一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010584105.8

申请日:

2010.12.10

公开号:

CN102060831A

公开日:

2011.05.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07D 311/72申请日:20101210|||公开

IPC分类号:

C07D311/72

主分类号:

C07D311/72

申请人:

浙江大学

发明人:

邢华斌; 倪晓蕾; 杨启炜; 曹义风; 苏宝根; 鲍宗必; 杨亦文; 苏云; 任其龙

地址:

310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号

优先权:

专利代理机构:

杭州天勤知识产权代理有限公司 33224

代理人:

胡红娟

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内容摘要

本发明公开了一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,包括:(1)以经过酯化的或脱除脂肪酸植物油脱臭馏出物为原料,将其溶于洗涤剂中,配制成原料溶液;以离子液体或由离子液体与极性溶剂组成的二元混合溶剂为萃取剂,在分馏萃取塔的塔顶通入萃取剂,塔底通入洗涤剂,塔中通入原料溶液进行分馏萃取,收集塔底流出的萃取液;(2)向步骤(1)得到的萃取液中加入水,然后通入第二个萃取塔的塔顶,将正己烷通入塔底进行反萃取,收集塔顶流出的轻相,经过后处理得到高纯度混合生育酚。本发明采用分馏萃取技术,溶剂消耗少、产能高、生产成本低。

权利要求书

1: 一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 包括 : (1) 以经过酯化或脱除脂肪酸的植物油脱臭馏出物为原料, 将其溶于洗涤剂中, 配制成 原料溶液 ; 以离子液体或由离子液体与极性溶剂组成的二元混合溶剂为萃取剂, 在分馏萃 取塔的塔顶通入萃取剂, 塔底通入洗涤剂, 塔中通入原料溶液进行分馏萃取, 收集塔底流出 的萃取液 ; (2) 向步骤 (1) 得到的萃取液中加入水, 然后通入第二个萃取塔的塔顶, 将正己烷通入 塔底进行反萃取, 收集塔顶流出的轻相, 轻相经过后处理得到高纯度混合生育酚 ; + 所述的离子液体由阳离子 M 和阴离子 N- 两部分组成, 其中阳离子 M+ 为具有四个取代 基的季磷阳离子, 所述的取代基为烷基或烯烃基 ; 阴离子 N- 为天冬酰胺根、 谷氨酰胺根、 组 氨酸根、 赖氨酸根或精氨酸根。
2: 根据权利要求 1 所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 其特征在 于, 所述的极性溶剂包括甲醇、 乙醇、 N- 甲基吡咯烷酮、 碳酸丙烯酯、 环丁砜或乙二醇。
3: 根据权利要求 1 所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 其特征 在于, 所述的离子液体与极性溶剂所组成的混合萃取剂中, 离子液体的摩尔分数为 2%~ 100%。
4: 根据权利要求 1 所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 其特征在 于, 所述的原料为植物油脱臭馏出物经酯化或者脱除脂肪酸预处理的产物, 其主要成分包 括脂肪酸酯、 生育酚及少量甘油脂、 甾醇等, 其中混合生育酚总的重量百分含量为 2 %~ 60% ; 所述的原料溶液中混合生育酚浓度为 10 ~ 100 克 / 升。
5: 根据权利要求 4 所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 其特征在 于, 所述原料经酯化的植物油脱臭馏出物首先采用分子蒸馏进行初步纯化。
6: 根据权利要求 1 所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 其特征在 于, 所述的洗涤剂为正己烷、 正庚烷、 正辛烷、 乙酸乙酯、 沸程为 60 ~ 90℃的石油醚或沸程 为 90 ~ 120℃的石油醚。
7: 根据权利要求 1 所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 其特征在 于, 所述的步骤 (1) 中萃取剂、 洗涤剂和原料溶液的流比为 2 ~ 6 ∶ 1 ~ 10 ∶ 1 ~ 2。
8: 根据权利要求 1 所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 其特征在 于, 所述的步骤 (2) 中添加的水的体积为萃取液体积 10%~ 20%。
9: 根据权利要求 1 所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 其特征在 于, 所述的步骤 (2) 中萃取液和正己烷的流比为 2 ∶ 1 ~ 2。
10: 根据权利要求 1 所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 其特征在 于, 所述的分馏萃取和反萃取的操作温度为 20 ~ 60℃。

说明书


一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法

    技术领域 本发明涉及化学工程技术领域, 具体涉及一种以离子液体或由极性溶剂和离子液 体组成的混合溶剂为萃取剂从植物油脱臭馏出物经酯化或脱除脂肪酸的产物中萃取得到 混合生育酚的方法。
     背景技术 天然维生素 E(Natural Vitamin E), 学名生育酚 (Tocopherols), 又名混合生育 酚, 是一种常用药品及保健品, 由于其具有重要的抗氧化和生理功能, 目前已成为国际市场 上用途广泛、 产销量很大的重要维生素品种, 与维生素 C、 维生素 A 一起成为维生素系列的 三大支柱产品。 同时天然维生素 E 所具有的安全性和生理活性远优于合成维生素 E, 故制备 高含量天然维生素 E 具有重要的经济价值。植物油是天然维生素 E 的主要来源, 但其中的 含量仅为 0.04 ~ 0.1%, 因此以其为原料直接提取混合生育酚尚无工业应用价值。而植物 油精炼过程中产生的副产物 - 脱臭馏出物中混合生育酚的含量一般高于 2%, 因此脱臭馏 出物往往是混合生育酚提取生产中的初始原料。
     但是植物油脱臭馏出物组分复杂, 有游离脂肪酸、 中性油、 天然维生素 E 和植物甾 醇, 还有一些臭味物质和色素等, 各组分性质相近, 工业生产中往往要对其进行一定预处 理, 拉大各组分之间的差异后再使用分离手段获得混合生育酚。其中酯化法是一种较常用 也比较成熟的手段, 酯化后的植物油脱臭馏出物中主要含脂肪酸酯、 混合生育酚等。 另外也 可直接将植物油脱臭馏出物采用分子蒸馏或络合萃取等脱除大部分的脂肪酸, 使原料得到 初步的分离。 关于从经该类预处理后的植物油脱臭馏出物中分离得到高含量混合生育酚的 方法有较多的研究与报道。
     专利文献 US 5512691 和 US 5582692 借助多次蒸馏以及分离效率更高的精馏方法 从酯化后的植物油脱臭馏出物中分离得到较高含量的混合生育酚。 该方法可以很好地将混 合生育酚与低沸点的脂肪酸酯分离, 具有很高的收率, 但很却难以将其与高沸点的甘油酯 等分开。而且, 蒸馏和精馏需要消耗很多能量来实现高温低压的操作条件, 成本较高。
     专利文献 US 5616735 和 US 5078920 分别使用真空蒸馏法及分子蒸馏法对酯化后 的植物油脱臭馏出物进行处理。虽然分子蒸馏法的浓缩比和收率较高, 但由于操作真空度 很高, 对设备的要求高, 设备投资费用昂贵。而真空蒸馏的设备相对简单, 但通常在高温下 进行, 会破坏混合生育酚的结构, 且产物收率和纯度也不够理想。
     专利文献 JP 59167585 和 US 3122565 中用到了吸附法, 得到了高含量的混合生育 酚, 乃至同系物单体, 但收率偏低, 处理量较小。而离子交换法如专利文献 US 4939276、 JP 5612383 所述, 也存在处理量小不适合工业化的问题。另外在 US 4550183、 US 3122565 和 此类方法分离混合生育 US 5371246 等专利文献中运用到了超临界萃取及超临界色谱法等, 酚的条件温和, 产品食用安全性较高, 但设备价格昂贵, 而且该方法对混合维生素 E 的进一 步分离比较困难。
     近年来也有一些利用溶剂萃取的方法来浓缩混合生育酚的报道, 如专利文献 US
     3108120、 US 6706898、 JP 60048981A 等。萃取法具有设备简单, 操作容易的优点, 但报道中 所使用萃取剂多为传统的有机溶剂, 如丙酮、 石油醚、 甲醇等, 其萃取选择性差, 浓缩比和收 率较低, 相应地所需溶剂用量大 (6 ~ 10 倍于原料体积 ), 产品纯度低。
     萃取分离作为一种低成本、 易于工业化的分离技术, 其核心在于萃取剂的选择。 对 于植物油脱臭馏出物, 其成分复杂各组分性质相近, 难以用常规溶剂萃取获得较高含量的 生育酚。
     离子液体作为一类新型的绿色溶剂, 与传统溶剂相比, 具有以下一些独特性质 : (1) 几乎没有蒸汽压, 不挥发、 不可燃, 使用安全、 环保 ; (2) 热稳定性和化学稳定性良好 ; (3) 结构和功能可调, 可通过设计离子液体的阴、 阳离子部分以达到某种特定的功能特性 ; (4) 具备多种分子间相互作用方式, 可兼具 π-π、 偶极、 氢键等多种分子作用并易于调节。 通过选择合适的阴阳离子结构, 特定的离子液体能够与生育酚产生较高的亲和选择性, 用 于生育酚的萃取分离。 发明内容
     本发明提供了一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 该方法采用分 馏萃取技术, 原料消耗量少、 产能高、 成本低 ; 用以季磷为阳离子的新型离子液体或者含有 该离子液体的二元混合溶剂作为萃取剂, 对植物油脱臭馏出物酯化或脱除脂肪酸后的混合 物体系具有较高的选择性分离能力, 显著降低了提取高纯度混合生育酚所需的分馏理论塔 板数, 提高了对混合生育酚的分离效率。 一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法, 包括 :
     (1) 以经过酯化或脱除脂肪酸的植物油脱臭馏出物为原料, 溶于洗涤剂中, 配制成 原料的溶液 ; 以离子液体或由离子液体与极性溶剂组成的二元混合溶剂为萃取剂, 在分馏 萃取塔的塔顶通入萃取剂, 塔底通入洗涤剂, 塔中通入原料溶液进行分馏萃取, 收集塔底流 出的萃取液 ;
     (2) 向步骤 (1) 得到的萃取液中加入水, 然后通入第二个萃取塔的塔顶, 将正己烷 通入塔底进行反萃取, 收集塔顶流出的轻相 ; 再经过后处理得到高纯度混合生育酚。 +
     所述的离子液体由阳离子 M 和阴离子 N- 两部分组成, 其中阳离子 M+ 为具有四个 取代基的季磷阳离子, 所述的取代基为烷基或烯烃基, 四个取代基可以相同也可以不相同 ; 阴离子 N 为含多个氨基的氨基酸根如天冬酰胺根、 谷氨酰胺根、 组氨酸根、 赖氨酸根或精氨 酸根等 ;
     本发明通过一系列科学实验发现, 一方面离子液体作为强极性溶剂与弱极性的脂 肪酸酯等杂质间的作用力很弱 ; 另一方面具有较强碱性的离子液体可以与具有酚酸性的混 合生育酚形成氢键作用, 对其具有较强的亲和力。故可以实现混合生育酚同其他杂质的分 离。初步研究中以具有单个或多个烷基、 烯烃基或芳烃基取代的咪唑阳离子或吡啶阳离子 中的一种与氯阴离子、 溴阴离子、 四氟硼酸根、 六氟磷酸根、 三氟甲磺酸根、 丙氨酸根中的一 种所组成的离子液体为萃取剂, 发现以碱性越强的离子液体为萃取剂所得到的萃取结果则 越好 ; 如同样以 1- 丁基 -3- 甲基咪唑为阳离子的离子液体中, 以碱性更强的氯为阴离子时 混合生育酚的分离选择性大于 1.2, 而以碱性较弱的三氟甲磺酸根为阴离子时仅有 1.023。 另外, 离子液体在碱性上的差异主要取决于其阴离子的不同, 而不同阳离子对其碱性的影
     响则可以忽略。故选择可以形成碱性较强离子液体的阴离子至关重要。
     合成离子液体用的氨基酸根据其氨基数量的不同可以分成两类, 一是以丙氨酸为 代表的具有单个氨基的氨基酸, 二是包括天冬酰胺、 谷氨酰胺、 组氨酸、 赖氨酸和精氨酸等 具有两个或两个以上氨基的氨基酸。试验中发现以后一类氨基酸合成得到的离子液体的 碱性要明显强于第一类氨基酸, 如 1- 乙基 -3- 甲基咪唑丙氨酸盐的氢键碱性仅有 1.1, 而 1- 乙基 -3 甲基咪唑赖氨酸盐的氢键碱性达到了 1.5。实验也证明以第二类氨基酸为阴离 子得到的氨基酸根离子液体为萃取剂得到的混合生育酚萃取选择性明显高于第一类氨基 酸为阴离子得到的氨基酸根离子液体, 像以 1- 乙基 -3 甲基咪唑赖氨酸盐得到的选择性大 于 8, 而 1- 乙基 -3- 甲基咪唑丙氨酸盐仅为 4, 显著提高了分离效率。
     进一步实验发现以纯离子液体作为萃取剂, 因为其极性过强, 混合生育酚在其中 的分配系数很小, 离子液体用量很大。而且离子液体在常温下具有较高的粘度, 传质性能、 流动性能较差 ; 并不适合于工业化应用。 故首先需要优选粘度较低的离子液体, 同时需将离 子液体溶于极性溶剂中配成混合萃取剂, 在兼具对混合生育酚的高选择性的同时, 以改善 其对混合生育酚的溶解性能及萃取剂的传质、 流动性能。但是以咪唑或吡啶为阳离子的氨 基酸根离子液体在乙腈、 N- 甲基吡咯烷酮、 环丁砜、 乙二醇等较常见的极性溶剂中的溶解度 较小, 无法得到粘度较低的混合萃取剂。另外以咪唑或吡啶为阳离子的氨基酸根离子液体 热稳定性差, 50℃下即有热解现象出现, 不适合工业化应用。
     具有四个取代基的季磷为新型阳离子与含多个氨基的氨基酸根如天冬酰胺根、 谷 氨酰胺根、 组氨酸根、 赖氨酸根或精氨酸根等组成新型的强碱性离子液体, 此种离子液体能 和多种极性溶剂互溶, 具有很宽的应用范围, 可溶于多种稀释剂中制成混合萃取剂, 降低了 离子液体的用量。且上述离子液体的热稳定性好, 300℃下无分解 ; 而且季磷氨基酸根粘度 较低, 如咪唑型离子液体中粘度最低的 1- 乙基 -3- 甲基咪唑丙氨酸盐粘度也有 486cp, 而四 丁基磷赖氨酸盐的粘度还不到 400cp。
     在优选离子液体的基础上, 本发明提供了一种从植物油脱臭馏出物经酯化或脱除 脂肪酸的产品中分离得到高含量混合生育酚的方法, 该方法以离子液体或由离子液体与极 性溶剂组成的复合溶剂为萃取剂, 对经过酯化或脱除脂肪酸的植物油脱臭馏出物进行多级 分馏萃取。考虑到混合生育酚和离子液体间存在较强的亲和力, 直接通过萃取与后处理得 到的混合生育酚中溶解有质量分数为 10%左右的离子液体, 影响了产品的纯度, 因此本发 明还在萃取的工艺后加入了一道反萃取的工艺, 在得到的萃取液中加入一定量的水降低混 合生育酚在其中的溶解度, 然后使用正己烷反萃, 得到高纯度的混合生育酚正己烷溶液。 因 为离子液体与正己烷高度不互溶, 反萃取可有效地保证混合生育酚中所溶有的离子液体被 去除, 保证产品的纯度。
     综合考虑成本和萃取性能, 优选的极性溶剂包括甲醇、 乙醇、 N- 甲基吡咯烷酮、 碳 酸丙烯酯、 环丁砜、 乙二醇等中的一种。当采用混合萃取剂时, 所述的离子液体与极性溶剂 所组成的混合萃取剂中, 优选离子液体的摩尔分数为 2%~ 100%。
     本发明采用的原料为众所周知的植物油脱臭馏出物的经过酯化或脱除脂肪酸处 理后的粗产品, 该产品可采用分子蒸馏进行初步提纯, 其主要成分为含脂肪酸酯和混合生 育酚等, 各组分含量因处理过程的具体手段不同而不同, 其中混合生育酚总的重量百分含 量为 2%~ 60%。所述原料的洗涤剂溶液中混合生育酚浓度为 10 ~ 100 克 / 升, 浓度过高会降低分配比和选择性, 浓度过低则会降低生产能力。
     洗涤剂和原料溶剂选用同种有机溶剂, 在对混合生育酚具有较好溶解能力的同 时, 能与萃取剂形成液液两相体系, 可选用的洗涤剂为正己烷、 正庚烷、 正辛烷、 乙酸乙酯、 沸程为 60 ~ 90℃的石油醚、 沸程为 90 ~ 120℃的石油醚中的一种。如果选用不适合的有 机溶剂作为原料溶剂和洗涤剂, 既会导致生产能力下降, 又会降低分离效率。
     进行分馏萃取时, 综合考虑产品质量、 生产成本等因素, 萃取过程中萃取剂、 洗涤 剂、 原料溶液三者的流比为 2 ~ 6 ∶ 1 ~ 10 ∶ 1 ~ 2 ;
     为有效降低混合生育酚在萃取液中的溶解度, 又不至于因溶解度过低而析出, 反 萃前, 萃取液中添加相当于萃取液体积 10%~ 20%的水。
     进行反萃时, 考虑到反萃效率、 溶剂用量, 反萃过程中萃取液、 正己烷的流比为 2 ∶ 1 ~ 2。
     分馏萃取和反萃取的操作温度为 20 ~ 60℃为宜。如果温度过低, 原料溶液、 萃取 剂、 洗涤剂的粘度都会变大, 不利于生产操作 ; 温度过高则会降低分配比和选择性, 而且过 低或过高的温度都需要由更大的能量消耗来实现, 导致生产成本的增加。
     上述方法中得到混合生育酚的后处理方法简单易行, 通过蒸馏除去正己烷得到粗 品, 其中正己烷可反复使用 ; 粗品经过反复水洗除去残留水溶性的离子液体或极性溶剂等 极性杂质, 浓缩即可得到高纯度的混合生育酚纯品 ; 回收得到的离子液体可重复利用。 分馏萃取过程分为萃取段和洗涤段, 萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系, 原料溶液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系, 洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取 体系, 在萃取段最后一级合并料液一起进入萃取段, 萃取相和洗涤相进行多级逆流接触, 理 论级数大约在 7 ~ 9, 从洗涤段的第一级流出富集混合生育酚的萃取液。
     收集萃取液进行反萃取, 在萃取液中加入适量的水后从萃取段的最后一级进入分 馏萃取体系, 正己烷从萃取段的第一级进入分馏萃取体系。萃取液相和正己烷相进行多级 逆流接触, 此处理论级数在 4 ~ 6, 从萃取段的最后一级流出富集混合生育酚的正己烷溶 液。再经过蒸馏、 水洗、 烘干得到混合生育酚产品。
     本发明的有益效果体现在 :
     (1) 本发明采用以季磷为阳离子的新型离子液体或者含有该离子液体的二元混合 溶剂作为萃取剂, 对植物油脱臭馏出物经酯化或脱除脂肪酸后的混合物体系具有较高的选 择性分离能力, 显著降低了提取高纯度混合生育酚所需的分馏理论塔板数, 提高了对混合 生育酚的分离效率 ; 同时该类萃取剂合成方法简单, 稳定性高, 不仅便于回收和利用, 而且 减少了对环境的污染, 具有广阔的应用前景 ;
     (2) 本发明使用了萃取与反萃取联用的手段得到高含量的混合生育酚, 有效降低 了混合生育酚中杂质的含量, 在优化的条件下, 可以得到纯度大于 90%的天然混合生育酚, 而且混合生育酚的回收率在 98%以上 ;
     (3) 本发明采用分馏萃取技术, 溶剂消耗少、 产能高、 成本低。
     附图说明
     图 1 为本发明的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法的工艺流程图。具体实施方式
     实施例 1 ~ 11 的处理过程如图 1 所示 : 分馏萃取过程分为第一萃取段 1 和第一洗 涤段 2, 萃取剂从第一萃取段 1 第一级进入分馏萃取体系, 原料溶液从第一萃取段 1 的最后 一级进入分馏萃取体系, 洗涤剂从第一洗涤段 2 的第一级进入分馏萃取体系, 在萃取段最 后一级合并料液一起进入第一萃取段 1, 萃取相和洗涤相进行多级逆流接触, 从第一洗涤段 2 的第一级流出富集混合生育酚的萃取液。 收集萃取液进行反萃取, 在萃取液中加入适量的 水后从第二萃取段 3 的最后一级进入分馏萃取体系, 正己烷从第二萃取段 3 的第一级进入 分馏萃取体系。萃取液相和正己烷相进行多级逆流接触, 从萃取段的最后一级流出富集混 合生育酚的正己烷溶液即轻相, 再经过蒸馏、 水洗、 烘干得到混合生育酚产品。
     实施例 1
     取经酯化后的植物油脱臭馏出物, 其中混合生育酚含量为 28%, 溶解在正己烷中, 配成混合生育酚浓度为 10 克 / 升的原料溶液。以四丁基磷天冬酰胺盐 ([P4444][Asn]) 为 萃取剂, 以正己烷为洗涤剂, 萃取剂、 洗涤剂、 原料溶液三者的流比为 3 ∶ 2 ∶ 1.5, 在 40℃ 下进行分馏萃取, 收集萃取液, 加入为其体积 10 %的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1.5 在相同温度下进行分馏反萃, 得到正己烷相, 在 65℃条件下常压蒸馏, 得到的不挥 发相水洗三次, 烘干, 得到混合生育酚产品, 其纯度为 92%, 收率为 95%。 实施例 2
     取植物油脱臭馏出物的脱出除脂肪酸的产物, 其中混合生育酚含量为 12.6%, 溶 解在沸程为 60 ~ 90℃的石油醚中, 配制成混合生育酚浓度为 15.4 克 / 升的原料溶液。以 四乙基磷谷氨酰胺盐 ([P2222][Gln])/ 乙二醇混合溶剂为萃取剂 ([P2222]Gln 摩尔分数 20 % ), 以沸程为 60 ~ 90 ℃的石油醚为洗涤剂, 萃取剂、 洗涤剂、 原料溶液三者的流比为 6 ∶ 5 ∶ 1, 在 45℃下进行分馏萃取, 收集萃取液, 加入为其体积 15%的水, 然后以萃取液与 正己烷流比为 2 ∶ 1 在相同温度下进行分馏反萃, 得到正己烷相, 经过同实施例 1 的后处理 得到混合生育酚产品, 其纯度为 95%, 收率为 96%。
     实施例 3
     取植物油脱臭馏出物的酯化产物, 其中混合生育酚含量为 2 %, 溶解在乙酸乙酯 中, 配制成混合生育酚浓度为 22.7 克 / 升的原料溶液。 以二乙基二甲基磷组氨酸盐 ([P1122] [His])/ 乙醇混合溶剂为萃取剂 ([P1122][His] 摩尔分数 80% ), 以乙酸乙酯为洗涤剂, 萃 取剂、 洗涤剂、 原料溶液三者的流比为 2 ∶ 2 ∶ 1.5, 在 20℃下进行分馏萃取, 收集萃取液, 加入为其体积 20 %的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 2 在相同温度下进行分馏反 萃, 得到正己烷相, 经过同实施例 1 的后处理得到混合生育酚产品, 其纯度为 96%, 收率为 98%。
     实施例 4
     取植物油脱臭馏出物的酯化产物, 其中混合生育酚含量为 24.03%, 溶解在沸程为 60 ~ 90℃的石油醚中, 配制成混合生育酚浓度为 100 克 / 升的原料溶液。以四乙烯基磷赖 氨酸盐 ([P2’2’2’2’][Lys])/ 甲醇混合溶剂为萃取剂 ([P2’2’2’2’][Lys] 摩尔分数 2% ), 以沸 程为 60 ~ 90℃的石油醚为洗涤剂, 萃取剂、 洗涤剂、 原料溶液三者的流比为 5 ∶ 3 ∶ 1.5, 在 35℃下进行分馏萃取, 收集萃取液, 加入为其体积 10%的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1 在相同温度下进行分馏反萃, 得到正己烷相, 经过同实施例 1 的后处理得到混合生育
     酚产品, 其纯度为 96%, 收率为 99%。
     实施例 5
     取植物油脱臭馏出物的脱除脂肪酸的产物, 其中混合生育酚含量为 27.2%, 溶解 在正辛烷中, 配制成混合生育酚浓度为 32 克 / 升的原料溶液。以二乙烯基二乙基精氨酸盐 ([P2’2’22][Arg])/N- 甲基吡咯烷酮混合溶剂为萃取剂 ([P2’2’22][Arg] 摩尔分数 95% ), 以 正辛烷为洗涤剂, 萃取剂、 洗涤剂、 原料溶液三者的流比为 3 ∶ 2 ∶ 1.5, 在 35℃下进行分馏 萃取, 收集萃取液, 加入为其体积 10%的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1.5 在相同 温度下进行分馏反萃, 得到正己烷相, 经过同实施例 1 的后处理得到混合生育酚产品, 其纯 度为 98%, 收率为 98%。
     实施例 6
     取植物油脱臭馏出物的酯化产物, 其中混合生育酚含量为 22.11%, 溶解在正庚烷 中, 配制成混合生育酚浓度为 56 克 / 升的原料溶液。以一乙基三丁基磷赖氨酸盐 ([P1444] [Lys])/ 碳酸丙烯酯混合溶剂为萃取剂 ([P1444][Lys] 摩尔分数 50% ), 以正庚烷为洗涤剂, 萃取剂、 洗涤剂、 原料溶液三者的流比为 3 ∶ 2 ∶ 1, 在 30℃下进行分馏萃取, 收集萃取液, 加入为其体积 15 %的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1 在相同温度下进行分馏反 萃, 得到正己烷相, 经过同实施例 1 的后处理得到混合生育酚产品, 其纯度为 95%, 收率为 99%。 实施例 7
     取 植 物 油 脱 臭 馏 出 物 的 经 脱 除 脂 肪 酸 处 理 的 产 物, 其中混合生育酚含量为 18.1%, 溶解在正己烷中, 配制成混合生育酚浓度为 12 克 / 升的原料溶液。以四丁基磷赖 氨酸盐 ([P4444][Lys])/ 环丁砜混合溶剂为萃取剂 ([P4444][Lys] 摩尔分数 15% ), 以正己烷 为洗涤剂, 萃取剂、 洗涤剂、 原料溶液三者的流比为 3 ∶ 8 ∶ 1, 在 50℃下进行分馏萃取, 收 集萃取液, 加入为其体积 20%的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1 在相同温度下进行 分馏反萃, 得到正己烷相, 经过同实施例 1 的后处理得到混合生育酚产品, 其纯度为 99%, 收率为 99%。
     实施例 8
     取植物油脱臭馏出物的酯化产物, 其中混合生育酚含量为 8.1 %, 溶解在沸程为 90 ~ 120℃的石油醚中, 配制成混合生育酚浓度为 35 克 / 升的原料溶液。以四丁基磷组氨 酸盐 ([P4444][His]) 为萃取剂, 以沸程为 90 ~ 120℃的石油醚为洗涤剂, 萃取剂、 洗涤剂、 原 料溶液三者的流比为 4 ∶ 4 ∶ 2, 在 35℃下进行分馏萃取, 收集萃取液, 加入为其体积 15% 的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1 在相同温度下进行分馏反萃, 得到正己烷相, 经 过同实施例 1 的后处理得到混合生育酚产品, 其纯度为 90%, 收率为 91%。
     实施例 9
     取植物油脱臭馏出物的酯化产物, 其中混合生育酚含量为 18.9%, 溶解在乙酸乙 酯中, 配制混合生育酚浓度为 48 克 / 升的原料溶液。以四丁基磷精氨酸盐 ([P4444][Arg])/ 乙二醇混合溶剂为萃取剂 ([P4444][Arg] 摩尔分数 56% ), 以乙酸乙酯为洗涤剂, 萃取剂、 洗 涤剂、 原料溶液三者的流比为 5 ∶ 10 ∶ 2, 在 45℃下进行分馏萃取, 收集萃取液, 加入为其 体积 15%的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1 在相同温度下进行分馏反萃, 得到正己 烷相, 经过同实施例 1 的后处理得到混合生育酚产品, 其纯度为 97%, 收率为 99%。
     实施例 10
     取植物油脱臭馏出物的酯化产物, 经过分子蒸馏初步提纯后, 其中混合生育酚含 量为 46%, 溶解在正己烷中, 配制混合生育酚浓度为 78 克 / 升的原料溶液。以四丁基磷赖 氨酸盐 ([P4444][Lys])/ 乙二醇混合溶剂为萃取剂 ([P4444][Lys] 摩尔分数 16% ), 以正己烷 为洗涤剂, 萃取剂、 洗涤剂、 原料溶液三者的流比为 4 ∶ 3 ∶ 2, 在 60℃下进行分馏萃取, 收 集萃取液, 加入为其体积 15%的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1 在相同温度下进行 分馏反萃, 得到正己烷相, 经过同实施例 1 的后处理得到混合生育酚产品, 其纯度为 98%, 收率为 99%。
     实施例 11
     取植物油脱臭馏出物的酯化产物, 经过分子蒸馏初步提纯后, 其中混合生育酚含 量为 60%, 溶解在正己烷中, 配制混合生育酚浓度为 78 克 / 升的原料溶液。以四丁基磷精 氨酸盐 ([P4444][Arg])/ 甲醇混合溶剂为萃取剂 ([P4444][Lys] 摩尔分数 16% ), 以正己烷为 洗涤剂, 萃取剂、 洗涤剂、 原料溶液三者的流比为 4 ∶ 10 ∶ 2, 在 55℃下进行分馏萃取, 收集 萃取液, 加入为其体积 15%的水, 然后以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1 在相同温度下进行分 馏反萃, 得到正己烷相, 经过同实施例 1 的后处理得到混合生育酚产品, 其纯度为 99%, 收 率为 99%。
     性能测试例 1
     同实施例 1 中的萃取与反萃取条件, 其中萃取段的理论塔板数如表 1 所示, 分别以 四丁基磷组氨酸盐 ([P4444][His])、 四丁基磷组氨酸盐 ([P4444][His])/ 甲醇混合溶剂 ( 其 中 [P4444][His] 摩尔分数 65% )、 四丁基磷组氨酸盐 ([P4444][His])/ 甲醇混合溶剂 ( 其中 [P4444][His] 摩尔分数 15% ) 以及 1- 丁基 -3 甲基咪唑氯盐 ([Bmim]Cl)、 1- 丁基 -3 甲基咪 唑甘氨酸盐和 1- 丁基 -3 甲基咪唑组氨酸盐 ([Emim][His]) 为萃取剂, 萃取结果如表 1 中 所示 :
     表1
     由表 1 的测试结果可知, 当萃取段的理论塔板数为 6 时, 以 1- 丁基 -3 甲基咪唑氯 盐 ([Bmim]Cl)、 1- 丁基 -3 甲基咪唑甘氨酸盐 ([Emim][Ala]) 以及 1- 丁基 -3 甲基咪唑组 氨酸盐 ([Emim][His]) 等咪唑型离子液体为萃取剂时, 得到的产品中混合生育酚的纯度均 低于 85%, 很难达到 90%, 想要达到产品纯度在 90%以上需要的理论塔板数为 7 ~ 14 ; 而 以四丁基磷组氨酸盐 ([P4444][His]) 为萃取剂, 同等条件下得到的产品混合生育酚的纯度 为 95%, 而且当利用四丁基磷组氨酸盐 ([P4444][His])/ 甲醇混合溶剂 ( 其中 [P4444][His] 摩尔分数 65% ) 和四丁基磷组氨酸盐 ([P4444][His])/ 甲醇混合溶剂 ( 其中 [P4444][His] 摩 尔分数 15% ) 作为萃取剂时, 仅需要 3 ~ 4 块理论塔板, 得到的产品的纯度即可达到 90% 以上的纯度。经过进一步实验表明 : 为达到 90%的产品纯度, 以天冬酰胺、 组氨酸等带多个 氨基氨基酸为阴离子的季磷型离子液体为萃取剂时, 所需的理论塔板数为 3 ~ 5 ; 以天冬酰 胺、 组氨酸等带多个氨基氨基酸为阴离子的季磷型离子液体与甲醇、 乙醇等溶剂混合等混 合溶剂为萃取剂时, 所需的理论塔板数分别为 4 ~ 2( 当离子液体的摩尔纯度从 90%降低 到 75% ) 和 2 ~ 3( 当离子液体的摩尔纯度从 75%降低到 5% ) ; 由此可知, 利用本发明的 季磷型离子液体为萃取剂, 能够在相同萃取条件下, 达到较好的提纯效果, 为达到所需纯度 的产品, 所需化工材料消耗少、 产能高、 成本低。
     性能测试例 2
     同实施例 4 的萃取条件, 同时按照表 2 的操作条件, 分别进行下述处理条件的对比 试验, 得到检测结果见表 2。
     对比例 1
     同实施例 4 的条件, 经过分馏萃取后, 得到的萃取液直接在 110℃下常压蒸馏, 得 到的不挥发相经水洗三次, 烘干, 得到的混合生育酚产品纯度为 86%, 其中含有四乙烯基磷
     赖氨酸盐 ([P2’2’2’2’][Lys])10.2% ( 重量比 )。
     对比例 2
     同实施例 4 的条件, 经过分馏萃取后, 得到的萃取液直接加入为其体积 15%的水, 在 110 ℃下常压蒸馏, 得到的不挥发相经水洗三次, 烘干, 得到的混合生育酚产品纯度为 90%, 其中含有四乙烯基磷赖氨酸盐 ([P2’2’2’2’][Lys])7.1% ( 重量比 )。
     对比例 3
     同实施例 4 的条件, 经过分馏萃取后, 收集萃取液, 以萃取液与正己烷流比为 2 ∶ 1 在相同温度下进行分馏反萃, 得到的正己烷相, 在 65℃条件下进行常压蒸馏, 得到的不挥 发相水洗三次, 烘干, 得到的混合生育酚产品纯度为 92%, 其中含有四乙烯基磷赖氨酸盐 ([P2’2’2’2’][Lys])1.5% ( 重量比 )。
     对比例 4
     对实施例 4 得到的产品进行检测, 不含四乙烯基磷赖氨酸盐 ([P2’2’2’2’][Lys])。
     对比例 1 2 3 4
     产品纯度 86% 90% 92% 96%所使用离子液体在产品中的质量分数 10.2% 7.1% 1.5% 检测不到由表 2 测试结果可知, 本发明中反萃取工艺以及在反萃取过程前向萃取段得到的 萃取液中加水操作的采用, 保证了最后得到的产品的纯度, 同时避免了所用离子液体在最 后得到产品中的残留, 保证了产品质量, 且有利于离子液体的整体回收, 降低了操作成本。

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1、10申请公布号CN102060831A43申请公布日20110518CN102060831ACN102060831A21申请号201010584105822申请日20101210C07D311/7220060171申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号72发明人邢华斌倪晓蕾杨启炜曹义风苏宝根鲍宗必杨亦文苏云任其龙74专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人胡红娟54发明名称一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法57摘要本发明公开了一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,包括1以经过酯化的或脱除脂肪酸植物油脱臭馏出物为原料,将其溶于洗涤剂中,配制。

2、成原料溶液;以离子液体或由离子液体与极性溶剂组成的二元混合溶剂为萃取剂,在分馏萃取塔的塔顶通入萃取剂,塔底通入洗涤剂,塔中通入原料溶液进行分馏萃取,收集塔底流出的萃取液;2向步骤1得到的萃取液中加入水,然后通入第二个萃取塔的塔顶,将正己烷通入塔底进行反萃取,收集塔顶流出的轻相,经过后处理得到高纯度混合生育酚。本发明采用分馏萃取技术,溶剂消耗少、产能高、生产成本低。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页附图1页CN102060836A1/1页21一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,包括1以经过酯化或脱除脂肪酸的植物油脱臭馏出物为原料,将其。

3、溶于洗涤剂中,配制成原料溶液;以离子液体或由离子液体与极性溶剂组成的二元混合溶剂为萃取剂,在分馏萃取塔的塔顶通入萃取剂,塔底通入洗涤剂,塔中通入原料溶液进行分馏萃取,收集塔底流出的萃取液;2向步骤1得到的萃取液中加入水,然后通入第二个萃取塔的塔顶,将正己烷通入塔底进行反萃取,收集塔顶流出的轻相,轻相经过后处理得到高纯度混合生育酚;所述的离子液体由阳离子M和阴离子N两部分组成,其中阳离子M为具有四个取代基的季磷阳离子,所述的取代基为烷基或烯烃基;阴离子N为天冬酰胺根、谷氨酰胺根、组氨酸根、赖氨酸根或精氨酸根。2根据权利要求1所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,其特征在于,所述的极性溶。

4、剂包括甲醇、乙醇、N甲基吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、环丁砜或乙二醇。3根据权利要求1所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,其特征在于,所述的离子液体与极性溶剂所组成的混合萃取剂中,离子液体的摩尔分数为2100。4根据权利要求1所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,其特征在于,所述的原料为植物油脱臭馏出物经酯化或者脱除脂肪酸预处理的产物,其主要成分包括脂肪酸酯、生育酚及少量甘油脂、甾醇等,其中混合生育酚总的重量百分含量为260;所述的原料溶液中混合生育酚浓度为10100克/升。5根据权利要求4所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,其特征在于,所述原料经酯化的植物油脱臭馏出。

5、物首先采用分子蒸馏进行初步纯化。6根据权利要求1所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,其特征在于,所述的洗涤剂为正己烷、正庚烷、正辛烷、乙酸乙酯、沸程为6090的石油醚或沸程为90120的石油醚。7根据权利要求1所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,其特征在于,所述的步骤1中萃取剂、洗涤剂和原料溶液的流比为2611012。8根据权利要求1所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,其特征在于,所述的步骤2中添加的水的体积为萃取液体积1020。9根据权利要求1所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,其特征在于,所述的步骤2中萃取液和正己烷的流比为212。10根据权。

6、利要求1所述的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,其特征在于,所述的分馏萃取和反萃取的操作温度为2060。权利要求书CN102060831ACN102060836A1/9页3一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法技术领域0001本发明涉及化学工程技术领域,具体涉及一种以离子液体或由极性溶剂和离子液体组成的混合溶剂为萃取剂从植物油脱臭馏出物经酯化或脱除脂肪酸的产物中萃取得到混合生育酚的方法。背景技术0002天然维生素ENATURALVITAMINE,学名生育酚TOCOPHEROLS,又名混合生育酚,是一种常用药品及保健品,由于其具有重要的抗氧化和生理功能,目前已成为国际市场上用途广泛。

7、、产销量很大的重要维生素品种,与维生素C、维生素A一起成为维生素系列的三大支柱产品。同时天然维生素E所具有的安全性和生理活性远优于合成维生素E,故制备高含量天然维生素E具有重要的经济价值。植物油是天然维生素E的主要来源,但其中的含量仅为00401,因此以其为原料直接提取混合生育酚尚无工业应用价值。而植物油精炼过程中产生的副产物脱臭馏出物中混合生育酚的含量一般高于2,因此脱臭馏出物往往是混合生育酚提取生产中的初始原料。0003但是植物油脱臭馏出物组分复杂,有游离脂肪酸、中性油、天然维生素E和植物甾醇,还有一些臭味物质和色素等,各组分性质相近,工业生产中往往要对其进行一定预处理,拉大各组分之间的差。

8、异后再使用分离手段获得混合生育酚。其中酯化法是一种较常用也比较成熟的手段,酯化后的植物油脱臭馏出物中主要含脂肪酸酯、混合生育酚等。另外也可直接将植物油脱臭馏出物采用分子蒸馏或络合萃取等脱除大部分的脂肪酸,使原料得到初步的分离。关于从经该类预处理后的植物油脱臭馏出物中分离得到高含量混合生育酚的方法有较多的研究与报道。0004专利文献US5512691和US5582692借助多次蒸馏以及分离效率更高的精馏方法从酯化后的植物油脱臭馏出物中分离得到较高含量的混合生育酚。该方法可以很好地将混合生育酚与低沸点的脂肪酸酯分离,具有很高的收率,但很却难以将其与高沸点的甘油酯等分开。而且,蒸馏和精馏需要消耗很多。

9、能量来实现高温低压的操作条件,成本较高。0005专利文献US5616735和US5078920分别使用真空蒸馏法及分子蒸馏法对酯化后的植物油脱臭馏出物进行处理。虽然分子蒸馏法的浓缩比和收率较高,但由于操作真空度很高,对设备的要求高,设备投资费用昂贵。而真空蒸馏的设备相对简单,但通常在高温下进行,会破坏混合生育酚的结构,且产物收率和纯度也不够理想。0006专利文献JP59167585和US3122565中用到了吸附法,得到了高含量的混合生育酚,乃至同系物单体,但收率偏低,处理量较小。而离子交换法如专利文献US4939276、JP5612383所述,也存在处理量小不适合工业化的问题。另外在US45。

10、50183、US3122565和US5371246等专利文献中运用到了超临界萃取及超临界色谱法等,此类方法分离混合生育酚的条件温和,产品食用安全性较高,但设备价格昂贵,而且该方法对混合维生素E的进一步分离比较困难。0007近年来也有一些利用溶剂萃取的方法来浓缩混合生育酚的报道,如专利文献US说明书CN102060831ACN102060836A2/9页43108120、US6706898、JP60048981A等。萃取法具有设备简单,操作容易的优点,但报道中所使用萃取剂多为传统的有机溶剂,如丙酮、石油醚、甲醇等,其萃取选择性差,浓缩比和收率较低,相应地所需溶剂用量大610倍于原料体积,产品纯度。

11、低。0008萃取分离作为一种低成本、易于工业化的分离技术,其核心在于萃取剂的选择。对于植物油脱臭馏出物,其成分复杂各组分性质相近,难以用常规溶剂萃取获得较高含量的生育酚。0009离子液体作为一类新型的绿色溶剂,与传统溶剂相比,具有以下一些独特性质1几乎没有蒸汽压,不挥发、不可燃,使用安全、环保;2热稳定性和化学稳定性良好;3结构和功能可调,可通过设计离子液体的阴、阳离子部分以达到某种特定的功能特性;4具备多种分子间相互作用方式,可兼具、偶极、氢键等多种分子作用并易于调节。通过选择合适的阴阳离子结构,特定的离子液体能够与生育酚产生较高的亲和选择性,用于生育酚的萃取分离。发明内容0010本发明提供。

12、了一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,该方法采用分馏萃取技术,原料消耗量少、产能高、成本低;用以季磷为阳离子的新型离子液体或者含有该离子液体的二元混合溶剂作为萃取剂,对植物油脱臭馏出物酯化或脱除脂肪酸后的混合物体系具有较高的选择性分离能力,显著降低了提取高纯度混合生育酚所需的分馏理论塔板数,提高了对混合生育酚的分离效率。0011一种从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法,包括00121以经过酯化或脱除脂肪酸的植物油脱臭馏出物为原料,溶于洗涤剂中,配制成原料的溶液;以离子液体或由离子液体与极性溶剂组成的二元混合溶剂为萃取剂,在分馏萃取塔的塔顶通入萃取剂,塔底通入洗涤剂,塔中通入原料溶。

13、液进行分馏萃取,收集塔底流出的萃取液;00132向步骤1得到的萃取液中加入水,然后通入第二个萃取塔的塔顶,将正己烷通入塔底进行反萃取,收集塔顶流出的轻相;再经过后处理得到高纯度混合生育酚。0014所述的离子液体由阳离子M和阴离子N两部分组成,其中阳离子M为具有四个取代基的季磷阳离子,所述的取代基为烷基或烯烃基,四个取代基可以相同也可以不相同;阴离子N为含多个氨基的氨基酸根如天冬酰胺根、谷氨酰胺根、组氨酸根、赖氨酸根或精氨酸根等;0015本发明通过一系列科学实验发现,一方面离子液体作为强极性溶剂与弱极性的脂肪酸酯等杂质间的作用力很弱;另一方面具有较强碱性的离子液体可以与具有酚酸性的混合生育酚形成。

14、氢键作用,对其具有较强的亲和力。故可以实现混合生育酚同其他杂质的分离。初步研究中以具有单个或多个烷基、烯烃基或芳烃基取代的咪唑阳离子或吡啶阳离子中的一种与氯阴离子、溴阴离子、四氟硼酸根、六氟磷酸根、三氟甲磺酸根、丙氨酸根中的一种所组成的离子液体为萃取剂,发现以碱性越强的离子液体为萃取剂所得到的萃取结果则越好;如同样以1丁基3甲基咪唑为阳离子的离子液体中,以碱性更强的氯为阴离子时混合生育酚的分离选择性大于12,而以碱性较弱的三氟甲磺酸根为阴离子时仅有1023。另外,离子液体在碱性上的差异主要取决于其阴离子的不同,而不同阳离子对其碱性的影说明书CN102060831ACN102060836A3/9。

15、页5响则可以忽略。故选择可以形成碱性较强离子液体的阴离子至关重要。0016合成离子液体用的氨基酸根据其氨基数量的不同可以分成两类,一是以丙氨酸为代表的具有单个氨基的氨基酸,二是包括天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸和精氨酸等具有两个或两个以上氨基的氨基酸。试验中发现以后一类氨基酸合成得到的离子液体的碱性要明显强于第一类氨基酸,如1乙基3甲基咪唑丙氨酸盐的氢键碱性仅有11,而1乙基3甲基咪唑赖氨酸盐的氢键碱性达到了15。实验也证明以第二类氨基酸为阴离子得到的氨基酸根离子液体为萃取剂得到的混合生育酚萃取选择性明显高于第一类氨基酸为阴离子得到的氨基酸根离子液体,像以1乙基3甲基咪唑赖氨酸盐得到的选择。

16、性大于8,而1乙基3甲基咪唑丙氨酸盐仅为4,显著提高了分离效率。0017进一步实验发现以纯离子液体作为萃取剂,因为其极性过强,混合生育酚在其中的分配系数很小,离子液体用量很大。而且离子液体在常温下具有较高的粘度,传质性能、流动性能较差;并不适合于工业化应用。故首先需要优选粘度较低的离子液体,同时需将离子液体溶于极性溶剂中配成混合萃取剂,在兼具对混合生育酚的高选择性的同时,以改善其对混合生育酚的溶解性能及萃取剂的传质、流动性能。但是以咪唑或吡啶为阳离子的氨基酸根离子液体在乙腈、N甲基吡咯烷酮、环丁砜、乙二醇等较常见的极性溶剂中的溶解度较小,无法得到粘度较低的混合萃取剂。另外以咪唑或吡啶为阳离子的。

17、氨基酸根离子液体热稳定性差,50下即有热解现象出现,不适合工业化应用。0018具有四个取代基的季磷为新型阳离子与含多个氨基的氨基酸根如天冬酰胺根、谷氨酰胺根、组氨酸根、赖氨酸根或精氨酸根等组成新型的强碱性离子液体,此种离子液体能和多种极性溶剂互溶,具有很宽的应用范围,可溶于多种稀释剂中制成混合萃取剂,降低了离子液体的用量。且上述离子液体的热稳定性好,300下无分解;而且季磷氨基酸根粘度较低,如咪唑型离子液体中粘度最低的1乙基3甲基咪唑丙氨酸盐粘度也有486CP,而四丁基磷赖氨酸盐的粘度还不到400CP。0019在优选离子液体的基础上,本发明提供了一种从植物油脱臭馏出物经酯化或脱除脂肪酸的产品中。

18、分离得到高含量混合生育酚的方法,该方法以离子液体或由离子液体与极性溶剂组成的复合溶剂为萃取剂,对经过酯化或脱除脂肪酸的植物油脱臭馏出物进行多级分馏萃取。考虑到混合生育酚和离子液体间存在较强的亲和力,直接通过萃取与后处理得到的混合生育酚中溶解有质量分数为10左右的离子液体,影响了产品的纯度,因此本发明还在萃取的工艺后加入了一道反萃取的工艺,在得到的萃取液中加入一定量的水降低混合生育酚在其中的溶解度,然后使用正己烷反萃,得到高纯度的混合生育酚正己烷溶液。因为离子液体与正己烷高度不互溶,反萃取可有效地保证混合生育酚中所溶有的离子液体被去除,保证产品的纯度。0020综合考虑成本和萃取性能,优选的极性溶。

19、剂包括甲醇、乙醇、N甲基吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、环丁砜、乙二醇等中的一种。当采用混合萃取剂时,所述的离子液体与极性溶剂所组成的混合萃取剂中,优选离子液体的摩尔分数为2100。0021本发明采用的原料为众所周知的植物油脱臭馏出物的经过酯化或脱除脂肪酸处理后的粗产品,该产品可采用分子蒸馏进行初步提纯,其主要成分为含脂肪酸酯和混合生育酚等,各组分含量因处理过程的具体手段不同而不同,其中混合生育酚总的重量百分含量为260。所述原料的洗涤剂溶液中混合生育酚浓度为10100克/升,浓度过高说明书CN102060831ACN102060836A4/9页6会降低分配比和选择性,浓度过低则会降低生产能力。0022。

20、洗涤剂和原料溶剂选用同种有机溶剂,在对混合生育酚具有较好溶解能力的同时,能与萃取剂形成液液两相体系,可选用的洗涤剂为正己烷、正庚烷、正辛烷、乙酸乙酯、沸程为6090的石油醚、沸程为90120的石油醚中的一种。如果选用不适合的有机溶剂作为原料溶剂和洗涤剂,既会导致生产能力下降,又会降低分离效率。0023进行分馏萃取时,综合考虑产品质量、生产成本等因素,萃取过程中萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为2611012;0024为有效降低混合生育酚在萃取液中的溶解度,又不至于因溶解度过低而析出,反萃前,萃取液中添加相当于萃取液体积1020的水。0025进行反萃时,考虑到反萃效率、溶剂用量,反萃过程中萃取。

21、液、正己烷的流比为212。0026分馏萃取和反萃取的操作温度为2060为宜。如果温度过低,原料溶液、萃取剂、洗涤剂的粘度都会变大,不利于生产操作;温度过高则会降低分配比和选择性,而且过低或过高的温度都需要由更大的能量消耗来实现,导致生产成本的增加。0027上述方法中得到混合生育酚的后处理方法简单易行,通过蒸馏除去正己烷得到粗品,其中正己烷可反复使用;粗品经过反复水洗除去残留水溶性的离子液体或极性溶剂等极性杂质,浓缩即可得到高纯度的混合生育酚纯品;回收得到的离子液体可重复利用。0028分馏萃取过程分为萃取段和洗涤段,萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系,原料溶液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系。

22、,洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系,在萃取段最后一级合并料液一起进入萃取段,萃取相和洗涤相进行多级逆流接触,理论级数大约在79,从洗涤段的第一级流出富集混合生育酚的萃取液。0029收集萃取液进行反萃取,在萃取液中加入适量的水后从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系,正己烷从萃取段的第一级进入分馏萃取体系。萃取液相和正己烷相进行多级逆流接触,此处理论级数在46,从萃取段的最后一级流出富集混合生育酚的正己烷溶液。再经过蒸馏、水洗、烘干得到混合生育酚产品。0030本发明的有益效果体现在00311本发明采用以季磷为阳离子的新型离子液体或者含有该离子液体的二元混合溶剂作为萃取剂,对植物油脱臭馏出物经酯。

23、化或脱除脂肪酸后的混合物体系具有较高的选择性分离能力,显著降低了提取高纯度混合生育酚所需的分馏理论塔板数,提高了对混合生育酚的分离效率;同时该类萃取剂合成方法简单,稳定性高,不仅便于回收和利用,而且减少了对环境的污染,具有广阔的应用前景;00322本发明使用了萃取与反萃取联用的手段得到高含量的混合生育酚,有效降低了混合生育酚中杂质的含量,在优化的条件下,可以得到纯度大于90的天然混合生育酚,而且混合生育酚的回收率在98以上;00333本发明采用分馏萃取技术,溶剂消耗少、产能高、成本低。附图说明0034图1为本发明的从植物油脱臭馏出物中分离混合生育酚的方法的工艺流程图。说明书CN10206083。

24、1ACN102060836A5/9页7具体实施方式0035实施例111的处理过程如图1所示分馏萃取过程分为第一萃取段1和第一洗涤段2,萃取剂从第一萃取段1第一级进入分馏萃取体系,原料溶液从第一萃取段1的最后一级进入分馏萃取体系,洗涤剂从第一洗涤段2的第一级进入分馏萃取体系,在萃取段最后一级合并料液一起进入第一萃取段1,萃取相和洗涤相进行多级逆流接触,从第一洗涤段2的第一级流出富集混合生育酚的萃取液。收集萃取液进行反萃取,在萃取液中加入适量的水后从第二萃取段3的最后一级进入分馏萃取体系,正己烷从第二萃取段3的第一级进入分馏萃取体系。萃取液相和正己烷相进行多级逆流接触,从萃取段的最后一级流出富集混。

25、合生育酚的正己烷溶液即轻相,再经过蒸馏、水洗、烘干得到混合生育酚产品。0036实施例10037取经酯化后的植物油脱臭馏出物,其中混合生育酚含量为28,溶解在正己烷中,配成混合生育酚浓度为10克/升的原料溶液。以四丁基磷天冬酰胺盐P4444ASN为萃取剂,以正己烷为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为3215,在40下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积10的水,然后以萃取液与正己烷流比为215在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,在65条件下常压蒸馏,得到的不挥发相水洗三次,烘干,得到混合生育酚产品,其纯度为92,收率为95。0038实施例20039取植物油脱臭馏出物的脱出除脂肪酸。

26、的产物,其中混合生育酚含量为126,溶解在沸程为6090的石油醚中,配制成混合生育酚浓度为154克/升的原料溶液。以四乙基磷谷氨酰胺盐P2222GLN/乙二醇混合溶剂为萃取剂P2222GLN摩尔分数20,以沸程为6090的石油醚为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为651,在45下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积15的水,然后以萃取液与正己烷流比为21在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经过同实施例1的后处理得到混合生育酚产品,其纯度为95,收率为96。0040实施例30041取植物油脱臭馏出物的酯化产物,其中混合生育酚含量为2,溶解在乙酸乙酯中,配制成混合生育酚浓度为227。

27、克/升的原料溶液。以二乙基二甲基磷组氨酸盐P1122HIS/乙醇混合溶剂为萃取剂P1122HIS摩尔分数80,以乙酸乙酯为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为2215,在20下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积20的水,然后以萃取液与正己烷流比为22在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经过同实施例1的后处理得到混合生育酚产品,其纯度为96,收率为98。0042实施例40043取植物油脱臭馏出物的酯化产物,其中混合生育酚含量为2403,溶解在沸程为6090的石油醚中,配制成混合生育酚浓度为100克/升的原料溶液。以四乙烯基磷赖氨酸盐P2222LYS/甲醇混合溶剂为萃取剂P2222。

28、LYS摩尔分数2,以沸程为6090的石油醚为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为5315,在35下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积10的水,然后以萃取液与正己烷流比为21在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经过同实施例1的后处理得到混合生育说明书CN102060831ACN102060836A6/9页8酚产品,其纯度为96,收率为99。0044实施例50045取植物油脱臭馏出物的脱除脂肪酸的产物,其中混合生育酚含量为272,溶解在正辛烷中,配制成混合生育酚浓度为32克/升的原料溶液。以二乙烯基二乙基精氨酸盐P2222ARG/N甲基吡咯烷酮混合溶剂为萃取剂P2222ARG摩尔分。

29、数95,以正辛烷为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为3215,在35下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积10的水,然后以萃取液与正己烷流比为215在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经过同实施例1的后处理得到混合生育酚产品,其纯度为98,收率为98。0046实施例60047取植物油脱臭馏出物的酯化产物,其中混合生育酚含量为2211,溶解在正庚烷中,配制成混合生育酚浓度为56克/升的原料溶液。以一乙基三丁基磷赖氨酸盐P1444LYS/碳酸丙烯酯混合溶剂为萃取剂P1444LYS摩尔分数50,以正庚烷为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为321,在30下进行分馏萃取,收集萃。

30、取液,加入为其体积15的水,然后以萃取液与正己烷流比为21在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经过同实施例1的后处理得到混合生育酚产品,其纯度为95,收率为99。0048实施例70049取植物油脱臭馏出物的经脱除脂肪酸处理的产物,其中混合生育酚含量为181,溶解在正己烷中,配制成混合生育酚浓度为12克/升的原料溶液。以四丁基磷赖氨酸盐P4444LYS/环丁砜混合溶剂为萃取剂P4444LYS摩尔分数15,以正己烷为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为381,在50下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积20的水,然后以萃取液与正己烷流比为21在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经。

31、过同实施例1的后处理得到混合生育酚产品,其纯度为99,收率为99。0050实施例80051取植物油脱臭馏出物的酯化产物,其中混合生育酚含量为81,溶解在沸程为90120的石油醚中,配制成混合生育酚浓度为35克/升的原料溶液。以四丁基磷组氨酸盐P4444HIS为萃取剂,以沸程为90120的石油醚为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为442,在35下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积15的水,然后以萃取液与正己烷流比为21在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经过同实施例1的后处理得到混合生育酚产品,其纯度为90,收率为91。0052实施例90053取植物油脱臭馏出物的酯化产物,其中。

32、混合生育酚含量为189,溶解在乙酸乙酯中,配制混合生育酚浓度为48克/升的原料溶液。以四丁基磷精氨酸盐P4444ARG/乙二醇混合溶剂为萃取剂P4444ARG摩尔分数56,以乙酸乙酯为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为5102,在45下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积15的水,然后以萃取液与正己烷流比为21在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经过同实施例1的后处理得到混合生育酚产品,其纯度为97,收率为99。说明书CN102060831ACN102060836A7/9页90054实施例100055取植物油脱臭馏出物的酯化产物,经过分子蒸馏初步提纯后,其中混合生育酚含量为46。

33、,溶解在正己烷中,配制混合生育酚浓度为78克/升的原料溶液。以四丁基磷赖氨酸盐P4444LYS/乙二醇混合溶剂为萃取剂P4444LYS摩尔分数16,以正己烷为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为432,在60下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积15的水,然后以萃取液与正己烷流比为21在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经过同实施例1的后处理得到混合生育酚产品,其纯度为98,收率为99。0056实施例110057取植物油脱臭馏出物的酯化产物,经过分子蒸馏初步提纯后,其中混合生育酚含量为60,溶解在正己烷中,配制混合生育酚浓度为78克/升的原料溶液。以四丁基磷精氨酸盐P4444AR。

34、G/甲醇混合溶剂为萃取剂P4444LYS摩尔分数16,以正己烷为洗涤剂,萃取剂、洗涤剂、原料溶液三者的流比为4102,在55下进行分馏萃取,收集萃取液,加入为其体积15的水,然后以萃取液与正己烷流比为21在相同温度下进行分馏反萃,得到正己烷相,经过同实施例1的后处理得到混合生育酚产品,其纯度为99,收率为99。0058性能测试例10059同实施例1中的萃取与反萃取条件,其中萃取段的理论塔板数如表1所示,分别以四丁基磷组氨酸盐P4444HIS、四丁基磷组氨酸盐P4444HIS/甲醇混合溶剂其中P4444HIS摩尔分数65、四丁基磷组氨酸盐P4444HIS/甲醇混合溶剂其中P4444HIS摩尔分数。

35、15以及1丁基3甲基咪唑氯盐BMIMCL、1丁基3甲基咪唑甘氨酸盐和1丁基3甲基咪唑组氨酸盐EMIMHIS为萃取剂,萃取结果如表1中所示0060表10061说明书CN102060831ACN102060836A8/9页100062由表1的测试结果可知,当萃取段的理论塔板数为6时,以1丁基3甲基咪唑氯盐BMIMCL、1丁基3甲基咪唑甘氨酸盐EMIMALA以及1丁基3甲基咪唑组氨酸盐EMIMHIS等咪唑型离子液体为萃取剂时,得到的产品中混合生育酚的纯度均低于85,很难达到90,想要达到产品纯度在90以上需要的理论塔板数为714;而以四丁基磷组氨酸盐P4444HIS为萃取剂,同等条件下得到的产品混合。

36、生育酚的纯度为95,而且当利用四丁基磷组氨酸盐P4444HIS/甲醇混合溶剂其中P4444HIS摩尔分数65和四丁基磷组氨酸盐P4444HIS/甲醇混合溶剂其中P4444HIS摩尔分数15作为萃取剂时,仅需要34块理论塔板,得到的产品的纯度即可达到90以上的纯度。经过进一步实验表明为达到90的产品纯度,以天冬酰胺、组氨酸等带多个氨基氨基酸为阴离子的季磷型离子液体为萃取剂时,所需的理论塔板数为35;以天冬酰胺、组氨酸等带多个氨基氨基酸为阴离子的季磷型离子液体与甲醇、乙醇等溶剂混合等混合溶剂为萃取剂时,所需的理论塔板数分别为42当离子液体的摩尔纯度从90降低到75和23当离子液体的摩尔纯度从75降。

37、低到5;由此可知,利用本发明的季磷型离子液体为萃取剂,能够在相同萃取条件下,达到较好的提纯效果,为达到所需纯度的产品,所需化工材料消耗少、产能高、成本低。0063性能测试例20064同实施例4的萃取条件,同时按照表2的操作条件,分别进行下述处理条件的对比试验,得到检测结果见表2。0065对比例10066同实施例4的条件,经过分馏萃取后,得到的萃取液直接在110下常压蒸馏,得到的不挥发相经水洗三次,烘干,得到的混合生育酚产品纯度为86,其中含有四乙烯基磷说明书CN102060831ACN102060836A9/9页11赖氨酸盐P2222LYS102重量比。0067对比例20068同实施例4的条件。

38、,经过分馏萃取后,得到的萃取液直接加入为其体积15的水,在110下常压蒸馏,得到的不挥发相经水洗三次,烘干,得到的混合生育酚产品纯度为90,其中含有四乙烯基磷赖氨酸盐P2222LYS71重量比。0069对比例30070同实施例4的条件,经过分馏萃取后,收集萃取液,以萃取液与正己烷流比为21在相同温度下进行分馏反萃,得到的正己烷相,在65条件下进行常压蒸馏,得到的不挥发相水洗三次,烘干,得到的混合生育酚产品纯度为92,其中含有四乙烯基磷赖氨酸盐P2222LYS15重量比。0071对比例40072对实施例4得到的产品进行检测,不含四乙烯基磷赖氨酸盐P2222LYS。0073对比例产品纯度所使用离子液体在产品中的质量分数1861022907139215496检测不到0074由表2测试结果可知,本发明中反萃取工艺以及在反萃取过程前向萃取段得到的萃取液中加水操作的采用,保证了最后得到的产品的纯度,同时避免了所用离子液体在最后得到产品中的残留,保证了产品质量,且有利于离子液体的整体回收,降低了操作成本。说明书CN102060831ACN102060836A1/1页12图1说明书附图CN102060831A。

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