本發(fā)明涉及一種制備辛弗林的生產工藝,具體涉及一種利用結晶法制備高純度辛弗林的生產工藝。
背景技術:
辛弗林主要來自蕓香科植物酸橙的干燥幼果,其中,因枳實的主要成分為生物堿類,而此生物堿類又以辛弗林為主,所以被廣泛用于提取辛弗林。辛弗林的藥理作用主要表現(xiàn)為升高血壓、氧化脂肪、降血脂、收縮血管、強心、利尿的作用,是一種天然興奮劑,無副作用,臨床上主要用于治療支氣管哮喘、低血壓、虛脫及休克、食積不化、胃下垂等。此外,辛弗林還具有提高新陳代謝、增加熱量消耗的作用。因此,辛弗林廣泛應用于醫(yī)藥、食品、飲料等行業(yè)。
現(xiàn)有的提取高濃度的辛弗林方法,如專利號為201310305483.1、發(fā)明創(chuàng)造為“一種制備高純度L~辛弗林的方法”的發(fā)明專利,其制備辛弗林的主要過程為:鹽酸溶液提取枳實粉末得到原料液→超濾濃縮→吸附樹脂吸附脫色→乙醇過濾除雜→真空濃縮→低壓反滲透濃縮→過濾得到截留液→將截留液冷凍干燥得辛弗林凍干粉。該工藝生產的辛弗林凍干粉純度較高,在92%~96%之間,但其使用的材料中包含了吸附樹脂、乙醇等有機溶劑和脫色樹脂,一方面涉及的材料種類多,設備投入大,且部分材料使用后需要再生(例如吸附樹脂使用后需要使用有機溶劑及酸堿進行再生),使整個生產工藝變得復雜;另一方面,使用這些材料會增加成本及廢水排放,不利于推廣使用。
又如專利號為201010609831.0、發(fā)明創(chuàng)造名稱為“一種從枳實原料中綜合提取辛弗林和皮甙的方法”的發(fā)明專利,其制備辛弗林的主要過程為:有機溶劑提取枳實粉末得到原料液→濃縮得到浸膏,并過濾→濾液中加入活性白土、活性炭或活性氧化鎂脫色,過濾→調節(jié)脫色液pH,得到上清液→在上清液中加入氫氧化鈉調節(jié)pH至其為堿性→在堿性液中加入有機溶劑萃取得萃取液→萃取液濃縮冰浴放置結晶,抽濾,真空干燥,得的辛弗林粉。雖然該工藝生產的辛弗林凍干粉純度較高,但同樣涉及的原料較多,工藝復雜,并且還存在以下問題:該工藝使用了有機溶劑并加入了堿性試劑加溫提取,成本高、污染大,且辛弗林在堿性條件下加溫破壞較大,長時間提取會降低辛弗林提取收率;在分離提純過程中,其脫色工序利用了混合有機溶劑萃取,一方面,這些溶劑都是需要回收再用的,有機溶劑回收、精餾需消耗大量蒸汽,能耗成本大;另一方面,回收再利用的混合有機溶劑由于其各自物理特性的差異,會對工藝除雜的效果產生影響,從而導致產品含量的不穩(wěn)定,且萃取是基于正負電荷的相互 作用,在實際操作過程中,也會將辛弗林溶液中含有的氨基酸、維生素等帶正電荷的小分子去除,破壞其性能;產品的結晶過程是采用的濃縮冰浴結晶法,該方法中的濃縮液濃度、濃縮溫度及濃縮時間對辛弗林含量都有影響,產品含量不穩(wěn)定,且冰浴結晶需要制冷機,會增大生產成本。
綜上,現(xiàn)有技術中的辛弗林制備工藝存在工藝復雜,涉及原料較多,能耗高且產品純度不穩(wěn)定和純度不夠高的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題,提供一種不使用有機溶劑、成本低、產品含量穩(wěn)定且易保存的利用結晶法制備高純度辛弗林的生產工藝。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術方案如下:
利用結晶法制備高純度辛弗林的生產工藝,包括以下步驟:
(1)常溫滲漉提取:將枳實原料粉碎后得到枳實粉末,并用強酸性溶劑對其進行常溫滲漉提取,收集浸出液,即為辛弗林提取液;
(2)純化:將辛弗林提取液用陽離子交換樹脂吸附后,再用稀氨水解析,得到辛弗林解析液;
(3)濃縮:對辛弗林解析液減壓濃縮得到辛弗林粗浸膏,同時回收氨水;
(4)脫色:在辛弗林粗浸膏中加水,并攪拌,使辛弗林促進膏溶解,得到溶解液;然后向所述溶解液中加入強酸性溶劑調整該溶解液的pH,至溶解液的pH=1~5;再向溶解液中加入活性炭,并攪拌至溶解液脫色,然后過濾,得到脫色液;
(5)結晶:在脫色液中加入堿性試劑調整脫色液的pH,至脫色液pH=6~9,然后靜置結晶,過濾,得到濾液和結晶體;將所述結晶體洗滌、干燥得到純度為97.7%~98.2%的辛弗林產品。
具體地說,所述步驟(1)包括以下步驟:
(1a)將粉碎后的枳實過20目篩,得到粒度在20目以下的枳實粉末;
(1b)用體積為枳實粉末體積的1~2倍的強酸性溶劑將積實粉末潤濕1~2h;
(1c)將潤濕后的枳實粉末置于滲漉筒中,均勻壓平,并覆上濾紙或紗布;
(1d)加入強酸性溶劑浸沒枳實粉末并浸漬24~36h;
(1e)以0.2~0.5L/h的滲漉流速進行滲漉操作,并接收由滲漉筒流出的液體,得到辛弗林提取液。
進一步地,所述步驟(1)和(4)中的強酸性溶劑為稀鹽酸或者稀硫酸,所述強酸性溶劑的濃度為0.01~0.05mol/L;所述步驟(1)中枳實原料粉末質量與強酸性溶劑的體積比為 1kg∶5~7L,滲漉流速為0.2~0.5L/h。
再進一步地,,所述步驟(2)中的陽離子交換樹脂為732型陽離子交換樹脂,且其與提取液的體積比為1∶3~5;稀氨水質量濃度為4%~9%,且其與陽離子交換樹脂的體積比為3~5∶1。
作為優(yōu)選,所述步驟(3)中,對辛弗林解析液在常溫、真空度為-0.10MPa的條件下進行真空減壓濃縮,得到辛弗林粗浸膏。
更進一步地,所述步驟(4)中,水的體積為辛弗林粗浸膏的8~12倍。
更進一步地,所述步驟(5)中的堿性試劑是質量濃度為3%~6%的氫氧化鈉。
作為優(yōu)選,所述稀氨水質量濃度為5~7%。
另外,所述步驟(5)中,還將得到的濾液經732陽離子交換樹脂吸附,并用稀氨水解析得到解析液,然后在解析液中加入堿性試劑,至解析液pH=6~9,最后結晶、過濾、洗滌、干燥得到純度為68%~72%的辛弗林產品。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明的原料提取液是采用常溫滲漉提取的方式提取的,滲漉法是將粉碎的枳實粉末置于滲漉筒中,然后從其上部加入強酸性溶劑進行滲漉提取,強酸性溶劑滲過枳實粉末層向下流動,浸出的液體即為辛弗林提取液;用此種方式提取枳實原料,提取方法簡單,溶劑利用率高,有效成分浸出完全,提取效率較高,且室溫提取不破壞成分,可保證提取液質量。
(2)本發(fā)明在采用滲漉法提取出辛弗林提取液后,利用離子交換樹脂法對其進行分離和純化,離子交換樹脂法采用的樹脂是732型陽離子交換樹脂,其價格不到相同重量的吸附樹脂的二分之一,并且操作方便、生產連續(xù)化程度高,因而在與滲漉法結合后,不僅可以降低分離純化的成本,而且可以保證產品的高純度。
(3)本發(fā)明在滲漉過程中,由于枳實粉末均過了20目篩,粒度小于20目,因而不僅可以與強酸性溶劑具有足夠的接觸面積,使積實粉末得到充分的濕潤,使之充分膨脹,而且積實可以很容易地在滲漉筒中壓緊,不會造成堵塞;而在將枳實粉末填裝好滲漉筒后,在其上方覆蓋濾紙或紗布,可防止因加入強酸性溶劑浸漬時枳實原料浮起,影響滲漉操作;最后,在滲漉過程中以0.2~0.5L/h的滲漉流速進行滲漉操作,則可以在保證不混入其他雜質的同時,使枳實粉末中的辛弗林充分滲透擴散到強酸性溶劑中,并被逐步提取出來,得到辛弗林提取液。
(4)本發(fā)明除干燥階段是在常壓、85℃條件下進行外,其余均是常溫進行,且僅在氨水解析液及產品干燥過程中使用了蒸汽,一方面減少了設備投入,降低了成本;另一方面,由于辛弗林在堿性條件下加溫破壞較大,長時間提取會降低辛弗林提取收率,因此,本發(fā)明設 計的生產工藝可最大限度保證辛弗林成分不會被破壞。
(5)本發(fā)明并未使用有機溶劑,因而能耗低;且較現(xiàn)有生產工藝中使用乙醇、正丁醇、氯仿等有機溶劑進行提取、分離等,其也有效降低了有機溶劑的回收、濃縮等高能耗的成本,進而大幅降低了生產成本;
(6)本發(fā)明采用結晶法制備高純度辛弗林,利用辛弗林屬生物堿、易溶于稀酸這一特性,還增加了水溶劑精制和堿回調工序,即利用“酸溶堿析”原理,提高了產品純度,制備出穩(wěn)定性好、且純度高達98.2%的結晶體辛弗林產品,同時,還可通過濾液回收純度為68%~72%的辛弗林產品,不僅回收率高,而且不同純度的辛弗林產品可滿足不同的應用需要,適用范圍相當廣泛。
(7)本發(fā)明成本低廉、產品質量好,且為結晶體,具有無吸濕性、便于保存和使用的特點,因而非常適合用于工業(yè)化生產。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明,本發(fā)明的方式包括但不僅限于以下實施例。
本發(fā)明利用結晶法制備高純度辛弗林的生產工藝,其步驟如下:
(1)常溫滲漉提?。菏紫龋瑢⒎鬯楹蟮蔫讓嵲嫌闷潴w積的1~2倍的強酸性溶劑潤濕1~2h;然后,將潤濕后的枳實原料置于滲漉筒中,均勻壓平,上部用濾紙或紗布等覆蓋;而后,打開滲漉筒出口的活塞,由上部不斷添加強酸性溶劑至滲漉液從出口流出,溶劑浸沒枳實原料,關閉滲漉筒出口活塞,使其浸漬24~36h;最后,打開滲漉出口,開始滲漉,在滲漉過程中不斷補充溶劑,保證滲漉流速為0.2~0.5L/h,并接收由滲漉筒流出的液體,該液體即為提取液;
上述強酸性溶劑為稀鹽酸或者稀硫酸,且其濃度為0.01~0.05mol/L,其體積與枳實原料粉末質量比為1kg∶5~7L;
(2)純化:取與提取液體積比為1∶3~5的732型陽離子交換樹脂濕法裝柱,然后將上述提取液經裝柱后的732型陽離子交換樹脂吸附后,再用3~5倍樹脂體積的稀氨水對其解析,收集得到辛弗林解析液;其中稀氨水質量濃度為4%~9%;
(3)濃縮:對上述辛弗林解析液,在常溫、真空度為-0.10MPa的條件下進行真空減壓濃縮,得到辛弗林粗浸膏,同時回收氨水;
(4)脫色:在上述粗浸膏中加水,并攪拌使辛弗林粗浸膏溶解,得到溶解液;然后向所述溶解液中加入強酸性溶劑調整該溶解液的pH,至溶解液的PH=1~5;再向溶解液中加入原料質量5%~8%的活性炭,并攪拌過濾,得到脫色液;其中加入水的體積為粗浸膏體積的8~12倍;
(5)結晶:在脫色液中加入堿性試劑調整脫色液的pH,至脫色液pH=6~9,然后靜置結晶,過濾,得到濾液和結晶體;將所述結晶體洗滌、干燥得到純度高達98.2%的辛弗林產品;將所述濾液經732陽離子交換樹脂吸附,稀氨水解析,再將所述堿性試劑加入得到的解析液中,至解析液pH=6~9,然后結晶、過濾、洗滌、干燥可得到純度為68%~72%的辛弗林產品;其中,堿性試劑是質量濃度為3%~6%的氫氧化鈉。
下面以幾個實例來對本發(fā)明的工藝流程進行介紹。
實例1
取100kg枳實原料粉碎潤濕,用濃度為0.02mol/L、體積為500L的稀鹽酸滲漉提取,得到提取液;將提取液經體積為100L的732陽離子交換樹脂吸附后,再用質量濃度為5%、體積為500L的稀氨水解析,得到辛弗林解析液;將解析液常溫真空減壓濃縮得到辛弗林粗浸膏,同時回收氨水;將粗浸膏用水做溶劑精制,并加入稀鹽酸調整pH至1,再加入8kg的活性炭脫色過濾,得到脫色液;向脫色液中加入質量濃度3%的氫氧化鈉至pH=7,靜置結晶,過濾、洗滌、干燥得純度為98.2%的辛弗林產品;濾液再經732陽離子交換樹脂吸附,稀氨水解析,向解析液中加入質量濃度3%的氫氧化鈉至pH=7,然后結晶、過濾、洗滌、干燥得到回收的純度為72%的辛弗林產品。
實例2
取100kg枳實原料粉碎潤濕,用濃度為0.01mol/L、體積為700L的稀鹽酸滲漉提取,得到提取液;將提取液經體積為240L的732陽離子交換樹脂吸附后,再用質量濃度為4%、體積為700L的稀氨水解析,得到辛弗林解析液;將解析液常溫真空減壓濃縮得到辛弗林粗浸膏,同時回收氨水;將粗浸膏用水做溶劑精制,并加入稀鹽酸調整pH至5,再加入5kg的活性炭脫色過濾,得到脫色液;向脫色液中加入質量濃度6%的氫氧化鈉至pH=9,靜置結晶,過濾、洗滌、干燥得純度為97.9%的辛弗林產品;濾液再經732陽離子交換樹脂吸附,稀氨水解析,向解析液中加入質量濃度3%的氫氧化鈉至pH=7,然后結晶、過濾、洗滌、干燥得到回收的純度為69.6%的辛弗林產品。
實例3
取100kg枳實原料粉碎潤濕,用濃度為0.05mol/L、體積為600L的稀鹽酸滲漉提取,得到提取液;將提取液經體積為200L的732陽離子交換樹脂吸附后,再用質量濃度為9%、體積為600L的稀氨水解析,得到辛弗林解析液;將解析液常溫真空減壓濃縮得到辛弗林粗浸膏,同時回收氨水;將粗浸膏用水做溶劑精制,并加入稀鹽酸調整pH至5,再加入5kg的活性炭脫色過濾,得到脫色液;向脫色液中加入質量濃度5%的氫氧化鈉至pH=9,靜置結晶,過濾、洗滌、干燥得純度為97.7%的辛弗林產品;濾液再經732陽離子交換樹脂吸附,稀氨水解析, 向解析液中加入質量濃度3%的氫氧化鈉至pH=9,然后結晶、過濾、洗滌、干燥得到回收的純度為68%的辛弗林產品。
實例4
取100kg枳實原料粉碎潤濕,用濃度為0.02mol/L、體積為500L的稀硫酸滲漉提取,得到提取液;將提取液經體積為100L的732陽離子交換樹脂吸附后,再用質量濃度為5%、體積為500L的稀氨水解析,得到辛弗林解析液;將解析液常溫真空減壓濃縮得到辛弗林粗浸膏,同時回收氨水;將粗浸膏用水做溶劑精制,并加入稀鹽酸調整pH至1,再加入8kg的活性炭脫色過濾,得到脫色液;向脫色液中加入質量濃度3%的氫氧化鈉至pH=7,靜置結晶,過濾、洗滌、干燥得純度為98%的辛弗林產品;濾液再經732陽離子交換樹脂吸附,稀氨水解析,向解析液中加入質量濃度3%的氫氧化鈉至pH=7,然后結晶、過濾、洗滌、干燥得到回收的純度為70%的辛弗林產品。
本發(fā)明通過合理的工藝設計,制備出了穩(wěn)定性好、且純度可高達98.2%的結晶體辛弗林產品,同時,其還可通過濾液回收純度為68%~72%的辛弗林產品,使得到的不同純度的辛弗林產品可滿足不同的應用需求。因此,與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有突出的實質性特點和顯著的進步。
上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式之一,不應當用于限制本發(fā)明的保護范圍,凡在本發(fā)明的主體設計思想和精神上作出的毫無實質意義的改動或潤色,其所解決的技術問題仍然與本發(fā)明一致的,均應當包含在本發(fā)明的保護范圍之內。