本發(fā)明涉及化工工藝,特別是制備熊果苷的工藝裝置及工藝方法。
背景技術(shù):
熊果苷即4-羥基苯基?-D-吡喃葡萄糖苷,又名熊果甙。熊果苷除具有多種藥理作用外,還是人黑色素細胞中酪氨酸酶的抑制劑,熊果苷能有效地抑制皮膚中的生物酪氨酸酶活性,阻斷黑色素的形成,通過自身與酪氨酶直接結(jié)合,加速黑色素的分解與排泄,是目前國內(nèi)外常用于美白化妝品中的主要原料。制備熊果苷的主要方法有植物提取法、生物轉(zhuǎn)化法、有機合成法、酶合成法?,F(xiàn)有制備工藝的產(chǎn)率較低,不利于熊果苷的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:為了克服上述的不足,本發(fā)明第一個目的提供一種環(huán)保、高效、易操作的一種制備熊果苷的工藝系統(tǒng)。
第二個目的提供一種制備熊果苷的工藝方法
技術(shù)方案:一種酶法制備熊果苷的工藝系統(tǒng),自上游至下游裝置包括堿液罐(2)、反應(yīng)釜(1)、超濾設(shè)備(3)、納濾設(shè)備(4)、萃取罐(5)、樹脂柱(6)、干燥裝置(7),上述裝置依次通過管道連接。
作為優(yōu)選,所述干燥裝置(7)為圓柱狀噴霧干燥裝置。
作為優(yōu)選,所述萃取罐的側(cè)壁上的不同高度設(shè)有2-3個排出口。
作為優(yōu)選,所述樹脂柱(6)為大孔吸附樹脂柱。
一種采用上述的酶法制備熊果苷的工藝系統(tǒng)的方法,包括如下步驟:
1)向反應(yīng)釜中加入對苯二酚,雙糖和純化水攪拌溶解;
2)在25-45℃,用堿性溶液調(diào)節(jié)pH值至6.0-8.0;
3)25-45℃攪拌反應(yīng)2-8h,反應(yīng)過程中用堿性溶液控制反應(yīng)體系pH值在6.0-8.0;
4)反應(yīng)完畢,放料,反應(yīng)液通過超濾設(shè)備(3)進行超濾,收集超濾透析液;
5)將超濾透析液通過納濾設(shè)備(4)進行納濾,收集納濾濃縮液;
6)向納濾濃縮液加入1-3倍量的乙酸乙酯通過萃取罐(5)萃取2-4次,收集水相;
7)將水相上大孔吸附樹脂柱,上樣流速為0.5-1.5bv/h;上樣完后靜止吸附0.5-3h;
8)用純化水以0.5-1.5bv/h的速度洗脫大孔樹脂柱,收集含α-熊果苷部分洗脫液;
9)將收集的洗脫液進行噴霧干燥,得到α-熊果苷固體。
作為優(yōu)選,所述的堿性溶液為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氨水中的一種。
作為優(yōu)選,所述的雙糖為麥芽糖、蔗糖、乳糖中的一種。
有益的效果:本發(fā)明利用超濾除去反應(yīng)液中的酶液,減輕后處理純化壓力;利用納濾濃縮,濃縮速度快,能耗小。濃縮完后再萃取減少有機溶劑消耗量,且濃度高樹脂吸附量大,也可減少樹脂使用量,降低生產(chǎn)成本;使用有機溶劑萃取的方法除去反應(yīng)液中的對苯二酚,減輕樹脂純化壓力,萃取罐設(shè)有2-3個排出口,可根據(jù)萃取分層情況選擇打開不同高度的排出口,收集符合要求的收集液;使用大孔吸附樹脂能有效除去反應(yīng)液中的糖類;使用噴霧干燥能直接得到固體產(chǎn)品,提高收率;通過純化后無需精制,產(chǎn)品含量即可達到98%以上。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
如圖1,一種酶法制備熊果苷的工藝系統(tǒng),自上游至下游裝置包括堿液罐2、反應(yīng)釜1、超濾設(shè)備3、納濾設(shè)備4、萃取罐5、樹脂柱6、干燥裝置7,上述裝置依次通過管道連接。
本實施例中,所述干燥裝置7為圓柱狀噴霧干燥裝置;所述萃取罐的側(cè)壁上的不同高度設(shè)有2-3個排出口;所述樹脂柱6為大孔吸附樹脂柱。
實施例2
一種采用上述的酶法制備熊果苷的工藝系統(tǒng)的方法,包括如下步驟:
1)向反應(yīng)釜中加入對苯二酚,雙糖和純化水攪拌溶解;
2)在25-45℃,用堿性溶液調(diào)節(jié)pH值至6.0-8.0;
3)25-45℃攪拌反應(yīng)2-8h,反應(yīng)過程中用堿性溶液控制反應(yīng)體系pH值在6.0-8.0;
4)反應(yīng)完畢,放料,反應(yīng)液通過超濾設(shè)備3進行超濾,收集超濾透析液;
5)將超濾透析液通過納濾設(shè)備4進行納濾,收集納濾濃縮液;
6)向納濾濃縮液加入1-3倍量的乙酸乙酯通過萃取罐5萃取2-4次,收集水相;
7)將水相上大孔吸附樹脂柱,上樣流速為0.5-1.5bv/h;上樣完后靜止吸附0.5-3h;
8)用純化水以0.5-1.5bv/h的速度洗脫大孔樹脂柱,收集含α-熊果苷部分洗脫液;
9)將收集的洗脫液進行噴霧干燥,得到α-熊果苷固體。
本實施例中,所述的堿性溶液為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氨水中的一種。所述的雙糖為麥芽糖、蔗糖、乳糖中的一種。
實施例3
1、準確稱取對苯二酚0.55kg(11g/L) ,蔗糖10.0kg(200g/L)于100L反應(yīng)瓶中,加入50.0kg H2O攪拌溶解。
2、35℃,用5%NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7.0。
3、反應(yīng)過程中用5%NaOH溶液控制反應(yīng)體系pH值在7.0。
4、反應(yīng)完畢,反應(yīng)液中α-熊果苷含量為1.77%,生成率為91.1%。
5、將反應(yīng)液通過超濾機進行超濾,收集超濾透析液。
6、將超濾透析液通過納濾機進行納濾,收集納濾濃縮液。
7、向納濾濃縮液中加入2倍量的乙酸乙酯萃取3次,收集水相。
8、將水相上S-8大孔吸附樹脂柱(上樣速度:1.0bv/h),上樣完畢,靜止吸附2h后用純化洗脫(洗脫速度:1.0bv/h),收集含α-熊果苷部分洗脫液。
9、將收集的洗脫液進行噴霧干燥,得到α-熊果苷0.45kg,含量98.0%,收率33.1%。
實施例4
1、準確稱取對苯二酚0.55kg(11g/L) ,蔗糖10.0kg(200g/L)于100L反應(yīng)瓶中,加入50.0kg H2O攪拌溶解。
2、40℃,用5%NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7.5。
3、反應(yīng)過程中用5%NaOH溶液控制反應(yīng)體系pH值在7.5。
4、反應(yīng)完畢,反應(yīng)液中α-熊果苷含量為1.77%,生成率為91.1%。
5、將反應(yīng)液通過超濾機進行超濾,收集超濾透析液。
6、將超濾透析液通過納濾機進行納濾,收集納濾濃縮液。
7、向納濾濃縮液中加入2倍量的乙酸乙酯萃取3次,收集水相。
8、將水相上S-8大孔吸附樹脂柱(上樣速度:1.0bv/h),上樣完畢,靜止吸附2h后用純化洗脫(洗脫速度:1.0bv/h),收集含α-熊果苷部分洗脫液。
9、將收集的洗脫液進行噴霧干燥,得到α-熊果苷0.45kg,含量98.0%,收率33.1%。
實施例5:
1、準確稱取對苯二酚0.55kg(11g/L) ,麥芽糖7.5kg(150g/L)于100L反應(yīng)瓶中,加入50.0kg H2O攪拌溶解。
2、38℃,用5%NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7.2。
3、反應(yīng)過程中用5%NaOH溶液控制反應(yīng)體系pH值在7.3。
4、反應(yīng)完畢,反應(yīng)液中α-熊果苷含量為1.70%,生成率為87.5%。
5、將反應(yīng)液通過超濾機進行超濾,收集超濾透析液。
6、將超濾透析液通過納濾機進行納濾,收集納濾濃縮液。
7、向納濾濃縮液中加入2倍量的乙酸乙酯萃取2次,收集水相。
8、將水相上S-8大孔吸附樹脂柱(上樣速度:1.0bv/h),上樣完畢,靜止吸附2h后用純化洗脫(洗脫速度:1.0bv/h),收集含α-熊果苷部分洗脫液。
9、將收集的洗脫液進行噴霧干燥,得到α-熊果苷0.41kg,含量98.2%,收率30.1%。
本發(fā)明利用超濾除去反應(yīng)液中的酶液,減輕后處理純化壓力;利用納濾濃縮,濃縮速度快,能耗小。濃縮完后再萃取減少有機溶劑消耗量,且濃度高樹脂吸附量大,也可減少樹脂使用量,降低生產(chǎn)成本;使用有機溶劑萃取的方法除去反應(yīng)液中的對苯二酚,減輕樹脂純化壓力,萃取罐設(shè)有2-3個排出口,可根據(jù)萃取分層情況選擇打開不同高度的排出口,收集符合要求的收集液;使用大孔吸附樹脂能有效除去反應(yīng)液中的糖類;使用噴霧干燥能直接得到固體產(chǎn)品,提高收率;通過純化后無需精制,產(chǎn)品含量即可達到98%以上。