本发明涉及一种人工牛黄胆酸提取下脚料的综合利用。
背景技术：
牛黄为牛的干燥胆结石，为名贵珍稀药材，在治疗惊风、痉厥抽搐病症等方面具有独特的效果。我国天然牛黄一直靠农户宰杀取得，自然发生率不及1％，而国内医药行业年消耗量至少需5000多公斤，资源严重匮乏。为解决其资源紧缺问题，20世纪60年代我国成功研制出人工牛黄，即参考天然牛黄的已知成分，从牛、猪、羊等动物胆汁中提取，由牛胆粉、牛磺酸、胆酸、猪去胆氧酸、胆红素等配置而成，具有与天然牛黄相似的药理功效，且价格便宜，很大程度上满足了普通百姓对牛黄的用药需求，具有广阔的市场空间。
人工牛黄中胆酸为其主要有效成分及质量控制指标，主要源于牛羊胆汁。目前胆酸的提取方法主要为氯仿法、乙酸乙酯分离法、乙醇结晶法，前两种方法在提取过程中均加入有毒物质(氯仿、乙酸乙酯)，不可避免造成残留，引起三度污染，不适合工业化生产。目前大生产主要采用乙醇结晶法：将胆汁加入强碱皂化，一段时间后加入强酸调至酸性，取上浮物洗涤、干燥得粗胆汁酸，再将粗胆汁酸置于热乙醇中反复重结晶得到精制胆酸。但此法生产得到的胆酸纯度较低，提取不完全。因此，从牛、羊胆汁提取胆酸的过程中会产生大量沥渍状的下脚料，约提取1公斤胆酸将产生1-1.5公斤的下脚料，一般直接作为废弃物处理，严重污染环境。经检测，胆酸提取后的下脚料中还含有30-40％左右的胆酸，以及胆固醇、磷脂、蛋白质以及少量的石胆酸、熊胆酸、去氧胆酸、鹅去氧胆酸、无机盐等。为综合利用自然资源，减少环境污染，变废为宝，因此亟需研发出一种对牛羊胆汁胆酸提取下脚料提取回收胆酸综合利用的方法。
中国发明专利申请cn201210454285.7公开一种牛羊胆酸的生产工艺，中国发明专利申请cn201510949944从牛胆膏中制备纯度＞99％胆酸的生产方法，均主要在乙醇结晶法基础上皂化后以及粗胆酸中加入双氧水氧化，但双氧水反应缓慢，易残留，口服致毒会出现腹痛、胸口痛、呼吸困难、呕吐等，同时双氧水对金属表面具有腐蚀作用，对生产设备材质提出更高的要求。除此之外，胆汁提取胆酸后的下脚料与原胆汁的化学成分有较大的差异，含有更高浓度的胆固醇、蛋白质、无机盐等，杂质种类较多、成分复杂，因此不能轻易从其中选择性提纯胆酸，常规胆酸提取方法不适用于胆酸提取后的下脚料的回收利用。
cn201610149177.7披露从鸡胆中提取鹅去氧胆酸后所剩的工业废液回收胆酸方法：在传统乙醇结晶法基础上，再对结晶后胆酸采用酸碱处理再结晶。但胆汁中含多种物质，因动物品种不同而在活性物质上存在组分差异，例如，猪胆汁主要含有猪去氧胆酸，禽类胆酸以鹅去氧胆酸为主，在牛胆汁中，胆固醇以酯结合型为主，羊胆酸在胆汁中主要以结合物形式存在等等。胆汁组分的差异进一步决定了有效成分提取后的下脚料成分和比例的不同。《中国药典》2015版注明人工牛黄中胆酸来源为由牛、羊胆汁或胆膏经提取、加工制成。目前尚无对药典来源牛羊胆汁提取胆酸后的下脚料进行胆酸回收的综合利用方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种牛羊胆酸提取下脚料的深度利用方法，从下脚料中再一次提取纯度达到60-70％含量的胆酸。
根据本发明，从牛羊胆酸下脚料中提取胆酸的方法包括以下步骤：(1)向下脚料加naoh，进行皂化；(2)向皂化液中加bacl2溶液，加热除脂；(3)静置溶液，过滤得到上清液；(4)上清液用h2so4酸化，调ph至3～4，过滤得到粗胆酸。
作为优化方案，本发明的方法还可以进一步包括下述步骤：(5)粗胆酸再次用naoh皂化；(6)向所得的二次皂化液加入bacl2溶液，煮沸一段时间后冷却，过滤；(7)向滤液加入na2co3，煮沸，过滤；(8)滤液用h2so4调ph至3～4，煮沸，过滤得结块胆酸。
作为优化方案，本发明的方法还可以进一步包括：(8)在95％乙醇中进行活性炭脱色，然后浓缩结晶，得成品胆酸。
在一个典型实施例中，在步骤(1)中，引入1∶0.8-1质量比的naoh进行皂化，皂化时间为15-25小时。
在一个典型实施例中，在步骤(2)中，加入2倍量的20％bacl2溶液，煮沸。
在一个典型实施例中，步骤(5)中，向粗胆酸按1∶0.4的质量比加naoh，进行二次皂化3-8小时；步骤(6)中，加2倍15％的bacl2，冷却，过滤。
利用本发明的方法可以从牛羊胆酸下脚料中提取出几乎全部的总胆酸。还可以从中提取出具有工业用途的钡盐。
具体实施方式
本发明的方法适用于从畜类动物胆酸下脚料深度提取胆酸以及综合利用其他可用物质的方法。这里的术语“胆酸下脚料”是指通过乙醇结晶法、醋酸乙酯法从牛、羊等畜类胆汁中提取胆酸后剩下的废弃物，本发明没有尝试过其他现有工艺的下脚料，但是很容易想到，如果其他工艺的下脚料的成分与本发明的胆酸下脚料相同、基本相同、或者主要成分相同的情况，本发明的方案也适用于这些下脚料。
根据本发明的方法，在一个典型实施例中，包括一次皂化、一次除脂、一次酸化、二次皂化、二次除脂、二次酸化和脱色的过程。下面详述各步骤操作。
一次皂化：该步骤中，可以加入物料量0.8-1倍量(以质量计算，下同)的氢氧化钠。氢氧化钠可以用水溶液的形式引入，例如配成10-40％浓度的溶液，典型地配成20-30％浓度的溶液。皂化过程是保持沸腾10小时以上，优选为15小时以上，但通常在不超过24小时。最优选为16-20小时。在本发明中，使用足量的碱很重要，低于0.8倍的碱将难以产生有效的皂化作用。
一次除脂：该过程中，向前述皂化后的体系中加入氯化钡水溶液。然后维持在90-100℃的温度，优选为半小时左右。本步骤可以将皂化过程产生的脂类钠盐转化为不溶性的钡盐，其中以硬脂酸钡居多。氯化钡水溶液的浓度优选为15-20％，优选为20％。用量是下脚料量的1.5-2.5倍量，优选2倍量。
一次过滤：将上述体系进行过滤，得到脂类钡盐，该钡盐经过试验具有工业用途，可以用作机器的耐高温润滑剂。
一次酸化：将一次过滤步骤中获得的滤液用h2so4酸化，调ph至3～4。该步骤将胆酸从水溶液中析出。胆酸漂浮在上层，经过加热处理，上层固体物转为颗粒状粗胆酸，通过过滤分离出来。
二次皂化：粗胆酸中仍含有结构复杂的络合物杂质，需要再用烧碱皂化一次。碱用量优选为粗胆酸的0.3-0.5倍量，最优选为0.4倍量。氢氧化钠可以用水溶液的形式引入，例如配成10-40％浓度的溶液，典型地配成20％浓度的溶液。皂化过程是保持沸腾4小时左右，例如3-5小时。
二次除脂和过滤：再次向前述皂化后的体系中加入氯化钡水溶液。反应条件与前述一次除脂相同通过该过程，可以将皂化过程产生的硬脂酸钠转化为不溶性的硬脂酸钡。氯化钡水溶液的浓度优选为15-20％，优选为15％。用量是粗胆酸量的1.5-2.5倍量，优选2倍量。冷却溶液后过滤得到不溶性钡盐。
作为优选，可以在这里增加一个碳酸钠处理步骤，目的是消耗过量引入的氯化钡，将其转化为碳酸钡沉淀出来。
二次酸化：将前述步骤中获得的滤液用h2so4酸化，调ph至3～4。该步骤将胆酸从水溶液中析出。胆酸漂浮在上层，经加热处理转化为颗粒状，通过过滤获得结块胆酸。
脱色提纯：将上述结块胆酸用95％乙醇溶解，如果有不溶性物质，可以滤去固体杂质。溶液用活性炭脱色。乙醇用量可以是5-8倍量，优选6倍量。活性炭采用常规量，例如5％的量。脱色后，浓缩溶液，然后结晶析出成品胆酸。
实施例1
取牛或羊胆汁，加100g/l氢氧化钠，加热煮沸12-18h，得皂化液。冷却后加酸调ph值为1，析出胆酸，将胆酸取出，经水煮、漂洗、于75℃干燥、磨粉，得粗牛羊胆酸。将滤液浓缩，得到沥青状下脚料。
实施例2
实施例1的下脚料100kg，按1∶1加固体naoh皂化18小时，再加2倍20％的bacl2煮沸20分钟，然后静置10-24小时，过滤，用水洗涤固体，收集它用。上清液用h2so4酸化，调ph至3～4，过滤得粗胆酸，按1∶0.4加naoh，皂化4小时，加2倍15％的bacl2，冷却，过滤。滤液按1∶0.4加na2co3，煮沸，过滤。滤液用h2so4调ph至3～4，煮沸，过滤得结块胆酸，烘干，1∶6加(95％乙醇和5％活性炭)脱色(8)回收3/4乙醇，结晶，得成品胆酸约50kg，纯度在60-70％之间。