[发明专利]从羊毛脂中分离提取甾醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于生化分离方向，用于从羊毛脂中分离提取甾醇，具体是指经皂化→复分解→溶剂选择萃取→柱层析→重结晶等工艺，得到高质量胆固醇、羊毛甾醇等甾醇的方法。 

背景技术

胆固醇作为一种人们熟知的天然材料，由于具有多种特性，使其在化妆品、材料、生物医药领域得到了广泛的应用。①从生物学因素方面分析，胆固醇对细胞膜具有亲和作用，并且能改变细胞膜的性质，这对于聚合物在药物缓释材料和组织工程方面的应用具有重要意义。②重要的药物中间体，主要用于合成维生素D₃、甾体药物及相关性激素等。③胆固醇具有多个手性中心，它的衍生物（醚类、酯类、卤化物、碳酸酯等）能够形成各种独特的集合体，包括液晶、有机凝胶和单分子层、特别胆甾基类液晶分子。④胆固醇对皮肤具有润滑性，且其独特的结构能够吸收自由基，因此胆固醇可作为化妆品及防晒霜的添加剂。

目前胆固醇的生产工艺有①从动物脑组织和脊髓组织中提取。因为提取过程成本高、不环保，且得到的产品有限，限制其进一步发展；②从洗羊毛废水中进行提取，其工艺复杂、效益低；③从羊毛脂中进行提取，其原料来源广泛，成本低廉，易于生产。

羊毛脂是羊的皮脂腺分泌物，沉积在羊毛纤维上。粗羊毛脂是一种褐色、有臭味的粘稠物，精制后为黄色半透明、油性的粘稠膏状体。熔点为39~42℃；几乎不溶于水，但可以吸收相当于自身重量2倍的水分；羊毛脂易溶于醚、苯、氯仿、丙酮、石油醚，难容于冷醇，可溶于热醇，可作为化妆品润肤剂、渗透剂、乳化剂等；经提炼后可得到用于汽车底盘涂层的高级脂肪酸；还可作为气相色谱弱极性固定液，用于非极性化合物的分析。

羊毛脂又被成为“软黄金”，其各个成分都具有广泛的应用。羊毛脂成分可分为羊毛酸和羊毛醇两大类。羊毛醇中除胆固醇和脂肪醇外，羊毛甾醇具有良好的渗透性、吸水性及润滑性能等，主要作为高档化妆品、唇膏、香体膏、口红等的添加剂，且其价格可观，是高价值的产物。

上世纪，在国内羊毛脂主要经过精制后作为润滑剂或低级化妆品添加剂，附加价值很低。如上所述，羊毛脂经分离纯化后得到的胆固醇、脂肪酸、羊毛甾醇等物质，都是具有高附加价值的产物，更有利于该产业链的未来发展。就目前研究的进展而言，羊毛脂中胆固醇分离纯化的一般步骤为：皂化/转酯化→醇皂分离→分离胆固醇→重结晶精制。

根据目前的国内外研究进展，羊毛脂中胆固醇的分离提取方法琳琅满目，见于报道就有8种左右，分别为分子蒸馏、超临界流体萃取、溴化法、溶剂选择结晶、吸附柱层析、分配柱层析、络合物法环糊精法等。

在羊毛醇及羊毛酸分离、产物提取部分：厦门金达威公司专利CN 101085716A描述了一种完成羊毛醇及羊毛酸分离的方法，发明人利用液-液萃取塔，对羊毛脂皂化产物进行连续萃取，达到两者分离，实验步骤简单，但萃取剂用量大，回收利用率低，且没有进一步的研究粗产物的进一步分离。浙江大学专利CN 1594350A中利用溶剂选择萃取完成羊毛醇和羊毛酸的分离，然后利用溶剂选择结晶的方法分离得到粗胆固醇，该方法的主要缺陷是实验过程中要控制参数较多，且大部分较难控制，如实验操作温度、所用溶剂的筛选、溶剂用量、及结晶操作参数等。专利CN 1884460A为避免实验过程中使用酸碱催化剂的问题，利用在临界水介质中，水解制备羊毛醇及羊毛酸，过程简单，但操作温度过高。天津大学专利CN 101817859A则是直接采用羊毛脂醇为起始原料，利用分子蒸馏得到精制羊毛醇，然后以甲醇及丙酮为溶剂，调节比例，多步选择结晶后得到胆甾醇。该方法化学辅料消耗少，但分子精馏设备昂贵，且溶剂选择萃取条件参数难控制。浙江大学专利CN 1958596A描述了柱层析方法来达到产物分离，先对羊毛脂进行转酯化反应，然后进行短程蒸馏，得到胆固醇粗品，然后湿法上样，以90~120目硅胶为层析介质，甲苯和石油醚（比例为70:30~95:5）为流动相进行洗脱，得到纯度为88%~90%的胆固醇，实验过程中转酯化部得到钠皂易乳化，使得皂与醇分离困难；短程蒸馏涉及到梯度升温，且最终温度在200℃，在工业化中操作危险；柱层析步骤，采用连续操作，等度洗脱，可以完成甾醇类的分离，但纯度不高，且操作需要再30℃恒温下进行，对层析柱的设计就提出了进一步的要求，对工业化中柱子的设计提出了更大的挑战。

为解决钠皂对反应液的乳化、柱层析样品粘稠、柱层析恒温操作、产品分离纯度不高等实际存在的问题，因此本专利涉及解决以上问题并得到高纯度甾醇的方法。

发明内容