CN117327137A - 一种生物相容性两相体系分离胆酸和去氧胆酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物相容性好、低毒、高效的液‑液两相体系萃取分离胆酸和去氧胆酸的方法,该方法包括将含有胆酸和去氧胆酸的原料液用含有氨基酸类离子液体的萃取剂进行分馏萃取,从萃取液和萃余液中分别得到高纯度的胆酸和去氧胆酸。本发明所采用的氨基酸类离子液体萃取剂比常规离子液体、有机溶剂萃取剂具有更好的可降解性、更高的生物相容性和更高的分离效率等优势,具有处理量大、工艺简单、低毒环保、成本低等特点,适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于化工分离技术领域,具体涉及一种以高生物相容性的氨基酸离子液体为介质,兼具生物相容性、低离子液体用量与高处理能力的萃取分离胆酸和去氧胆酸的方法。
背景技术
胆酸和去氧胆酸是一类类固醇衍生物,具有调节体内胆固醇代谢、溶解脂质与治疗胆囊炎和消化不良等症状的医学价值,也能应用于裂解细胞与提取核蛋白等生化研究,具有广阔的应用前景。在自然界与化工生产中,胆酸和去氧胆酸往往以混合物的形式存在,其分子结构非常相似,仅在7位碳原子上相差一个羟基,因此实现二者的高效分离具有挑战性。
离子液体是由阴阳离子组成的室温或接近室温下为液态的物质,在分离领域作为一类新型“绿色”高效分离介质而引人关注。与传统有机溶剂作为萃取剂相比,离子液体作为萃取剂具有一些独特的性质,如热稳定性和化学稳定性好、内聚能高容易形成两相体系、可与溶质进行多种分子间作用而具有较高溶解度、结构性质可设计性强等优点,可以针对同系物结构和性质上的微小差异,通过设计离子液体的阴阳离子结构以调节离子液体与溶质的作用方式和强度,达到特定的分离效果。
尽管离子液体一直被认为是“绿色”溶剂,越来越多的研究表明离子液体的潜在毒性不可忽略。一方面,离子液体急性毒性与其结构密切相关。另一方面,离子液体的毒性还体现在环境中不易降解,随食物链累积进而对人体造成影响。除此之外,与常规溶剂相比,离子液体的价格昂贵,在工业生产中成本较高。综上所述,离子液体在分馏萃取中的用量需要严格控制。
胆酸与去氧胆酸属于具有医学价值的制剂,在以离子液体为介质分离胆酸与去氧胆酸的技术路线中,需要综合考虑离子液体的毒性与成本,尽可能使用生物相容性好、处理能力大、分离效率高的离子液体应用于该体系的分离。可见,分离胆酸与去氧胆酸的方法还有很大的改进空间。
发明内容
基于现有技术中存在的不足,本发明提出一种以含有氨基酸类离子液体的萃取剂经过多级分馏萃取,从胆酸和去氧胆酸混合物中分离得到高纯度胆酸和去氧胆酸的方法。本发明所采用的氨基酸类离子液体比常规离子液体具有更好的可降解性与生物相容性,具有低毒性、低用量与处理能力高等特点,适合于工业化生产。
为了实现上述目的,本发明提供了一种分离胆酸和去氧胆酸的方法,该方法包括将含有胆酸和去氧胆酸的原料液用含有氨基酸类离子液体的萃取剂进行分馏萃取。
在一些实施方式中,所述离子液体由阳离子和氨基酸阴离子组成。
在一些实施方式中,所述阳离子选自咪唑阳离子、喹啉阳离子、吡啶阳离子、异喹啉阳离子、苯并咪唑阳离子、季铵阳离子、季磷阳离子、三唑阳离子、甜菜碱阳离子、胍类阳离子、吗唑阳离子、唑烷阳离子、胆碱阳离子、或锍盐阳离子中的至少一种,所述阳离子可选地被一个或多个取代基取代。
在一些实施方式中,所述取代基选自氨基、羟基、烷基、烯烃基、苯基、氰基、硫氰基、砜基或羰基。在一些优选的实施方式中,所述烷基为C1-C4的直链烷基,所述烯烃基为C1-C4的直链烯烃基,所述氰基为C1-C4的直链氰基,所述硫氰基为C1-C4的直链硫氰基,所述砜基为C1-C4的直链砜基,所述羰基为C1-C4的直链羰基。取代基的数目可以为单取代、二取代或三取代等多取代,多取代时不同位点上的取代基可以相同也可以不同。
在一些实施方式中,所述氨基酸阴离子选自分子中含氨基、仲氨基和/或叔氨基的羧酸类阴离子。在一些实施方式中,所述氨基酸阴离子选自中性氨基酸阴离子、碱性氨基酸阴离子或酸性氨基酸阴离子中的至少一种。在一些具体实施方式中,所述氨基酸阴离子包括但不限于甘氨酸阴离子、脯氨酸阴离子、丙氨酸阴离子、亮氨酸阴离子、缬氨酸阴离子、苯丙氨酸阴离子等中性氨基酸,色氨酸阴离子、天门冬酰胺阴离子、谷氨酰胺阴离子、赖氨酸阴离子、精氨酸阴离子等碱性氨基酸,半胱氨酸阴离子、甲硫氨酸阴离子等含硫原子氨基酸与谷氨酸阴离子等酸性氨基酸中的至少一种。
在一些实施方式中,所述氨基酸阴离子可选地被一个或多个取代基取代。
在一些实施方式中,所述取代基选自氨基、羟基、烷基、烯烃基、苯基、氰基、硫氰基、砜基或羰基。在一些优选的实施方式中,所述烷基为C1-C4的直链烷基,所述烯烃基为C1-C4的直链烯烃基,所述氰基为C1-C4的直链氰基,所述硫氰基为C1-C4的直链硫氰基,所述砜基为C1-C4的直链砜基,所述羰基为C1-C4的直链羰基。取代基的数目可以为单取代、二取代或三取代等多取代,多取代时不同位点上的取代基可以相同也可以不同。
在一些具体实施方式中,所述离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑氨基酸离子液体、胆碱氨基酸离子液体、叔丁基铵氨基酸离子液体、1-乙基-1-甲基哌啶磷酸氨基酸离子液体、1-乙基-1-甲基吡咯烷氨基酸离子液体、1-羟乙基-3-甲基咪唑氨基酸离子液体、甜菜碱氨基酸离子液体或1-丁基-2,3-二甲基咪唑氨基酸离子液体中的至少一种。
在一些具体实施方式中,所述离子液体选自甜菜碱丙氨酸离子液体、胆碱脯氨酸离子液体、胆碱丝氨酸离子液体或胆碱精氨酸离子液体中的至少一种。
氨基酸是构成生命体蛋白质的最小单位,大多来源于生物且种类繁多、价格低廉、生物降解性好,因此氨基酸离子液体具有较好的生物相容性。此外,氨基酸阴离子由于含有羧酸阴离子和氨基,作为氢键受体结合氢原子的能力相较羧酸阴离子更强,作用位点更多,在分子间氢键相互作用差异体系的分离中具有显著的优势。胆酸与去氧胆酸分子由于羟基个数的差异导致二者形成氢键的能力不同,因此以氨基酸离子液体为介质在胆酸和去氧胆酸分离中兼具高选择性与良好的生物相容性。
在一些实施方式中,所述方法还包括对所述分馏萃取的萃余液进行浓缩和干燥,得到去氧胆酸。在一些具体实施方式中,对所述分馏萃取的萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸。
在一些实施方式中,所述方法还包括对所述分馏萃取的萃取液进行反萃取以及对反萃取相进行浓缩和干燥,得到胆酸。在一些具体实施方式中,对所述分馏萃取的萃取液进行反萃取,将反萃取相经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。
在一些实施方式中,进行分馏萃取时,综合考虑产品质量、生产成本等因素,所述萃取剂、洗涤剂和原料液的流比为1:(0.5-5):(0.1-10),优选为1:(0.75-1):(0.25-5)。在一些具体实施方式中,所述萃取剂、洗涤剂和原料液的流比为4:3:1或者1:1:5。
在一些实施方式中,所述萃取剂中离子液体的质量分数为0.01%-100%,例如为0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%或它们之间的任意值。在一些优选实施方式中,所述萃取剂中离子液体的质量分数为0.01%-20%,更优选为0.05%-5%,进一步优选为0.05%-2%。
在一些实施方式中,所述原料液中胆酸和去氧胆酸的总浓度为0.1g/L-100g/L,例如为0.2g/L、0.5g/L、1g/L、10g/L、50g/L、100g/L或它们之间的任意值。本发明的原料液的胆酸和去氧胆酸的混合物中,胆酸和去氧胆酸的总重量百分数为90%以上。所述胆酸和去氧胆酸的混合物可以直接从市场购买,也可将胆酸含量较低的动物胆汁酸提取物经众所周知的萃取、沉淀等步骤精制,得到胆酸和去氧胆酸总的质量百分数为90%以上的原料。
在一些实施方式中,所述原料液中还包括原料溶剂,优选地,所述原料溶剂选自C4-C8的直链或支链醇类化合物。在一些优选实施方式中,所述原料溶剂选自正丁醇、2-丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、2-己醇、正庚醇、异辛醇或异戊醇中的至少一种。
在一些实施方式中,所述萃取剂还包括稀释剂以降低粘度并调节萃取剂性质。在一些实施方式中,所述稀释剂选自极性溶剂或非极性溶剂。在一些优选实施方式中,对于亲水性离子液体,所述稀释剂选自水、二甲基亚砜等极性溶剂。在一些优选实施方式中,对于疏水性离子液体,所述稀释剂选自正己烷等非极性溶剂。
在一些实施方式中,所述萃取剂中稀释剂的质量分数为0.01%-99.9%,例如为0.01%、0.1%、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、82.5%、85%、87.5%、90%、92.5%、95%、97.5%、98%、99%、99.2%、99.4%、99.6%、99.8%、100%或它们之间的任意值。在一些优选实施方式中,所述萃取剂中离子液体的质量分数为0.01%-20%,更优选为0.05%-5%,进一步优选为0.05%-2%。
在一些实施方式中,所述洗涤剂选自C4-C8的直链或支链醇类化合物。在一些优选实施方式中,所述洗涤剂选自正丁醇、2-丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、2-己醇、正庚醇、异辛醇或异戊醇中的至少一种。在进一步优选实施方式中,所述洗涤剂与所述原料溶剂相同,在对胆酸具有较好溶解能力的同时,能与萃取剂形成互溶度较小的液-液两相体系。
在一些实施方式中,所述分馏萃取的操作温度为20℃-70℃,例如为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃或它们之间的任意值。如果温度过低,萃取剂的粘度较大,传质速率降低,处理量小,不利于生产操作;如果温度过高,溶剂挥发严重,则会降低分馏萃取的分配比和选择性。
在一些实施方式中,所述分馏萃取为多级分馏萃取。
在一些实施方式中,所述分馏萃取采用的分馏萃取设备包括萃取段和洗涤段。萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在萃取段最后一级合并原料液一起进入萃取段,萃取相和洗涤相进行多级逆流接触,从萃取段的第一级流出富集去氧胆酸的萃余液,收集萃余液,经过真空浓缩-水洗-干燥得到去氧胆酸。从洗涤段的第一级流出富集胆酸的萃取液,经过反萃-真空浓缩-水洗-干燥得到胆酸。经本发明分离方法获得的胆酸的绝对纯度>90%;胆酸:去氧胆酸的相对含量>95:5(质量比,w:w)。
在一些实施方式中,所述方法包括以下步骤:
(1)将含有胆酸和去氧胆酸的混合物与原料溶剂配成原料液,以氨基酸离子液体与稀释剂组成的二元混合溶剂为萃取剂,以与原料液溶剂相同的溶剂为洗涤剂,进行分馏萃取;所述分馏萃取分为萃取段和洗涤段,萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的最后一级合并原料液一起进入萃取段,萃取相和洗涤相进行多级逆流萃取,从洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级流出富集去氧胆酸的萃余液;
(2)将步骤(1)中的萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将步骤(1)的萃取液经与原料溶剂和洗涤剂相同的溶剂反萃取,溶剂富集相经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸,离子液体富集相经真空浓缩后循环使用。
本发明的优点在于:
1.本发明采用含有氨基酸离子液体的萃取剂进行分馏萃取,对分子结构仅差一个羟基的胆酸和去氧胆酸体系具有较好的选择性分离能力,工艺流程简单,能耗较少,安全环保;
2.本发明使用的氨基酸离子液体具有良好的可降解性与生物相容性,降低了对人体与环境的影响,具有广阔的绿色应用前景;
3.本发明使用的氨基酸类离子液体的用量低但处理量高,可降低萃取剂粘度和生产成本,具有工业应用价值。
具体实施方式
本发明提供了一种低毒、生物相容性好、处理量大、工艺简单、高效地分离胆酸和去氧胆酸的方法,该方法采用含有以氨基酸根作为阴离子的氨基酸类离子液体的萃取剂进行分馏萃取。氨基酸类离子液体在分离领域作为一类绿色新型分离介质而引人关注。与常规离子液体相比,氨基酸类离子液体作为萃取剂具有一些独特的性质,如生物相容性好、可降解性强、安全环保等;此外,氨基酸类离子液体具有氨基和羧酸根阴离子,与溶质之间形成氢键等分子间作用力的位点更多,作用更强,通过设计离子液体的阴阳离子结构以调节离子液体与分离对象的作用方式和强度,达到分子辨识分离的目的。
胆酸与去氧胆酸的分子结构非常相似,其差异在于胆酸在C-7位置上有一个羟基,而去氧胆酸没有,因此二者在可形成氢键作用位点的数量上具有差异。根据胆酸和去氧胆酸结构的结构特点和差异,采用具有强氢键碱性的氨基酸离子液体作为萃取剂,既可强化胆酸与萃取剂的相互作用强度和差异,提高处理量和选择性,也可以降低萃取剂中离子液体用量,控制生产成本。如果萃取剂中离子液体浓度过大,会导致生产单位质量的产品所消耗的离子液体的量增大、成本增加,同时也会导致萃取剂粘度大,传质速率低。本发明所采用含有氨基酸类离子液体的萃取剂能够以较低的离子液体浓度对胆酸-去氧胆酸体系进行高处理的选择性分离。
对于含胆酸和去氧胆酸的混合物,以正丁醇为溶剂,30℃下进行单级萃取,以纯水为萃取剂时,胆酸和去氧胆酸的分配系数只有0.0257和0.0117,不适用于工业生产;以1%质量分数的胆碱甘氨酸水溶液为萃取剂时,胆酸和去氧胆酸的分配系数可提高至1.36和0.58,适用于工业生产,同时胆酸/去氧胆酸的选择性系数可达2.4。可见,与纯水作为萃取剂相比,仅加入1%质量分数的胆碱甘氨酸即可明显改善胆酸和去氧胆酸的分配系数,同时保持较高的分离选择性。
基于以上研究结果,本发明提出了一种以氨基酸类离子液体与稀释剂组成的混合溶剂为萃取剂,经过多级分馏萃取,从含胆酸和去氧胆酸的混合物中分离得到高纯度胆酸和去氧胆酸的方法。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明,而非限制本发明的保护范围。
以下实施例中,采用高效液相色谱法(HPLC)分析胆酸和去氧胆酸的浓度,HPLC具体分析条件为:Waters Sunfire C18柱(4.6mm 250mm,粒径5μm),柱温30℃,流动相为甲醇:乙腈:0.1%甲酸水溶液=63:17:20(v/v/v),流速0.8mL/min。由于胆酸和去氧胆酸的紫外响应较弱,检测器采用通用型电雾式检测器(赛默飞世尔)。
以下实施例中,收率和纯度的计算方法如下:
收率=产物中胆酸的质量/原料中胆酸的质量×100%;
纯度=产物中胆酸的质量/产物的总质量×100%。
实施例1
原料胆酸和去氧胆酸的混合物(其中胆酸与去氧胆酸总质量百分数为99%)溶解在正丁醇中,配制成总浓度为20g/L的原料液。以胆碱脯氨酸离子液体-水混合溶剂为萃取剂(胆碱脯氨酸离子液体质量分数为1%),以正丁醇为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料液的流比为4:3:1(v/v/v),在30℃下进行分馏萃取,分馏萃取分为萃取段和洗涤段(萃取段共6级、洗涤段共3级),萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级留出富含去氧胆酸的萃余液,分别收集萃取液和萃余液。
将萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将萃取液稀释10倍,经1/10体积的正丁醇在30℃下反萃3次,合并正丁醇相,经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。产物中胆酸的纯度为89.35%、收率为93.57%,去氧胆酸的纯度为85.06%、收率为93.65%。反萃后的离子液体-水相经浓缩,提高离子液体浓度,可回收再循环使用。
实施例2
原料胆酸和去氧胆酸的混合物(其中胆酸与去氧胆酸总质量百分数为99%)溶解在正丁醇中,配制成总浓度为20g/L的原料液。以甜菜碱丙氨酸离子液体-水混合溶剂为萃取剂(甜菜碱丙氨酸离子液体质量分数为1%),以正丁醇为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为4:3:1(v/v/v),在30℃下进行分馏萃取,分馏萃取分为萃取段和洗涤段(萃取段共6级,洗涤段共3级),萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级留出富含去氧胆酸的萃余液,收集萃取液和萃余液。
将萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将萃取液稀释10倍,经1/10体积的正丁醇在30℃下反萃3次,合并正丁醇相,经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。产物中胆酸的纯度为91.36%,收率为91.31%,去氧胆酸的纯度为91.31%,收率为91.37%。反萃后的离子液体-水相经浓缩,提高离子液体浓度,可回收再循环使用。
实施例3
原料胆酸和去氧胆酸的混合物(其中胆酸与去氧胆酸总质量百分数为99%)溶解在正庚醇中,配制成总浓度为20g/L的原料液。以甜菜碱丙氨酸离子液体-二甲基亚砜混合溶剂为萃取剂(甜菜碱丙氨酸离子液体质量分数为1%),以正庚醇为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为4:3:1(v/v/v),在30℃下进行分馏萃取,分馏萃取分为萃取段和洗涤段(萃取段共6级,洗涤段共3级),萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级留出富含去氧胆酸的萃余液,收集萃取液和萃余液。
将萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将萃取液稀释10倍,经1/10体积的正庚醇在30℃下反萃3次,合并正庚醇相,经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。产物中胆酸的纯度为79.53%,收率为90.35%,去氧胆酸的纯度为65.38%,收率为76.98%。反萃后的离子液体-稀释剂相经浓缩,提高离子液体浓度,可回收再循环使用。
实施例4
原料胆酸和去氧胆酸的混合物(其中胆酸与去氧胆酸总质量百分数为99%)溶解在正丁醇中,配制成总浓度为20g/L的原料液。以甜菜碱丙氨酸离子液体-水混合溶剂为萃取剂(甜菜碱丙氨酸离子液体质量分数为0.08%),以正丁醇为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为4:3:1(v/v/v),在30℃下进行分馏萃取,分馏萃取分为萃取段和洗涤段(萃取段共6级,洗涤段共3级),萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级留出富含去氧胆酸的萃余液,收集萃取液和萃余液。
将萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将萃取液稀释10倍,经1/10体积的正丁醇在30℃下反萃3次,合并正丁醇相,经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。产物中胆酸的纯度为85.69%,收率为93.10%,去氧胆酸的纯度为87.94%,收率为92.65%。反萃后的离子液体-水相经浓缩,提高离子液体浓度,可回收再循环使用。
实施例5
原料胆酸和去氧胆酸的混合物(其中胆酸与去氧胆酸总质量百分数为99%)溶解在2-庚醇中,配制成总浓度为20g/L的原料液。以胆碱丝氨酸离子液体-水混合溶剂为萃取剂(胆碱丝氨酸离子液体质量分数为1%),以2-庚醇为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为4:3:1(v/v/v),在30℃下进行分馏萃取,分馏萃取分为萃取段和洗涤段(萃取段共6级,洗涤段共3级),萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级留出富含去氧胆酸的萃余液,收集萃取液和萃余液。
将萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将萃取液稀释10倍,经1/10体积的2-庚醇在30℃下反萃3次,合并2-庚醇相,经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。产物中胆酸的纯度为87.21%,收率为93.87%,去氧胆酸的纯度为86.48%,收率为90.79%。反萃后的离子液体富集相经浓缩,提高离子液体浓度至初始浓度循环使用。
实施例6
原料胆酸和去氧胆酸的混合物(其中胆酸与去氧胆酸总质量百分数为99%)溶解在2-庚醇中,配制成总浓度为20g/L的原料液。以胆碱丝氨酸离子液体-水混合溶剂为萃取剂(胆碱丝氨酸离子液体质量分数为1%),以2-庚醇为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料液的流比为4:3:1(v/v/v),在50℃下进行分馏萃取,分馏萃取分为萃取段和洗涤段(萃取段共6级,洗涤段共3级),萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级留出富含去氧胆酸的萃余液,收集萃取液和萃余液。
将萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将萃取液稀释10倍,经1/10体积的2-庚醇在30℃下反萃3次,合并2-庚醇相,经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。产物中胆酸的纯度为75.64%,收率为86.79%,去氧胆酸的纯度为70.80%,收率为81.65%。反萃后的离子液体富集相经浓缩,提高离子液体浓度至初始浓度循环使用。
实施例7
原料胆酸和去氧胆酸的混合物(其中胆酸与去氧胆酸总质量百分数为99%)溶解在正丁醇中,配制成总浓度为20g/L的原料液。以胆碱精氨酸离子液体-水混合溶剂为萃取剂(胆碱精氨酸离子液体质量分数为1%),以正丁醇为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为1:1:5(v/v/v),在30℃下进行分馏萃取,分馏萃取分为萃取段和洗涤段(萃取段共6级,洗涤段共3级),萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级留出富含去氧胆酸的萃余液,收集萃取液和萃余液。
将萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将萃取液稀释10倍,经1/10体积的正丁醇在50℃下反萃3次,合并正丁醇相,经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。产物中胆酸的纯度为97.32%,收率为60.37%,去氧胆酸的纯度为71.42%,收率为93.58%。反萃后的离子液体富集相经浓缩,提高离子液体浓度至初始浓度循环使用。
对比例1
原料胆酸和去氧胆酸的混合物(其中胆酸与去氧胆酸总质量百分数为99%)溶解在正丁醇中,配制成总浓度为20g/L的原料液。以1-乙基-3-甲基咪唑氯盐-水混合溶剂为萃取剂(1-乙基-3-甲基咪唑氯盐质量分数为1%),以正丁醇为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料液的流比为4:3:1(v/v/v),在30℃下进行分馏萃取,分馏萃取分为萃取段和洗涤段(萃取段共6级,洗涤段共3级),萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级留出富含去氧胆酸的萃余液,收集萃取液和萃余液。
将萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将萃取液稀释10倍,经1/10体积的正丁醇在30℃下反萃3次,合并正丁醇相,经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。产物中胆酸的纯度为66.58%,收率为4.21%,去氧胆酸的纯度为43.97%,收率为96.48%。反萃后的离子液体富集相经浓缩,提高离子液体浓度至初始浓度循环使用。
对比例2
原料胆酸和去氧胆酸的混合物(其中胆酸与去氧胆酸总质量百分数为99%)溶解在正丁醇中,配制成总浓度为20g/L的原料液。以四甲基氯化铵离子液体-水混合溶剂为萃取剂(四甲基氯化铵离子液体质量分数为1%),以正丁醇为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为4:3:1(v/v/v),在30℃下进行分馏萃取,分馏萃取分为萃取段和洗涤段(萃取段共6级,洗涤段共3级),萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在洗涤段的第一级流出富含胆酸的萃取液,从萃取段的第一级留出富含去氧胆酸的萃余液,收集萃取液和萃余液。
将萃余液经真空浓缩、水洗及干燥,得到去氧胆酸;将萃取液稀释10倍,经1/10体积的正丁醇在30℃下反萃3次,合并正丁醇相,经真空浓缩、水洗及干燥,得到胆酸。产物中胆酸的纯度为60.58%,收率为6.87%,去氧胆酸的纯度为41.60%,收率为98.71%。反萃后的离子液体富集相经浓缩,提高离子液体浓度至初始浓度循环使用。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种分离胆酸和去氧胆酸的方法,包括将含有胆酸和去氧胆酸的原料液用含有氨基酸类离子液体的萃取剂进行分馏萃取。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述离子液体由阳离子和氨基酸阴离子组成,
其中,所述阳离子选自咪唑阳离子、喹啉阳离子、吡啶阳离子、异喹啉阳离子、苯并咪唑阳离子、季铵阳离子、季磷阳离子、三唑阳离子、甜菜碱阳离子、胍类阳离子、吗唑阳离子、唑烷阳离子、胆碱阳离子或锍盐阳离子中的至少一种,所述阳离子可选地被一个或多个取代基取代;
所述氨基酸阴离子选自含氨基、仲氨基和/或叔氨基的羧酸类阴离子,
优选地,所述氨基酸阴离子选自中性氨基酸阴离子、碱性氨基酸阴离子或酸性氨基酸阴离子中的至少一种,
更优选地,所述中性氨基酸阴离子包括甘氨酸阴离子、脯氨酸阴离子、丙氨酸阴离子、亮氨酸阴离子、缬氨酸阴离子或苯丙氨酸阴离子中的至少一种,
更优选地,所述碱性氨基酸包括色氨酸阴离子、天门冬酰胺阴离子、谷氨酰胺阴离子、赖氨酸阴离子或精氨酸阴离子中的至少一种,
更优选地,所述酸性氨基酸包括半胱氨酸阴离子、甲硫氨酸阴离子或谷氨酸阴离子中的至少一种,
更优选地,所述氨基酸阴离子可选地被一个或多个取代基取代。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述取代基选自氨基、羟基、烷基、烯烃基、苯基、氰基、硫氰基、砜基或羰基;
优选地,所述烷基为C1-C4的直链烷基,所述烯烃基为C1-C4的直链烯烃基,所述氰基为C1-C5的直链氰基,所述硫氰基为C1-C4的直链硫氰基,所述砜基为C1-C4的直链砜基,所述羰基为C1-C4的直链羰基。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑氨基酸离子液体、胆碱氨基酸离子液体、叔丁基铵氨基酸离子液体、1-乙基-1-甲基哌啶磷酸氨基酸离子液体、1-乙基-1-甲基吡咯烷氨基酸离子液体、1-羟乙基-3-甲基咪唑氨基酸离子液体、甜菜碱氨基酸离子液体或1-丁基-2,3-二甲基咪唑氨基酸离子液体中的至少一种,
优选地,所述离子液体选自甜菜碱丙氨酸离子液体、胆碱脯氨酸离子液体、胆碱丝氨酸离子液体或胆碱精氨酸离子液体中的至少一种。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所述分馏萃取的萃余液进行浓缩和干燥,得到去氧胆酸;和/或
对所述分馏萃取的萃取液进行反萃取以及对反萃取相进行浓缩和干燥,得到胆酸。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述分馏萃取中,萃取剂、洗涤剂和原料液的流比为1:(0.5-5):(0.1-10),优选为1:(0.75-1):(0.25-5)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述萃取剂中离子液体的质量分数为0.01%-100%,优选为0.01%-20%,进一步优选为0.05%-5%。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述原料液中胆酸和去氧胆酸的总浓度为0.1g/L-100.0g/L。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述原料液中还包括原料溶剂,优选地,所述原料溶剂选自C4-C8的直链或支链醇类化合物,优选选自正丁醇、2-丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、2-己醇、正庚醇、异辛醇或异戊醇中的至少一种;和/或
所述萃取剂还包括稀释剂,优选地,所述稀释剂选自极性溶剂或非极性溶剂,更优选地,所述极性溶剂选自水和/或二甲基亚砜,所述非极性溶剂选自正己烷;和/或
所述洗涤剂选自C4-C8的直链或支链醇类化合物,优选选自正丁醇、2-丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、2-己醇、正庚醇、异辛醇、异戊醇中的至少一种,优选地,所述洗涤剂与所述原料溶剂相同。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述分馏萃取的操作温度为20℃-70℃。
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CN202311060951.3A CN117327137A (zh) | 2023-08-22 | 2023-08-22 | 一种生物相容性两相体系分离胆酸和去氧胆酸的方法 |
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CN202311060951.3A Pending CN117327137A (zh) | 2023-08-22 | 2023-08-22 | 一种生物相容性两相体系分离胆酸和去氧胆酸的方法 |
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