CN105010337B

CN105010337B - 利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法

Info

Publication number: CN105010337B
Application number: CN201510442543.3A
Authority: CN
Inventors: 田玉红
Original assignee: Guangxi University of Science and Technology
Current assignee: Guangxi University of Science and Technology
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: CN105010337A

Abstract

本发明一种利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法，涉及一种制备蚊子驱避剂的方法，先从肉桂油提取废液中提取反式‑肉桂醛和肉桂酸混合物，后按质量比将20～40份的反式‑肉桂醛和肉桂酸混合物、3～5份的十八醇、10～30份的油茶籽油、3～5份的聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、1～3份的失水山梨醇单棕榈酸酯、30～50份的松针纯露、2～10份的丙二醇、0.5～1份的吡咯烷酮‑5‑羧酸钠在75℃下混合乳化即制备得到蚊子驱避剂。本方法操作简单、减少了环境污染、降低了对人类造成的伤害、制得的产品能有效防蚊、成本低、便于推广使用。

Description

利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法

技术领域

本发明涉及一种制备蚊子驱避剂的方法，特别是一种利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法。

背景技术

肉桂（Cinnamomum cassia Presl）别名玉桂，系樟科樟属，主要分布在热带、南亚热带地区。我国是肉桂的主要产地，其在国内主要分布在广西、广东，其次是海南、云南、福建，由肉桂制成的精油产品在香精香料和食品等行业中有着非常广泛的用途。

国内肉桂油的生产都是采用传统的水蒸汽蒸馏工艺。在水蒸气蒸馏工艺中一般只收取馏出液中油相部分作为肉桂精油产品，从肉桂油提取器的油水分离器中流出的水相馏出液及肉桂油提取器中的棕黑色溶液废液通常被直接排出，但在提取肉桂精油时由于水散作用、水解作用和热力作用往往会有一部分挥发性成分溶于（或微溶于）水而留在蒸馏废液中。存留于肉桂油提取废液中的这部分挥发性成分，主要是萜类物质的含氧衍生物，这些物质香气浓郁，代表了精油特有的香气，是精油中最有价值的部分，且由于馏出液的油水比小，这部分精油在整个馏出精油中所占的比例是相当可观的。

蚊虫传播疾病，危害着人类的健康。长期以来，人们使用多种化学杀虫剂控制蚊虫，但是化学杀虫剂在杀蚊、驱蚊的同时，不仅污染环境，而且损害人体健康。这些因素促使人们试图寻求一种对环境友好、对人低毒的杀蚊剂。研究表明一些植物精油对蚊虫具有一定的毒杀和驱避作用，对蚊虫具有拒食、驱避、引诱、直接毒杀和抑制生长作用，与传统的合成杀虫剂相比具有低毒、低残留、对环境影响小等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保、成本低、便于推广使用、制得的产品能有效防蚊的蚊子驱避剂的制备方法。

解决上述技术问题本发明采用的技术方案是：一种利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法，包括下述步骤：

a. 从肉桂油提取废液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物：

（1）收集水相馏出液，水相馏出液是从肉桂油提取器的油水分离器中流出的水相馏出液；或是将肉桂油提取器中的棕黑色浑浊废液重新蒸馏后收集的水相馏出液；

（2）向上述所取得的水相馏出液中加入氯化钠或氯化钾，使水相馏出液中的反式-肉桂醛和肉桂酸析出；

（3）向经过步骤（2）后的水相馏出液中加入有机溶剂进行萃取，加入的有机溶剂为正己烷或丙酮或乙酸乙酯，有机溶剂与所取用的水相馏出液体积比为1/6，萃取后取有机溶剂相；

（4）对步骤（3）所取得的有机溶剂相进行减压蒸馏，得到棕色油状液体；

（5）对步骤（4）所取得的棕色油状液体进行低温冷冻，待析出结晶，快速抽滤即得到反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，混合物中反式-肉桂醛的含量为75~90%、肉桂酸的含量为10~25%；

b. 使用上述步骤a所制备得的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物制备蚊子驱避剂：

按质量比将20～40份的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物、3～5份的十八醇、10～30份的油茶籽油、3～5份的聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、1～3份的失水山梨醇单棕榈酸酯、30～50份的松针纯露、2～10份的丙二醇、0.5～1份的吡咯烷酮-5-羧酸钠在75℃下混合乳化制成蚊子驱避剂。

本发明采用的进一步技术方案是：步骤（1）中肉桂油提取器的油水分离器中流出的水相馏出液为无色透明液体，为分离出肉桂油后剩余的蒸馏水，此水中溶解有肉桂的挥发性成分，其主要成分为反式-肉桂醛和肉桂酸。

本发明采用的进一步技术方案是：步骤（1）中将肉桂油提取器中的棕黑色浑浊废液重新蒸馏后收集的水相馏出液为无色或微带浅棕色液体，此水中溶解有肉桂的挥发性成分，其主要成分为反式-肉桂醛和肉桂酸。

本发明采用的进一步技术方案是：所述步骤（2）中加入氯化钠或氯化钾的量为：使氯化钠或氯化钾溶液浓度为饱和溶解度时浓度的50%。

本发明采用的进一步技术方案是：所述步骤（4）中的减压蒸馏为：于温度为55℃~65℃的条件下通过旋转蒸发仪进行减压蒸馏。

本发明采用的进一步技术方案是：所述步骤（5）中的低温冷冻的温度为－8℃~－25℃，冷冻时间为3~10小时。

本发明采用的进一步技术方案是：所述步骤b中制备蚊子驱避剂时所用的松针纯露是从松针油提取器的油水分离器中流出的水相馏出液，是松针精油提取过程中产生的副产物。

由于采用上述技术方案，本发明之利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法与现有的制备蚊子驱避剂的方法相比，具有以下有益效果：

1．减少环境污染：

由于本发明是从肉桂油提取废液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，用于制备蚊子驱避剂。肉桂油提取废液一般都是被作为废弃液排出的，而本发明对该肉桂油提取废液进行了回收利用，不仅增大了肉桂油提取废液的利用价值，还大大减少了其排出对环境造成的污染。

2. 有效防止了蚊虫传播疾病：

本发明使用原料为从肉桂油提取废液中提取的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，具有一定的香味和驱蚊活性，将之与十八醇、油茶籽油、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、松针纯露、丙二醇、吡咯烷酮-5-羧酸钠等成分混合乳化后制成蚊子驱避剂，能长时间防止蚊虫的叮咬，有效防止了蚊虫传播疾病，涂抹后对皮肤还有一定的保水滋润作用。

3. 减少了驱蚊剂对人类及环境造成的危害：

目前运用最多的驱蚊方式是烧蚊香及喷洒喷雾式化学杀虫剂，蚊香及化学杀虫剂在杀蚊的同时，不仅污染环境，而且损害人体健康，而采用本发明制备出来的蚊子驱避剂属于植物精油类驱蚊剂，此驱蚊剂不仅能对蚊虫进行有效的驱赶，还减少了对环境的污染，也降低了对人类健康的危害。

4. 降低了成本、便于推广使用：

虽然现在市场上也推出了植物精油类驱蚊剂，但与蚊香及喷雾式化学杀虫剂相比，其价格比较昂贵，所以很难广泛被使用，而本发明所使用的驱蚊活性成分是从肉桂油提取废液中提取的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，大大降低了原材料成本，从而也降低了成品的价格，提高成品的市场竞争力，使得采用本发明方法制备得到的蚊子驱避剂易于大量推广使用。

5.方法简单、操作方便：

本发明所使用的主要材料不仅是从肉桂油提取器的油水分离器中流出的无色透明液体水相馏出液，即分离出肉桂油后的剩余的蒸馏水，还可以是收集肉桂油提取器中的棕黑色浑浊蒸馏残液，再将此蒸馏残液重新蒸馏，收取馏出液，其它原材料也是市场上现有的材料，且本发明采用的主要步骤为溶解析出、萃取、减压蒸馏及混合乳化等一些简单的化学方法，方法简单、操作方便、便于推广使用。

具体实施方式：

本发明一种利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法，包括下述步骤：

a. 从肉桂油提取废液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物：

（1）收集水相馏出液，水相馏出液是从肉桂油提取器的油水分离器中流出的水相馏出液，或是将肉桂油提取器中的棕黑色浑浊废液重新蒸馏后收集的水相馏出液；其中肉桂油提取器的油水分离器中流出的水相馏出液为无色透明液体，为分离出肉桂油后的剩余的蒸馏水，此水中溶解有部分肉桂的挥发性成分，其主要成分为反式-肉桂醛和肉桂酸；将肉桂油提取器中的棕黑色浑浊废液重新蒸馏后收集的水相馏出液为无色或微带浅棕色，此水中溶解有肉桂的挥发性成分，其主要成分也为反式-肉桂醛和肉桂酸；

（2）向上述所取得的水相馏出液中加入氯化钠或氯化钾，其中加入氯化钠或氯化钾的量为：使氯化钠或氯化钾溶液的浓度为饱和溶解度时浓度的50%；使水相馏出液中的反式-肉桂醛和肉桂酸析出；

（4）对步骤（3）所取得的有机溶剂相进行减压蒸馏，减压蒸馏具体为：于温度为60℃的条件下通过旋转蒸发仪进行减压蒸馏；减压蒸馏后得到棕色油状液体；

（5）对步骤（4）所取得的棕色油状液体进行低温冷冻，低温冷冻温度控制在－8℃~－25℃，冷冻时间为3~10小时，低温冷冻后待析出结晶，快速抽滤即得到反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，混合物中反式-肉桂醛的含量为75~90%、肉桂酸的含量为10~25%；

所述步骤b中制备蚊子驱避剂时所用的松针纯露是从松针油提取器的油水分离器中流出的水相馏出液，是松针精油提取过程中产生的副产物，带有松针特有的清新气味。

制备蚊子驱避剂的具体配方一是：反式-肉桂醛和肉桂酸混合物35g、十八醇5g、油茶籽油15g、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯3g、失水山梨醇单棕榈酸酯2、松针纯露30g、丙二醇10g在75℃下混合乳化制成蚊子驱避剂。

制备蚊子驱避剂配方二至配方八所需的各组分含量参见下表：

按上述表中配方二至配方八所述的各物质的用量通过混合乳化制备得到蚊子驱避剂。

作为本发明的一种变换：制备蚊子驱避剂所需的各组分含量并不局限于上述配方一至配方八中所列出的含量，只要在本发明的范围内所作的变换均属于本发明的范畴。

在实验室中，采用配方一至配方八制备出的蚊子驱避剂进行实验，实验过程及结果如下所示：

1. 攻击力实验：

在蚊笼内（200mm×300mm×200mm）放入200只羽化后3～5天未吸血的雌性致乏库蚊成虫(由专业单位提供)。实验人员手背暴露4cm×4cm裸露皮肤，手背其余部分用白纱布手套严密遮蔽。实验时，将手伸入准备好的蚊笼里面，密切观察2min，若发现蚊虫停落于手背的裸露皮肤面上时，在蚊子将其口器插入皮肤前抖动手臂驱其离开，并记为1只蚊子停落。前来停落的蚊虫多于20只的实验者和测试蚊子为攻击力合格，此人及此笼蚊子可进行驱避试验。

2. 驱避实验：

在实验者和实验蚊虫通过攻击力实验合格之后，进行蚊虫驱避实验。在2名攻击力合格的实验者的双手背上各画出5cm×5cm的皮肤面积，其中一只手为空白对照，另一只手按1.5μL/cm²的剂量采用本发明方法制备得的蚊子驱避剂均匀涂抹于手背，暴露其中的4cm×4cm皮肤，严密遮蔽其余部分。涂抹驱避剂后，立即将手伸入放有攻击力合格蚊虫的笼中2min，观察有无蚊虫前来吸血，以后每半小时测试一次，只要有1只蚊虫前来吸血即判作驱避剂失效。记录驱避剂的有效保护时间（h）。以实验者A的有效保护时间为准，实验者B为参照，如果实验者A与实验者B两人有效保护时间相差超过一个小时，则重新做该样品的驱避实验。

3.实验结果：

通过多次实验结果表明，采用本发明方法制备得的蚊子驱避剂对人体的有效保护时间均超过4小时。

Claims

1.一种利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法，其特征在于：包括下述步骤：

a. 从肉桂油提取废液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物：

2.根据权利要求1所述的利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法，其特征在于：所述步骤（2）中加入氯化钠或氯化钾的量为：使氯化钠或氯化钾溶液浓度为饱和溶解度时浓度的50%。

3.根据权利要求1所述的利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法，其特征在于：所述步骤（4）中的减压蒸馏为：于温度为55℃~65℃的条件下通过旋转蒸发仪进行减压蒸馏。

4.根据权利要求1所述的利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法，其特征在于：

所述步骤（5）中的低温冷冻温度为－8℃~－25℃，冷冻时间为3~10小时。

5.根据权利要求1~4任一权利要求所述的利用肉桂油提取废液制备蚊子驱避剂的方法，其特征在于：所述步骤b中所用的松针纯露是从松针油提取器的油水分离器中流出的水相馏出液，是松针精油提取过程中产生的副产物。