[发明专利]一种芦荟大黄素的提取方法及装置

说明书

本发明属于有机物制备领域，具体为一种芦荟大黄素的提取方法及装置。本发明方法包括：1)将芦荟石溶于酸水中，过滤，得到芦荟甙水溶液；2)将步骤1)所得的芦荟甙水溶液加至离子膜电解装置中，进行电解，得到芦荟大黄素。本发明装置包括电解槽和恒压电源，电解槽内设有阳极室、阴极室及连接在阳极室和阴极室之间并将阳极室和阴极室隔开的离子电解膜，阳极室中设有阳极板，阴极室中设有阴极板，阳极板与阴极板分别与恒压电源的正极和负极电连接，阳极室循环连接有第一温控装置，阴极室循环连接有第二温控装置。本发明利用电化学催化系统，实现芦荟大黄素的电解生产，大大降低生产成本；整个过程不采用氯化铁，不会产生含二价铁的废水，无污染。

技术领域

本发明属于有机物制备领域，具体为一种芦荟大黄素的提取方法及装置。

背景技术

芦荟大黄素(Aloe-emodin)，又名芦荟泻素(Rhabarberone)。其在甲苯中结晶呈橙色针形晶体，熔点为223-224℃，易溶于热乙醇，可在酸性溶液中被还原生成蒽酚及其互变异构体的蒽酮。芦荟大黄素具有泻下和清除自由基作用，是天然高效的自由基清除剂，同时还具有抗癌作用。更为重要的是，近年研究表明，芦荟大黄素是合成骨关节炎药物双醋瑞因的原料中间体。因此，对芦荟大黄素的制备进行研究具有非常深远的意义。

芦荟大黄素的结构式如下式所示：

芦荟大黄素的制备主要有天然提取和化学合成两种。天然芦荟大黄素主要存在于大黄及芦荟等植物中。已有文献报道从植物中提取得到了芦荟大黄素，但由于植物中芦荟大黄素的含量极低，故提取工艺较为繁琐，一般需要反复提取多次，不仅溶剂用量和能耗增加，而且生产周期延长。因此，提取法难以应用到芦荟大黄素的工业化生产中。

化学合成法主要是以芦荟素为起始原料，经过水解氧化反应而得到芦荟大黄素。芦荟素大量存在于芦荟叶表皮中，目前从芦荟叶表皮中提取较高纯度芦荟素的生产工艺已相当成熟。我国芦荟资源相当丰富，目前种植面积约10万亩，芦荟加工后剩余的下脚料芦荟叶表皮为芦荟素的制备提供了大量的原料。以芦荟素为起始原料制备芦荟大黄素不仅可克服提取法存在的溶剂用量大、生产工艺繁琐、生产周期长等缺点，而且还具有原料易得、操作简单、易于实现工业化生产等优势。

以芦荟素为原料制备芦荟大黄素已有一些文献报道。张仰明等人(CN200610028926.7)提供的方法是以氯化铁为氧化剂，在酸性条件下，将芦荟素氧化得到芦荟大黄素。该方法以氯化铁为氧化剂，虽然工业化操作简单易行，能高效率地制备芦荟大黄素，但仍然存在一些问题和不足。在此过程中会产生大量的15％--20％的强酸性废水氯化亚铁废水，含有大量的铁离子，可能会造成对环境的铁离子污染和产品中的铁残留。台州某公司采用石灰中和法，中和该酸性废水，每生产一吨芦荟大黄素产生500吨废水，将这500吨废水调至中性需要40吨氢氧化钙，氢氧化钙按500元/吨，大致将需要2万元。且生产中投入的三氯化铁，全部转化为Fe²⁺废水排掉，导致三氯化铁不能重复利用，生产成本高。每生产一吨芦荟大黄素需要三氯化铁24吨，成本4-5万元，废水处理成本高。生产工艺中三氯化铁不能重复使用，导致生产成本高，且生产的含氯化亚铁废水多，达不到环保排放标准，废水处理成本高，以致于整个传统工艺生产成本高。因此，通过改进工艺降低生产成本，成为当前工艺中亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种芦荟大黄素的提取方法，该方法利用电化学催化系统，实现了芦荟大黄素的电解生产，通过电能转化为化学能，将芦荟甙转化为芦荟大黄素，大大降低了生产成本；并且整个过程中不采用氯化铁，不会产生含二价铁废水，无污染。

本发明的第二目的在于提供一种提取芦荟大黄素的装置，使用该装置可实现芦荟大黄素的电解生产，通过电能转化为化学能，将芦荟甙转化为芦荟大黄素，大大降低生产成本；并且整个过程中不采用氯化铁，不会产生含二价铁废水，无污染。

为实现本发明的第一目的，本发明采用如下技术方案：