专利名称：一种从粗甘油中提取的甾醇及提取方法
技术领域：
本发明涉及一种从粗甘油中提取的甾醇及提取方法，属于生物化学领域。
技术背景生物柴油即脂肪酸甲酯，是一种可再生、环保型燃料，是典型的绿色能源。 近年来，世界上特别是欧美各国政府都在大力推进生物柴油产业的发展。我国也 在积极开展生物柴油研制，但至今没有一家实现产业化。主要问题是产品价格与 石化柴油相比，缺乏竞争力。当前，国内外对生物柴油的研究，无论是生产技术 和原料选择，还是应用程度，正在不断深入。随着对生物柴油研究的积极深入和 生物柴油的大量生产，其副产物一甘油的产量也迅速增加。然而当前对于甘油的 高附加值产品的研究力度还远远不够，因此，生物柴油副产物甘油的综合利用具 有很好的前景。植物甾醇是一类广泛存在于植物中的生物活性物质，具有28个或 者29个碳原子的醇类化合物，在功能和结构上与脊椎动物体内的胆固醇类似，植 物甾醇在临床医学上具有降低胆固醇、消炎、退热、抗溃疡、抗肿瘤作用，在化 妆品、动物生长剂、植物生长激素及化工、纺织等领域都有广泛都应用。甾醇是 植物油脂中自然存在的组分，我国是世界第一油菜籽生产大国，油菜籽是生产 生物柴油的主要原料，因此从甘油中提取甾醇可以有效增加其利用价值。 发明内容本发明的目的在于提供一种从生物柴油副产品甘油中提取的甾醇及其提取 方法，该方法简单有效，成本低，且用该方法提取甾醇的得率较高。实现本发明目的技术方案为一种从甘油中提取的甾醇，通过以下方法提取而得(1)取粗甘油原料，按1:0.05-1: 50g/ml的料液比加入作为提取液的浓度 为0. 5-1. 25mol/L的碱性乙醇溶液或者浓度为0. 5-1. 25mol/L的碱性乙醇 水溶液，然后60-15(TC加热皂化30分钟-75分钟；碱性乙醇溶液或碱性 乙醇水溶液中碱性物质为氢氧化钾、氢氧化钠、胺、羧酸钠、羧酸钾、磺 酸钾、磺酸钠、四烷基氢氧化铵、氨水、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钾、亚硫酸钾、植酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钠、亚 硫酸钠或植酸钠，或者它们中两种或两种以上混合物。 (2)将所得皂化冷却后的溶液加入2-10体积的苯、甲苯、已垸、环己烷、乙 酸乙酯、6号溶剂、叔丁醇、二异丙醚、6号溶剂或石油醚中的一种或几 种混合液在10°C-5(TC和搅拌速度为100-500r/min下充分搅拌； (3)将混合液静置分层或离心除去皂化液，用水和碱性乙醇溶液分别依次反 复洗涤萃取液数次，回收萃取剂，干燥即得到粗甾醇。上述碱性乙醇溶液或碱性乙醇水溶液中乙醇体积百分比浓度大于等于80% 且小于100%。所用粗甘油为生物柴油的副产物。采用变色实验定量测定甾醇得率取少许产品于试管中.加乙酸酐2ml，振摇混合均匀，滴加一滴浓硫酸，振荡后，溶液变黄色，然后变翠绿色，于500nm比色，通过标准曲线计算甾醇得率。在该技术方案中提取液的浓度、皂化时间、提取温度、提取时间、搅拌速度和提取剂用量条件对甾醇得率影响显著。由上述技术方案可知本发明采用皂化法，以常用的碱作为皂化液，提取条件 简单方便，甾醇得率较高，能大大提高生物柴油副产品甘油的加工利用的附加值，在工业上有很好的推广应用前景。
具体实施方式
本发明首先按1:0.05-1: 50g/ml的料液比向生物柴油副产品粗甘油中加入 作为提取液的浓度为0. 5-1. 25mol/L的碱性乙醇溶液或者浓度为0. 5-1. 25mol/L 的碱性乙醇水溶液，其中碱性乙醇溶液或碱性乙醇水溶液中乙醇体积百分比浓度 大于等于80%且小于100%。 60-150。C皂化反应30-75min.，然后在10-50°C、搅拌 速度100-500r/m、萃取剂用量2-10体积的苯、甲苯、已烷、环己烷、乙酸乙酯、 6号溶剂、叔丁醇、二异丙醚、6号溶剂或石油醚中的一种或几种混合液充分萃 取后取出，静置分层，除去下层皂化液，先用蒸馏水洗涤萃取液两次，再用 10-80ml 0. l-lmol/L碱性乙醇水溶液洗涤一次，然后用蒸馏水数次。以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1将5g的粗甘油加入0. 25ml乙醇体积百分比为95%，浓度为0. 5mol/L的氢氧化钾-乙醇水溶液，6(TC加热45min后取出，加入42. 5ml的石油醚，在3CTC 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ral蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。由于皂化不完全， 甾醇得率无法计算。 实施例2将5g的粗甘油加入250ml乙醇体积百分比为95%,浓度为0. 75mol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，15(TC加热45min后取出，加入508ml的石油醚，在30°C 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 5鹏1/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3mg/g以上。实施例3将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为95%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，IO(TC加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在30°C 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水萃取液洗涤两次，再用0. lmol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗涤一 次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾醇得 率为3.5mg/g以上。实施例4将5g的甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为95%,浓度为1. 25mol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8CTC加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在30°C 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用lOml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用1 mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗涤一次， 然后用lOtnl蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾醇得率为 2.5mg/g以上。实施例5将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为95%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8(TC加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在30。C的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3.5mg/g以上。 实施例6将5g的粗甘油加入200ml乙醇体积百分比浓度为95%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8(TC加热60min后取出，加入500ml的石油醚，在3(TC的 水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3mg/g以上。实施例7将5g的粗甘油加入50tnl乙醇体积百分比浓度为95%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，80。C加热75min后取出，加入300ml的石油醚，在30。C的 水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用10ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为2.5mg/g以上。实施例8将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为95%,浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，80。C加热45min后取出，加入100ml的石油醚，在30。C的 水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用70ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用70ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为1.5mg/g以上。实施例9将5g的粗甘油加入250ml,乙醇体积百分比浓度为95%,浓度为lmol/L的 氢氧化钾-乙醇水溶液，80'C加热45min后取出，加入600ml的石油醚，在30°C 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液，先用80ml蒸馏水萃取液洗涤两次，再用80ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用80ml蒸馏水洗涤数次，千燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3mg/g以上。 实施例10将5g的粗甘油加入150ml乙醇体积百分比浓度为95%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，80。C加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在30°C 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取50min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 6mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为2mg/g以上。实施例11将5g的粗甘油加入50ml浓度为lmol/L的氢氧化钾-乙醇溶液，加热45min 后取出，8(TC加入40(kl的石油醚，在30。C的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取 20min后取出，静置分层，除去下层皂化液，先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次， 再用40ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数 次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾醇得率为3.5mg/g以上。实施例12将5g的粗甘油加入50tnl乙醇体积百分比浓度为85%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8(TC加热45min后取出，加入500ml的石油醚，在30°C 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取40min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为2.5mg/g以上。实施例13将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为80%，浓度为lmol/L的碱 性乙醇水溶液，80'C加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在l(TC的水浴 中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液，先用 40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 8mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗涤一 次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾醇得率为lmg/g以上。
且其中碱性乙醇水溶液的碱性物质包括氢氧化钾、氢氧化钠、胺、羧酸钠、 羧酸钾、磺酸钾、磺酸钠、四烷基氢氧化铵、氨水、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢 钾、碳酸钾、亚硫酸钾、植酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钠、亚硫 酸钠或植酸钠，或者它们中两种或两种以上混合物。
实施例14
将5g的粗甘油加入50ml浓度为lmol/L的氢氧化钾-乙醇溶液，8(TC加热 45min后取出，加入300tnl的石油醚，在2(TC的水浴中，搅拌速度为300r/m萃 取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液，先用60ml蒸馏水洗涤萃取液两 次，再用40ral 0. 9mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗涤一次，然后用60ml蒸馏水洗 涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾醇得率为2.5mg/g以上。
实施例15
将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为90%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8(TC加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在30'C 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取30min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3mg/g以上。
实施例16
将5g的粗甘油加入100ml乙醇体积百分比浓度为95%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8(TC加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在40°C 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 4mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3mg/g以上。
实施例17
将5g的粗甘油加入150ml乙醇体积百分比浓度为95°/。，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8(TC加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在5(TC 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液，先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗蹈醇。经测定此条件下甾 醇得率为2.5mg/g以上。 实施例18
将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为％%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8(TC加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在3(TC 的水浴中，搅拌速度为100r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40nd 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ral洗涤蒸馏水数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为2.5mg/g以上。
实施例19
将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为95%,浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8(TC加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在3(TC 的水浴中，搅拌速度为200r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用30ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml洗涤蒸馏水数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3mg/g以上。
实施例20
将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为95%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，8(TC加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在30°C 的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3.5mg/g以上。
实施例21
将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为95%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，80。C加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在30°C 的水浴中，搅拌速度为400r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗涤一次，然后用40ml洗涤蒸馏水数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3mg/g以上。 实施例22
将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为95%，浓度为lmol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，80。C加热45min后取出，加入300ml的石油醚，在30°C 的水浴中，搅拌速度为500r/m萃取20min后取出，静置分层，除去下层皂化液， 先用70ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用40ml 0. 6mol/L氢氧化钾-乙醇水溶液洗 涤一次，然后用70ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条件下甾 醇得率为3mg/g以上。
实施例23
将5g的粗甘油加入50ml乙醇体积百分比浓度为90%，浓度为lraol/L的氢 氧化钾-乙醇水溶液，80'C加热反应45min后取出，加入300ml的石油醚，在 3(TC的水浴中，搅拌速度为300r/m萃取10min后取出，静置分层，除去下层皂 化液，先用40ml蒸馏水洗涤萃取液两次，再用80ml 0. 5mol/L氢氧化钾-乙醇水 溶液洗涤一次，然后用40ml蒸馏水洗涤数次，干燥即得到粗甾醇。经测定此条 件下甾醇得率为3mg/g以上。
权利要求
1、一种从粗甘油中提取的甾醇，其特征在于采用如下步骤提取而得(1)取粗甘油原料，按1∶0.05-1∶50g/ml的料液比加入浓度为0.5-1.25mol/L的碱性乙醇溶液或者浓度为0.5-1.25mol/L的碱性乙醇水溶液，然后在60-150℃下加热皂化30分钟-75分钟；(2)在所得皂化冷却后的溶液中，加入2-10倍体积的萃取剂在10℃-50℃和搅拌速度为100-500r/min下搅拌充分萃取；(3)将混合液静置分层或离心除去皂化液，用水和0.1-1mol/L碱性乙醇水溶液分别反复洗涤萃取液数次，回收萃取剂，干燥即得到粗甾醇。
2、 一种权利要求1所述从粗甘油中提取甾醇所用的提取方法，其特征在于采用 如下具体步骤(1) 取粗甘油原料，按1:0. 05-1: 50g/ml的料液比加入浓度为0. 5-1. 25mol/L 的碱性乙醇溶液或者浓度为0.5-1.25mol/L的碱性乙醇水溶液，然后在 60-150。C下加热皂化30分钟-75分钟；(2) 在所得皂化冷却后的溶液中，加入2-10倍体积的萃取剂在1(TC-5(TC和 搅拌速度为100-500r/min下搅拌充分萃取；(3) 将混合液静置分层或离心除去皂化液，用水和0.卜lmol/L碱性乙醇水溶 液和分别反复洗涤萃取液数次，回收萃取剂，干燥即得到粗甾醇。
3、 根据权利要求2所述从粗甘油中提取甾醇所用的提取方法，其特征在于碱 性乙醇溶液或碱性乙醇水溶液中碱性物质为氢氧化钾、氢氧化钠、胺、羧酸 钠、羧酸钾、磺酸钾、磺酸钠、四垸基氢氧化铵、氨水、碳酸氢钾、碳酸钾、 碳酸氢钾、碳酸钾、亚硫酸钾、植酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳 酸钠、亚硫酸钠或植酸钠，或者它们中两种或两种以上混合物。
4、 根据权利要求2或3所述从粗甘油中提取甾醇所用的提取方法，其特征在于: 碱性乙醇溶液或碱性乙醇水溶液中乙醇体积百分比浓度大于等于80%且小于 100%。
5、 根据权利要求2所述从粗甘油中提取甾醇所用的提取方法，其特征在于步 骤(2)中萃取剂为苯、甲苯、已垸、环己烷、乙酸乙酯、6号溶剂、叔丁醇、 二异丙醚、6号溶剂或石油醚中的一种或几种混合液。
6、根据权利要求2所述从粗甘油中提取甾醇所用的提取方法，其特征在于所 用粗甘油为生物柴油的副产物粗甘油。
全文摘要
本发明公开了一种从粗甘油中提取的甾醇及其提取方法，该甾醇是通过如下步骤提取的将粗甘油按1∶0.05-1∶50g/ml的料液比加入作为提取液的浓度为0.5-1.25mol/L的碱性乙醇水溶液，在10-50℃、搅拌速度为100-500r/m进行皂化处理。在所得皂化冷却后的溶液中，加入2-10倍体积的萃取剂在10℃-50℃、搅拌时间为10-50min和搅拌速度为100-500r/min下充分搅拌；然后将混合液静置分层或离心除去皂化液，用水和0.1-1mol/L碱性乙醇溶液和分别反复洗涤萃取液数次，回收萃取剂，干燥即得到粗甾醇。本发明采用皂化法，以常用碱性乙醇溶液作为皂化液，提取条件简单方便，提取的甾醇得率较高，能大大提高生物柴油副产品甘油的加工利用的附加值，在工业上有很好的推广应用前景。
文档编号C07J75/00GK101318988SQ200810048210
公开日2008年12月10日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者王承明, 石云慧, 高洁芬 申请人:华中农业大学