本發(fā)明涉及動(dòng)植物蠟的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蜂蠟素的制備方法。
背景技術(shù)：
蜂蠟素為混合的高級(jí)烷醇，其主要成分為三十烷醇、三十二烷醇及二十八烷醇，其中三十烷醇含量至少為50%，二十八烷醇含量和三十烷醇含量之和至少為65%。蜂蠟素主要以酯類形式存在于蟲蠟，米糠蠟，蜂蠟及蔗蠟等天然產(chǎn)物中。蜂蠟素為國家二類新型調(diào)血脂中藥，能明顯降低血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度膽固醇(LDL-C)、apoB100含量、LDL- C/ HDL- C比值，并且還能提高高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、apoA1含量及apoA1/apoB100比值。預(yù)防性給藥蜂蠟素還能夠有效改善膳食等引起的高脂血癥，降低動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病等疾病的發(fā)生機(jī)率；因此，蜂蠟素具有較大的市場應(yīng)用價(jià)值。
目前，高級(jí)烷醇的常規(guī)制備方法為：蜂蠟→皂化→有機(jī)溶劑提取→真空蒸餾、重結(jié)晶或超臨界萃取→脫溶劑→干燥，該工藝使用的有機(jī)溶液均為二類或一類溶劑，毒性較大，且收率偏低，收率一般在27%左右，收率均不高于30%。發(fā)明人所在單位的蜂蠟素的原生產(chǎn)工藝為蜂蠟→酯交換→萃取→析晶→脫溶劑→干燥，該工藝存在反應(yīng)時(shí)間長、能源消耗較大、生產(chǎn)成本偏高、使用的溶劑較多等問題。
因此，仍需尋求一種工藝簡單、操作方便、生產(chǎn)成本低的蜂蠟素的制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種蜂蠟素的制備方法，本發(fā)明提供的方法制備得到的蜂蠟素收率與高級(jí)烷醇含量高、溶劑毒性小，易于規(guī)?；a(chǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種蜂蠟素的制備方法，所述制備方法具體包括如下步驟：
S1：將蜂蠟與氫氧化鈉混合均勻，然后加入乙醇水溶液，加熱回流攪拌反應(yīng)，得蜂蠟素粗品溶液；
S2：調(diào)節(jié)蜂蠟素粗品溶液的pH近中性，繼續(xù)加熱攪拌并調(diào)節(jié)溶液體系pH至穩(wěn)定；
S3：向步驟S2所得混合物中加入水和正庚烷，繼續(xù)加熱回流攪拌，靜置分層，趁熱分液，取上層正庚烷層備用；
S4：將步驟S3所得正庚烷層靜置析晶、過濾、干燥即得蜂蠟素成品。
本發(fā)明提供的制備方法通過簡單的皂化后，僅通過萃取一次提純即可獲得質(zhì)量較好的蜂蠟素，本方法制備得到的蜂蠟素的回收率高并且高級(jí)烷醇含量高；另外，本發(fā)明使用正庚烷純化后所得的蜂蠟素產(chǎn)品顆粒較細(xì)、不易粘連，且正庚烷容易揮發(fā)，因此干燥時(shí)間較短，溶劑殘留量低。
優(yōu)選地，所述步驟S1中的蜂蠟為中蜂蠟，選用中蜂蠟作為原料制備得到的蜂蠟素含有較多的二十八烷醇和三十烷醇，而同系物的含量相對(duì)較低。
優(yōu)選地，步驟S1中所述乙醇水溶液的體積分?jǐn)?shù)為85～95%，當(dāng)乙醇水溶液的體積分?jǐn)?shù)在該范圍內(nèi)時(shí)，反應(yīng)速率較快，在范圍以外時(shí)，反應(yīng)速率有較明顯的降低，當(dāng)體積分?jǐn)?shù)小于60 %時(shí)，反應(yīng)程度只有約30%。
優(yōu)選地，步驟S1中所述氫氧化鈉與蜂蠟的質(zhì)量比1:5～1:10，氫氧化鈉濃度高于1:5時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不同程度的副反應(yīng)，氫氧化鈉濃度低于1:10時(shí)，反應(yīng)速率有較明顯的降低。
優(yōu)選地，步驟S1中所述乙醇水溶液與蜂蠟的體積質(zhì)量比為2:1～8:1。
優(yōu)選地，步驟S1中的反應(yīng)溫度為78～85℃，當(dāng)溫度低于78℃時(shí)，反應(yīng)速率明顯降低，當(dāng)溫度高于85℃時(shí)，乙醇蒸發(fā)速率明顯加快，而反應(yīng)速率并無明顯變化，只會(huì)增加生產(chǎn)的能耗。
優(yōu)選地，步驟S1中的反應(yīng)時(shí)間為不少于45 min，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間少于45min時(shí)，反應(yīng)不完全，會(huì)降低收率并降低蜂蠟素質(zhì)量。
在本發(fā)明步驟S2中，調(diào)節(jié)蜂蠟素粗品溶液的pH使部分反應(yīng)產(chǎn)物高級(jí)脂肪酸鈉轉(zhuǎn)化為高級(jí)脂肪酸而不影響正庚烷和水的分層；溶液的pH值至關(guān)重要，pH值過大或過小都將導(dǎo)致制備得到的蜂蠟素的質(zhì)量變差；優(yōu)選地，步驟S2中，調(diào)節(jié)溶液的pH至8～9，體系溫度為70～80℃。
在本發(fā)明中，選用鹽酸、硫酸等無機(jī)強(qiáng)酸或乙酸等酸性較強(qiáng)、沸點(diǎn)高于65℃的有機(jī)酸水溶液來調(diào)節(jié)步驟S2中體系的pH，所述酸濃度為應(yīng)不低于6mol·L-1，使用弱酸調(diào)節(jié)pH需加大酸的用量，使用沸點(diǎn)低于65 ℃的酸可能會(huì)在調(diào)節(jié)pH過程中蒸發(fā)，導(dǎo)致酸用量增加。酸濃度小于6時(shí)，溶液中水的含量較多，對(duì)萃取劑的比例產(chǎn)生一定的影響，致使蜂蠟素質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的降低。
在本發(fā)明中，步驟S3中的水和正庚烷的比例對(duì)蜂蠟素的質(zhì)量有較大影響，當(dāng)兩者的比例過大或過小都將導(dǎo)致蜂蠟素質(zhì)量的明顯降低；優(yōu)選地，步驟S3中，水和正庚烷的體積比為2:3～2:5，當(dāng)體積比不在該范圍時(shí)，蜂蠟素質(zhì)量有較明顯的降低。
優(yōu)選地，步驟S3中，所述水和正庚烷與蜂蠟的體積質(zhì)量比為15～25ml/g-1。
在本發(fā)明中，步驟S3中的萃取溫度對(duì)蜂蠟素產(chǎn)品的質(zhì)量也有較大影響，當(dāng)萃取溫度低于60℃時(shí)，分液時(shí)要注意保溫，以使得萃取的最低溫度不能低于40℃，萃取過程中溫度過低會(huì)導(dǎo)致晶體析出而影響分層；而當(dāng)萃取溫度高于80℃時(shí)，正庚烷蒸發(fā)速度明顯加快，會(huì)顯著影響蜂蠟素的質(zhì)量。因此，優(yōu)選地，所述萃取溫度為60～80℃。
優(yōu)選地，步驟S4中析晶的溫度不高于20℃，當(dāng)溫度高于20℃時(shí)，產(chǎn)品收率有較明顯的降低。
優(yōu)選地，步驟S4中的析晶時(shí)間不少于1 h，當(dāng)析晶時(shí)間小于該范圍時(shí)，產(chǎn)品收率明顯偏低。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明提供的制備方法通過簡單的皂化后，僅通過萃取一次提純即可獲得質(zhì)量較好的蜂蠟素，蜂蠟素的回收率高并且高級(jí)烷醇含量高，本發(fā)明提取采用的溶劑為毒性較低的三類溶劑，溶劑毒性小；本發(fā)明使用正庚烷純化后所得的蜂蠟素產(chǎn)品顆粒較細(xì)、不易粘連，且正庚烷容易揮發(fā)，因此干燥時(shí)間較短，溶劑殘留量低。與傳統(tǒng)的鈣化后提取烷醇相比，本發(fā)明提供的方法工藝簡單、操作方便、能耗低、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品安全、對(duì)環(huán)境污染少，易于規(guī)?；a(chǎn)。
附圖說明
圖1為實(shí)施例4制備得到的蜂蠟素產(chǎn)品的GC色譜圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法：實(shí)施例1、3、4中的中蜂蠟商品牌號(hào)為滄州東方蜂蠟?zāi)z業(yè)有限公司，實(shí)施例2中的中蜂蠟從四川蜂農(nóng)購得；所使用原料、助劑等，如無特殊說明，均為可從常規(guī)市場購買等商業(yè)途徑得到的原料和助劑。
實(shí)施例1
（1）選用商品中蜂蠟作為原料，加入反應(yīng)罐，每克蜂蠟加入氫氧化鈉0.175 g、85%的乙醇溶液4mL，加熱至80℃，待蜂蠟熔融后回流攪拌反應(yīng)45 min，得到蜂蠟素粗品溶液；
（2）向蜂蠟素粗品溶液中加入6 mol·L-1稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至8，加熱至70℃，邊加熱攪拌邊加入稀鹽酸至溶液pH基本穩(wěn)定在8附近；
（3）向步驟（2）中的每克蜂蠟加入5.72 mL蒸餾水，14.28 mL正庚烷（水:正庚烷=2:5），加熱至60 ℃，回流攪拌萃取，靜置分層，趁熱分液，棄下層及中間乳狀層，取上層正庚烷層；
（4）將上述步驟所得正庚烷層在20 ℃室溫下靜置析晶2 h，過濾后干燥即得蜂蠟素產(chǎn)品。
實(shí)施例2
（1）選用商品中蜂蠟作為原料，加入反應(yīng)罐，每克蜂蠟加入氫氧化鈉0.1 g、80%的乙醇溶液2mL，加熱至78℃，回流攪拌反應(yīng)60min，得到蜂蠟素粗品溶液；
（2）向蜂蠟素粗品溶液中加入6 mol·L-1稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至8.5，加熱至75℃，邊加熱攪拌邊加入稀鹽酸至溶液pH基本穩(wěn)定在8.5附近；
（3）向步驟（2）中的每克蜂蠟加入6 mL蒸餾水，9 mL正庚烷（水:正庚烷=2:3），加熱至70 ℃，回流攪拌萃取，靜置分層，趁熱分液，棄下層及中間乳狀層，取上層正庚烷層；
（4）將上述步驟所得正庚烷層在15℃室溫下靜置析晶1h，過濾后干燥即得蜂蠟素產(chǎn)品。
實(shí)施例3
（1）選用商品中蜂蠟作為原料，加入反應(yīng)罐，每克蜂蠟加入氫氧化鈉0.2g、90%的乙醇溶液8mL，加熱至85℃，回流攪拌反應(yīng)50min，得到蜂蠟素粗品溶液；
（2）向蜂蠟素粗品溶液中加入7mol·L-1稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH為9，加熱至80℃，邊加熱攪拌邊加入稀鹽酸至溶液pH基本穩(wěn)定在9附近；
（3）向步驟（2）中的每克蜂蠟加入8.33 mL蒸餾水，16.67 mL正庚烷（水:正庚烷=1:2），加熱至80 ℃，回流攪拌萃取，靜置分層，趁熱分液，棄下層及中間乳狀層，取上層正庚烷層；
（4）將上述步驟所得正庚烷層在10 ℃室溫下靜置析晶1.5h，過濾后干燥即得蜂蠟素產(chǎn)品。
實(shí)施例4
（1）選用商品中蜂蠟作為原料，加入反應(yīng)罐，每克蜂蠟加入氫氧化鈉0.15 g、87%的乙醇溶液6mL，加熱至82℃，回流攪拌反應(yīng)55 min，得到蜂蠟素粗品溶液；
（2）向蜂蠟素粗品溶液中加入7mol·L-1稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH為8，加熱至78℃，邊加熱攪拌邊加入稀鹽酸至溶液pH基本穩(wěn)定在8附近；
（3）向步驟（2）中的每克蜂蠟加入9 mL蒸餾水，15 mL正庚烷（水:正庚烷=3:5），加熱至75 ℃，回流攪拌萃取，靜置分層，趁熱分液，棄下層及中間乳狀層，取上層正庚烷層；
（4）將上述步驟所得正庚烷層在5℃室溫下靜置析晶2.5h，過濾后干燥即得蜂蠟素產(chǎn)品。
試驗(yàn)例1
檢測分析：
采用氣相色譜法測定上述實(shí)施例1～4制備所得蜂蠟素中的二十八烷醇、三十烷醇及三十二烷醇的含量。
儀器：Agilent公司氣相色譜儀7890B；
試劑：二十八烷醇、三十烷醇對(duì)照品由阿拉丁公司提供。
色譜條件：HP-5毛細(xì)管色譜柱 (長度：30 m，直徑：0.320 mm，壁厚：0.25 μm) ，填充材料為(5 %-苯基)-甲基聚硅氧烷；載氣為高純氮?dú)?，載氣流速為1.2 mL·min-1，氫氣流速為40 mL·min-1，空氣流速為400 mL·min-1；進(jìn)樣口溫度為300 ℃，檢測器溫度為310 ℃，柱溫為240 ℃保持1分鐘，以7 ℃·min-1的速率程序升溫至300 ℃，保持4分鐘；采用直接進(jìn)樣，進(jìn)樣量1 μL。
表1 各實(shí)施例中的蜂蠟素收率及二十八烷醇與三十烷醇含量測定結(jié)果
。
由上表1可知，按照本發(fā)明提供的方法制備得到的蜂蠟素收率均在30 %以上，其中二十八烷醇含量均在11 %以上，三十烷醇含量均在55 %以上，總烷醇含量均在70 %以上，這表明本發(fā)明所述方法純化效果較好。
本具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并非對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可根據(jù)實(shí)際情況（如蜂蠟的來源變更）在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出的各種變化均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。