集豆甾醇的洗脱液部分；

④收集：常压、温度62℃回收洗脱溶剂，并加水去除溶剂，抽滤，用纯化水洗涤，收集沉淀，得4.1kg沉淀。

7)干燥。将沉淀在真空度-0.095MPa、温度63℃真空干燥，得1.92kg豆甾醇。

经检测，豆甾醇含量99.42％，收率67.81％，目测纯白色。

实施例2

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于将步骤1)中120L的6号油溶剂替换为160L正己烷，步骤2)中加入110L浓度75％的食用乙醇，用5％稀盐酸条件混合液的pH值为6.7。之后按照实施例1相同步骤，最终得到纯白色产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量99.26％，收率66.38％。

实施例3

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于将步骤4)为将滤液放冷至室温，析出沉淀，抽滤，收集得4.8kg沉淀；将滤液浓缩至50L，析出沉淀，收集得3.9kg沉淀；将滤液置于2℃条件下冷藏，析出沉淀，收集得0.7kg沉淀。合并三次沉沉，共得9.4kg分步析晶沉淀。之后按照实施例1相同步骤，最终得到纯白色产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量99.31％，收率66.72％。

实施例4

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于将步骤5)中向分步析晶沉淀中加入27L异丙醇和8L乙酸乙酯，替换了实施例1中是30L异丙醇和5L乙酸乙酯的混合溶剂。之后按照实施例1相同步骤，最终得到纯白色产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量99.24％，收率66.78％。

实施例5

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于将步骤5)中向分步析晶沉淀中加入20L异丙醇和15L乙酸乙酯，替换了实施例1中是30L异丙醇和5L乙酸乙酯的混合溶剂。之后按照实施例1相同步骤，最终得到纯白色产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量99.06％，收率65.70％。

实施例6

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于将步骤5)中向分步析晶沉淀中加入35L异丙醇，替换了实施例1中是30L异丙醇和5L乙酸乙酯的混合溶剂。最终得到纯白色产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量98.84％，收率63.26％。

实施例7

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于将步骤5)中向分步析晶沉淀中加入35L乙酸乙酯，替换了实施例1中是30L异丙醇和5L乙酸乙酯的混合溶剂。之后按照实施例1相同步骤，最终得到纯白色产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量99.21％，收率61.80％。

实施例8

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于将步骤5)中向分步析晶沉淀中加入30L正丁醇和5L乙酸乙酯的混合溶剂，替换了实施例1中是30L异丙醇和5L乙酸乙酯的混合溶剂。之后按照实施例1相同步骤，最终得到纯白色产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量98.32％，收率65.72％。

实施例9

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于将步骤6)中的③，洗脱工艺中，先用异丙醇-正已烷体积为1:5的洗脱液进行洗脱，再用1：3洗脱。之后按照实施例1相同步骤，最终得到纯白色产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量99.27％，收率66.58％。

实施例10

1)脱脂脱色。先向4.5m³提取罐中加入2000L正已烷，开启搅拌，在连续搅拌下将1000kg生产天然阿魏酸的废渣逐渐加入，在室温下搅拌均匀，静置2.0h。再过配置1000目帆布滤袋的三足布袋离心机，收集离心沉淀，得322.5kg沉淀。

2)热溶中和。预先在3.0m³提取罐中加入1800L浓度76％的食用乙醇，开启搅拌，在连续搅拌下将322.5kg沉淀逐渐加入，先在室温下搅拌均匀，再用5％稀盐酸调节混合液的pH为6.5。开启蒸汽加热，升温至90℃使乙醇回流，保持搅拌与温度90℃，20min沉淀溶解。

3)脱色。向溶解液中加入16.3kg粉末活性炭，保持搅拌与温度90℃热回流30min，脱色，趁热板框过滤，收集滤液，得1950L滤液。

4)分步析晶。①将滤液放冷至室温，析出沉淀，抽滤，收集得105.3kg沉淀；将滤液浓缩至700L，析出沉淀，收集得72.6kg沉淀；将滤液置于2℃冷藏，析出沉淀，抽滤，收集沉淀得15.2kg沉淀。合并三次沉淀共得193.1kg分步析晶沉淀。

5)溶剂析晶。向分步析晶沉淀中加入600L乙酸乙酯，搅拌均匀，保持搅拌并加热至82℃使溶剂回流，析晶沉淀溶解。停止加热，自然放冷与通水冷却至室温，待析出白色沉淀后，再置2℃冷藏6h，使沉淀充分析出，抽滤，收集沉淀得96.2kg沉淀；滤液浓缩至150L，析出沉淀得41.5kg沉淀。合并两次沉淀，得137.7kg析晶沉淀。

6)硝酸银络合硅胶柱层析。

①装柱：将210kg硝酸银用1000L乙醇溶解与混匀，再与3290kg硅胶G混匀，避光，40℃干燥，干法装柱；

②上样：将140.0kg硅胶G与137.7kg析晶沉淀混匀，拌样，干燥，得208.3kg。再将拌样装于络合层析柱顶端；

③洗脱：先用乙酸乙酯-石油醚1:6洗脱，再用1:5洗脱，收集豆甾醇的洗脱液部分；

④收集：常压、温度62℃回收洗脱溶剂，并加水去除溶剂，抽滤，用纯化水洗涤，收集沉淀，得81.3kg沉淀。

7)干燥。将沉淀在65℃鼓风干燥，得36.5kg豆甾醇。

经HPLC检测，产品豆甾醇含量99.31％，收率64.38％，目测纯白色。

本实施例说明将同样的工艺条件扩大，在大型工业设备中同样能够以高收率，高纯度得到产品豆甾醇。

对比例1

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于步骤4)中，对步骤3)所得滤液直接进行3℃下冷藏析晶，即省去室温析晶和浓缩析晶的步骤。之后按照实施例1相同步骤，最终得到微黄色产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量94.13％，收率62.38％。

对比例2

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于步骤4)中，对步骤3)所得滤液在室温下析晶后，先进行3℃冷藏析晶，再进行浓缩析晶，即调换了冷藏析晶和浓缩析晶的顺序。之后按照实施例1相同步骤，最终得到产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量97.32％，收率61.57％。

对比例3

其他条件和步骤和实施例1相同，区别在于步骤5)中，将对步骤4)所得分步析晶沉淀加入30L异丙醇和5L乙酸乙酯的混合溶剂，加热搅拌形成溶液后，溶液先浓缩至10L，冷却至室温后，析出沉淀3.1kg，再置于3℃冷藏8h，沉淀充分析出，得到3.2kg沉淀，合并两次沉淀共6.3kg。之后按照实施例1相同步骤，最终得到产品豆甾醇，经检测，豆甾醇含量95.37％，收率62.54％，淡黄色。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细制备方法，但本发明并不局限于上述详细制备方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细制备方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种从生产天然阿魏酸过程中产生的废渣中提取豆甾醇的方法，包括以下步骤：

1）脱脂脱色：向生产天然阿魏酸过程中产生的废渣中加入低极性有机溶剂，搅拌，静置，过滤得到沉淀，所述低极性有机溶剂包括正已烷、环已烷、正庚烷、6号溶剂油、石油醚中的一种或几种；

2）热溶中和：向步骤1)所得沉淀中加入低碳醇的水溶液，调节pH为中性；加热，沉淀溶解，所述低碳醇是指碳原子数为1~4的醇；

3）脱色：向步骤2)所得溶解液中加入吸附剂，加热搅拌，趁热过滤；

4）分步析晶：将步骤3)所得滤液分别经过室温析晶，浓缩析晶，冷藏析晶，合并三次析晶所得沉淀；

步骤4）中所述室温析晶是冷却至室温，析出沉淀，过滤，滤液继续浓缩析晶；

所述浓缩析晶是将母液浓缩至原体积1/2~1/3，析出沉淀，过滤，滤液继续冷藏析晶；

所述冷藏析晶将滤液在0~4℃条件下冷藏，析出沉淀；

5）溶剂析晶：向步骤4)所得沉淀中加入中等极性溶剂，加热搅拌至溶解，溶解液分别经过冷藏析晶和浓缩析晶，合并两次析晶所得沉淀，所述中等极性溶剂选自异丙醇、正丁醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、甲乙酮、四氢呋喃中的一种或几种；

步骤5）中所述冷藏析晶是溶解液逐渐放冷至室温，再置0~4℃冷藏，析出沉淀，滤液进一步浓缩析晶；所述浓缩析晶是滤液浓缩至原体积1/4~1/5，析出沉淀；

6）柱层析精制：将硝酸银—硅胶干法装柱，将步骤5)所得沉淀上样于层析柱，进行洗脱，收集豆甾醇的洗脱液部分，浓缩回收溶剂，沉淀即析出，过滤，洗涤，干燥得到产品豆甾醇。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中，所述低极性有机溶剂体积加入量为废渣重量的2~4倍，mL/g。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）中，所述低碳醇选自甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇中的至少一种；低碳醇的水溶液浓度为70~80wt%，其体积加入量为步骤1）所得沉淀重量的4~8倍，mL/g。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）中，所述吸附剂为粉末活性炭；所述脱色条件为在70~80%乙醇溶液中热回流；活性炭的用量为步骤1)所述废渣重量的1~2%。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5）中，所述中等极性溶剂加入的体积量为步骤4）所得分步析晶沉淀重量的2~5倍，mL/g。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中等极性溶剂为异丙醇和乙酸乙酯按照体积比3-6:1复配的混合溶剂，所述中等极性溶剂加入的体积量为步骤4）所得分步析晶沉淀重量的3~4倍，mL/g。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6）中，上样方式步骤5）所得沉淀和硅胶一起混合，干燥后得到拌样，干燥后上样于所述沉淀和硅胶的重量比为1-2:1-2；硝酸银—硅胶和拌样的重量比为15-30:1-2。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，干燥后上样于所述沉淀和硅胶的重量比为1:1-1.3。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6）中，所述洗脱的洗脱溶剂为异丙醇-正已烷系统或乙酸乙酯-石油醚系统；异丙醇和正已烷的体积比为1:3~5，乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:6~8。