豆甾醇性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
豆甾醇屬于一種天然植物甾醇。天然植物甾醇在結(jié)構(gòu)上與動物甾醇如膽甾醇相似，是植物中的一種活性成份，存在于各種植物油中，廣泛地運(yùn)用于醫(yī)藥、食品、化妝品等行業(yè)。
豆甾醇是一種植物甾醇，為大豆油中的主要甾醇之一。在漢防己、黃柏、毒扁豆及馬鈴薯等中也含有豆甾醇，也存在于海洋浮游植物、海水和海洋沉積物。
熔點(diǎn)：170℃ (通常165～167℃)。純度90%時(shí)熔點(diǎn)164~167℃。
旋光度：<=-30゜；-51℃(c=2，氯仿)。
沸點(diǎn)：490.4°C at 760 mmHg。
性狀：易溶于 、氯仿、苯、醋酸乙酯、吡啶，能溶于乙醇、丙酮。不溶于水。
圖1為豆甾醇結(jié)構(gòu)式。
目前, 國內(nèi)外對從混合植物甾醇中提取豆甾醇的方法主要有:溶劑法和溶劑結(jié)晶法。
直接利用混合植物甾醇中各組分的溶解度差異,選擇合適的有機(jī)溶劑進(jìn)行多步萃取、重結(jié)晶分離；利用有機(jī)酸與混合植物甾醇中所含的醇羥基發(fā)生酯化反應(yīng)生成相應(yīng)植物甾醇衍生物,使物理性質(zhì)差異增加,然后采用重結(jié)晶等方法進(jìn)行分離； 利用甾醇環(huán)和支鏈上的雙鍵發(fā)生鹵素加成反應(yīng),使生成的衍生物的物理參數(shù)差異變大,再選擇合適的有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取、重結(jié)晶分離。
1、溶劑法，以大豆混合植物街醇為原料, 通過調(diào)節(jié)料液比和結(jié)晶溫度, 證明經(jīng)過2一3級分步結(jié)晶, 就可以得到純度>60%豆山醇。通過4一5級結(jié)晶, 純度可達(dá)85%以上。
2、溶劑結(jié)晶法
從溶劑結(jié)晶法分離混合植物甾醇的工藝對比發(fā)現(xiàn)，少量水的存在不僅可大大提高甾醇收率，在某些范圍內(nèi)還可提高豆甾醇選擇性，有助于得到高純度豆甾醇和谷甾醇產(chǎn)品。
2.1 多級分步結(jié)晶法 。該方法的反應(yīng)步驟如下: 第一步，在植物甾醇中加溶劑無水乙醇、正丙醇或正丁醇，升溫溶解，然后緩慢降溫結(jié)晶，過濾，所得的結(jié)晶物重復(fù)上述濃縮步驟0 ～ 1 次，之后進(jìn)行離心分離、真空干燥； 第二步，往第一步得到的植物甾醇濃縮物中加分離溶劑，升溫溶解，然后緩慢降溫結(jié)晶，過濾，所得的結(jié)晶物重復(fù)上述分離步驟2 ～ 3 次。該發(fā)明通過原料的濃縮和分離精制兩個分開的步驟，大大提高了豆甾醇的純度和收率，對環(huán)境無污染。
2.2 極性溶劑結(jié)晶法 先用非極性溶劑將豆甾醇富集到90%，再用極性溶劑結(jié)晶得到高純度豆甾醇。其工藝是將原料溶于甲苯中，制得25%的溶液，冷卻至25℃，恒溫1h，結(jié)晶，重復(fù)6 次，得到純度92% 的豆甾醇。當(dāng)豆甾醇純度大于90% 時(shí)，用結(jié)晶方法便不能再使其得到富集，這時(shí)將所得豆甾醇在無水條件下溶解于丙酮中，比率1∶20，緩慢冷卻，結(jié)晶，可將純度提高到98%。
2.3 有機(jī)溶劑結(jié)晶法 王雅瓊等以混合植物甾醇為原料,分別研究了甲苯、甲苯甲醇和甲苯丙酮3種溶劑中豆甾醇的分離結(jié)晶特性. 表明,采用甲苯( 90% ) 丙酮( 10% )為混合溶劑,經(jīng)過5次結(jié)晶,豆甾醇含量>70% ,豆甾醇總收率>50% 。高瑜瑩等以正丁醇為溶劑，從大豆混合植物甾醇中富集豆甾醇，料液比1：4，置于20℃～30℃恒溫水浴，結(jié)晶1～2h后恒溫過濾或者離心，4～5級結(jié)晶得到含量85%以上的豆甾醇。
混合植物甾醇的有效分離是實(shí)現(xiàn)單組分高純度植物甾醇規(guī)?；a(chǎn)過程中一個重要的研究課題，對混合植物甾醇進(jìn)行分離精制，可以為甾體藥物的生產(chǎn)提供較為廉價(jià)。常見的提取分離方法有以下途徑：
1 以乙酸乙酯為提取劑，以大豆油為原料，采用超聲波輔助提取大豆油中的豆甾醇，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)L9(34)對提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明，超聲輔助提取大豆油中豆甾醇最佳工藝條件為：超聲溫度50℃、超聲時(shí)間40min 和液料比19mL/g。在此最優(yōu)條件下，豆甾醇的提取率最高，可達(dá)到34.15% 。
2.由于結(jié)構(gòu)上的極度相似, 從植物甾醇中分離除去β-谷甾醇、菜籽甾醇和菜油甾醇, 得到純度較高的單體豆甾醇是一件比較困難而又繁瑣的工作。在1906年，Windaus和Hauth就提出用溴化乙?；锏幕瘜W(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)豆甾醇的富集。豆甾醇在醋酸酐中回流，生成豆甾醇醋酸酯。然后再在二氯丙烯中用過量溴溴化，生成5，6，22，23 － 四溴化豆甾醇醋酸酯和5，6－二溴化β－谷甾醇醋酸酯，這兩種物質(zhì)為微溶或較易溶解。豆甾醇乙酰四溴化物可在乙醇中結(jié)晶析出，用鋅粉處理后再進(jìn)行皂化反應(yīng)，即脫溴和脫乙?；幚?，使豆甾醇再生。最后可在丙酮中結(jié)晶得到純的豆甾醇，從而達(dá)到分離目的。
參考文獻(xiàn)
（1）溶劑結(jié)晶法分離精制豆甾醇工藝對比 貴州化工 2012.06（3）26-29
（2）從混合植物甾醇中提取豆甾醇的研究進(jìn)展 云南化工 2008.10（5）66-69
豆甾醇主要用作合成甾體激素原料，也可用作維生素D3的生產(chǎn)原料。用于生化研究，制黃體酮，也是醫(yī)藥上制造孕酮的原料。制黃體酮的化學(xué)流程如下所示。
圖2為豆甾醇制備黃體酮的化學(xué)反應(yīng)路線圖。
化學(xué)性質(zhì)
來源于豆科植物大豆 Glycine max(L.)Merr.種子
用途
用作甾體激素合成原料，也可用作維生素D3的生產(chǎn)原料
用途
一種植物甾醇，其化學(xué)結(jié)構(gòu)與膽固醇相似。它具有抗癌、抗熱、抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用。
豆甾醇
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品