1.本发明属于化工分离技术领域,具体地,涉及一种用于胆固醇的萃取工艺。
背景技术:2.24-去氢胆固醇与胆固醇的分子结构非常相似,仅在24位上相差一个双键,因此很难将24-去氢胆固醇从胆固醇中分离出来,得到高纯度的24-去氢胆固醇产品。
3.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绿色新型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,几乎没有蒸汽压,不挥发、不可燃等,因而有助于工艺的安全环保。
4.阳离子上含有芳香环的离子液体对24-去氢胆固醇和胆固醇具有较高的分离选择性和萃取容量,例如喹啉阳离子、异喹啉阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子、苯并咪唑阳离子等。采用上述这些特定结构的离子液体为萃取剂,通过分馏萃取得到高纯度的24-去氢胆固醇与胆固醇,但是用离子液体作为萃取液时,其液滴为一种软物质,连续萃取时会因重力作用导致压缩变形,影响连续萃取的流速,导致萃取时间长效果差。
技术实现要素:5.为了解决上述技术问题,本发明的一种用于胆固醇的萃取工艺。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
7.一种用于胆固醇的萃取工艺,包括如下步骤:
8.将待萃取混合物加入正己烷中,匀速搅拌直至溶解,制得溶解液,之后将溶解液加入多级串联的填充有萃取剂的填充柱中,加入之后开始接样,每1ml接一次流出液,每接出1ml流出液加入1ml正己烷,收集流出液,即为含有胆固醇的萃取液,之后真空浓缩、水洗、干燥,制得胆固醇。
9.所述萃取剂包括如下步骤制成:
10.将1-甲基咪唑和溴代正丁烷加入反应釜中,加热至75℃,匀速搅拌并反应2h,制得粗产物,之后用乙酸乙酯洗涤三次,在70℃下真空干燥至恒重,制得初产物,之后加入质量分数15%六氟磷酸钾水溶液中,室温下匀速搅拌并反应4h,分液,除去水层,用去离子水和乙醚分别洗涤三次,之后80℃真空干燥24h,制得离子液体,控制1-甲基咪唑、溴代正丁烷和六氟磷酸钾的重量比为21.0-21.5∶34.3-34.5∶36.65-36.85。
11.将汉麻粉加入质量分数20%氢氧化钠水溶液中,以500r/min的转速搅拌4h,之后加入无水乙醇和溴丁烷,继续搅拌并反应4h,制得分散液,在20℃下以10000r/min的转速离心5min,之后用无水乙醇洗涤三次,旋蒸干燥,研磨,制得乳化粒子,控制汉麻粉、氢氧化钠水溶液、无水乙醇和溴丁烷的用量比为10g∶85ml∶50ml∶12g。
12.将汉麻粉分散在碱溶液中,汉麻分子表面的酚羟基形成酚钠,之后加入卤代烃溴丁烷作为改性剂,与酚钠发生醚化反应,将正丁烷基链接枝在汉麻分子表面,进而提高汉麻
粉的亲油性,使得汉麻粉表面的亲水亲油性进行平衡,当该乳化粒子在制备乳液过程中时,能够自组装到油-水界面上形成致密吸附层,减少乳化粒子的聚集,使得制备出乳液具有优异的稳定性。
13.将乳化粒子加入去离子水中,超声分散5h,制得分散液,之后取分散液与离子液体共混,以3000r/min的转速高速搅拌2min,之后静置3min,重复三次,制得乳液,控制乳化粒子和去离子水的用量比为1g∶1000ml,分散液和离子液体的体积比为3∶1;
14.将三聚氰胺和质量分数37%甲醛水溶液加入去离子水中,匀速搅拌15min,滴加三乙醇胺调节ph,直至ph=9,制得混合液,升温至65℃,继续搅拌30min,制得预聚体溶液,控制三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1∶3-3.5,甲醛水溶液与去离子水的体积比为1∶10。
15.将预聚体溶液与乳液共混,以15000r/min的转速搅拌3min,之后升温至65℃,滴加乙酸溶液调节ph,直至ph=3-5,反应2h后滴加氢氧化钠溶液调节至体系呈中性,之后静置至室温,离心、洗涤、干燥,制得萃取剂,控制预聚体溶液和乳液的体积比为10∶1。
16.1-甲基咪唑和溴代正丁烷反应生成初产物,之后加入六氟磷酸钾水溶液中,六氟磷酸钾水溶液与初产物反应置换反应,生成一种离子液体,常用于目前萃取胆固醇的萃取剂,但是在工业化生产中不适用于连续萃取,所以通过离子液体和乳化粒子制备出一种乳液,该乳液为内、外两相组成,内相(分散相)能够以小液滴的形式扩散至外相(连续相)中,但是该乳液液滴为一种软物质,连续萃取时会因重力作用导致压缩变形,影响连续萃取的流速,导致萃取时间长效果差,所以通过三聚氰胺和甲醛反应,制备出密胺树脂预聚体溶液,之后与乳液共混,在酸性条件下预聚体缩聚形成聚合物沉积在离子液体的表面,形成光滑的表面,聚合物作为壁材,形成核壳结构,离子液体作为芯,聚合物作为外壳。
17.进一步地:所述待萃取混合物包括胆固醇和24-去氢胆固醇。
18.本发明的有益效果:
19.本发明提供一种高效萃取分离胆固醇和24-去氢胆固醇的工艺,通过将胆固醇和24-去氢胆固醇先溶解在正己烷中,之后通过制备出的萃取剂进行连续萃取,收集流出的流出液即为富含胆固醇的萃取液,本发明能够进行连续萃取,能够满足工业化生产需求,而且减少使用有机溶剂,绿色环保。
20.而且本发明还制备出一种萃取剂,通过先制备出含有咪唑结构的离子液体,之后通过离子液体和乳化粒子制备出一种乳液,该乳液为内、外两相组成,内相(分散相)能够以小液滴的形式扩散至外相(连续相)中,通过三聚氰胺和甲醛反应,制备出密胺树脂预聚体溶液,与乳液共混,在酸性条件下预聚体缩聚形成聚合物沉积在离子液体的表面,形成光滑的表面,聚合物作为壁材,形成核壳结构,离子液体作为芯,聚合物刚性材料作为外壳,能够解决连续萃取时会因重力作用导致压缩变形,影响连续萃取的流速,导致萃取时间长效果差的技术问题。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
22.实施例1
23.一种用于胆固醇的萃取工艺,包括如下步骤:
24.将待萃取混合物(24-去氢胆固醇/胆固醇=13.64%,重量比)加入正己烷中,匀速搅拌直至溶解,制得溶解液,之后将溶解液加入三级串联的填充有萃取剂的填充柱中,加入之后开始接样,每1ml接一次流出液,每接出1ml流出液加入1ml正己烷,收集流出液,即为含有胆固醇的萃取液,之后真空浓缩、水洗、干燥,制得胆固醇,其中胆固醇的纯度为88.12%,收率为99.88%。
25.所述萃取剂包括如下步骤制成:
26.将1-甲基咪唑和溴代正丁烷加入反应釜中,加热至75℃,匀速搅拌并反应2h,制得粗产物,之后用乙酸乙酯洗涤三次,在70℃下真空干燥至恒重,制得初产物,之后加入质量分数15%六氟磷酸钾水溶液中,室温下匀速搅拌并反应4h,分液,除去水层,用去离子水和乙醚分别洗涤三次,之后80℃真空干燥24h,制得离子液体,控制1-甲基咪唑、溴代正丁烷和六氟磷酸钾的重量比为21.0∶34.3∶36.65。
27.将汉麻粉加入质量分数20%氢氧化钠水溶液中,以500r/min的转速搅拌4h,之后加入无水乙醇和溴丁烷,继续搅拌并反应4h,制得分散液,在20℃下以10000r/min的转速离心5min,之后用无水乙醇洗涤三次,旋蒸干燥,研磨,制得乳化粒子,控制汉麻粉、氢氧化钠水溶液、无水乙醇和溴丁烷的用量比为10g∶85ml∶50ml∶12g。
28.将乳化粒子加入去离子水中,超声分散5h,制得分散液,之后取分散液与离子液体共混,以3000r/min的转速高速搅拌2min,之后静置3min,重复三次,制得乳液,控制乳化粒子和去离子水的用量比为1g∶1000ml,分散液和离子液体的体积比为3∶1;
29.将三聚氰胺和质量分数37%甲醛水溶液加入去离子水中,匀速搅拌15min,滴加三乙醇胺调节ph,直至ph=9,制得混合液,升温至65℃,继续搅拌30min,制得预聚体溶液,控制三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1∶3,甲醛水溶液与去离子水的体积比为1∶10。
30.将预聚体溶液与乳液共混,以15000r/min的转速搅拌3min,之后升温至65℃,滴加乙酸溶液调节ph,直至ph=3,反应2h后滴加氢氧化钠溶液调节至体系呈中性,之后静置至室温,离心、洗涤、干燥,制得萃取剂,控制预聚体溶液和乳液的体积比为10∶1。
31.实施例2
32.一种用于胆固醇的萃取工艺,包括如下步骤:
33.将待萃取混合物(24-去氢胆固醇/胆固醇=13.64%,重量比)加入正己烷中,匀速搅拌直至溶解,制得溶解液,之后将溶解液加入四级串联的填充有萃取剂的填充柱中,加入之后开始接样,每1ml接一次流出液,每接出1ml流出液加入1ml正己烷,收集流出液,即为含有胆固醇的萃取液,之后真空浓缩、水洗、干燥,制得胆固醇,其中胆固醇的纯度为88.20%,收率为99.90%。
34.所述萃取剂包括如下步骤制成:
35.将1-甲基咪唑和溴代正丁烷加入反应釜中,加热至75℃,匀速搅拌并反应2h,制得粗产物,之后用乙酸乙酯洗涤三次,在70℃下真空干燥至恒重,制得初产物,之后加入质量分数15%六氟磷酸钾水溶液中,室温下匀速搅拌并反应4h,分液,除去水层,用去离子水和乙醚分别洗涤三次,之后80℃真空干燥24h,制得离子液体,控制1-甲基咪唑、溴代正丁烷和六氟磷酸钾的重量比为21.2∶34.3∶36.70。
36.将汉麻粉加入质量分数20%氢氧化钠水溶液中,以500r/min的转速搅拌4h,之后加入无水乙醇和溴丁烷,继续搅拌并反应4h,制得分散液,在20℃下以10000r/min的转速离心5min,之后用无水乙醇洗涤三次,旋蒸干燥,研磨,制得乳化粒子,控制汉麻粉、氢氧化钠水溶液、无水乙醇和溴丁烷的用量比为10g∶85ml∶50ml∶12g。
37.将乳化粒子加入去离子水中,超声分散5h,制得分散液,之后取分散液与离子液体共混,以3000r/min的转速高速搅拌2min,之后静置3min,重复三次,制得乳液,控制乳化粒子和去离子水的用量比为1g∶1000ml,分散液和离子液体的体积比为3∶1;
38.将三聚氰胺和质量分数37%甲醛水溶液加入去离子水中,匀速搅拌15min,滴加三乙醇胺调节ph,直至ph=9,制得混合液,升温至65℃,继续搅拌30min,制得预聚体溶液,控制三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1∶3.2,甲醛水溶液与去离子水的体积比为1∶10。
39.将预聚体溶液与乳液共混,以15000r/min的转速搅拌3min,之后升温至65℃,滴加乙酸溶液调节ph,直至ph=4,反应2h后滴加氢氧化钠溶液调节至体系呈中性,之后静置至室温,离心、洗涤、干燥,制得萃取剂,控制预聚体溶液和乳液的体积比为10∶1。
40.实施例3
41.一种用于胆固醇的萃取工艺,包括如下步骤:
42.将待萃取混合物(24-去氢胆固醇/胆固醇=13.64%,重量比)加入正己烷中,匀速搅拌直至溶解,制得溶解液,之后将溶解液加入五级串联的填充有萃取剂的填充柱中,加入之后开始接样,每1ml接一次流出液,每接出1ml流出液加入1ml正己烷,收集流出液,即为含有胆固醇的萃取液,之后真空浓缩、水洗、干燥,制得胆固醇,其中胆固醇的纯度为88.21%,收率为99.92%。
43.所述萃取剂包括如下步骤制成:
44.将1-甲基咪唑和溴代正丁烷加入反应釜中,加热至75℃,匀速搅拌并反应2h,制得粗产物,之后用乙酸乙酯洗涤三次,在70℃下真空干燥至恒重,制得初产物,之后加入质量分数15%六氟磷酸钾水溶液中,室温下匀速搅拌并反应4h,分液,除去水层,用去离子水和乙醚分别洗涤三次,之后80℃真空干燥24h,制得离子液体,控制1-甲基咪唑、溴代正丁烷和六氟磷酸钾的重量比为21.4∶34.5∶36.80。
45.将汉麻粉加入质量分数20%氢氧化钠水溶液中,以500r/min的转速搅拌4h,之后加入无水乙醇和溴丁烷,继续搅拌并反应4h,制得分散液,在20℃下以10000r/min的转速离心5min,之后用无水乙醇洗涤三次,旋蒸干燥,研磨,制得乳化粒子,控制汉麻粉、氢氧化钠水溶液、无水乙醇和溴丁烷的用量比为10g∶85ml∶50ml∶12g。
46.将乳化粒子加入去离子水中,超声分散5h,制得分散液,之后取分散液与离子液体共混,以3000r/min的转速高速搅拌2min,之后静置3min,重复三次,制得乳液,控制乳化粒子和去离子水的用量比为1g∶1000ml,分散液和离子液体的体积比为3∶1;
47.将三聚氰胺和质量分数37%甲醛水溶液加入去离子水中,匀速搅拌15min,滴加三乙醇胺调节ph,直至ph=9,制得混合液,升温至65℃,继续搅拌30min,制得预聚体溶液,控制三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1∶3.5,甲醛水溶液与去离子水的体积比为1∶10。
48.将预聚体溶液与乳液共混,以15000r/min的转速搅拌3min,之后升温至65℃,滴加乙酸溶液调节ph,直至ph=5,反应2h后滴加氢氧化钠溶液调节至体系呈中性,之后静置至室温,离心、洗涤、干燥,制得萃取剂,控制预聚体溶液和乳液的体积比为10∶1。
49.实施例4
50.一种用于胆固醇的萃取工艺,包括如下步骤:
51.将待萃取混合物(24-去氢胆固醇/胆固醇=13.64%,重量比)加入正己烷中,匀速搅拌直至溶解,制得溶解液,之后将溶解液加入五级串联的填充有萃取剂的填充柱中,加入之后开始接样,每1ml接一次流出液,每接出1ml流出液加入1ml正己烷,收集流出液,即为含有胆固醇的萃取液,之后真空浓缩、水洗、干燥,制得胆固醇,其中胆固醇的纯度为88.25%,收率为99.95%。
52.所述萃取剂包括如下步骤制成:
53.将1-甲基咪唑和溴代正丁烷加入反应釜中,加热至75℃,匀速搅拌并反应2h,制得粗产物,之后用乙酸乙酯洗涤三次,在70℃下真空干燥至恒重,制得初产物,之后加入质量分数15%六氟磷酸钾水溶液中,室温下匀速搅拌并反应4h,分液,除去水层,用去离子水和乙醚分别洗涤三次,之后80℃真空干燥24h,制得离子液体,控制1-甲基咪唑、溴代正丁烷和六氟磷酸钾的重量比为21.5∶34.5∶36.85。
54.将汉麻粉加入质量分数20%氢氧化钠水溶液中,以500r/min的转速搅拌4h,之后加入无水乙醇和溴丁烷,继续搅拌并反应4h,制得分散液,在20℃下以10000r/min的转速离心5min,之后用无水乙醇洗涤三次,旋蒸干燥,研磨,制得乳化粒子,控制汉麻粉、氢氧化钠水溶液、无水乙醇和溴丁烷的用量比为10g∶85ml∶50ml∶12g。
55.将乳化粒子加入去离子水中,超声分散5h,制得分散液,之后取分散液与离子液体共混,以3000r/min的转速高速搅拌2min,之后静置3min,重复三次,制得乳液,控制乳化粒子和去离子水的用量比为1g∶1000ml,分散液和离子液体的体积比为3∶1;
56.将三聚氰胺和质量分数37%甲醛水溶液加入去离子水中,匀速搅拌15min,滴加三乙醇胺调节ph,直至ph=9,制得混合液,升温至65℃,继续搅拌30min,制得预聚体溶液,控制三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1∶3.5,甲醛水溶液与去离子水的体积比为1∶10。
57.将预聚体溶液与乳液共混,以15000r/min的转速搅拌3min,之后升温至65℃,滴加乙酸溶液调节ph,直至ph=5,反应2h后滴加氢氧化钠溶液调节至体系呈中性,之后静置至室温,离心、洗涤、干燥,制得萃取剂,控制预聚体溶液和乳液的体积比为10∶1。
58.对比例1
59.本对比例为本发明实施例4制备出的离子液体作为萃取剂,分离24-去氢胆固醇和胆固醇,其纯度为78.25%,收率为96.0%。
60.对比例2
61.本对比例为柱层析法(j.nat.prod.1996,59,23-26),通过柱层析得到24-去氢胆固醇,其纯度为81.25%,收率为88.0%。
62.对比例3
63.本对比例为对比例4离子液体与乳化粒子共混制得的乳液作为萃取剂分离24-去氢胆固醇和胆固醇,其纯度为80.28%,收率为90.1%。
64.所以本发明萃取分离胆固醇的工艺既不用大量使用有机溶剂,而且具有高纯度高收率的优点。
65.在说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例
或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。