专利名称：一种生产六氢蛇麻酮的方法
技术领域：
本发明涉及一种六氢蛇麻酮的生产方法，更具体地，本发明涉及一种由液态、亚临界或超临界CO2啤酒花浸膏制备六氢蛇麻酮的方法。
背景技术：
啤酒花浸膏在生产四氢异葎草酮时，其中的蛇麻酮通常作为副产物而弃置不用。如中国专利申请号94100149.0，200410073602.6，蛇麻酮具有非常好的抑菌活性，但它极易氧化，保存困难，而蛇麻酮的氢化产物六氢蛇麻酮不但具有非常好的化学稳定性，而且仍保留着非常好的抑菌和抗氧化活性。由于蛇麻酮的催化加氢反应对反应条件极为敏感，氢化反应的同时往往伴随着复杂的氢解反应发生，造成六氢蛇麻酮的收率很低，因此并未见有商品化的产品。
发明内容
本发明为了解决现有技术中在生产四氢异葎草酮时，存在的蛇麻酮通常作为副产物而弃置不用，导致产品单一，成本高的缺点，并提供一种新的抑菌抗氧化易保存的化合物，提出了本发明的技术方案。
本发明提出的一种生产六氢蛇麻酮的方法，包括以下步骤(1)将啤酒花浸膏溶解于碱性乙醇水溶液中，分离掉浸膏中不溶物，从浸膏中同时分离出葎草酮和蛇麻酮后，将此溶液用水稀释以后，制成葎草酮和蛇麻酮的混合溶液；然后将CO2气体通入葎草酮和蛇麻酮的混合溶液中，使其中的蛇麻酮结晶析出，分离出蛇麻酮的粗品；将此蛇麻酮的粗品用正己烷重结晶，可得到蛇麻酮的提纯物，该提纯物即可用于蛇麻酮催化加氢反应的原料。(2)取一定量的蛇麻酮，加入反应介质中使其完全溶解，混匀。在氢化釜中加入Pd/C催化剂，将上述混合好的反应溶液倒入釜中，将反应釜密封安装好后，用氮气置换出反应釜中的空气后，通入氢气进行加氢反应，反应结束后，先用氮气将反应釜中的氢气置换出来后。(3)将氢化反应液过滤分离其中的Pd/C催化剂后，将滤液浓缩，放置、冷却，有大量结晶析出，过滤，得到六氢蛇麻酮的粗品。(4)将六氢蛇麻酮的粗品经正己烷重结晶后，得到精制的六氢蛇麻酮产品。
所述的酒花浸膏包括液态CO2酒花浸膏、亚临界或超临界CO2酒花浸膏。
步骤(1)中所述的碱溶液优选为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠水溶液，该溶液含5％～20％的水，KOH或NaOH乙醇水溶液的用量为浸膏量的0.5～1倍，KOH或NaOH用量的摩尔数为浸膏中软树脂总摩尔数的1.1～1.8倍。
步骤(1)优选在50℃以下进行。
在步骤(3)所述的反应介质为乙醇-水溶液，其中乙醇和水的体积比为1～20∶1，更优选的乙醇溶液浓度为95％，用量为蛇麻酮重量的20倍；所选的催化剂为Pd/C，Pt/C，或镍催化剂，用量为蛇麻酮重量的5～10％，其中Pd/C催化剂的用量优选为蛇麻酮重量的10％。步骤(3)的加氢工艺条件为氢气表压力为0.5～60kg/cm2，溶液的pH值为6～12，温度为30～140℃，反应时间为4～15小时，反应消耗的氢气量为蛇麻酮摩尔数的2～4倍。
下面对本发明的各步骤进行详细的说明。
步骤(1)为得到高纯度蛇麻酮的过程。这一分离过程在以往的文献中多数是直接用碱液溶解酒花浸膏中的蛇麻酮，先用浓度为0.05％-0.5％的碱液，洗涤酒花浸膏，以除去其中的酸性杂质，然后用碱液溶解酒花浸膏中的蛇麻酮。本发明是将啤酒花浸膏溶解于碱性乙醇水溶液中，分离掉浸膏中不溶物，从浸膏中同时分离出葎草酮和蛇麻酮后，制成葎草酮和蛇麻酮的混合溶液；然后将CO2气体通入葎草酮和蛇麻酮的混合液中，使其中的蛇麻酮结晶析出，分离出蛇麻酮的粗品；将此蛇麻酮的粗品用正己烷重结晶，可得到蛇麻酮的提纯物，该提纯物即可用于蛇麻酮催化加氢反应的原料。
步骤(2)为蛇麻酮催化氢化反应。以上述步骤(1)中得到的蛇麻酮提纯物，溶解在反应介质乙醇水溶液中，直接进行催化氢化反应。采用Pd/C做催化剂，制成六氢蛇麻酮的粗产品。在加氢反应完成后，过滤或离心分离除去固形物(主要为催化剂)，并用95％乙醇洗涤固形物1-2次，洗涤液合并入粗产品的溶液。
步骤(3)为后处理过程。上述粗产品溶液置于旋转蒸发器上浓缩除去其中的大部分溶剂后，再将该浓缩液倒入容器中，冷却。然后在搅拌下缓慢加入一定量的蒸馏水，此时有少量结晶析出，将此溶液冷却、放置数小时，即有大量结晶析出，过滤，得到六氢蛇麻酮的粗品。
步骤(4)为产品提纯过程。将六氢蛇麻酮的粗品经正己烷重结晶后，得到精制的六氢蛇麻酮产品。也可选用甲醇或乙醇的水溶液来重结晶。
本发明生产的六氢蛇麻酮可以用于食品的防腐剂、抑菌剂和抗氧化剂使用。
本发明的生产方法具有以下优点(1)由于将原来遗弃的副产物作为原料，生产成本低。
(2)本发明的方法生产的六氢蛇麻酮具有非常好的抑菌和抗氧化活性。
(3)本发明的方法采用冷却处理产物，结晶好，除去了其中的杂质，操作过程简单易行，提高了产品的纯度，产品收率高。
具体实施例方式
下面采用实施例的方式具体地解释本发明，但是本发明不局限于实施例。
实施例11.1蛇麻酮的分离纯化将啤酒花浸膏100g(其中葎草酮含量为59.7％，蛇麻酮含量为18.6％)溶解于50ml碱性乙醇水溶液中(此溶液中含有12.5g的KOH)，溶解后静置一小时，分离掉浸膏中不溶物。将分离出的含有葎草酮和蛇麻酮的碱性乙醇水溶液中，加入450ml蒸馏水稀释，制成葎草酮和蛇麻酮的混合溶液；然后将CO2气体通入葎草酮和蛇麻酮的混合液中，当溶液的PH值达到8.5左右时，其中的蛇麻酮开始结晶析出。停止通入CO2，继续搅拌40-60min，静置，从溶液中过滤分离出蛇麻酮的粗品22.3g，该蛇麻酮的粗品经HPLC分析，蛇麻酮的含量为75.9％。将此蛇麻酮的粗品用正己烷重结晶1次，可得到含量为95.8％的蛇麻酮的提纯物16.8g，蛇麻酮的总回收率为86.5％。该提纯物即可用于蛇麻酮催化加氢反应的原料。
1.2.蛇麻酮催化氢化将上述反应中所得到的16.8g的蛇麻酮提纯物，加入330ml的反应介质95％的碱性乙醇溶液(该溶液用KOH调pH值为11)使其完全溶解，混匀。在氢化釜中加入1.6g10％的Pd/C催化剂，将上述混合好的反应溶液倒入釜中，将反应釜密封安装好后，开启进气口，接上N2钢瓶，通入N2，同时开启放气阀，置换出反应釜中的空气，10min后关闭放气阀，停止通N2，将进气口切换为H2钢瓶，开启H2进气阀，再次开启放气阀，置换出反应釜中的氮气，5min后关闭放气阀，使反应釜中的氢气压力上升到要求的压力后，关闭进气阀。接通电源，开启温控开关和搅拌器，在氢气压力表压为6kg/cm2，反应温度为50℃的反应条件下使其反应。当反应釜中的氢气压力下降0.5kg/cm2时，再开启氢气入口，补充氢气到设定的反应压力。反应至吸氢停止后结束，反应时间为6个小时左右。反应结束后，先用氮气将反应釜中的氢气置换出来后，再打开反应釜，将反应液取出进一步处理。该反应液经HPLC分析，其中六氢蛇麻酮的含量为4.1％，蛇麻酮的总转化率为84.1％。
1.3六氢蛇麻酮的纯化将上述氢化反应液过滤分离其中的Pd/C催化剂后，将滤液置于旋转蒸发器上浓缩除去其中的大部分溶剂后，剩余约50ml左右的浓缩液倒入一200ml烧杯中，在搅拌下缓慢加入20ml蒸馏水，此时有少量结晶析出，将此溶液置冰箱中放置两个小时，即有大量结晶析出，过滤，得到六氢蛇麻酮的粗品15.6g。将此粗的六氢蛇麻酮经正己烷2次重结晶后，得到含量为99.5％的六氢蛇麻酮11.9g，六氢蛇麻酮的收率为73.6％。经测定，该结晶的熔点范围为91-93℃，与文献值一致。
实施例2用无菌滴管吸取种菌液放入无菌培养皿，注入约15ml灭菌融化态营养琼脂培养基，混匀后冷却凝固成含菌平板，将六氢蛇麻酮的样品用少量已灭菌的乙醇溶解，然后用已灭菌的pH值为11-13的碱液分别配制成500ppm、250ppm、125ppm、32ppm四个系列浓度，分别测定各浓度下对不同菌种的抑菌圈直径大小，观察抑菌情况，确定抑菌效果及最低抑菌浓度。
表 六氢蛇麻酮对常见食品腐败菌的抑菌浓度的测定
注表中所给的数据为抑菌圈的直径，单位mm，“-”表示无抑菌效果。
权利要求
1.一种生产六氢蛇麻酮的方法，其特征在于它包括以下步骤(1)将啤酒花浸膏溶解于碱性乙醇水溶液中，分离掉浸膏中不溶物，从浸膏中同时分离出葎草酮和蛇麻酮后，将此溶液用水稀释，制成葎草酮和蛇麻酮的混合溶液；然后将CO2气体通入葎草酮和蛇麻酮的混合溶液中，使其中的蛇麻酮结晶析出，分离出蛇麻酮的粗品；将此蛇麻酮的粗品用正己烷重结晶，可得到蛇麻酮的提纯物，该提纯物即可用于蛇麻酮催化加氢反应的原料；(2)取一定量的蛇麻酮，加入反应介质中使其完全溶解，混匀；在氢化釜中加入Pd/C催化剂，将上述混合好的反应溶液倒入釜中，将反应釜密封安装好后，用氮气置换出反应釜中的空气后，通入氢气进行加氢反应，反应结束后，先用氮气将反应釜中的氢气置换出来后；(3)将氢化反应液过滤分离其中的Pd/C催化剂后，将滤液浓缩，放置、冷却，有大量结晶析出，过滤，得到六氢蛇麻酮的粗品；(4)将六氢蛇麻酮的粗品经正己烷重结晶后，得到精制的六氢蛇麻酮产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的酒花浸膏包括液态CO2酒花浸膏、亚临界或超临界CO2酒花浸膏。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的碱溶液优选为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠水溶液，该溶液含5％～20％的水，KOH或NaOH乙醇水溶液的用量为浸膏量的0.5～1倍，KOH或NaOH用量的摩尔数为浸膏中软树脂总摩尔数的1.1～1.8倍。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)优选在50℃以下进行。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述的反应介质为乙醇—水溶液，其中乙醇和水的体积比为1～20∶1，所述的更优选的乙醇溶液浓度为95％，用量为蛇麻酮重量的20倍。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)催化剂为Pd/C，Pt/C，或镍催化剂，用量为蛇麻酮重量的5～10％，其中Pd/C催化剂的用量优选为蛇麻酮重量的10％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)的加氢工艺条件为氢气表压力为0.5～60kg/cm2，溶液的pH值为6～12，温度为30～140℃，反应时间为4～15小时，反应消耗的氢气量为蛇麻酮摩尔数的2～4倍。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)得到的化合物精制六氢蛇麻酮产品可以用做食品的防腐剂、抑菌剂和抗氧化剂使用。
全文摘要
本发明公开了一种生产六氢蛇麻酮的方法，采取将啤酒花浸膏溶解于碱性乙醇水溶液中，分离出葎草酮和蛇麻酮后，通入CO
文档编号A23L3/00GK101045678SQ20061006604
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月28日 优先权日2006年3月28日
发明者刘玉梅, 刘奎钫, 鲍永和, 陈德军, 刘玉英 申请人:新疆大学