CN110003981A - 一种龙脑精油的有机萃取方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种龙脑精油的有机萃取方法，属于从原料回收或精制香精油技术领域。取龙脑樟树叶，烘干；在搅拌球磨机中，将干燥龙脑樟树叶机械活化得到粉末；粉末按照料液比加入到有机溶剂中，萃取得到龙脑精油粗品；将龙脑精油粗品减压过滤；过滤得到的提取液旋转蒸发浓缩，得到成品龙脑精油。将本申请应用于精油提取，具有精油得率高、脱色效果好等优点。

Description

一种龙脑精油的有机萃取方法

技术领域

本申请涉及一种龙脑精油的有机萃取方法，属于从原料回收或精制香精油技术领域。

背景技术

天然冰片原名龙脑香，又称右旋龙脑，作为天然名贵中药药材和食品添加剂，是许多龙脑产品中不可或缺的良好佐剂。在我国天然冰片用作药物的历史超过1500年。研究表明，龙脑被证实具有抗炎、抗血栓以及优良的抗氧化作用。

龙脑精油适合配制烟用香精、医用香精、化妆品和多种药品，龙脑精油价值高、用途广，龙脑开发前景广阔。然而近年来，很少有关于提取龙脑精油的研究报道。龙脑精油提取最常使用的是传统水蒸气蒸馏法，传统水蒸气蒸馏法是将龙脑放入蒸馏罐直接蒸馏，蒸馏的混合蒸汽经过冷凝得到油水混合物，油水混合物再精油油水分离，即可得到龙脑精油。该方法存在提取率低、耗时长、耗能高、产品纯度低等问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种精油得率高、脱色效果好的龙脑精油的有机萃取方法。

为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：

一种龙脑精油的有机萃取方法，包括以下步骤：(1)取龙脑樟树叶，烘干；(2)在搅拌球磨机中，将步骤(1)的干燥龙脑樟树叶机械活化得到粉末；(3)粉末按照料液比加入到有机溶剂中，萃取得到龙脑精油粗品；(4)将龙脑精油粗品减压过滤；(5)过滤得到的提取液旋转蒸发浓缩，得到成品龙脑精油。

本方案所提供的提取方案中，以机械活化研磨的预处理与有机溶剂萃取配合的方式，完成对龙脑精油的提取。在机械活化研磨的预处理中，在机械力作用下破坏植物细胞壁，并使颗粒细化；而根据各种成分在溶剂中的溶解性质，选用对目标有效成分溶解度大、对其他成分溶解度小的溶剂，将有效成分从组织中溶解出来。由于溶剂的扩散、渗透作用，溶剂通过细胞壁逐渐进入细胞，溶解可溶性物质，形成细胞内外的浓度差，从而使细胞内的浓溶液不断向外扩散，溶剂不断进入组织细胞中，如此多次反复直至达到动态平衡，即可把所需要的有效成分大部分溶出，该方式可将龙脑精油提取率提升至0.42％左右。

在上述研究基础上，我们对烘干进行了研究，结果表明：当烘干至水分含量为8-12％时，在适宜干燥成本基础上，不仅可以有效降低原料中的含水量，与机械研磨配合，有效提高研磨成粉的效率。

在上述研究的基础上，我们还对机械活化进行了研究，并确定了较为优选的搅拌研磨机参数：搅拌球磨机的转速90-130r/min，机械活化的时间为3-7min。在该研磨条件下，在蒸馏提取龙脑精油之前，将龙脑樟树叶晒干后先经过机械活化处理，机械活化将龙脑樟树叶在摩擦、碰撞、冲击、剪切等机械力作用下破坏了植物的细胞壁，并使颗粒细化，使得龙脑樟中的精油更加容易提取出来，从而提高了精油的提取率。

在上述研究的基础上，我们还对有机溶剂类型进行确认和优化：所述有机溶剂选用乙醚、正己烷、石油醚或异丙醇中的任一种。研究发现：上述有机溶剂均可以促进龙脑精油的提取，并获得高于传统水蒸气蒸馏的精油得率(0.35-0.36％)，特别是当有机溶剂选用正己烷、石油醚或异丙醇时，精油得率可达到0.38％以上。

在上述研究的基础上，我们还对萃取过程的料液比进行研究，并确定了较为优选的萃取料液比：所述料液比(原料粉末：有机溶剂)为1:4-1:8。研究发现：当料液比为1:4时，精油的提取率(此时约为0.365％)虽然偏低，但仍然高于传统水蒸馏的精油得率(约为0.35-0.36％)；随着料液比的增大，原料粉末在有机溶剂中的溶解率随之增加，因而目的精油的有效溶出率随之递增，并在料液比为1:4-1:5时增幅显著，在料液比为1：5-1：6时增幅缓慢，但精油得率持续提高，并在料液比为1:6时达到该条件下的峰值(约为0.42％)；继续增高料液比，则由于原料粉末有限，精油提取率不会有明显增长，因此，料液比适宜控制在1:4-1：8，并优选为1：5-1:6.5。

在上述研究的基础上，我们还对提取时间进行了研究，在提取过程中，确定了有机溶剂和有机溶剂添加量后，故提取时间的影响相对较为简单，即随着提取时间的延长，精油得率随之递增，并在提取时间达到0.5-1h时，增幅增幅不太显著；而在1-1.5h时，由于溶解的较为充分，因而精油得率的增幅显著，并在1.5h附近时，精油得率达到该条件的峰值(0.42％)；继续延长提取时间，则对提取率影响不大，相反，由于萃取过程存在互逆过程，甚至会出现精油得率降低的现象，因此提取时间适宜选在0.5-2.5小时，并优选为1-2h，该阶段的精油得率普遍在0.38％以上

附图说明

图1为有机溶剂种类对龙脑精油得率的影响；

图2为料液比对龙脑精油得率的影响；

图3为提取时间对龙脑精油得率的影响；

图4为本申请的一个代表性工艺流程图。

具体实施方式

在本申请案所提供的精油的提取方案中，影响精油得率的主要因素分为：干燥、机械活化、萃取三个方面：

A.干燥主要涉及到干燥方式和干燥程度即干燥后的含水量。龙脑精油原料主要选自龙脑樟树叶，考虑到该原料的大量性、不统一等特性以及龙脑精油的特性，适宜采用自然晒干的方式进行；干燥程度方面，水分含量过高，会不利于机械活化，在后续蒸馏时也会带入大量的水分，导致精油整体提取率偏低。在经过我们大量实验研究的基础上，将含水量选定为8-12％，不仅可以有效降低原料中的含水量，还有效提高研磨成粉的效率。

B.机械活化主要涉及到选用的粉碎方式以及转速或者粉碎速率。在粉碎方式方面，我们选用了搅拌球磨机，在搅拌的同时完成研磨，使原料得以快速均匀的研磨充分，并将转速控制在90-130r/min，机械活化的时间为3-7min，可满足研磨充分的要求。

以下案例主要就表面活性剂和蒸馏的影响进行分析。

C.有机萃取包括所选用的有机溶剂类型、萃取料液比以及提取时间，下文主要就机溶剂类型、萃取料液比以及提取时间对精油的获取影响进行具体案例说明与分析，具体参见实施例1-3。

实施例1：不同有机溶剂类型对精油得率的影响

在初步的研究中，我们圈定了石油醚、乙醚、异丙醇和正己烷作为备选方案，并对不同有机溶剂的精油得率进行统计，参见图1可知，上述四种有机溶剂均对最终的精油得率做出积极贡献，但相同条件下(添加量为30ml，提取时间3.5h)，正己烷作为有机溶剂时的精油得率为0.405％，石油醚作为有机溶剂时的精油得率为0.42％，乙醚作为有机溶剂时的精油得率基本为0.365％附近、异丙醇作为有机溶剂时的精油得率为0.385％。

故以下实验中以正己烷、石油醚或异丙醇作为有机溶剂，对有机溶剂添加量和提取时间进行研究。

实施例2：不同料液比对精油得率的影响

在实施例1的基础上，我们对料液比(其余参数参见实施例1)进行实验，结果表明：结合图2，以石油醚或正己烷或异丙醇作为有机溶剂时，初步试验中确定料液比不低于1:4，此时可以保证精油得率在0.36％以上(高于同条件下的传统水蒸馏精油得率0.36％)。在该料液比范围内，我们选择了1:4、1:5、1:6、1:7、1:8五个节点进行代表性的趋势实验，结果参见图2所示。从图2可以看出，采用上述五种料液比进行实验时，随着料液比的提高，精油得率随之提高，精油得率增高显著，当料液比达到1:5时，精油得率已经在0.4％附近，且增幅显著；继续增高料液比，则增幅有所降低，并在料液比为1:6时达到该条件下的峰值(约为0.42％)，继续增高料液比，当料液比增大至1:6-1:8时，精油得率不再有显著提高，并保持在0.42％附近。

实施例3：不同提取时间对精油得率的影响

在实施例1与实施例2的基础上，我们对有机溶剂提取时间(其余参数参见实施例1)进行实验，结果表明：结合图3，随着原料粉末在有机溶剂中的萃取/提取时间延长，当提取时间在0.5-1h区间时，精油得率逐渐提升，但增幅并不显著；当浸渍时间达到1-1.5h时，由于原料粉末在有机溶剂中的溶解充分，精油提取率增幅达到最大，并在1.5h时达到精油提取率的峰值(0.42％)，继续延长浸渍时间，浸渍时间在1.5-2.5h时，增幅不再显著，精油得率趋于稳定在0.42％附近，甚至由于萃取过程为可逆过程，还会对精油的提取造成干扰，精油得率出现不升反降的现象，因此，综合处理效果与处理成本考量，浸渍时间选择在0.5-2.5h，并优选为1-2h时，精油提取效果较佳。

在上述实验和案例分析基础上，我们以机械活化研磨和有机溶剂萃取结合的方式对原料粉末进行处理，并以下述步骤作为代表，

(1)取龙脑樟树叶，烘干；(2)在搅拌球磨机中，将干燥龙脑樟树叶机械活化得到粉末；(3)按照一定料液比加入有机溶剂和粉末，进行有机溶剂的萃取，并得到龙脑粗油；(4)将得到的龙脑粗油经减压进行过滤；(5)将过滤得到的提取液置于旋转蒸发器中，浓缩得到成品龙脑精油，

结合图4和选出的四个具体案例(实施例4、5、6、7)，对本申请的提取方案做整体诠释。

实施例4

(1)将采收的龙脑樟树叶晒干，使其水分含量为10％；

(2)机械活化：将晒干的龙脑樟树叶加入搅拌球磨机中，在转速为90r/min下机械活化7min，得到粉末；

(3)有机溶剂萃取：按照料液比为1:6向粉末中加入有机溶剂，萃取1.5h，得到龙脑粗油；

(4)过滤：将龙脑粗油经减压进行过滤；

(5)浓缩：将过滤得到的提取液置于旋转蒸发器中，浓缩得到龙脑精油，龙脑精油提取率为0.4％左右。

实施例5

(1)将采收的龙脑樟树叶晒干，使其水分含量为10％；

(2)机械活化：将晒干的龙脑樟树叶加入搅拌球磨机中，在转速为100r/min下机械活化5min，得到粉末；

(3)有机溶剂萃取：按照料液比为1:6向粉末中加入有机溶剂，萃取1.5h，得到龙脑粗油；

(4)过滤：将龙脑粗油经减压进行过滤；

(5)浓缩：将过滤得到的提取液置于旋转蒸发器中，浓缩得到龙脑精油，龙脑精油提取率为0.41％左右。

实施例6

(1)将采收的龙脑樟树叶晒干，使其水分含量为10％；

(2)机械活化：将晒干的龙脑樟树叶加入搅拌球磨机中，在转速为110r/min下机械活化5min，得到粉末；

(3)有机溶剂萃取：按照料液比为1:6向粉末中加入有机溶剂，萃取1.5h，得到龙脑粗油；

(4)过滤：将龙脑粗油经减压进行过滤；

(5)浓缩：将过滤得到的提取液置于旋转蒸发器中，浓缩得到龙脑精油，龙脑精油提取率为0.415％左右。

实施例7

(1)将采收的龙脑樟树叶晒干，使其水分含量为10％；

(2)机械活化：将晒干的龙脑樟树叶加入搅拌球磨机中，在转速为130r/min下机械活化3min，得到粉末；

(3)有机溶剂萃取：按照料液比为1:6向粉末中加入有机溶剂，萃取1.5h，得到龙脑粗油；

(4)过滤：将龙脑粗油经减压进行过滤；

(5)浓缩：将过滤得到的提取液置于旋转蒸发器中，浓缩得到龙脑精油，龙脑精油提取率为0.42％左右。

以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。

Claims (9)

1.一种龙脑精油的有机萃取方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取龙脑樟树叶，烘干；(2)在搅拌球磨机中，将步骤(1)的干燥龙脑樟树叶机械活化得到粉末；(3)粉末按照料液比加入到有机溶剂中，萃取得到龙脑精油粗品；(4)将龙脑精油粗品减压过滤；(5)过滤得到的提取液旋转蒸发浓缩，得到成品龙脑精油。

2.如权利要求1所述的一种龙脑精油的有机萃取方法，其特征在于：步骤(1)中，烘干至水分含量为8-12％。

3.如权利要求1所述的一种龙脑精油的有机萃取方法，其特征在于：步骤(2)中，搅拌球磨机的转速90-130r/min，机械活化的时间为3-7min。

4.如权利要求1所述的一种龙脑精油的有机萃取方法，其特征在于：步骤(3)中，所述有机溶剂选用乙醚、正己烷、石油醚或异丙醇中的任一种。

5.如权利要求4所述的一种龙脑精油的有机萃取方法，其特征在于：所述有机溶剂选用正己烷、石油醚或异丙醇。

6.如权利要求1所述的一种龙脑精油的有机萃取方法，其特征在于：步骤(3)中，所述料液比控制在1:4-1：8。

7.如权利要求6所述的一种龙脑精油的有机萃取方法，其特征在于：步骤(3)中，所述料液比为1：5-1:6.5。

8.如权利要求1所述的一种龙脑精油的有机萃取方法，其特征在于：步骤(3)中，所述提取时间为0.5-2.5小时。

9.如权利要求8所述的一种龙脑精油的有机萃取方法，其特征在于：所述提取时间为1-2h。