一种白坚木皮醇的层析提纯方法

摘要

本发明提供一种白坚木皮醇的层析提纯方法，包括步骤：(1)将制胶废水预处理，得浓缩初液；(2)将浓缩初液冷却、过滤，滤液通过装有粉末状活性炭的层析柱，洗脱；(3)分别称取质量比为(3～2):(3～2):1的极性树脂HPD400、HPD600和D145，加入活性炭柱流出液，在100～120r/min和23～26℃恒温水浴震荡3～5h，静置，真空抽滤，向树脂中加入2～4倍甲醇和正丙醇混合溶液，得提取液；(4)将提取液通过装有100～300目硅胶的层析柱，用甲醇和正丙醇混合溶液的流动相洗脱，收集洗脱液；(5)将洗脱液在80℃以下减压浓缩，浓缩液冷却析出结晶，重结晶2～3次，得白竖木皮醇；本发明的白坚木皮醇的层析提纯方法提取纯度高且提取率大大提高，实现可工业化的白坚木皮醇的层析法提取工艺。

权利要求

1.一种白坚木皮醇的层析提纯方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)制胶废水预处理

将制胶废水加热至90～100℃，并加入氧化钙，过滤去除浮胶、絮凝物和固体杂质，得滤清初液；将滤液蒸发浓缩至原体积的1/3～1/6，得到浓缩初液；

(2)活性炭脱色

将浓缩初液冷却、过滤，滤液通过装有粉末状活性炭的层析柱，用3～4倍柱体积去离子水洗脱，收集活性炭柱流出液；

(3)大孔树脂吸附

分别称取质量比为(3～2):(3～2):1的极性树脂HPD400、HPD600和D145置于具塞三角瓶中，加入活性炭柱流出液，所述极性树脂HPD400、HPD600和D145的总质量与所述活性炭柱流出液的固液比为1g:(30～50)ml；并在100～120r/min和23～26℃条件下恒温水浴震荡3～5h，静置24h，真空抽滤，减压过滤去除残留液体，向抽滤后的树脂中加入2～4倍甲醇和正丙醇混合溶液，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为1:5；在相同条件下恒温水浴震荡8～12h，解吸附后的溶液，经真空抽滤得到提取液；

(4)硅胶层析

将提取液通过装有100～300目硅胶的层析柱，用3～4倍柱甲醇和正丙醇混合溶液的流动相洗脱，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为1:8，收集洗脱液；

(5)再浓缩及结晶

将洗脱液在80℃以下减压浓缩，回收溶剂，浓缩液冷却析出结晶，收集晶体，重结晶2～

3次，即得白坚 木皮醇。

2.根据权利要求1所述的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，其特征在于：步骤(1)中，所述滤液蒸发浓缩至原体积的1/5，得到浓缩初液。

3.根据权利要求1所述的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，其特征在于：步骤(3)中，所述极性树脂HPD400、HPD600和D145的质量比为2:2:1。

4.根据权利要求1所述的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，其特征在于：步骤(5)中，所述洗脱液在60～75℃下进行减压浓缩。

5.根据权利要求1所述的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，其特征在于：步骤(5)中，浓缩液以2℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，重结晶2～3次，得到白坚木皮醇。

说明书

一种白坚木皮醇的层析提纯方法

技术领域

[0001] 本发明涉及天然产物提取分离技术领域，特别涉及一种白坚木皮醇的层析提纯方法。

背景技术

[0002] 白坚木皮醇(L-Quebrachitol)即左旋肌醇甲醚，化学名：[2-0-methy1-L(-)-chiro-inositol]，是一种广泛存在于植物中的天然光学活性肌醇，己经证实，白坚木皮醇在活体生物代谢中起着“在细胞内部信息传递”和“控制细胞生长过程”的重要作用。作为一种手性结构单元，可以简单地将白坚木皮醇转变成为多种广泛用于生物、医药方面的肌醇衍生物，因此白坚木皮醇备受生化、药物和医学专家的关注。

[0003] 目前关于白坚木皮醇提取研究虽有大量的报道，其中由制胶废水中提取白坚木皮醇的方法通常是采用色谱层析法提取，但现有的层析法的提纯工艺操作复杂，而且最主要的是提取的白坚木皮醇的产量低，难以适合工业化生产，因此，现有对于如何实现白坚木皮醇提取工艺的可工业化，如何在保证纯度的同时能够提高白坚木皮醇的提取率是研究的热点。因此，探寻一种新的白坚木皮醇的层析提纯方法，实现白坚木皮醇层析提取的工艺技术的进一步优化，尤其更加有利于乳胶废水的利用，提高资源的利用率。

发明内容

[0004] 鉴于此，本发明提出一种纯度高并且提取率大大提高的白坚木皮醇的层析提纯方法，实现可工业化的白坚木皮醇的层析法提取工艺。

[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：

[0006] 本发明提供一种白坚木皮醇的层析提纯方法，包括如下步骤：

[0007] (1)制胶废水预处理

[0008] 将制胶废水加热至90～100℃，并加入氧化钙，过滤去除浮胶、絮凝物和固体杂质，得滤清初液；将滤液蒸发浓缩至原体积的1/3～1/6，得到浓缩初液；

[0009] (2)活性炭脱色

[0010] 将浓缩初液冷却、过滤，滤液通过装有粉末状活性炭的层析柱，用3～4倍柱体积去离子水洗脱，收集活性炭柱流出液；

[0011] (3)大孔树脂吸附

[0012] 分别称取质量比为(3～2):(3～2):1的极性树脂HPD400、HPD600和D145置于具塞三角瓶中，加入活性炭柱流出液，并在100～120r/min和23～26℃条件下恒温水浴震荡3～5h，静置24h，真空抽滤，减压过滤去除残留液体，向抽滤后的树脂中加入2～4倍甲醇和正丙醇混合溶液，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为(1～2):(3～8)；在相同条件下恒温水浴震荡8～12h，解吸附后的溶液，经真空抽滤得到提取液；

[0013] (4)硅胶层析

[0014] 将提取液通过装有100～300目硅胶的层析柱，用3～4倍柱甲醇和正丙醇混合溶液的流动相洗脱，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为(1～3):(5～10)，收集洗脱液；

[0015] (5)再浓缩及结晶

[0016] 将洗脱液在80℃以下减压浓缩，回收溶剂，浓缩液冷却析出结晶，收集晶体，重结晶2～3次，即得白竖木皮醇。

[0017] 本发明提出一种纯度高且提取率高的白坚木皮醇的层析提纯方法，克服现有的层析法产量低的问题，本发明主要引入极性三种大孔吸附树脂的层析技术,并结合活性炭层析和硅胶柱层析技术，从而建立白坚木皮醇的组合层析分离纯化的工艺路线，实现一种可工业化的白坚木皮醇的层析法提取工艺。

[0018] 其中，首先采用活性炭进行层析进行充分去除有色杂质，其次在大孔树脂吸附的过程中，选用质量比为(3～2):(3～2):1的极性树脂HPD400、HPD600和D145作为组合式吸附介质,并控制在100～120r/min和23～26℃条件下恒温水浴充分震荡吸附，并采用甲醇和正丙醇混合溶液作为流动相洗脱，最终的洗脱收率可达到为90.5％，再通过进一步的硅胶柱层析选用100～300目硅胶作为层析介质,采用甲醇和正丙醇混合溶液作为流动相，最后经过在80℃以下减压浓缩，冷却析出结晶，即可得到纯度可达到99.2％以上的白竖木皮醇，而且总提取率可达到85～90％，不仅能够有效地去除色素和可溶性杂质,而且可以大幅提高产品得率,另外，纯化过程中所使用溶剂可套用或回收再利用,降低生产成本。

[0019] 进一步说明，步骤(1)中，所述滤液蒸发浓缩至原体积的1/5，得到浓缩初液。在层析处理将滤液浓缩至一定体积，避免浓缩太稠，而影响后期的树脂吸附的效果，影响杂质的有效分离，保证最终层析提取的得率和纯度。

[0020] 进一步说明，步骤(3)中，所述极性树脂HPD400、HPD600和D145的质量比为2:2:1。通过控制不同极性的树脂的比例，以提高对活性炭柱流出液中的有效成分充分吸附，提高最终层析提取的白坚木皮醇的得率。

[0021] 进一步说明，步骤(3)中，所述甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为1:5。采用甲醇和正丙醇混合溶液作为流动相洗脱并控制甲醇与正丙醇的体积比为(1～2):
(3～8)，能够最大程度地保证白竖木皮醇由吸附树脂中洗脱收率。

[0022] 进一步说明，步骤(3)中，所述极性树脂HPD400、HPD600和D145的总质量与所述活性炭柱流出液的固液比为1g:(30～50)ml。

[0023] 进一步说明，步骤(4)中，所述甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为1:8。通过控制上述甲醇与正丙醇的体积比，保证白竖木皮醇由硅胶中洗脱收率。

[0024] 进一步说明，步骤(5)中，所述洗脱液在60～75℃下进行减压浓缩。

[0025] 进一步说明，步骤(5)中，浓缩液以2℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，重结晶2～3次，得到白竖木皮醇。

[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明对白坚木皮醇的层析提纯方法进行了进一步的改进和优化，其通过制胶废水中提取的白坚木皮的纯度高且提取率高，有效克服了现有的层析法产量低的问题，本发明主要是引入极性三种大孔吸附树脂的层析技术,并结合活性炭层析和硅胶柱层析技术，从而建立白坚木皮醇的组合层析分离纯化的工艺路线，实现一种可工业化的白坚木皮醇的层析法提取工艺。

具体实施方式

[0027] 为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。

[0028] 本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

[0029] 本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

[0030] 实施例1-一种白坚木皮醇的层析提纯方法，包括如下步骤：

[0031] (1)制胶废水预处理

[0032] 将制胶废水加热至90℃，并加入氧化钙，过滤去除浮胶、絮凝物和固体杂质，得滤清初液；将滤液蒸发浓缩至原体积的1/3，得到浓缩初液；

[0033] (2)活性炭脱色

[0034] 将浓缩初液冷却、过滤，滤液通过装有粉末状活性炭的层析柱，用3倍柱体积去离子水洗脱，收集活性炭柱流出液；

[0035] (3)大孔树脂吸附

[0036] 分别称取质量比为3:2:1的极性树脂HPD400、HPD600和D145置于具塞三角瓶中，加入活性炭柱流出液，其中，所述极性树脂HPD400、HPD600和D145还包括预处理步骤：先由去离子水漂洗后，采用95％乙醇浸泡24h，再用95％乙醇淋洗至流出乙醇加水不显浑浊，最后用大量水洗去乙醇，至无醇味为止，备用。所述极性树脂HPD400、HPD600和D145的总质量与所述活性炭柱流出液的固液比为1g:30ml，并在100r/min和26℃条件下恒温水浴震荡3h，静置24h，真空抽滤，减压过滤去除残留液体，向抽滤后的树脂中加入2倍甲醇和正丙醇混合溶液，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为1:8；在相同条件下恒温水浴震荡8h，解吸附后的溶液，经真空抽滤得到提取液；

[0037] (4)硅胶层析

[0038] 将提取液通过装有300目硅胶的层析柱，用4倍柱甲醇和正丙醇混合溶液的流动相洗脱，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为1:5，收集洗脱液；

[0039] (5)再浓缩及结晶

[0040] 将洗脱液在75℃减压浓缩，回收溶剂，浓缩液以2℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，收集晶体，重结晶3次，即得白竖木皮醇。

[0041] 实施例2-一种白坚木皮醇的层析提纯方法，包括如下步骤：

[0042] (1)制胶废水预处理

[0043] 将制胶废水加热至100℃，并加入氧化钙，过滤去除浮胶、絮凝物和固体杂质，得滤清初液；将滤液蒸发浓缩至原体积的1/6，得到浓缩初液；

[0044] (2)活性炭脱色

[0045] 将浓缩初液冷却、过滤，滤液通过装有粉末状活性炭的层析柱，用4倍柱体积去离子水洗脱，收集活性炭柱流出液；

[0046] (3)大孔树脂吸附

[0047] 分别称取质量比为3:3:1的极性树脂HPD400、HPD600和D145置于具塞三角瓶中，加入活性炭柱流出液，其中，所述极性树脂HPD400、HPD600和D145的总质量与所述活性炭柱流出液的固液比为1g:50ml，并在120r/min和23℃条件下恒温水浴震荡5h，静置24h，真空抽滤，减压过滤去除残留液体，向抽滤后的树脂中加入4倍甲醇和正丙醇混合溶液，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为2:3；在相同条件下恒温水浴震荡12h，解吸附后的溶液，经真空抽滤得到提取液；

[0048] (4)硅胶层析

[0049] 将提取液通过装有100目硅胶的层析柱，用3倍柱甲醇和正丙醇混合溶液的流动相洗脱，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为3:10，收集洗脱液；

[0050] (5)再浓缩及结晶

[0051] 将洗脱液在60℃减压浓缩，回收溶剂，浓缩液以2℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，收集晶体，重结晶2次，即得白竖木皮醇。

[0052] 实施例3-一种白坚木皮醇的层析提纯方法，包括如下步骤：

[0053] (1)制胶废水预处理

[0054] 将制胶废水加热至100℃，并加入氧化钙，过滤去除浮胶、絮凝物和固体杂质，得滤清初液；将滤液蒸发浓缩至原体积的1/5，得到浓缩初液；

[0055] (2)活性炭脱色

[0056] 将浓缩初液冷却、过滤，滤液通过装有粉末状活性炭的层析柱，用3倍柱体积去离子水洗脱，收集活性炭柱流出液；

[0057] (3)大孔树脂吸附

[0058] 分别称取质量比为2:2:1的极性树脂HPD400、HPD600和D145置于具塞三角瓶中，加入活性炭柱流出液，其中，所述极性树脂HPD400、HPD600和D145的总质量与所述活性炭柱流出液的固液比为1g:40ml，并在110r/min和25℃条件下恒温水浴震荡4h，静置24h，真空抽滤，减压过滤去除残留液体，向抽滤后的树脂中加入3倍甲醇和正丙醇混合溶液，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为1:5；在相同条件下恒温水浴震荡10h，解吸附后的溶液，经真空抽滤得到提取液；

[0059] (4)硅胶层析

[0060] 将提取液通过装有200目硅胶的层析柱，用4倍柱甲醇和正丙醇混合溶液的流动相洗脱，甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为1:8，收集洗脱液；

[0061] (5)再浓缩及结晶

[0062] 将洗脱液在70℃减压浓缩，回收溶剂，浓缩液以2℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，收集晶体，重结晶3次，即得白竖木皮醇。

[0063] 对比例1-根据实施例3的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，仅改变步骤(1)中的将滤液蒸发浓缩至原体积的1/10，其余步骤均于实施例3相同。

[0064] 对比例2-根据实施例3的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，仅改变步骤(3)中称取单一的与实施例3中的三种树脂相等质量的极性树脂HPD500对活性炭柱流出液进行吸附处理，其余步骤均于实施例3相同。

[0065] 对比例3-根据实施例3的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，仅改变步骤(3)中的极性树脂HPD400、HPD600和D145的质量比为4:2:1，其余步骤均于实施例3相同。

[0066] 对比例4-根据实施例3的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，仅改变步骤(3)中的向抽滤后的树脂中加入3倍甲醇作为流动相，在相同条件下恒温水浴震荡8～12h，解吸附，其余步骤均于实施例3相同。

[0067] 对比例5-根据实施例3的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，仅改变步骤(3)中的所述甲醇和正丙醇混合溶液中甲醇与正丙醇的体积比为1:10，其余步骤均于实施例3相同。

[0068] 对比例6-根据实施例3的一种白坚木皮醇的层析提纯方法，仅改变步骤(4)中采用单一的4倍柱甲醇作为流动相洗脱，其余步骤均于实施例3相同。

[0069] 将由实施例1～3和对比例1～6中的白坚木皮醇的层析提纯方法过程中，统计树脂吸附过程中的树脂中的白坚木皮醇吸附量和洗脱率，以及最终提取得到的白坚木皮醇提取率和纯度进行统计，其中，均取样了等量的同一加工阶段所产生的制胶废水和同等质量的树脂吸附，每组实施例均设有10试验组，并统计其平均值，其结果如下表：

[0070]

[0071] 根据上表结果，将实施例1～3与对比例1比较可以看出，在层析处理将滤液浓缩至一定体积，可有效保证树脂的吸附量，以及最终层析提取的得率和纯度；将实施例1～3与对比例2和3比较可以看出，通过引入极性三种大孔吸附树脂并控制不同极性的树脂的比例，以提高对活性炭柱流出液中的有效成分充分吸附，提高最终层析提取的白坚木皮醇的得率，并且其洗脱率可达到为90.5％；将实施例1～3与对比例4～6比较可以看出，通过采用甲醇和正丙醇混合溶液并控制上述甲醇与正丙醇的体积比，可有效提高白竖木皮醇由吸附树脂中和硅胶中洗脱收率，从而保证最终的白坚木皮醇提取率和纯度；因此，通过本发明的白坚木皮醇的层析提纯方法，可得到纯度可达到99.2％以上的白竖木皮醇，而且总提取率可达到85～90％，不仅能够有效地去除色素和可溶性杂质,而且可以大幅提高产品得率。

[0072] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。