CN117623848A - 一种同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，包括如下步骤：A、取吸油废渣，加入与所述吸油废渣的体积质量比包括2～10L：1kg的第一有机溶剂和与所述吸油废渣的质量比包括0.06～2kg：1kg的碱，加热回流搅拌后，静置，冷却，分离出液体，浓缩得到浓缩物；B、将所述浓缩物以填充有混合吸附剂的层析柱作为固定相，以与所述吸油废渣的体积质量比包括0.5～3L：1kg的第一有机溶剂作为流动相，进行洗脱，收集洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品；C、以与所述吸油废渣的体积质量比包括1～4L：1kg的第二有机溶剂作为流动相，对所述层析柱进行再洗脱收集洗脱馏分，浓缩，干燥，得到植物甾醇产品。本发明提供一种提取高纯度角鲨烯和植物甾醇的新方法，同时综合利用吸附植物油后的吸附剂废渣，减少资源浪费。

Description

一种同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法

技术领域

本发明涉及功能食品原料和药品原料制造领域，具体涉及一种同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法。

背景技术

在植物油精炼过程中，为了使油脂具有更高的品质，需要使用吸附剂对油脂进行吸附除去杂质，如利用活性炭、活性白土、凹凸棒土、膨润土等吸附剂对油脂进行脱色，在药用油脂中往往还需要利用硅胶、氧化铝等吸附剂对油脂进一步纯化。然而吸附剂在吸附杂质的同时也会不可避免的吸附部分油脂有益成分，如甘油三酯、角鲨烯、生育酚、植物甾醇等。吸附油脂后的吸附剂一般作为废渣处理，若不回收利用，分离出吸附剂废渣中有益成分，将会造成极大的资源浪费。

角鲨烯和植物甾醇均是植物油中的伴随营养成分，其中角鲨烯是一种无色液体，具有多种药理活性，可提高细胞活性，改善心脑血管病的缺氧状态，亦可用于高胆固醇血症和放、化疗引起的白细胞减少症。植物甾醇是一种具有环状醇结构的物质，可降低血清中胆固醇水平、预防治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病，对治疗溃疡、皮肤鳞癌、***等也有明显的疗效。

现有技术中，角鲨烯和植物甾醇主要以植物油或植物油脱臭馏出物等为原料，采用酯化、皂化、分子蒸馏、柱层析、超临界C0₂萃取、包合、结晶等技术进行分离制备得到。

专利CN202111131385《一种从植物油脱色处理的废弃活性白土中回收生物活性成分的方法》，通过有机溶剂超声提取、梯度洗脱的方式从废弃活性白土中回收生物活性成分，但该方法获得的生育酚、角鲨烯、植物甾醇含量均较低且为混合物。

专利CN201610717836《回收角鲨烯、维生素E和_或甾醇的方法》公开了一种从从维生素E生产渣油中提取角鲨烯、甾醇和维生素E的方法，通过采用极性吸附剂和非极性溶剂、极性溶剂进行吸附，固液相分离以及结晶过程，获得含角鲨烯的产物和/或含甾醇的结晶产物和/或含维生素E的产物。但提取的含角鲨烯的产物中角鲨烯的含量为30％以上，含甾醇的结晶产物中甾醇含量达到75％以上，含维生素E的产物中维生素E的含量为30％以上。

专利CN201611125250《一种从油脂中提取角鲨烯的方法》，采用脂肪酶甘油解、环糊精包合、氧化铝吸附分离的方法从油脂中提取角鲨烯，该方法只获得高纯度的角鲨烯。

专利CN202010728500《从罗汉果提取渣中分离角鲨烯等多种活性成分的方法》，通过碱性低碳醇提取、干燥、硅胶拌样、超临界二氧化碳萃取、溶剂萃取等操作得角鲨烯成品；拌样硅胶再通过硅胶柱层析等操作分别得到谷甾醇和罗汉果黄素，操作较为复杂。

专利CN202211106716《一种从植物脱臭馏出物中富集多不饱和脂肪酸酯、角鲨烯、天然维生素E及植物甾醇的方法》，通过向植物脱臭馏出物添加短链醇及乳化剂或者助乳化剂进行乳化、低温酶酯化、梯度冷冻结晶、压滤、多级精馏、尿素络合等操作分别得到植物甾醇、角鲨烯及天然维生素E、多不饱和脂肪酸酯。操作复杂，且角鲨烯、植物甾醇含量均在70％以下。

专利CN202011168092《一种从植物脱臭馏出物提取角鲨烯的方法》，以植物油脂脱臭馏出物为原料，用碱的醇溶液皂化、有机溶剂萃取、结晶和大孔树脂层析相结合的工艺方法，提取高纯度和高产量的角鲨烯，该方法虽然可以分离甾醇，但没有明确甾醇的含量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提取高纯度角鲨烯和植物甾醇的新方法，同时综合利用吸附植物油后的吸附剂废渣，减少资源浪费。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，包括如下步骤：

A、取吸油废渣，加入与所述吸油废渣的体积质量比包括2～10L：1kg的第一有机溶剂和与所述吸油废渣的质量比包括0.06～2kg：1kg的碱，加热回流搅拌后，静置，冷却，分离出液体，浓缩得到浓缩物；

B、将所述浓缩物以填充有混合吸附剂的层析柱作为固定相，以与所述吸附废渣的体积质量比包括0.5～3L：1kg的第一有机溶剂作为流动相，进行洗脱，收集洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品；

C、以与所述吸油废渣的体积质量比包括1～4L：1kg的第二有机溶剂作为流动相，对所述层析柱进行再洗脱收集洗脱馏分，浓缩，干燥，得到植物甾醇产品。

部分植物油中角鲨烯和植物甾醇含量较高，这些植物油在精炼过程中会有部分的角鲨烯和植物甾醇以及甘油三酯不可避免地被吸附剂吸附而留在吸附剂废渣中。然而甘油三酯的存在会影响后续角鲨烯和植物甾醇的分离。在现有技术中，通常采用碱的醇溶液水解皂化甘油三酯形成脂肪酸盐和甘油。但由于脂肪酸盐、甘油、植物甾醇、角鲨烯以及剩余的碱等成分均可溶解于醇溶液中，而导致后续需要多步溶剂萃取和反萃取、水洗等操作，需要耗费大量的溶剂和产生大量的废水。而在本技术方案中，选择采用烷烃类溶剂作为提取溶剂，可以很好地避免过量的碱、脂肪酸盐以及甘油溶解于提取溶剂中，选择性地提取植物甾醇和角鲨烯。且在实验中发现，而水解出来的甘油由于极性较大，促使甾醇成分从吸附剂废渣中解析出来，进而提高烷烃类溶剂的提取效率。

因此，本发明抛弃了传统采用醇溶剂提取的方式，改用低极性的烷烃类溶剂，避免了脂肪酸盐、甘油和多余的碱残留于提取溶剂中，且避免了后续进一步萃取、水洗等操作，通过简单的分离操作即可。

优选的，步骤B中，所述混合吸附剂包括占质量百分比1％～8％的聚丙烯酰胺。

制备过程中会不可避免的残留少量水解产生的游离脂肪酸及其盐。聚丙烯酰胺是一种高分子有机聚合物，具有很好的吸附特性，尤其是阴离子聚丙烯酰胺，对大极性物质和阴离子物质有较强的吸附固定能力。

优选的，步骤B中，所述混合吸附剂还包括硅胶、氨基硅胶、二醇基硅胶、二氧化硅中的一种或多种。

将少量聚丙烯酰胺与硅胶类吸附剂合用作为混合吸附剂应用于本发明，意外地增强了浓缩物的分离效果，减少了溶剂使用量，角鲨烯和植物甾醇的纯度均高达95％以上，得到了意想不到的效果。

优选的，所述第一有机溶剂包括戊烷、己烷、庚烷、辛烷、石油醚中的一种或多种；所述第二有机溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、***、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮中的一种或多种。

优选的，步骤A的具体操作包括：控制所述第一有机溶剂、所述碱、所述吸油废渣的体积质量比包括2～10L：0.06～2kg：1kg，加热回流搅拌0.5～3小时后，静置，自然冷却，分离出液体，浓缩得到所述浓缩物；步骤B中，所述混合吸附剂与所述吸油废渣的质量比包括0.05～0.18kg：1kg。

优选的，步骤A还包括：在浓缩过程中回收第一有机溶剂，用于步骤B的洗脱过程中。

优选的，步骤A中，所述吸油废渣包括吸附植物油后分离得到的吸附剂废渣。

优选的，所述植物油包括橄榄油、米糠油、茶油、亚麻籽油、罗汉果仁油、野茉莉种油、南瓜籽油、苋菜红油、牡丹籽油、玉米油中的一种或多种；所述吸附剂废渣中的吸附剂包括活性炭、活性白土、膨润土、凹凸棒土、硅藻土、氟罗里硅土、硅胶、二氧化硅、氧化铝、硅酸铝中的一种或多种；所述分离出液体的方法包括静置分层、离心、过滤中的一种或多种。

一种根据上述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法获得的角鲨烯产品。

一种根据上述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法获得的植物甾醇产品。

与现有技术相比较，实施本发明，具有如下有益效果：

(1)本发明通过一步碱水解-溶剂提取结合柱分离技术，避免了复杂操作、大量溶剂使用和废水产生。

(2)本发明提高了通过提高柱分离能力同时获得了高纯度的角鲨烯和植物甾醇。

(3)本发明以植物油在精炼中产生的吸附剂废渣为原料，可以提高资源利用率。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

实施例1

取吸附玉米油后分离得到的活性炭废渣2kg，加入5L正己烷和0.16kg氢氧化钠，加热回流2小时，静置放冷，过滤，滤液浓缩得到浓缩物。将浓缩物加至填充有10g聚丙烯酰胺和190g硅胶的混合吸附剂的层析柱上端，用2L正己烷洗脱，弃去前段洗脱液，收集含有角鲨烯的洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品，纯度99.4％；再用4L二氯甲烷洗脱，收集二氯甲烷洗脱馏分，浓缩干燥，得到植物甾醇产品，纯度97.8％。

实施例2

取吸附茶油后分离得到的活性白土废渣2kg，加入10L正庚烷和0.2kg氢氧化钠，加热回流2.5小时，静置放冷，过滤，滤液浓缩得到浓缩物。将浓缩物加至填充有6g阴离子聚丙烯酰胺和290g硅胶的混合吸附剂的层析柱上端，用4L正庚烷洗脱，弃去前段洗脱液，收集含有角鲨烯的洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品，纯度99.1％；再用2L三氯甲烷洗脱，收集三氯甲烷洗脱馏分，浓缩干燥，得到植物甾醇产品，纯度97.2％。

实施例3

取吸附罗汉果仁油后分离得到的活性白土废渣2kg，加入8L正己烷和0.3kg氢氧化钾，加热回流1.5小时，静置放冷，过滤，滤液浓缩得到浓缩物。将浓缩物加至填充有2g阴离子聚丙烯酰胺和98g氨基硅胶的混合吸附剂的层析柱上端，用1L正己烷洗脱，弃去前段洗脱液，收集含有角鲨烯的洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品，纯度99.1％；再用2L二氯甲烷洗脱，收集二氯甲烷洗脱馏分，浓缩干燥，得到植物甾醇产品，纯度97.2％。

实施例4

取吸附橄榄油后分离得到的活性炭和硅胶废渣2kg，加入15L正己烷和0.4kg氢氧化钾，加热回流2小时，静置放冷，过滤，滤液浓缩得到浓缩物。将浓缩物加至填充有10g阴离子聚丙烯酰胺和190g二醇基硅胶的混合吸附剂的层析柱上端，用5L正辛烷洗脱，弃去前段洗脱液，收集含有角鲨烯的洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品，纯度98.3％；再用6L乙醇洗脱，收集甲醇洗脱馏分，浓缩干燥，得到植物甾醇产品，纯度97.5％。

实施例5

取吸附苋菜红油后分离得到的凹凸棒土废渣2kg，加入10L正辛烷-***(1:1)和0.4kg氢氧化钙，加热回流2小时，静置放冷，离心，滤液浓缩得到浓缩物。将浓缩物加至填充有12g阴离子聚丙烯酰胺和138g二醇基硅胶的混合吸附剂的层析柱上端，用3L石油醚洗脱，弃去前段洗脱液，收集含有角鲨烯的洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品，纯度98.3％；再用8L甲醇洗脱，收集甲醇洗脱馏分，浓缩干燥，得到植物甾醇产品，纯度97.5％。

对比例1

取吸附玉米油后分离得到的活性炭废渣2kg，加入5L乙醇和0.16kg氢氧化钠，加热回流2小时，静置放冷，过滤，滤液加入5L水，用正己烷萃取3次，每次10L，正己烷萃取液再用水洗3次，每次10L，浓缩正己烷萃取液得到浓缩物。将浓缩物加至填充有200g硅胶的混合吸附剂的层析柱上端，用2L正己烷洗脱，弃去前段洗脱液，收集含有角鲨烯的洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品，纯度94.0％；再用4L二氯甲烷洗脱，收集二氯甲烷洗脱馏分，浓缩干燥，得到植物甾醇产品，纯度78.5％。

从对比例1可以看出，使用碱的醇溶液皂化处理，需要通过多次萃取和水洗去除杂质，耗费大量的萃取溶剂和水，且使用常规的硅胶柱层析分离纯化虽然可以获得较高纯度的角鲨烯产品，但植物甾醇产品纯度较低。

对比例2

取吸附玉米油后分离得到的活性炭废渣2kg，加入5L正己烷和0.16kg氢氧化钠，加热回流2小时，静置放冷，过滤，滤液浓缩得到浓缩物。将浓缩物加至填充有200g硅胶吸附剂的层析柱上端，用2L正己烷洗脱，弃去前段洗脱液，收集含有角鲨烯的洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品，纯度95.4％；再用4L二氯甲烷洗脱，收集二氯甲烷洗脱馏分，浓缩干燥，得到植物甾醇产品，纯度87.8％。

从对比例2可以看出，使用本技术方案获得浓缩物，使用不含聚丙烯酰胺的硅胶柱层析分离纯化可以获得较高纯度的角鲨烯产品，同时植物甾醇产品纯度有所提高(与对比例1相比)，但仍不能获得95％以上的植物甾醇产品。

对比例3

取吸附玉米油后分离得到的活性炭废渣2kg，加入5L正己烷和0.16kg氢氧化钠，加热回流2小时，静置放冷，过滤，滤液浓缩得到浓缩物。将浓缩物加至填充有18g聚丙烯酰胺和182g硅胶的混合吸附剂的层析柱上端，用2L正己烷洗脱，弃去前段洗脱液，收集含有角鲨烯的洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品，纯度97.6％；再用10L二氯甲烷洗脱，收集二氯甲烷洗脱馏分，浓缩干燥，得到植物甾醇产品，纯度90.1％。

从对比例3可以看出，聚丙烯酰胺用量超过混合吸附剂质量的8％时，需要使用更多的第二有机溶剂洗脱，且得到的植物甾醇产品纯度有所降低。

对比例4

取吸附罗汉果仁油后分离得到的活性白土废渣2kg，加入8L正己烷和0.3kg氢氧化钾，加热回流1.5小时，静置放冷，过滤，滤液浓缩得到浓缩物。将浓缩物加至填充有2g阴离子聚丙烯酰胺和98g氨基硅胶的混合吸附剂的层析柱上端，用2L二氯甲烷洗脱，收集二氯甲烷洗脱馏分，浓缩干燥，得到角鲨烯和植物甾醇混合产品，其中角鲨烯含量63.7％，植物甾醇含量15.2％；再用1L正己烷洗脱，浓缩，干燥，样品中只含有少量的植物甾醇，纯度为33.9％。

从对比例4可以看出，先使用二氯甲烷洗脱，获得的是角鲨烯和植物甾醇的混合产品，且纯度均较低，没有达到分离纯化的效果。可见第一有机溶剂与第二有机溶剂的使用顺序会对分离纯化效果产生显著影响。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、取吸油废渣，加入第一有机溶剂和碱，加热回流搅拌后，静置，冷却，分离出液体，浓缩得到浓缩物；

B、将所述浓缩物以填充有混合吸附剂的层析柱作为固定相，以与所述吸附废渣的体积质量比包括0.5～3L：1kg的第一有机溶剂作为流动相，进行洗脱，收集洗脱馏分，浓缩，干燥，得到角鲨烯产品；

C、以与所述吸油废渣的体积质量比包括1～4L：1kg的第二有机溶剂作为流动相，对所述层析柱进行再洗脱收集洗脱馏分，浓缩，干燥，得到植物甾醇产品。

2.根据权利要求1所述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述混合吸附剂包括占质量百分比1％～8％的聚丙烯酰胺。

3.根据权利要求2所述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述混合吸附剂还包括硅胶、氨基硅胶、二醇基硅胶、二氧化硅中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂包括戊烷、己烷、庚烷、辛烷、石油醚中的一种或多种；所述第二有机溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、***、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，其特征在于，步骤A的具体操作包括：控制所述第一有机溶剂、所述碱、所述吸油废渣的体积质量比包括2～10L：0.06～2kg：1kg，加热回流搅拌0.5～3小时后，静置，自然冷却，分离出液体，浓缩得到所述浓缩物；步骤B中，所述混合吸附剂与所述吸油废渣的质量比包括0.05～0.18kg：1kg。

6.根据权利要求1所述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，其特征在于，步骤A还包括：在浓缩过程中回收第一有机溶剂，用于步骤B的洗脱过程中。

7.根据权利要求1所述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述吸油废渣包括吸附植物油后分离得到的吸附剂废渣。

8.根据权利要求7所述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法，其特征在于，所述植物油包括橄榄油、米糠油、茶油、亚麻籽油、罗汉果仁油、野茉莉种油、南瓜籽油、苋菜红油、牡丹籽油、玉米油中的一种或多种；所述吸附剂废渣中的吸附剂包括活性炭、活性白土、膨润土、凹凸棒土、硅藻土、氟罗里硅土、硅胶、二氧化硅、氧化铝、硅酸铝中的一种或多种；所述分离出液体的方法包括静置分层、离心、过滤中的一种或多种。

9.一种根据权利要求1所述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法获得的角鲨烯产品。

10.一种根据权利要求1所述同时获得高纯度角鲨烯和植物甾醇的制备方法获得的植物甾醇产品。