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晶体粗品的提纯方法。
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]
橡胶树中含有丰富的白坚木皮醇，其含量约占胶乳重量的0.2％～1.2％，是目前最具工业化价值的白坚木皮醇来源。目前关于白坚木皮醇提取研究虽有大量的报道，但大多为采用色谱法提取，其工艺复杂，产量低，成本高，难以适合工业化生产，因此现有的研究内容主要在于如何实现白坚木皮醇提取工艺的可工业化，但在现有的白坚木皮醇提取的过程中，通常是将滤液经过不同方式的过滤、浓缩后直接进行冷却结晶，以及简单的重复结晶的步骤，以达到对晶体粗品进一步提纯的目的，但简单的冷却结晶和重结晶始终难以去除前期残留的杂质；尤其是在制胶
废水中进行白坚木皮醇提取时，容易导致前期的粗品的提取工艺的操作难度增大，出现提取纯度
波动较大，极大限制了由制胶废水中有效白坚木皮醇的提取工艺，因此，探寻一种对白坚木皮醇晶体粗品更有效的提纯方法，实现白坚木皮醇提取的工艺技术的进一步优化，尤其更加有利于制胶废水的利用，提高资源的利用率。
发明内容
[0004] 鉴于此，本发明提出一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，其通过将粗品提纯技术与粗品提纯技术的有效结合，实现了在重结晶步骤可起到更有效的提纯作用，提高晶体粗品的提纯的有效性，从而提高了白坚木皮醇的得率和纯度。
[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晶体粗品的提纯方法，包括如下步骤：
[0007] (1)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：
[0008] (2)初过滤：将滤清初液依次经微滤膜和
超滤膜，去除
蛋白质大分子可溶物和可溶性杂质，得到微滤清液；
[0009] (3)晶体粗品的提取：将微滤清液进行
蒸发浓缩，浓缩至原体积的15～20％，得到浓缩液A，并向浓缩液A中加入
活性炭脱色，脱色完成后，先向浓缩液A中加入4～6倍体积的甲醇，并在70～80℃恒温搅拌5～10min，静置3～5h后过滤，将滤液加入乙酸乙酯萃取后，蒸发浓缩至原体积的30～40％，得到浓缩液B，向浓缩液B中加入2～3倍体积甲醇，在90～100℃下恒温搅拌3～5min，静置1～2h后过滤，将滤液蒸发浓缩至25～35％，得到浓缩液C，以1～3℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，得到白坚木皮醇粗品；
[0010] (4)粗品的提纯：将白坚木皮醇粗品放入圆底烧瓶中，并加入混合
溶剂，加热至
沸腾，混合溶剂为正丙醇和甲醇以(1～3):(5～10)体积比混合而成，回流3～5h，重复此操作2～3次，将回流液的混合溶剂收集，由旋蒸仪蒸去20～40％的混合溶剂，剩余液体再次加入2～3倍体积的混合溶剂，加热至60～90℃并保温5～10min，以1～3℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，得到高纯度的白坚木皮醇。
[0011] 本发明提出一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，其主要是通过优化了粗品提纯技术，改变了现有简单的冷却结晶和重结晶步骤中始终难以去除前期残留的杂质的问题，从而使在结晶粗品提纯的步骤可起到更有效的提纯作用，提高了晶体粗品的提纯的有效性，而且将粗品提纯技术与粗品提纯技术进行有效结合，大大提高了白坚木皮醇的得率，最终提取产品的纯度可达到99.5％以上，可适合于工业化生产。
[0012] 其中，将制胶废水经过预处理和初过滤后，通过在不同浓缩度的条件下，采用不同体积的甲醇分别进行低温提取和高温沉淀提取的组合方式，可充分地将干扰杂质进行沉淀去除，大大提高了白坚木皮醇晶体粗品的纯度，同时，通过对粗品提纯技术的优化，采用以(1～3):(5～10)体积比混合的正丙醇和甲醇作为混合溶剂，进行充分的回流提取，可充分去除粗品提取中残留的杂质，大大提高了产品的得率和纯度，并且通过以1～3℃/h的速度冷却来控制晶体析出速度，保证白坚木皮醇晶体析出的
稳定性，提高白坚木皮醇的提取率和提取纯度。
[0013] 进一步说明，步骤(2)中，所述微滤膜的孔径为0.01μm～10μm，所述超滤膜截留分子量为1000Da～100000Da。控制微滤膜和超滤膜的孔径，以有效过滤去除蛋白质大分子可溶物和可溶性杂质。
[0014] 进一步说明，步骤(3)中所述活性炭的加入量为3～5％，脱色时间为20～30min。通过控制活性炭的加入量和脱色时间，不仅保证了有色物质的去除，而且提高避免活性炭用量过多和脱色时间过长，影响后期的提纯效果，而导致降低白坚木皮醇的提取得率和纯度。
[0015] 进一步说明，步骤(3)中，向浓缩液A中加入6倍体积的甲醇，并在75℃恒温搅拌6～8min，向浓缩液B中加入3倍体积甲醇，并在95℃恒温搅拌4～5min。控制采用不同量的甲醇进行二次提取，并通过控制不同阶段的提取
温度，不仅使杂质有效沉淀，而且提高了白坚木皮醇晶体粗品的得率。
[0016] 进一步说明，步骤(3)中，所述浓缩液C以2℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，得到白坚木皮醇粗品。以2℃/h的速度冷却控制晶体析出速度，保证白坚木皮醇晶体粗品析出的稳定性。
[0017] 进一步说明，步骤(4)中，所述混合溶剂为正丙醇和甲醇以1:8体积比混合而成。采用正丙醇和甲醇作为混合溶剂并控制其体积比为1：8，能够最大程度地保证了产品的提取率。
[0018] 进一步说明，步骤(4)中，将白坚木皮醇粗品与混合溶剂的固液比为1g:200ml。通过控制白坚木皮醇粗品与混合溶剂的固液比，有效白坚木皮醇的粗品中的杂质分离，提高白坚木皮醇的得率。
[0019] 进一步说明，步骤(4)中，所述剩余液体再次加入2倍体积的混合溶剂，加热至85℃并保温8min，以2℃/h的速度冷却至0℃结晶析出。
[0020] 与
现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明主要通过优化了粗品提纯技术，改变了现有简单的冷却结晶和重结晶步骤中始终难以去除前期残留的杂质的问题，从而使在结晶粗品提纯的步骤可起到更有效的提纯作用，提高了晶体粗品的提纯的有效性，而且将粗品提纯技术与粗品提纯技术进行有效结合，大大提高了白坚木皮醇的得率，最终提取产品的纯度可达到99.5％以上，可适合于工业化生产。
具体实施方式
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 实施例1-一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，包括如下步骤：
[0025] (1)预处理：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：
[0026] (2)初过滤：将滤清初液依次经微滤膜和超滤膜，所述微滤膜的孔径为0.01μm，所述超滤膜截留分子量为1000Da，去除蛋白质大分子可溶物和可溶性杂质，得到微滤清液；
[0027] (3)晶体粗品的提取：将微滤清液进行蒸发浓缩，浓缩至原体积的15％，得到浓缩液A，并向浓缩液A中加入活性炭脱色，加入量为3％，脱色时间为20min，脱色完成后，先向浓缩液A中加入4倍体积的甲醇，并在70℃恒温搅拌10min，静置5h后过滤，将滤液加入乙酸乙酯萃取后，蒸发浓缩至原体积的30％，得到浓缩液B，向浓缩液B中加入2倍体积甲醇，在90℃下恒温搅拌5min，静置2h后过滤，将滤液蒸发浓缩至25％，得到浓缩液C，以1℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，得到白坚木皮醇粗品；
[0028] (4)粗品的提纯：将白坚木皮醇粗品放入圆底烧瓶中，并加入混合溶剂，白坚木皮醇粗品与混合溶剂的固液比为1g:200ml，加热至沸腾，混合溶剂为正丙醇和甲醇以1:5体积比混合而成，回流3h，重复此操作2次，将回流液的混合溶剂收集，由旋蒸仪蒸去20％的混合溶剂，剩余液体再次加入2倍体积的混合溶剂，加热至90℃并保温5min，以1℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，得到高纯度的白坚木皮醇。
[0029] 实施例2-一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，包括如下步骤：
[0030] (1)预处理：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：
[0031] (2)初过滤：将滤清初液依次经微滤膜和超滤膜，所述微滤膜的孔径为10μm，所述超滤膜截留分子量为100000Da，去除蛋白质大分子可溶物和可溶性杂质，得到微滤清液；
[0032] (3)晶体粗品的提取：将微滤清液进行蒸发浓缩，浓缩至原体积的20％，得到浓缩液A，并向浓缩液A中加入活性炭脱色，加入量为5％，脱色时间为30min，脱色完成后，先向浓缩液A中加入5倍体积的甲醇，并在80℃恒温搅拌5min，静置3h后过滤，将滤液加入乙酸乙酯萃取后，蒸发浓缩至原体积的40％，得到浓缩液B，向浓缩液B中加入2.5倍体积甲醇，在100℃下恒温搅拌3min，静置1h后过滤，将滤液蒸发浓缩至35％，得到浓缩液C，以3℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，得到白坚木皮醇粗品；
[0033] (4)粗品的提纯：将白坚木皮醇粗品放入圆底烧瓶中，并加入混合溶剂，白坚木皮醇粗品与混合溶剂的固液比为1g:200ml，加热至沸腾，混合溶剂为正丙醇和甲醇以3:8体积比混合而成，回流5h，重复此操作3次，将回流液的混合溶剂收集，由旋蒸仪蒸去40％的混合溶剂，剩余液体再次加入3倍体积的混合溶剂，加热至60℃并保温10min，以3℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，得到高纯度的白坚木皮醇。
[0034] 实施例3-一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，包括如下步骤：
[0035] (1)预处理：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：
[0036] (2)初过滤：将滤清初液依次经微滤膜和超滤膜，所述微滤膜的孔径为5μm，所述超滤膜截留分子量为50000Da，去除蛋白质大分子可溶物和可溶性杂质，得到微滤清液；
[0037] (3)晶体粗品的提取：将微滤清液进行蒸发浓缩，浓缩至原体积的18％，得到浓缩液A，并向浓缩液A中加入活性炭脱色，加入量为4％，脱色时间为25min，脱色完成后，先向浓缩液A中加入6倍体积的甲醇，并在75℃恒温搅拌8min，静置4h后过滤，将滤液加入乙酸乙酯萃取后，蒸发浓缩至原体积的35％，得到浓缩液B，向浓缩液B中加入3倍体积甲醇，在95℃下恒温搅拌4min，静置1.5h后过滤，将滤液蒸发浓缩至30％，得到浓缩液C，以2℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，得到白坚木皮醇粗品；
[0038] (4)粗品的提纯：将白坚木皮醇粗品放入圆底烧瓶中，并加入混合溶剂，白坚木皮醇粗品与混合溶剂的固液比为1g:200ml，加热至沸腾，混合溶剂为正丙醇和甲醇以1:8体积比混合而成，回流4h，重复此操作3次，将回流液的混合溶剂收集，由旋蒸仪蒸去30％的混合溶剂，剩余液体再次加入2.5倍体积的混合溶剂，加热至75℃并保温8min，以2℃/h的速度冷却至0℃结晶析出，得到高纯度的白坚木皮醇。
[0039] 对比例1-根据实施例3的一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，仅改变步骤(3)中的活性炭的加入量为8％，脱色时间为40min；其余步骤均于实施例3相同。
[0040] 对比例2-根据实施例3的一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，仅改变步骤(3)中向浓缩液A中加入4～6倍体积的甲醇，并常温搅拌8min；向浓缩液B中加入2～3倍体积甲醇，并常温搅拌4min；其余步骤均于实施例3相同。
[0041] 对比例3-根据实施例3的一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，仅改变步骤(4)中采用甲醇作为溶剂代替混合溶剂，其余步骤均于实施例3相同。
[0042] 对比例4-根据实施例3的一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，仅改变步骤(4)中的混合溶剂的正丙醇和甲醇的体积比为1：20，其余步骤均于实施例3相同。
[0043] 对比例5-根据实施例3的一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，仅改变步骤(3)和(4)中，均以4℃/h的速度冷却来控制晶体析出速度，其余步骤均于实施例3相同。
[0044] 对比例6-根据实施例3的一种白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，仅改变步骤(4)中，将白坚木皮醇粗品与混合溶剂的固液比为1g:100ml，其余步骤均于实施例3相同[0045] 将由实施例1～3和对比例1～6中的白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，提取得到的白坚木皮醇晶体粗品和高纯度的白坚木皮醇的得率和纯度进行统计，其中，均取样了等量的同一加工阶段所产生的制胶废水来进行统计，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：
[0046]
[0047] 根据上表结果，将实施例1～3与对比例1比较可以看出，通过控制活性炭的加入量和脱色时间，可有效保证白坚木皮醇粗品的提取量和纯度；将实施例1～3与对比例2比较可以看出，通过控制采用不同量的甲醇进行二次提取，并通过控制不同阶段的提取温度，不仅使杂质有效沉淀，而且提高了白坚木皮醇晶体粗品的提取量和纯度，将实施例1～3与对比例3和对比例4比较可以看出，采用正丙醇和甲醇作为混合溶剂并控制其体积比为1：8，能够最大程度地保证提高了产品的提取率和纯度；将实施例1～3与对比例5比较可以看出，以2℃/h的速度冷却控制晶体析出速度，有利于白坚木皮醇晶体粗品析出的稳定性，保证粗品和重结晶的提取量和纯度。将实施例1～3与对比例6比较可以看出，通过控制白坚木皮醇粗品与混合溶剂的固液比，有效白坚木皮醇的粗品中的杂质分离，提高粗品重结晶的得率。因此，通过本发明的白坚木皮醇晶体粗品的提纯方法，将粗品提纯技术与粗品提纯技术进行有效结合，大大提高了白坚木皮醇的得率，最终提取产品的纯度可达到99.5％以上，可适合于工业化生产。
[0048] 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。
