蒜头果油分离提纯神经酸的方法与流程

文档序号:12938658阅读:1744来源:国知局

本发明涉及化学合成技术领域,具体涉及一种蒜头果油分离提纯神经酸的方法。



背景技术:

蒜头果,学名malaniaoleiferaetlee,又名山桐果、猴子果、野桐、马兰后等。青皮科,木本常綠油料树。树杆直,高达20米,树径达40厘米,长园形叶,扁球树果,生长在500-1640米湿润肥沃石灰岩山地混交林中。我国南方产桐油地区城乡可作为绿化树、景观树、油料树栽植。秋冬采收果,炸制成蒜头果油,食用和作工业用油,树杆质密宜作木材。

蒜头果油油脂中蒜头果油不皂物含量为4%;神经酸,含量为67%;含油酸(12%)及微量癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸等酸,未测定的成分为14%。

其中二十四碳烯酸,又名神经酸,分子结构式:h3(ch2)7ch=ch(ch2)13cooh,一种白色结晶,相对分子质量为366.6,能溶于醇,不溶于水,熔点39~40℃。神经酸是各国科学家公认的能修复疏通受损大脑神经通路——神经纤维,并促使神经细胞再生的双效物质。神经酸是大脑神经纤维和神经细胞的核心天然成分,神经酸的缺乏将会引起脑中风后遗症、老年痴呆、脑瘫、脑萎缩、记忆力减退、失眠健忘等脑疾病,而神经酸人体自身很难合成,必须靠食物摄取补充,因此神经酸是一种必须依靠反应制备的人体所需的化学产品。

据了解,从蒜头果油中提取分离神经酸的相关报道较少。郝旭亚等在“蒜头果油中神经酸的分离提纯研究”论文中采用尿素包合法对蒜头果油中的神经酸进行了分离,尿素包合法是在有机溶剂中溶解尿素,当加入脂肪酸时,尿素分子间以氢键形成六面体的结构,构成螺旋状的包合物框架,由于饱和脂肪酸的直径小于框架的自由空间,在结晶过程中,直链的饱和脂肪酸或单不饱和的脂肪进入框架内,被尿素包合,形成包合物析出。而多不饱和脂肪酸不易被尿素包合,基于上述原理,即可将不饱和脂肪酸(酯)与饱和脂肪酸(酯)分开,即在蒜头果油中时,包合去除油酸等低碳的脂肪酸,从而分离出神经酸。但是这种方法的回收率低(仅为46.8%),纯度也低(仅为65%)。



技术实现要素:

本发明意在提供一种从蒜头果油中提取分离神经酸的工艺,以解决现有技术分离提纯方法回收率低,纯度低的问题。

本发明的技术方案为蒜头果油分离提纯神经酸的方法,包括以下步骤:

步骤一、皂化:向反应罐中加入浓度为10%的碱液,之后将蒜头果油加入反应罐中,搅拌,通入蒸汽加热至70~80℃,持续补加碱液,至油液消失,反应生成神经酸钠盐皂化液;

步骤二、除油:皂化液冷却,加入乙醚对神经酸钠盐皂化液萃取,静置,分出上层乙醚液,回收乙醚,弃去残油,留皂化盐液;

步骤三、酸析:将皂化盐液加入到酸析罐,搅拌并滴加浓度为10%的硫酸至ph为6~7,析出白色混和酸析液;

步骤四、滤酸:将混和酸析液放入铺有滤布的滤槽中,过滤反应生成的硫酸钠去废水池,滤液为混合酸,用热水洗涤混合酸,然后风干后备用;

步骤五、乙醚溶析:将混和酸加入到3倍重量的乙醚中,溶解为乙醚酸液,吸滤出不溶酸(1),乙醚酸液冷至-10~-5℃下结晶,吸滤岀晶酸(2),乙醚母液蒸出回收乙醚,留蒸余酸(3);

步骤六、丙酮溶析:晶酸(2)加入到3倍重量丙酮中,溶解为丙酮酸液,吸滤岀不溶酸(4),丙酮酸液冷至-10~-5℃下结晶,吸滤岀晶酸(5),丙酮母液蒸出回收丙酮,留蒸余酸(6);

步骤七、石油醚溶析:晶酸(5)加入到3倍重量石油醚中,溶解为石油醚酸液,吸滤出不溶酸(7),石油醚酸液冷至-10~-5℃下结晶,吸滤岀晶酸(8),石油醚母液蒸出回收石油醚,留蒸余酸(9);

步骤八、处理:晶酸(8)为神经酸,合并不溶酸(1)、不溶酸(4)、不溶酸(7)、蒸余酸(3)、蒸余酸(6)和蒸余酸(9),另行综合利用。

本发明的工作原理及有益效果:本发明采用富含神经酸的蒜头果为原料,并针对传统从蒜头果中提取分离神经酸过程中存在的上述问题,采用的是先皂化反应生成皂化液,再将皂化液去除不皂杂油,通过加入硫酸酸析成混合脂肪酸,通过过滤后热水洗涤风干后得到纯净的混合脂肪酸晶体,之后开始溶析三次结晶;第一次结晶采用乙醚作为溶剂,先经吸滤去除不溶酸(4),再将乙醚酸液冷却到-10~-5℃下结晶,继续吸滤得到晶酸(2),吸滤后的乙醚母液蒸出乙醚后,剩余蒸余酸(3);第二次结晶用丙酮作为溶剂,先经吸滤去除不溶酸(5),再将丙酮酸液冷却到-10~-5℃下结晶,继续吸滤得到晶酸5,吸滤后的丙酮母液蒸出丙酮后,剩余蒸余酸(6);第三次结晶用石油醚作为溶剂,先经吸滤去除不溶酸(7),再将石油醚酸液冷却到-10~-5℃下结晶,继续吸滤得到晶酸(8),吸滤后的石油醚母液蒸出石油醚后,剩余蒸余酸(9);通过以上对脂肪酸进行多次重结晶,最终的到纯净的白色针状晶体神经酸,经气相色谱分析,神经酸的纯度在85%以上,回收率达52%。本发明采用乙醚、丙酮和石油醚作为三次结晶的溶剂,逐渐分理处包括油酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸以及未测定的其他酸,对其进行进一步的纯化,得到纯度高达85%的神经酸,回收率在52%以上。本发明的方法快速、高效、无残留,且工艺简单易操作,生产周期短,环境友好,适合工业化生产。

进一步,所述步骤五乙醚溶析时,乙醚酸液冷至-5℃下结晶。在该温度下结晶,神经酸的纯度能提高3%。

进一步,所述步骤六丙酮溶析时,丙酮酸液冷至-5℃下结晶。在该温度下结晶,神经酸的纯度能提高3%。

进一步,所述步骤七石油醚溶析时,将10%的无水乙醇加入到石油醚中,得到混合石油醚酸液,之后将晶酸5加入到3倍重量的混合石油醚酸液中,冷至-5℃下结晶。加入无水乙醇后在该温度下结晶,神经酸的纯度能提高5%。

作为本方案的进一步优选,在步骤一皂化开始之前,先将蒜头果油进行分子蒸馏,蒸馏温度为150℃,蒸馏压力为11pa,得到轻组分和重组分,轻组分和重组分分别进行皂化以及后续处理。先经过分子蒸馏,将轻重组分分开,分别进行皂化以及后续的重结晶处理,分别得到不同纯度的神经酸,其中轻组分皂化及后续处理后得到的神经酸纯度最高,高达95%,主要用于医疗卫生和食品等行业;而重组分得到的神经酸纯度次之,在90%左右。

附图说明

图1为本发明蒜头果油分离提纯神经酸的方法实施例3的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:

实施例1:蒜头果油分离提纯神经酸的方法,具体步骤为:

步骤一、皂化:向反应罐中加入浓度为10%的氢氧化钠,之后将蒜头果油加入反应罐中,搅拌,通入蒸汽加热至70~80℃,持续补加浓度为10%的氢氧化钠,至大量油液消失,反应生成神经酸钠盐皂化液,此时溶液的ph=8;

步骤二、除油:皂化液冷却,加入乙醚萃取皂化液中不皂油杂,静置,分出上层乙醚液,回收乙醚,弃去残油,留皂化盐液;

步骤三、酸析:将皂化盐液加入到酸析罐,搅拌下滴加浓度为10%的硫酸至ph为6~7,析出白色混和酸析液;

步骤四、滤酸:将混和酸析液放入铺有滤布的滤槽中,滤去硫酸钠溶液去废水池,收取混和酸热水洗涤风干后备用;

步骤五、乙醚溶析:混和酸加入到3倍重量的乙醚中溶解为乙醚酸液,吸滤出不溶酸1,乙醚酸液冷至-5℃下结晶,吸滤岀晶酸2,乙醚母液蒸出回收乙醚,留乙醚母液余酸3;

步骤六、丙酮溶析:晶酸2加入到3倍重量丙酮中溶解为丙酮酸液,吸滤岀不溶酸4,丙酮酸液冷至-5℃下结晶,吸滤岀晶酸5,丙酮母液蒸出回収丙酮;留丙酮母液余酸6;

步骤七、石油醚溶析:晶酸5加入到3倍重量石油醚溶解为溶液,吸滤出不溶酸7,石油醚酸液冷至-5℃下结晶,吸滤岀晶酸8,石油醚母液蒸出回收石油醚;留蒸余酸9;

步骤八、处理:处理:晶酸8为神经酸,合并不溶酸1、不溶酸4、不溶酸7、乙醚母液余酸3、丙酮母液余酸6和石油醚母液余酸9,另行综合利用。

实施例2:蒜头果油分离提纯神经酸的方法,具体步骤为:

步骤一、皂化:向反应罐中加入浓度为10%的氢氧化钠,之后将蒜头果油加入反应罐中,搅拌,通入蒸汽加热至70~80℃,持续补加浓度为10%的氢氧化钠,至大量油液消失,反应生成神经酸钠盐皂化液,此时溶液的ph=8;

步骤二、除油:皂化液冷却,加入乙醚萃取皂化液中不皂油杂,静置,分出上层乙醚液,回收乙醚,弃去残油,留皂化盐液;

步骤三、酸析:将皂化盐液加入到酸析罐,搅拌下滴加浓度为10%的硫酸至ph为6~7,析出白色混和酸析液;

步骤四、滤酸:将混和酸析液放入铺有滤布的滤槽中,滤去硫酸钠溶液去废水池,收取混和酸热水洗涤风干后备用;

步骤五、乙醚溶析:混和酸加入到3倍重量的乙醚中溶解为乙醚酸液,吸滤出不溶酸1,乙醚酸液冷至-5℃下结晶,吸滤岀晶酸2,乙醚母液蒸出回收乙醚,留乙醚母液余酸3;

步骤六、丙酮溶析:晶酸2加入到3倍重量丙酮中溶解为丙酮酸液,吸滤岀不溶酸4,丙酮酸液冷至-5℃下结晶,吸滤岀晶酸5,丙酮母液蒸出回収丙酮;留丙酮母液余酸6;

步骤七、石油醚溶析:配置石油醚液,将10%的无水乙醇到石油醚中,得到混合石油醚酸液,之后将晶酸5加入到3倍重量混合石油醚酸液中溶解,吸滤出不溶酸7,石油醚酸液冷至-5℃下结晶,吸滤岀晶酸8,石油醚母液蒸出回收石油醚;留石油醚母液余酸9;

步骤八、处理:处理:晶酸8为神经酸,合并不溶酸1、不溶酸4、不溶酸7、乙醚母液余酸3、丙酮母液余酸6和石油醚母液余酸9,另行综合利用。

实施例3:参看图1,蒜头果油分离提纯神经酸的方法,具体步骤为:

步骤一、分子蒸馏:先将蒜头果油进行分子蒸馏,蒸馏温度为150℃,蒸馏压力为11pa,得到轻组分和重组分,轻组分和重组分分别进行下述步骤二~步骤九的操作。

步骤二、皂化:向反应罐中加入浓度为10%的氢氧化钠,之后将步骤一种的轻组分或者重组分的蒜头果油加入反应罐中,搅拌,通入蒸汽加热至70~80℃,持续补加浓度为10%的氢氧化钠,至大量油液消失,反应生成神经酸钠盐皂化液,此时溶液的ph=8;

步骤三、除油:皂化液冷却,加入乙醚萃取皂化液中不皂油杂,静置,分出上层乙醚液,回收乙醚,弃去残油,留皂化盐液;

步骤四、酸析:将皂化盐液加入到酸析罐,搅拌下滴加浓度为10%的硫酸至ph为6~7,析出白色混和酸析液;

步骤五、滤酸:将混和酸析液放入铺有滤布的滤槽中,滤去硫酸钠溶液去废水池,收取混和酸热水洗涤风干后备用;

步骤六、乙醚溶析:混和酸加入到3倍重量的乙醚中溶解为乙醚酸液,吸滤出不溶酸1,乙醚酸液冷至-5℃下结晶,吸滤岀晶酸2,乙醚母液蒸出回收乙醚,留乙醚母液余酸3;

步骤七、丙酮溶析:晶酸2加入到3倍重量丙酮中溶解为丙酮酸液,吸滤岀不溶酸4,丙酮酸液冷至-5℃下结晶,吸滤岀晶酸5,丙酮母液蒸出回収丙酮;留丙酮母液余酸6;

步骤八、石油醚溶析:配置石油醚液,将10%的无水乙醇加入到石油醚中,得到混合石油醚酸液,之后将晶酸5加入到3倍重量混合石油醚酸液中溶解,吸滤出不溶酸7,石油醚酸液冷至-5℃下结晶,吸滤岀晶酸8,石油醚母液蒸出回收石油醚;留石油醚余酸9;

步骤九、处理:晶酸8为神经酸,合并不溶酸1、不溶酸4、不溶酸7、乙醚母液余酸3、丙酮母液余酸6和石油醚母液余酸9,另行综合利用。

选取100g的蒜头果油作为实验原料,分别使用尿素包合法和本发明的实施例1~3进行实验对照分析,结论如下:

表1为三次结晶下纯度和回收率分析

其中实施例3中不同次数结晶的回收率等于轻重组分之和。

参看上述纯度和回收率值,本发明的实施例1~实施例3均高于现有技术中的尿素包合法,其中尤以经过分子蒸馏且在第三次结晶后加入无水乙醇获得的神经酸纯度最高。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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