一种以羊毛脂为原料制备羊毛醇和羊毛酸的方法与流程

1.本发明属于医药领域的分离方法，特别涉及一种以羊毛脂为原料制备羊毛醇和羊毛酸的方法。


背景技术：

2.羊毛脂，别名无水羊毛脂、羊毛蜡，外观为黄色半透明、油性粘稠的软膏状半固体。不溶于水，可溶于3:10的氯仿
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三氯乙烷混合溶剂，稍溶于四氯化碳、乙醚、石油醚和二甲苯，难溶于冷乙醇。可吸收自身重量2倍的水而成软膏状。羊毛脂主要是由甾醇、脂肪醇和三萜烯醇(主要为羊毛甾醇)等醇类与高级脂肪酸组成的酯，约占羊毛脂的95％，另含有游离的醇、脂肪酸和烷烃等，其中胆固醇的含量在10％
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15％。羊毛脂的主要来源为毛纺工业的洗毛废水。纯净的羊毛脂是优良的润肤剂，广泛应用于化妆品中。羊毛脂皂化可以得到羊毛脂醇和羊毛酸。
3.羊毛脂醇别名羊毛醇，是羊毛脂经过加碱皂化、分离得到的皂化产物之一，为淡黄色至棕色蜡状或软膏状固体，熔点60℃
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70℃。不溶于水，稍溶于无水乙醇和矿物油，溶于氯仿、油醇及蓖麻油。其主要组成为高级脂肪醇、甾醇和三萜烯醇。由于含有大量的甾醇类物质(如胆固醇)，羊毛脂醇具有优异的保湿性和乳化稳定性,故其可作为营养剂或生物活性物质加入高档化妆品中，能够起到滋润皮肤、锁住水分等功效。羊毛脂醇还是非常有效的w/o型乳化剂之一。
4.羊毛脂醇中的胆固醇的溶解性与脂肪类似，不溶于水，易溶于乙醚、氯仿等溶剂。胆固醇是动物组织细胞所不可缺少的重要物质，它不仅参与形成细胞膜，而且是合成胆汁酸，维生素d以及甾体激素的原料。胆固醇经代谢还能转化为胆汁酸、类固醇激素、7
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脱氢胆固醇，其中7
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脱氢胆固醇经紫外线照射就会转变为维生素d3。胆固醇在工业上有着多种用途，可广泛应用于化妆品，乳化剂，医药行业以及液晶工业等多个领域。
5.羊毛酸作为羊毛脂衍生物中最重要的产品之一，被广泛应用于化妆品中；羊毛酸可以促进水蒸气对皮肤脂肪的渗透，因此对皮肤护理起着重要的作用。较高纯度的羊毛酸是制备各种羊毛脂衍生物的主要原料。研究表明，羊毛脂中含有丰富的支链脂肪酸，其包含了胎脂中可检测到的全部支链脂肪酸。支链脂肪酸对新生儿肠道及人类健康具有重要的作用，但其天然来源含量较低，人工合成价格高昂，而羊毛脂中支链脂肪酸含量高达50％以上，因此制备较高纯度的羊毛酸为提取并富集支链脂肪酸提供了可能。
6.羊毛脂有着非常丰富的资源和利用广阔的应用前景，尤其在羊毛脂的裂解产物中含有大量的羊毛醇，胆固醇以及羊毛酸等高附加值的产品。目前工业生产中处理羊毛脂有二价金属氧化物皂化，碱醇溶液皂化等方法，存在着反应收率低，时间长，重金属离子污染环境等问题。因此，仍需要开发低成本、溶剂毒性低、对设备要求低、对环境友好的的羊毛脂皂化方法。


技术实现要素：

7.本发明的目的是针对目前羊毛脂皂化工艺中存在的皂化不完全，皂化后处理复杂，皂化反应对设备要求高等问题，提供一种以羊毛脂为原料制备羊毛醇和羊毛酸的方法。
8.本发明提供的一种以羊毛脂为原料制备羊毛醇和羊毛酸的方法，包含六个步骤：第一，称取一定质量的羊毛脂，选取有机溶剂；第二，向反应容器中加入一定质量的氢氧化钠、一定体积的有机溶剂和水；第三，升高温度进行皂化反应，加热一段时间；第四，待反应体系中的物质冷却至室温，静置分相，过滤；第五，取下层水相，调整ph,得到羊毛酸；第六，取上层有机相和反应中的析出固体，减压蒸干溶剂，得到羊毛醇。
9.方法中提到的有机溶剂，具体指的是甲基异丁基酮或者正庚醇。方法中提到的一定质量的氢氧化钠和有机溶剂以及水指的是氢氧化钠质量(g)与羊毛脂(g)的质量比为1：1.5
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1：2.5；羊毛脂质量(g)与有机溶剂的体积(ml)比为1：4
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1：10；羊毛脂质量(g)与水的体积(ml)比为1：4
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1：10。方法中提到的皂化反应温度为80℃
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110℃，皂化反应时间为5
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15h。调整水相中ph指的是调整ph至小于1.6
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2。
10.本发明通过皂化反应，过滤，分液，调ph等步骤。本方法的特点在于：1.选取的溶剂皆为较高沸点溶剂(甲基异丁基酮常压下沸点为115.8℃，正庚醇沸点为175.8℃)，可以使得反应处于较高的温度下进行；2.反应获得的羊毛酸钠处于水相中，简单分相即可与羊毛醇分开；3.通过调整ph获得羊毛酸，过程中不产生固体废渣。本发明的方法适合推广用于皂化羊毛脂得到羊毛醇和羊毛酸。相比现有方法，本发明方法皂化裂解羊毛脂的成本较低，溶剂更为安全，对设备要求更低且环境污染小，适合推广用于大规模皂化羊毛脂。
11.本发明的有益效果是所使用的水和有机溶剂的沸点均较高，从而使得皂化反应可以在较高的温度下进行且对压力容器的要求较低；羊毛醇和羊毛酸钠分别进入有机相和水相中分离，便于后续处理；甲基异丁基酮和正庚醇均属于低毒溶剂，再生容易。本发明所采用的有机溶剂可以多次重复使用，降低成本，增加收率。应用本发明可以减少能耗和对设备的要求，减少后续羊毛醇和羊毛酸的分离步骤，降低溶剂毒性，提高整体生产效率，具有良好的工业前景。
附图说明
12.图1是本发明方法流程图。
13.图2是实施例1皂化得到的羊毛醇中分离得到的胆固醇晶体。
14.图3是实施例2皂化得到的羊毛醇中分离得到的胆固醇晶体。
15.图4是实施例3皂化得到的羊毛醇中分离得到的胆固醇晶体。
具体实施方式
16.本发明结合附图和实施例作进一步的说明。
17.实施例1参见图1，称取粗羊毛脂15g，加入10g氢氧化钠固体，150ml去离子水以及60ml甲基异丁基酮于反应的密闭容器中，油浴加热升高温度至110℃，从升高至设定温度开始计时，
加热5h。冷却至室温后过滤，将剩下液体静置分液。合并固体与有机相，减压蒸干溶剂，得到17.2g羊毛醇，其中胆固醇的质量为1.34g。用盐酸调节水相ph至1.853，静置分相，得到上层油状羊毛酸，共计0.9g。通过后续的分离纯化，得到针状白色胆固醇晶体(图2)，经hplc分析，纯度为93.5％。
18.实施例2参见图1，称取粗羊毛脂15g，加入6g氢氧化钠固体，60ml去离子水以及150ml甲基异丁基酮于反应的密闭容器中，加热升高温度至80℃，从升高至设定温度开始计时，加热15h。冷却至室温后过滤，将剩下液体静置分液。合并固体与有机相，减压蒸干溶剂，得到11.2g羊毛醇，其中胆固醇的质量为1.07g。用盐酸调节水相ph至1.988，静置分相，得到上层油状羊毛酸，共计3.0g。通过后续的分离纯化，得到针状白色胆固醇晶体(图3)，经hplc分析，纯度为92.0％。
19.实施例3参见图1，称取粗羊毛脂15g，加入7.5g氢氧化钠固体，105ml去离子水以及80ml正庚醇于反应的密闭容器中，加热升高温度至95℃，从升高至设定温度开始计时，加热8h。冷却至室温后静置分液。取上层有机相，减压蒸干溶剂，得到90.6g羊毛醇，其中胆固醇的质量为1.83g。用盐酸调节水相ph至1.624，静置分相，得到上层油状羊毛酸，共计4.2g。通过后续的分离纯化，得到针状白色胆固醇晶体(图4)，经hplc分析，纯度为89.3％。