0 2010年8月
过程工程学报
The Chincese Jourmal of Process Engineering
辣椒碱在不同溶剂中溶解度的测定与关联
雷超1"，常志东‘，刘会洲1
(1.中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程实验室，北京100190：2.中国科学院研究生院，北京100049)
Vol.10 No.4 Aug.2010
摘要：应用平衡法，以辣椒碱晶体(含辣椒碳50.4%，二氢辣椒碱37.1%，降二氢辣椒碱7.9%)为原料，在262~333K 溢度下测定了辣椒碱在甲醇、乙醇、正丁醇等9种溶剂中的溶解度曲线，分别采用理想溶液模型、Apelblat模型和多项式经验方程对实验数据进行关联.结果表明，9种溶剂中，辣椒碱的济解度均随温度升高而增大，辣椒碱在正丁醇中的溶解度最大，在水中的溶解度最小，计算表明，乙醚适合作为辣椒碱的冷却结晶溶剂，产率为51.23%.模型关联
结果为理想溶液模型的误差较大，多项式经验方程的误差最小，关键词：辣椒碱：溶解度；平衡法
中图分类号：TQ028.8 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)04-0738-05
体系均适用.因此，本工作采用平衡法测定辣椒碱在甲
辣椒碱在1846年由Thresh[]从辣椒中提取之后，在食品、医疗、农业和军事等领域均得到广泛应用，目前，高纯度的辣椒碱晶体(辣椒碱、二氢辣椒碱和降二氢辣椒碱总含量大于95%)制备困难且价格昂贵.因此，越来越多的国内外研究者[3-5]致力于辣椒碱的高效提取纯化技术研究
辣椒碱的生产工艺包括浸提、萃取和纯化3个主要部分[6-9]，研究辣椒碱在溶剂中的溶解度对其提取溶剂选择、提取条件优化、结晶收率计算、结品溶剂选择和结晶器设计都有重要意义，目前文献中有关辣椒碱在不同溶剂中溶解度趋势的报道有很多[6,10)，但辣椒碱在不同溶剂中溶解度数据的报道非常少[,12]，二氢辣椒碱和降二氢辣椒碱与辣椒碱具有非常相似的结构(图1)和理化性质，目前的工业辣椒碱品体产品中同时含有这3种化合物.为了给辣椒碱晶体的生产过程提供有效的化工数据，本研究采用含二氢辣椒碱和降二氢辣椒碱的辣椒碱品体为原料测定其溶解度
溶解度的测定方法主要有平衡法[13]、合成法[14]和动态法[15]3种.其中，合成法对测定达到溶解平衡较快的物系有独特的优势，但该方法平衡时间较短，不易达到真正的平得，影响溶解度的测定值；动态法设备较昂贵，操作复杂，且由于难溶物质的溶解较缓慢，电压输出的突变不明显，易造成较大的实验误差；平衡法是将被测物系在某一温度下恒温搅拌一定时间，静置后分析上层溶液的组成作为该温度下的溶解度，该方法得到的数据能代表被测物质达到真实落解平得的落解度数据，且对达到溶解平衡的速度没有限制，对不同溶解速度的固液
醇、乙醇、正丁醇等溶剂中的溶解度，并分别用理想溶液模型、Apelblat模型和多项式经验方程对实验测得的溶解度数据进行关联，通过溶解度数据的关联，可由少数实验点得到完整的溶解度曲线，关联得到的数学模型
可方便地用于结晶工艺过程的模拟计算 Hgco
Capsaicin
Hyco
aee
Hyoc
Nordihydrocap
HO
图1辣椒碱、二氢辣椒碱和降二氢辣椒碱的结构 Fig.1 Chemical structures of capsaicin, dihydrocapsaicin
and nordihydrocapsaicin
2
实验
2.1试剂及仪器
辣椒碱晶体（含辣椒碱50.4%，二氢辣椒碱37.1%，降二氢辣椒碱7.9%，贵州贵阳五倍子厂），辣椒碱标样(美国Sigma公司，含量>95%)，甲醇、无水乙醇、正丁醇、乙醚、石油醚(60~90℃)、正己烷、乙酸丁酯、乙酸乙酯均为分析纯(北京化工厂)，去离子水为实验室
收稿日期：2010-0429，修回日期：20100601
基会项目：国家白熟科学基金资助项日(编号：20406021;20876157)：国家重点基础研究发展规划(973)基金资助项目(编号：2007CB714301)
作者第介：雷超(1982-)，女，河北省石家庄市人，硕士研究生，化学工艺专业；刘会洲，通讯联系人，E-mail:hzliu@home.ipe.ac.cn 万方数据