CN107473942A - 天然冰片的提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天然产物或原料加工领域，具体涉及一种天然冰片的提取方法。本发明提供了一种天然冰片的提取方法，包括如下步骤：将含有冰片的原料打粉后加入水和酶，进行酶解；用水蒸气对酶解产物进行蒸馏，冷凝得固液混合物；将固液混合物中加入有机溶剂进行萃取、除水得有机萃取液；有机萃取液冷却/冷冻后得析出的冰片晶体。本发明还提供了由以上方法制备得到的冰片，冰片的纯度在98％以上。本发明的方法，可以极大的提高冰片的提取率，所得冰片产品纯度高，提取设备简单，具有很重要的经济价值。

Description

天然冰片的提取方法

技术领域

本发明涉及天然产物或原料加工领域，具体涉及一种天然冰片的提取方法。

背景技术

冰片，又名艾片、龙脑，可由菊科艾纳香茎叶或樟科植物龙脑樟枝叶经水蒸汽蒸馏并重结晶而得。亦有用松节油经一系列化学方法工艺而得。其可用于闭证神昏、用于目赤肿痛，喉痹口疮、用于疮疡肿痛，溃后不敛等。实际生活中，可做以下用途：

(1)治疗慢性气管炎

(2)治疗蛲虫病

(3)治疗小儿烧伤

(4)治疗溃疡性口腔炎

(5)治疗慢性鼻腔炎

(6)治疗化脓性中耳炎

(7)治疗鸡眼

冰片按来源分，又分为天然冰片和合成冰片。合成冰片又称机片，属外消旋体，主要组分是左旋龙脑、右旋龙脑、异龙脑和樟脑等的混合物，合成的机制冰片中含有大量对人体有害的异龙脑，毒副作用大，相比而言，天然冰片主要从菊科艾纳香茎叶或樟科植物龙脑樟枝叶经水蒸汽蒸馏并重结晶而得，所得冰片纯度高，不含对人体有害的异龙脑，被广泛应用于制药、日用化工及美容保健品行业。而龙脑樟资源稀少，种源奇缺。由于用种子繁殖可能会使苗木产生变异分离现象而导致品种杂乱不纯，培育困难。而近年来龙脑樟树由于过度开发，导致以其为原料的右旋龙脑产量大幅下降，不能满足市场的需求。因此左旋龙脑的市场地位逐渐凸显。艾纳香为菊科艾纳香属多年生木质草本植物，主要分布于我国海南、贵州、广西、广东、云南、台湾等省，生于海拔600-1000米的林缘、林下、河床谷地或草地上。艾纳香全草入药，可发汗祛痰，治疗食伤、霍乱、中暑、胸腹疼痛等。是提取冰片的重要原料之一。左旋冰片又名冰片、艾片、艾脑、左旋龙脑等，是从艾纳香植物的新鲜茎叶中经提取加工制成的结晶。但利用传统的生产工艺及设备生产的左旋龙脑(又名艾片)纯度低，性状差，生产成本高且得率较低。胡全贵(CN 105920068 A)公开了一种冰片的制备方法，其采用水蒸气对艾纳香鲜叶进行蒸馏冷凝，收集到艾粉；将艾粉溶解于水中并过滤，取滤液；将滤液进行压榨，分离得到固体粉饼和混合液；将混合液静置分离，上层油状物即为艾纳香挥发油，下层水溶液即为艾水；将固体粉饼升华结晶，收集到的晶体即为冰片。上述方法采用水蒸气蒸馏法提取和升华结晶法提纯制得冰片晶体。冰片晶体得率为0.8％左右，收率低。

何莉(CN 102423331 A)公开了一种冰片的制取方法与制取设备，其采用：先将艾纳香的茎叶放入多功能提取罐中蒸汽蒸馏3～4小时得到粗提艾粉，再经固液离心机的离心分离后得到精提艾粉；然后将精提艾粉放入精馏釜中进行精馏得到初级冰片晶体，再将该初级冰片晶体与石油醚放入反应釜中充分搅拌至初级冰片晶体完全溶解；最后进行降温结晶直至析出无色片状结晶体后滤除石油醚，再将无色片状结晶体晾干后即可获得左旋龙脑含量高达98％的高纯度冰片。上述方法采用水蒸气蒸馏、精馏及石油醚提取制得冰片晶体，工艺较复杂。虽然冰片晶体纯度在98％以上，但并未公开收率。

发明内容

目前现有技术中存在的技术问题是，提取冰片的方法难以兼顾收率、产品品质和制备工艺，因此克服现有技术的不足，寻求工艺简单、收率高、品质好的冰片提取方法是本领域科研人员的研究重点。

为此，本发明针对以上问题，提出了一种新的冰片制备方法，利用酶解法对原料进行处理后再进行提取，并利用特定的有机溶剂对粗制冰片进行重结晶提纯，冰片提取率高且纯度高、性状好，且有机溶剂也便于回收利用，降低了生产成本。

艾纳香茎叶中的有效成分多存在于植物细胞的细胞质中。单纯利用水蒸气蒸馏法，短时间内难以将植物细胞内的有效成分充分释放，因此最终收率较低。本发明在水蒸气蒸馏前先利用两种及以上的复合酶对植物茎叶细胞进行酶解，分解构成细胞壁中的纤维素、半纤维素和果胶质，加快有效成分的释放，有助于后续蒸馏步骤中冰片的析出。在萃取过程中，通过多次少量加入萃取剂，所选最优溶剂能最大量溶解析出的粗制冰片，在特定温度下冷却和/或冷冻得到精制冰片晶体。通过多次试验，发现此方法所得冰片纯度高、得率高，且溶剂可重复利用，节约能源。

具体来说，本发明提出了如下技术方案。

本发明提供了一种天然冰片的提取方法，包括如下步骤：

将含有冰片的原料打粉后加入水和酶，进行酶解；

用水蒸气对酶解产物进行蒸馏，冷凝得固液混合物；

将固液混合物过滤得粗制冰片后或直接将固液混合物中加入有机溶剂进行萃取、冷却/冻得冰片晶体。

优选的，所述酶选自果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶中的一种或两种以上，优选为两种以上。

优选的，相对于含有冰片的原料，所述水的质量与所述含有冰片的原料的质量比为6∶1-8∶1。

优选的，所述酶的加入质量，相对于含有所述冰片的原料的质量百分比为0.05％-1％，加入酶的质量相对于含有所述冰片的原料的质量百分比可以为：0.05％、0.08％、0.10％、0.20％、0.30％、0.40％、0.50％、0.60％、0.70％、0.80％、0.90％、1％。

优选的，所述酶的酶活量为：果胶酶为1000u/g，纤维素酶为40000u/g，半纤维素酶为10000u/g，蛋白酶为800000u/g。

优选的，所述酶解的温度为25-50℃，PH值控制在4.5-6.5。

优选的，所述酶解的过程还包括在85-100℃温度下进行灭活。

优选的，所述蒸馏的压力控制在1-1.05MP，温度控制在100-110℃，蒸馏时间6-10h。

优选的，所述冷凝温度控制在10-30℃。

优选的，所述有机溶剂为石油醚(沸点为60-90℃)。

优选的，所述有机溶剂与所述所得固液混合物的质量比为3∶1-6∶1。

优选的，所述萃取温度为45-65℃。

优选的，所述除水的方法为：先进行分液除水，再用吸湿剂吸附除水。

更优选的，所述吸湿剂为无水硫酸钠。

优选的，所述冷却/冻步骤为：常温冷却1-2h，0-4℃冷却2-4h，-15--20℃冷冻2-4h。

优选的，所述除去有机溶剂的方法包括但不限于过滤、离心。

优选的，所述含有冰片的原料为艾纳香茎叶或樟脑松茎叶，更优选为艾纳香茎叶。

更优选的，艾纳香原料为新鲜采摘且采摘时间未超过24h的艾纳香茎叶。

优选的，最后还包括对所得冰片晶体的干燥步骤。

更优选的，所述干燥手段可以采用：常温干燥或低温烘干。

本发明还提供了一种利用以上提取方法制备得到的天然左旋冰片，所述左旋冰片的纯度在98％以上。本发明方法制备得到的左旋冰片，可以利用冰片的开窍醒神，清热散毒的药性，应用于制备各种药物或者日用品领域，包括治疗痤疮、烧烫伤、皮炎、湿疹、干眼症等。

本发明通过酶解法结合水蒸气蒸馏提取，和有机溶剂萃取，并利用冰片在不同温度下的溶解度不同，进行重结晶提纯，制备和提取一体化，减少了溶剂的用量，降低了成本；而且溶剂易除去并可回收利用。由本发明的方法制备冰片，可以极大的提高冰片的提取率，并且提高冰片的纯度，降低了提取的成本，具有很重要的经济价值。

附图说明

图1为提取冰片的工艺流程图。

具体实施方式

如上所述，本发明先利用酶解法将艾纳香粉末酶解，将细胞壁打破，使细胞内的有效成分更充分的释放，然后采用水蒸气蒸馏法将酶解产物中的冰片成分随水蒸气蒸出，并在与蒸馏容器相连接的收集容器中冷凝析出，得到粗制冰片与水的混合物。将粗制冰片和水的混合物中加入有机溶剂，需要说明的是，有机溶剂要尽可能地分多次少量加入，以使粗制冰片完全充分溶解。溶解后的有机溶液除去水：包括分液除水后再加入干燥剂除去少量水分，滤去干燥剂。将溶解粗制冰片的有机溶液低温冷却并冷冻后，将析出的冰片过滤干燥，得到冰片纯品。

图1给出了本发明的提取工艺流程图，先将艾纳香茎叶粉碎，加入水和酶进行酶解，酶解后的酶解产物进入蒸馏器进行蒸馏，因为冰片易升华，可随高温的水蒸气蒸出并在冷凝器中冷凝，得到粗制冰片。将粗制冰片与水的混合物中加入有机溶剂，进行萃取，除水，而后将溶解粗制冰片的有机溶液低温冷却并冷冻后，除去有机溶剂，并将析出的冰片干燥，得到冰片纯品。采用本发明的方法，可以用于天然冰片的提取，包括从艾纳香茎叶中提取左旋冰片或从龙脑樟中提取天然右旋冰片。所述含有冰片的原料可以直接通过商购得到。有资料显示(《艾纳香叶片干燥前后的左旋龙脑含量比较》，中药分析与鉴定，庞玉新等)，在叶片采摘后24h内左旋龙脑的含量变化最大，随着阴干时间的延长，左旋龙脑含量呈下降趋势，在70h之后虽然仍不断有损失，但变化趋于平稳。这提示在实际生产过程中，应尽量在艾纳香叶片采摘24h内完成提取加工，避免因原料放置过久而造成有效成分流失，影响药材质量。因此尽量购买新鲜的艾纳香茎叶，并冷藏，尽快完成艾纳香冰片的提取。

本发明提供了一种冰片的提取方法，包括如下步骤：

将含有冰片的原料打碎后加入水和酶，进行酶解；

用水蒸气对酶解产物进行蒸馏，冷凝得固液混合物；

将固液混合物中加入有机溶剂进行萃取、除水，冷却和/或冷冻后得冰片晶体。

除去有机溶剂后，干燥得冰片纯品。

冰片纯品的干燥处理，包括常温干燥或低温烘干。

其中，加入有机溶剂，可分多次少量加入，可使粗制冰片更完全充分地溶解于溶剂中，节省溶剂用量，节省后续除去溶剂的资源。优选为每次加入固液混合物0.5-2倍体积的有机溶剂，分3-6次加入，搅拌，加速粗制冰片的溶解。同时，通过本发明的提取方法，制备得到的左旋冰片纯度在98％以上。本发明方法制备得到的左旋冰片，可以利用冰片的开窍醒神，清热散毒的药性，应用于制备各种药物或者日用品领域，包括治疗痤疮、烧烫伤、皮炎、湿疹、干眼症等。

下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例1

实施例1提供了一种天然冰片的提取与提纯工艺流程，包括如下实验步骤：

1.取艾纳香茎叶1kg，打粉，加入果胶酶0.25g、纤维素酶0.25g，混合均匀后，加入水6kg，混合搅拌，25℃，调节PH6.5，保温酶解36h。

2.将酶解产物产物在1MP，100℃下蒸馏10h，蒸出溶液经10℃循环冷凝水冷凝，得到粗制冰片的固液混合物。

3.将步骤2中所得固液混合物中分3次加入3L石油醚，并在45℃下搅拌萃取，至粗制冰片完全溶解，分液后弃去水层。加入无水硫酸钠至硫酸钠呈均匀粉末状，不再形成结晶体，过滤除去干燥剂。

4.将步骤3中所得有机萃取液在常温下冷却2h，0℃冷却2h，-20℃冷冻2h，取出后尽快过滤得冰片晶体。

5.将冰片晶体在常温下晾干，得干燥冰片18.5g。

根据得到冰片的质量与投料量的比例，计算提取率为1.85％

提取率(％)＝(所得冰片质量)÷(投料重量)×100％(I)

然后将干燥得到的冰片晶体，利用气相色谱法检测其纯度，为98.2％。

实施例2

1.取艾纳香茎叶1kg，打粉，加入果胶酶3.33g、纤维素酶3.33g，淀粉酶3.33g，混合均匀后，加入水8kg，混合搅拌，50℃，调节PH4.5，保温酶解12h。

2.将酶解产物在1.05MP，110℃下蒸馏6h，蒸出溶液经30℃循环冷凝水冷凝，得到粗制冰片的固液混合物。

6.将步骤2中所得固液混合物中分4次加入5L石油醚，并在65℃下搅拌萃取，至粗制冰片完全溶解，分液后弃去水层。加入无水硫酸钠至硫酸钠呈均匀粉末状，不再形成结晶体，过滤除去干燥剂。

3.将步骤3中所得有机萃取液在常温下冷却1h，0℃冷却4h，-18℃冷冻2h，取出后尽快过滤得冰片晶体。

4.将冰片晶体在常温下晾干，得干燥冰片20.7g。

根据得到冰片的质量与投料量的比例，计算提取率为2.07％

提取率(％)＝(所得冰片质量)÷(投料重量)×100％(I)

然后将干燥得到的冰片晶体，利用气相色谱法检测其纯度，为98.8％。

实施例3

1.取艾纳香茎叶1kg，打粉，加入果胶酶1.67g、半纤维素酶1.67g，淀粉酶1.67g，混合均匀后，加入水7kg，混合搅拌，35℃，调节PH5.0，保温酶解24h。

2.将酶解产物在1.05MP，110℃下蒸馏6h，蒸出溶液经25℃循环冷凝水冷凝，得到粗制冰片的固液混合物。

3.将步骤2中所得固液混合物中分6次加入6L石油醚，并在50℃下搅拌萃取，至粗制冰片完全溶解，分液后弃去水层。加入无水硫酸钠至硫酸钠呈均匀粉末状，不再形成结晶体，过滤除去干燥剂。

4.将步骤3中所得有机萃取液在常温下冷却2h，0℃冷却2h，-15℃冷冻4h，取出后尽快过滤得冰片晶体。

5.将冰片晶体在常温下晾干，得干燥冰片19.4g。

根据得到冰片的质量与投料量的比例，计算提取率为1.94％

提取率(％)＝(所得冰片质量)÷(投料重量)×100％(I)

然后将干燥得到的冰片晶体，利用气相色谱法检测其纯度，为98.0％。

实施例4

1.取艾纳香茎叶1kg，打粉，加入果胶酶0.75g、半纤维素酶0.75g，纤维素酶0.75g，淀粉酶0.75g，混合均匀后，加入水6kg，混合搅拌，25℃，调节PH6.5，保温酶解36h。

2.将酶解产物在1MP，100℃下蒸馏10h，蒸出溶液经20℃循环冷凝水冷凝，得到粗制冰片的固液混合物。

3.将步骤2中所得固液混合物中分6次加入5L石油醚，并在50℃下搅拌萃取，至粗制冰片完全溶解，分液后弃去水层。加入无水硫酸钠至硫酸钠呈均匀粉末状，不再形成结晶体，过滤除去干燥剂。

4.将步骤3中所得有机萃取液在常温下冷却2h，0℃冷却2h，-25℃冷冻4h，取出后尽快过滤得冰片晶体。

5.将冰片晶体在常温下晾干，得干燥冰片21.8g。

根据得到冰片的质量与投料量的比例，计算提取率为2.18％

提取率(％)＝(所得冰片质量)÷(投料重量)×100％(I)

然后将干燥得到的冰片晶体，利用气相色谱法检测其纯度，为98.1％。

对比例1

1.取艾纳香茎叶1kg，打粉，加入水6kg，混合搅拌后，在1MP，100℃下蒸馏10h，蒸出溶液经20℃循环冷凝水冷凝，得到粗制冰片的固液混合物。

2.将步骤1中所得固液混合物中分6次加入5L石油醚，并在50℃下搅拌萃取，至粗制冰片完全溶解，分液后弃去水层。加入无水硫酸钠至硫酸钠呈均匀粉末状，不再形成结晶体，过滤除去干燥剂。

3.将步骤2中所得有机萃取液在常温下冷却2h，0℃冷却2h，-25℃冷冻4h后，取出后尽快过滤得冰片晶体。

4.将冰片晶体在常温下晾干，得干燥冰片7.5g。

根据得到冰片的质量与投料量的比例，计算提取率为0.75％

提取率(％)＝(所得冰片质量)÷(投料重量)×100％(I)

然后将干燥得到的冰片晶体，利用气相色谱法检测其纯度，为98.6％。

对比例2

1.取艾纳香茎叶1kg，打粉，加入果胶酶0.75g、半纤维素酶0.75g，纤维素酶0.75g，淀粉酶0.75g，混合均匀后，加入水6kg，混合搅拌，25℃，调节PH6.5，保温酶解36h。

2.将酶解产物在1MP，100℃下蒸馏10h，蒸出溶液经20℃循环冷凝水冷凝，得到粗制冰片的固液混合物。

3.将步骤2中所得固液混合物中分6次加入5L乙醇，并在50℃下搅拌萃取，至粗制冰片完全溶解，分液后弃去水层。加入无水硫酸钠至搅拌后无水硫酸钠呈均匀粉末状，不再结块为宜，过滤除去干燥剂。

4.将步骤3中所得有机萃取液在常温下冷却2h，0℃冷却2h，-25℃冷冻4h后，取出后尽快过滤得冰片晶体。

5.将冰片晶体在常温下晾干，得干燥冰片6.0g。

根据得到冰片的质量与投料量的比例，计算提取率为0.60％

提取率(％)＝(所得冰片质量)÷(投料重量)×100％(I)

然后将干燥得到的冰片晶体，利用气相色谱法检测其纯度，为95.3％。

从实施例1至4的结果可以看出，利用本发明实施例1到实施例4的方法提取制备得到左旋冰片，工艺步骤简单，经过酶解步骤后冰片提取率大幅提高，均在1.8％以上，且萃取精制后的冰片经气相色谱仪检测，纯度均在98％以上。步骤3中用到的萃取剂可回收利用，节约能源，降低提取成本。而且实现本发明的工艺流程简单，设备要求低，易于扩大生产。实验过程中发现，酶解及萃取剂的选取对冰片的提取率非常关键。与对比例1相比，当不进行酶解步骤时，提取率显著降低，与对比例2相比，选用其他萃取剂乙醇，提取率也受到影响，远远低于实施例1至4。本发明实施例给出的提取工艺，将原料进行酶解后再进行蒸馏、选取合适的萃取剂进行萃取、低温重结晶精制，大大提高了冰片的提取率，给生产带来极大的经济价值。

以上所述，仅是本发明实施的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均需要包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种天然冰片的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

将含有冰片的原料打粉后加入水和酶，进行酶解；

用水蒸气对所得酶解产物进行蒸馏，蒸出物经冷凝得固液混合物；

将固液混合物中加入有机溶剂进行萃取，除水得有机萃取液；

有机萃取液冷却和/或冷冻后，除去有机溶剂得析出的冰片晶体。

2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述酶选自果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶中的一种或两种以上，优选为两种以上。

3.根据权利要求1或2所述的提取方法，其特征在于，所述酶的加入质量，相对于含有冰片的原料的质量百分比为0.05％-1％；所述水的加入质量与含有冰片的原料的质量比为6∶1-8∶1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的提取方法，其特征在于，所述酶的酶活量为：果胶酶为1000u/g，纤维素酶为40000u/g，半纤维素酶为10000u/g，蛋白酶为800000u/g。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的提取方法，其特征在于，所述酶解的时间为12-36小时，温度为25-50℃，PH值控制在4.5-6.5。

6.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述蒸馏的压力控制在1-1.05MP，温度控制在100-110℃，蒸馏时间6-10h，所述冷凝的温度控制在10-30℃。

7.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述有机溶剂优选为沸点在60-90℃石油醚。

8.根据权利要求1或7所述的提取方法，其特征在于，所述有机溶剂与所述所得固液混合物的体积比为3∶1-6∶1。

9.根据权利要求1或8所述的提取方法，其特征在于，所述萃取的温度为45-65℃。

10.根据权利要求1-9任一项所述的提取方法，其特征在于，所述除水的方法为：先进行分液除水，再用吸湿剂吸附除水，吸湿剂优选为无水硫酸钠。

11.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述冷却/冷冻的步骤为：常温冷却1-2h，0-4℃冷却2-4h，-15--20℃冷冻2-4h。

12.根据权利要求1-11任一项所述的提取方法，其特征在于：除去有机溶剂得到冰片晶体后，还包括对冰片进行干燥，干燥方法包括但不限于常温晾干、低温烘干。

13.根据权利要求1-12任一项所述的提取方法，其特征在于，所述含有冰片的原料为艾纳香茎叶或樟脑松茎叶，优选为新鲜的采摘时间未超过24h的艾纳香茎叶。