一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法.pdf

本发明公开了一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法，其包括：（1）将橙皮苷加入到由碱性溶剂和卤化物催化剂组成的混合溶液中进行反应；（2）回收碱性溶剂，然后在回收碱性溶剂后的溶液中加入酸性硫化物或酸性卤化物水溶液加热搅拌、水解；（3）过滤水解后的溶液，采用脱色树脂将滤液进行脱色，得到脱色液；（4）层析分离脱色液，并采用乙醇洗脱；（5）将洗脱液浓缩；（6）采用乙醇溶解、精制浓缩后的洗脱液，并过滤；（7）将滤液中的乙醇回收，得到膏状物，然后干燥，得到圣草次苷含量为80%～98%的成品。本发明利用橙皮苷为原料，合成出了圣草次苷，其不仅简化了工序、降低了成本，而且产量和质量均有保证，大幅满足了市场的需求。

权利要求书1.  一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）将90～110kg的橙皮苷加入到由300～1000L的碱性溶剂和0.3～1kg的卤化物催化剂组成的混合溶液中，并于60～120℃条件下反应15～24h，其中，碱性溶剂用于溶解橙皮苷； （2）待橙皮苷与混合溶液反应完毕后，将其中不参与反应的碱性溶剂全部回收，然后在回收碱性溶剂后的溶液中加入200～500L的酸性硫化物或酸性卤化物水溶液，并于80～100℃条件下搅拌、水解； （3）过滤水解后的溶液，得到滤液，然后采用脱色树脂将滤液进行脱色，得到澄清、透明的脱色液； （4）用硅胶层析柱分离脱色液，并采用乙醇洗脱，得到含有圣草次苷溶液份的洗脱液； （5）将洗脱液浓缩，使其中的圣草次苷溶液份浓缩至含有45%～50%的干品； （6）采用80～95%的乙醇溶解、精制浓缩后的洗脱液，并过滤； （7）将滤液中的乙淳回收，得到膏状物，然后干燥，得到圣草次苷含量为80%～98%的成品。 2.  根据权利要求1所述的一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法，其特征在于，所述碱性溶剂为硫醇、二甲基甲酰胺、哌啶、吡啶、二甲亚砜或二氧六环溶剂。 3.  根据权利要求2所述的一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法，其特征在于，所述卤化物催化剂为氟化物、氯化物、溴化物或碘化物催化剂。 4.  根据权利要求1～3任意一项所述的一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法，其特征在于，所述步骤（4）中，在采用乙醇洗脱时，利用薄层色谱监控洗脱液。 5.  根据权利要求4所述的一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法，其特征在于，所述步骤（5）中，采用真空浓缩的方式浓缩洗脱液。 6.  根据权利要求5所述的一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法，其特征在于，所述步骤（7）中，采用真空回收的方式回收滤液中的乙醇。

说明书一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法

技术领域
    本发明涉及一种合成方法，属于原料加工提取技术领域，具体涉及的是一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法。
背景技术
圣草次苷，又名柠檬黄酮，分子式为C27H32O15，其是存在于芸香科柑橘亚科柑橘属果树的果实、幼果以及皮中的一种化合物质，需要通过提取加工技术来得到。圣草次苷不仅具有较强的抗氧化效果，而且还可以抑制大鼠肝脏急性运动诱导的氧化应激损伤，降低血脂，并且圣草次苷的抗氧化能力强于橙皮苷、柚皮苷等，因此，其常用于饮料、食品和酒类的抗氧化剂、膳食补充剂及医药等行业。
目前，在工业化使用中，一般要求产品中的圣草次苷含量为20～95%，其中，圣草次苷含量小于90%的，商品名称通常被称之为柠檬黄铜，而圣草次苷含量大于90%的，商品名称则通常被称之为圣草次苷。
然而，由于柠檬种植面积较少，果实、幼果及皮中圣草次苷含量较低，约在0.5～5‰左右，且柠檬果实、幼果及皮年产量较少，大量的成熟果被人们消耗掉，导致原料资源不足。因此，许多生产厂商只能利用柠檬自然生理落果经乙醇提取、树脂分离、乙醇再精制的方法进行加工生产。这种加工工艺，不仅提取效率极低，造成产量低下，而且提取物的含量基本在10%以内，要想提高含量还需要吸附树脂及有机溶剂多次精制才能达到，但这样一来，不仅加工流程繁琐、成本高，而且依靠提取的方式所得到的产品也无法满足市场日益渐增的需求，特别是难以生产出要求圣草次苷含量大于90%的产品。
综上所述，如何在简化生产工艺的前提下，提高圣草次苷的提取率和产量，使其能够很好地满足市场需求，便成为本领域技术人员重点研究的内容之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法，主要解决现有得到圣草次苷的方式存在流程繁琐、成本高、且无法满足市场需求的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用橙皮苷合成圣草次苷的方法，包括以下步骤：
（1）将90～110kg的橙皮苷加入到由300～1000L的碱性溶剂和0.3～1kg的卤化物催化剂组成的混合溶液中，并于60～120℃条件下反应15～24h，其中，碱性溶剂用于溶解橙皮苷；
（2）待橙皮苷与混合溶液反应完毕后，将其中不参与反应的碱性溶剂全部回收，然后在回收碱性溶剂后的溶液中加入200～500L的酸性硫化物或酸性卤化物水溶液，并于80～100℃条件下搅拌、水解；
（3）过滤水解后的溶液，得到滤液，然后采用脱色树脂将滤液进行脱色，得到澄清、透明的脱色液；
（4）用硅胶层析柱分离脱色液，并采用乙醇洗脱，得到含有圣草次苷溶液份的洗脱液；
（5）将洗脱液浓缩，使其中的圣草次苷溶液份浓缩至含有45%～50%的干品；
（6）采用80～95%的乙醇溶解、精制浓缩后的洗脱液，并过滤；
（7）将滤液中的乙淳回收，得到膏状物，然后干燥，得到圣草次苷含量为80%～98%的成品。
作为优选，所述碱性溶剂为硫醇、二甲基甲酰胺、哌啶、吡啶、二甲亚砜或二氧六环溶剂。
作为优选，所述卤化物催化剂为氟化物、氯化物、溴化物或碘化物催化剂。
进一步地，所述步骤（4）中，在采用乙醇洗脱时，利用薄层色谱监控洗脱液。
作为优选，所述步骤（5）中，采用真空浓缩的方式浓缩洗脱液。
作为优选，所述步骤（7）中，采用真空回收的方式回收滤液中的乙醇。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明工艺简单、设计合理、操作便捷，其以适当的组分配比，通过脱甲基的方式，将橙皮苷中的甲基脱除，获得圣草次苷，而在此过程中，本发明只需经过一次精制、过滤和干燥，即可得到圣草次苷含量为80%～98%的成品，因而不仅缩短了圣草次苷的生产流程，而且很好地降低了成本的投入，符合生厂厂商的效益需求，并且其还能根据实际的工业化使用需求灵活调整圣草次苷的含量，使其完全满足使用需求。
（2）本发明在利用乙醇溶解洗脱液前，对洗脱液进行了浓缩，可以确保精制时乙醇的浓度，并在过滤和回收时，能够很好地去除杂质和乙醇回收，进而保证了圣草次苷溶液份的纯度，并且本发明采用了真空浓缩的方式浓缩洗脱液，因而很好地避免了物料成分的破坏和损失，并且其还采用了真空回收的方式回收乙醇，如此便可在确保洗脱液正常分离、精制和干燥的同时，保证最后成品的质量。
（3）本发明中的碱性溶剂作用是溶解橙皮苷，其不参与反应，因而在反应结束后，可以全部回收，以便下次使用，这样一来，便很好地实现了原料的循环使用，进一步控制了成本的投入，做到了成本与效益之间的相对平衡。
（4）本发明的碱性溶剂可选用硫醇、二甲基甲酰胺、哌啶、吡啶、二甲亚砜或二氧六环溶剂，而卤化物催化剂则可选用氟化物、氯化物、溴化物或碘化物催化剂，可见，两种溶剂的原料来源非常广泛，由此也进一步提高了本发明可操作的便利性，为大规模推广应用本发明技术做出了很好的铺垫。
（5）由于橙皮苷来源于芸香科植物佛手果实、蕉柑果实、枸橘果实、柠檬果实及它们的幼果及皮中，而目前中国的柑橘自然生理落果年产量为20000吨以上，并且原料中橙皮苷含量最高可达35%以上，产品提取效率高；同时，中国生产橙皮苷的工厂年产橙皮苷约在2000～2500吨左右，原料极其丰富，因此，本发明通过合理的工艺设计，以橙皮苷为原料，并通过一种独特的半合成方式得到圣草次苷，从而打破了传统提取工艺的束缚，大幅提升了圣草次苷的收率和含量，并且经过测试，发现利用本发明所得到的产品，其与传统提取工艺所得产品的生物活性是一样的，因此产品的质量也非常有保证。
（6）本发明由从事原料加工提取技术工作多年的高级工程师研究，并在基于对橙皮苷成分和特性深入理解的基础上设计出来，其加工原料和组分配比经反复筛选和试验，并且工艺中的各个步骤环环相扣、紧密联系，很好地将理论与实践完美结合在一起，进而实现了重大创新，顺应了科技发展的潮流。目前，本发明所得产品绝大部分都远销欧美等发达国家，其不仅产量和质量均能很好地满足国外市场需求，而且还为国家创收了外汇，因此，本发明具有广泛的市场应用前景，其实用价值和推广价值非常高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
本发明提供了一种生产圣草次苷的方法，其主要由下流程组成。
首先，将橙皮苷加入到由碱性溶剂和卤化物催化剂组成的混合溶剂中进行溶解、反应，这其中，碱性溶剂起到溶解橙皮苷的作用，其可选用硫醇、二甲基甲酰胺、哌啶、吡啶、二甲亚砜或二氧六环溶剂等溶剂，而卤化物催化剂与溶解后的橙皮苷进行反应，脱出橙皮苷中的甲基，该卤化物催化剂可选用氟化物、氯化物、溴化物或碘化物等催化剂。在上述过程中，橙皮苷、碱性溶剂以及卤化物催化剂的含量分别为90～110kg、300～1000L以及0.3～1kg，并且反应的温度为60～120℃，反应时间为15～24h，。
待反应完毕后，接着，将反应后的溶液进行收集，同时，将不参与反应的碱性溶剂全部回收，以便下次循环使用。再接着，在反应、并且回收碱性溶剂后所得到的溶液中加入200～500L的酸性硫化物或酸性卤化物水溶液，并于80～100℃条件下搅拌、水解。然后将水解后的溶液进行过滤和脱色，本实施例中，其采用了脱色树脂来对滤液进行脱色，所得到的脱色液为澄清、透明状。
而后，利用硅胶层析柱分离脱色液，并采用乙醇进行洗脱，得到含有圣草次苷溶液份的洗脱液，本实施例为了确保洗脱液的洗脱质量和收集圣草次苷溶液份，特别采用了薄层色谱来监控洗脱的过程，通过监控色谱的变化，实时掌握洗脱的进程。
洗脱结束后，需要再采用80～95%的乙醇进行溶解和精制，而值得说明的是，在精制之前，本发明首先对洗脱液进行了浓缩，目的是方便后续去除杂质，以及保证乙醇精制时的浓度，使洗脱液能够更好地被溶解和精制。本实施例采用了真空浓缩的方式对洗脱液进行持续浓缩，直至洗脱液中的圣草次苷溶液份含有45%～50%的干品，继而再采用乙醇对浓缩液进行溶解、精制，得到含有膏状物的溶液。
将被精制后的溶液进行过滤，然后真空回收乙醇，从而得到膏状物，上述的真空浓缩可以保证乙醇能够很好地被真空回收，以便下次循环使用。最后，将得到的膏状物进行干燥，即可得到80～90kg含有圣草次苷的成品，并且其中的圣草次苷占整个成品总量的80%～98%。所得到的成品随不同的工业化使用需求，可以作为柠檬黄酮（圣草次苷含量低于90%）进行使用，也可以作为圣草次苷（圣草次苷含量大于90%）进行使用。
下面以几个试验案例，对本发明的实施过程进行介绍，以便进一步突出本发明的有益效果。
案例一
所用橙皮苷、碱性溶剂和卤化物催化剂的含量分别为100kg、350L以及0.8kg。
将橙皮苷加入二甲基甲酰胺溶剂和氟化物催化剂的混合溶液中，于85℃条件下搅拌，并使之反应22h，回收反应溶液。接着，加入450L的酸性硫化物水溶液，并于85℃条件下搅拌、水解，然后进行过滤、脱色，得到脱色液。
再接着，对脱色液依次进行分离、洗脱和浓缩，然后采用80%的乙醇对浓缩液进行溶解和精制。最后，对精制后的溶液进行过滤，并回收乙醇，得到膏状物，然后将其干燥，即可得到90kg成品，其中的圣草次苷含量为88%，可完全满足工业化中对柠檬黄酮的使用。
案例二
所用橙皮苷、碱性溶剂和卤化物催化剂的含量分别为110kg、500L以及1kg。
将橙皮苷加入硫醇溶剂和氯化物催化剂的混合溶液中，于95℃条件下搅拌，并使之反应18h，回收反应溶液。接着，加入620L的酸性卤化物水溶液，并于97℃条件下搅拌、水解，然后进行过滤、脱色，得到脱色液。
再接着，对脱色液依次进行分离、洗脱和浓缩，然后采用92%的乙醇对浓缩液进行溶解和精制。最后，对精制后的溶液进行过滤，并回收乙醇，得到膏状物，然后将其干燥，即可得到91kg成品，其中的圣草次苷含量为95%，可完全满足工业化中对圣草次苷的使用。
案例三
所用橙皮苷、碱性溶剂和卤化物催化剂的含量分别为100kg、900L以及0.6kg。
将橙皮苷加入吡啶溶剂和碘化物催化剂的混合溶液中，于115℃条件下搅拌，并使之反应18h，回收反应溶液。接着，加入500L的酸性卤化物水溶液，并于100℃条件下搅拌、水解，然后进行过滤、脱色，得到脱色液。
再接着，对脱色液依次进行分离、洗脱和浓缩，然后采用95%的乙醇对浓缩液进行溶解和精制。最后，对精制后的溶液进行过滤，并回收乙醇，得到膏状物，然后将其干燥，即可得到80kg成品，其中的圣草次苷含量为98%，可完全满足工业化中对圣草次苷的使用。
本发明在研发时还采用了其他配比进行了很多试验，其试验案例这里不再一一列举。
本发明克服了传统圣草次苷生产工艺上的难题，以一种独特的方式合成出了圣草次苷，不仅简化了生产的工序，降低了成本，而且其产量和质量均能满足国内外市场的需求，因此，本发明与现有技术相比，技术进步十分明显，具有突出的实质性特点和显著的进步。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非是对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。