植物藥材的揮髮油成分提取分離方法及應用的製作方法

2023-11-02 21:26:57 2

專利名稱：：植物藥材的揮髮油成分提取分離方法及應用的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種中藥製藥領域中對植物藥材中揮髮油成分的提取分離方法。技術背景在中藥製藥領域中，對植物藥材中揮髮油成分的常規提取方法有水蒸氣蒸餾法、超臨界C02萃取法等，根據具體揮髮油的理化性質來選擇相應的提取方法。例如，對藥材川芎的揮髮油提取時，以水蒸氣蒸餾方式提取，由於其油-水分離(分層)困難、揮髮油收率低，目前主要採用超臨界C02萃取方式提取，但其生產設備的投資大，生產成本較高。又如，藥材石菖蒲揮髮油雖可採用水蒸氣蒸餾法提取，但其蒸餾時間長，生產效率和收油率均較低，目前也有文獻報導採用超臨界C02萃取方式提取石菖蒲揮髮油，但同樣提高了生產成本。分子蒸餾，也稱短程蒸餾，是一種特殊的液-液分離技術，目前在食品、日化、石化等行業中已有應用報導。其原理是在極高真空條件下，依據混合物分子運動平均自由程的差別，在遠離其沸點的溫度下進行分離。其特點是蒸餾溫度低、工作真空度高、物料受熱時間短，因而特別適用於對高沸點、熱敏感、易氧化等類物質成分的分離和純化精製。謝春英等人在"分子蒸餾技術分離川芎油的研究"(《國際醫藥衛生導報》2007(19),Vol.13)中，報導了以超臨界C02萃取與分子蒸餾技術相結合對川芎油進行提取分離的研究，對由超臨界C02萃取得到的川芎油再經真空度4Pa和溫度13(TC下進行分子蒸餾直接收集得到的輕、重兩種組分進行了分析。在其實驗中，進行分子蒸餾前的川芎原油中藁本內酯的相對含量為47.32%(由GC-MS測得的相對含量，與真實含量有差異)，經分子蒸餾得到的金黃色透明液體的輕組分和紅褐色粘稠油狀液體的重組分中藁本內酯的相對含量分別為48.94%和53.95%,從而證明了並得出分子蒸餾技術可以使川芎油中主要成分藁本內酯的相對含量提高，富集效果較好的結論。但由這一研究結果可以看出，其尚未能實現將藁本內酯與其它成分有效分離的目的。而且難以理解的是其全部原油經分子蒸餾後並未除去任何"雜質"，而是以收率分別為39.03%和60.97%的形式被分成為輕、重兩種組分，而且二者的藁本內酯含量均較高(分別為48.94%和53.95%)從而使藁本內酯的總含量得到了提高。
發明內容針對上述情況，本發明將提供一種在中藥製藥領域中對植物藥材中揮髮油成分的提取分離方法，並提供其具體的應用方式。本發明的植物藥材的揮髮油成分提取分離方法，是將植物藥材原料用低於所提取揮髮油成分沸點的低沸點有機溶劑提取後，分離除去提取所用的有機溶劑後得到油狀浸膏物，再將其以分子蒸餾方式分離除去非所需揮髮油的殘留溶劑、高沸點和低沸點成分及非揮發性成分等，得到所說的植物藥材的揮髮油成分。上述方法中，首先需對植物藥材用有機溶劑進行提取，使植物藥材中所含的揮髮油成分與藥材原料分離，可以採用如冷浸、加熱回流、滲漉等目前的常規方式進行。提取用的有機溶劑以選擇低於所提取揮髮油成分沸點的低沸點有機溶劑為佳，有利於減少後續除去這些有機溶劑時的操作難度和/或對所需揮髮油成分的損失。對除去提取所用的有機溶劑後得到的油狀浸膏物，進一步以分子蒸餾方式處理後，即可使其中所需要的揮髮油成分與非所需的高沸點和低沸點成分及非揮發性成分相分離。分子蒸餾過程中的真空壓力和/或蒸餾溫度等相應操作參數，可根據所收集揮髮油成分的沸點等理化特性決定。例如，可以在保持同一真空度壓力(或蒸餾溫度)條件下，通過調整不同蒸餾階段的餾出溫度(或真空度壓力)，實現使所需揮髮油成分與其它高沸點和低沸點成分及非揮發性成分相分離，也可以通過對真空度壓力和蒸餾溫度的同時調整來實現所需揮髮油成分與殘留溶劑、高沸點和低沸點成分及非揮發性成分等其它物質相分離。本發明的上述方法，既可用於對單一植物藥材中的揮髮油成分進行提取分離，也可以用於對含有相近理化特性(特別是沸點或沸程)揮髮油的多種植物藥材的混合原料同時進行提取分離。其中後者尤其可適用於中藥製藥中對複方形式藥物原料的多種揮髮油成分的提取分離，以簡化操作。如川芎、當歸同為傘形科植物，二者含有相同的揮髮油成分，主要有藁本內酯、川芎內酯、丁基苯酞等；而石菖蒲揮髮油中主要成分為(3-和01-細辛醚，與藁本內酯、川芎內酯等成分的沸點或沸程相近，因此，川芎與當歸，或川芎與石菖蒲可以合併同時進行提取分離。例如，以本發明方法在對川芎、石菖蒲和當歸等中的至少一種藥材所含揮髮油成分進行提取分離上的應用為例，第一步對藥材原料進行提取時，所說的低沸點有機溶劑可以為石油醚、汽油、6號抽提溶劑油、正己垸、環己烷中的至少一種；分離除去有機溶劑後得到的油狀浸膏物，可以在壓力為150Pa真空度和3(TC20(TC溫度條件下，以兩步方式的分子蒸餾措施分別除去可能殘留的溶劑、高沸點和低沸點成分及非揮發性成分等，即可得到所需的相應揮髮油成分。其中所說以分子蒸餾方式分離除去非所要提取揮髮油的高沸點和低沸點成分及非揮發性成分的具體方式，可以分別採用為在壓力為1050Pa的真空條件下，先於50"C12(TC條件下以分子蒸餾方式分離除去殘留溶劑和低沸點成分，然後升溫至80。C20(TC條件下以分子蒸餾方式收集餾出物為所說的植物藥材的揮髮油成分，餾餘物即為被除去的高沸點及非揮發性成分；或者在壓力為110Pa的真空條件下，先於30r70'C條件下以分子蒸餾方式分離除去殘留溶劑和低沸點成分，然後升溫至60'C13(TC條件下以分子蒸餾方式收集餾出物為所說的植物藥材的揮髮油成分，餾餘物為被除去的高沸點及非揮發性成分；還可以先在壓力為1050Pa的真空和5(TC12(TC條件下以分子蒸餾方式分離除去殘留溶劑和低沸點成分，然後再在壓力為110Pa和溫度為6(TC13(TC條件下以分子蒸餾方式收集餾出物為所說的植物藥材的揮髮油成分，餾餘物為被除去的高沸點及非揮發性成分。以下通過實施例的具體實施方式再對本發明的上述內容作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於以下的實例。在不脫離本發明上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本發明的範圍內。具體實施方式實施例1取川彎藥材粗粉20kg，加6號溶劑油8倍量加熱回流提取3次(3x8L)，每次2小時，回收溶劑得油狀物，在壓力(真空度)10Pa和溫度50'C下進行分子蒸餾除去殘留溶劑和低沸點成分；殘留液再在10Pa和8(TC下進行分子蒸餾，除去高沸點成分一餾餘物，收集餾出物(產品)，即得淡黃色川芎精油0.46kg，收率為2.3%，藁本內酯含量為42.8%。實施例2取石菖蒲藥材粗粉20kg，加石油醚9倍量加熱回流提取3次(3x9L)，每次1.5小時，回收溶劑得油狀物，在壓力50Pa和溫度12(TC下進行分子蒸餾除去有機溶劑和低沸點成分；殘留液再在50Pa和200'C下進行分子蒸餾，除去高沸點成分一餾餘物，收集餾出物(產品)，即得淺黃色石菖蒲精油0.39kg，收率為2.0%，0-細辛醚含量為73.5%。實施例3取川芎藥材粗粉20kg，加6號溶劑油10倍量加熱回流提取3次(3x10L)，每次2小時，回收溶劑得油狀物，在壓力30Pa和溫度10(TC下進行分子蒸餾除去殘留溶劑和低沸點成分；殘留液再在30Pa和15(TC下進行分子蒸餾，除去高沸點成分一餾餘物，收集餾出物(產品)，即得淡黃色川芎精油0.49kg，收率為2.5%，藁本內酯含量為44.1%。。實施例4取川芎藥材粗粉10kg和石菖蒲藥材粗粉10kg的混合物，混勻，加汽油9倍量加熱回流提取3次(3x9L),每次2.5小時，回收溶劑得油狀物，在壓力10Pa和溫度50'C下進行分子蒸餾除去殘留溶劑和低沸點成分；殘留液再在lPa和60'C下進行分子蒸餾，除去高沸點成分一餾餘物，收集餾出物(產品)，即得淡黃色川芎和石菖蒲精油。實施例5取川芎藥材粗粉15kg和石菖蒲藥材粗粉5kg混合物，混勻，加汽油6倍量加熱回流提取4次(4x6L)，每次1小時，回收溶劑得油狀物，在壓力50Pa和溫度12(TC下進行分子蒸餾除去殘留溶劑和低沸點成分；殘留液再在10Pa和13(TC下進行分子蒸餾，除去高沸點成分一餾餘物，收集餾出物(產品)，即得淡黃色川芎和石菖蒲精油。實施例6取當歸藥材粗粉20kg，加汽油9倍量加熱回流提取3次(3x9L)，每次2小時，回收溶劑得油狀物，在壓力、溫度分別為25Pa、9(TC下進行分子蒸餾除去殘留溶劑和低沸點成分；殘留液再在5Pa、8(TC下進行分子蒸餾，除去高沸點成分一餾餘物，收集餾出物(產品)，即得淡黃色當歸精油0.38kg，收率為1.9%，藁本內酯含量為43.6%。實施例7取川芎藥材粗粉10kg和當歸藥材粗粉10kg混合物，混勻，加6號溶劑油8倍量加熱回流提取3次(3x8L)，每次2小時，回收溶劑得油狀物，在壓力1Pa和溫度3(TC下進行分子蒸餾除去殘留溶劑和低沸點成分；殘留液再在lPa和6(TC下進行分子蒸餾，除去高沸點成分一餾餘物，收集餾出物(產品)，即得淡黃色川芎和當歸精油0.44kg，收率為2.2%，藁本內酯含量為44.6%。實施例8取川芎藥材粗粉10kg、石菖蒲藥材粗粉5kg和當歸藥材粗粉5kg混合物，混勻，加石油醚13倍量加熱回流提取2次(2x13L)，每次3小時，回收溶劑得油狀物，在壓力10Pa和溫度7(TC下進行分子蒸餾除去殘留溶劑和低沸點成分；殘留液再在10Pa和130'C下進行分子蒸餾，除去高沸點成分一餾餘物，收集餾出物(產品)，即得淡黃色川芎、石菖蒲和當歸精油。實施例9取石菖蒲藥材粗粉20kg，用石油醚和6號溶劑油(1:1)15倍量滲漉提取(lxl5L)，回收溶劑得油狀物，在壓力6Pa和溫度45'C下進行分子蒸餾除去殘留溶劑和低沸點成分;殘留液再在6Pa和9CTC下進行分子蒸餾，除去高沸點成分一餾餘物，收集餾出物(產品)，即得淺黃色石菖蒲精油0.37kg，收率為1.9%，0-細辛醚含量為74.1%。本發明上述方法的有益效果可以通過下述的對比試驗結果予以體現。一、不同提取分離方法的平行試驗結果可以充分證明，本發明上述方法是一種能較好地提高所需成分的提取轉移率和含量的方法。不同提取方法的試驗方案如下方法l:取川芎、石菖蒲粗粉各20kg，分別按常規操作進行水蒸氣蒸餾20小時，分離油層，分別得到川芎油和石菖蒲油；方法2:取川芎、石菖蒲粗粉各20kg，分別進行超臨界流體C02循環逆流萃取和分離，萃取壓力40MPa，萃取溫度50'C，萃取劑CCb用量200公斤/時，萃取時間4小時，分離器解析壓力10Mpa，解析溫度40'C，分別得川芎油0.78kg和石菖蒲揮髮油0.61kg。方法3:取川芎、石菖蒲粗粉各20kg，按上述實施例3用6號溶劑油提取、回收溶劑得川芎油狀物1.16kg和石菖蒲油狀物0.83kg。再經分子蒸餾得川芎精油0.47kg和石菖蒲精油0.38kg。對上述川芎、石菖蒲提取物中主要有效成分藁本內酯和(3-細辛醚按文獻(程世瓊等，《中國中藥雜誌》2006,31(14):1143;董玉等，《北京中醫藥大學學報》2007，30(5):340)方法進行HPLC含量測定，試驗結果如表1所示。表1不同提取分離方法對川芎油和石菖蒲油提取效果的影響藥材川芎藥材20kg石菖蒲藥材20kg油重(kg)油收率(%)藁本內酯含量(%)藁本內酯提取率(%)油重(kg)油收率(%)P-細辛醚含量(％)|3-細辛醚提取率(%)方法l———_0.251.371.352.4方法20,783.929,187.30.613.149.288.3方法溶劑提取1.165.821.495.50.834.238.994.9分子蒸餾0.472.445.582.30.381.974.683.4注川芎藥材中藁本內酯含量為1.3%;石菖蒲藥材中P-細辛醚含量為1.7%。由表1結果可見(1)川尊採用水蒸氣蒸餾(方法1)時，由於其油-水分離困難(油-水相不易分層)，未能獲得成功；(2)石菖蒲採用水蒸氣蒸餾，其主要有效成分|3-細辛醚提取轉移率低(52.4%),出油率低(1.3%);(3)川芎和石菖蒲採用超臨界C02萃取揮髮油(方法2)，其主要有效成分藁本內酯和卩-細辛醚提取轉移率較高，分別為87.3%和88.3%，但有效成分含量或濃度均較低，分別為29.1%和49.2%(均為實測含量，以下同)，可能原因是超臨界C02萃取不僅能提取揮髮油，而且能將脂肪酸、油脂及部分脂溶性成分等一併提出；(4)本發明的方法(方法3)先用溶劑提取，再經分子蒸餾進一步分離純化有效成分，獲得川芎精油和石菖蒲精油，不僅有效成分藁本內酯、P-細辛醚含量高(45.5%、74.6%)，而且提取轉移率較高(82.3%、83.4%)，為川芎和石菖蒲揮髮油中有效成分的最佳提取技術方案。二、本發明採用不同條件的兩步分子蒸餾處理方式，第一步蒸餾(一級蒸餾)能有效地除去非所要提取揮髮油的低沸點成分和殘留溶劑(輕組分)，第二步蒸餾(二級蒸餾)能同時得到產品並除去高沸點成分和非揮發性成分(重組分)，從而能分離得到較高純度的所需揮髮油成分(產品)。以由溶劑提取得到的灰褐色川芎油(藁本內酯含量為20.8%)的兩步分子蒸餾為例，各級蒸餾過程中採用HPLC法測定藁本內酯含量的試驗結果如表2所示。表2對川芎油的兩步分子蒸餾分離所得餾分的成分比較tableseeoriginaldocumentpage8由表2結果可見，經本發明方式的分子蒸餾處理後，所得產品中的藁本內酯含量由蒸餾前的20.8%提高至42-46%，被顯著提高和濃縮。權利要求1.植物藥材的揮髮油成分提取分離方法，其特徵是將植物藥材原料用低於所提取揮髮油成分沸點的低沸點有機溶劑提取後，分離除去提取所用的有機溶劑後得到油狀浸膏物，再將其以分子蒸餾方式分離除去非所要提取揮髮油的高沸點和低沸點成分及非揮發性成分，得到所說的植物藥材的揮髮油成分。2.如權利要求1所述的植物藥材的揮髮油成分提取分離方法，其特徵是所說的植物藥材原料為川芎、石菖蒲和當歸中的至少一種，所說的低沸點有機溶劑為石油醚、汽油、6號溶劑油、正己烷和環己垸中的至少一種，對分離除去有機溶劑後得到的油狀浸膏物在壓力為150Pa真空和30'C20(TC溫度條件下，以分子蒸餾方式分離除去高沸點和低沸點成分及非揮發性成分，得到所需的揮髮油成分。3.如權利要求2所述的植物藥材的揮髮油成分提取分離方法，其特徵是所說的植物藥材原料為石菖蒲和當歸中的至少一種與川芎的混合物。4.如權利要求2或3所述的植物藥材的揮髮油成分提取分離方法，其特徵是所說的以分子蒸餾方式分離除去非所要提取揮髮油的高沸點和低沸點成分及非揮發性成分為兩步方式，先是在壓力為1050Pa的真空條件下，先於5(TC120。C條件下以分子蒸餾方式分離除去包括殘留溶劑在內的低沸點成分，然後升溫至80'C20(TC條件下以分子蒸餾方式收集餾出物為所說的植物藥材的揮髮油成分，餾餘物為被除去的高沸點成分和非揮發性成分。5.如權利要求2或3所述的植物藥材的揮髮油成分提取分離方法，其特徵是所說的以分子蒸餾方式分離除去非所要提取揮髮油的高沸點和低沸點成分及非揮發性成分為兩步方式，先是在壓力為110Pa的真空條件下，先於30。C7(TC條件下以分子蒸餾方式分離除去包括殘留溶劑在內的低沸點成分，然後升溫至60'C13(TC條件下以分子蒸餾方式收集餾出物為所說的植物藥材的揮髮油成分，餾餘物為被除去的高沸點成分和非揮發性成分。6.如權利要求2或3所述的植物藥材的揮髮油成分提取分離方法，其特徵是所說的以分子蒸餾方式分離除去非所要提取揮髮油的高沸點和低沸點成分及非揮發性成分為兩步方式，先是在壓力為1050Pa的真空條件下，先於50'C12(TC條件下以分子蒸餾方式分離除去包括殘留溶劑在內的低沸點成分，然後在壓力為110Pa和溫度為60'C13(TC條件下以分子蒸餾方式收集餾出物為所說的植物藥材的揮髮油成分，餾餘物為被除去的高沸點成分和非揮發性成分。全文摘要植物藥材的揮髮油成分提取分離方法及應用。該提取分離方法是將植物藥材原料用低於所提取揮髮油成分沸點的低沸點有機溶劑提取後，分離除去提取用的有機溶劑後得到油狀浸膏物，再將其以分子蒸餾方式分離除去非所要提取揮髮油的高沸點和低沸點成分及非揮發性成分，即得到所說的植物藥材的揮髮油成分。進一步提供了該方法在對川芎、石菖蒲和當歸中至少一種原料的揮髮油成分進行提取分離的應用。該方法能有效克服目前常用的水蒸汽蒸餾、超臨界CO2萃取等方法的不足，使所需揮髮油成分的提取分離能實現提取轉移率較高和分離純度高的效果。文檔編號A61K36/185GK101249110SQ20081004454公開日2008年8月27日申請日期2008年4月7日優先權日2008年4月7日發明者劉雲華,劉玉紅,易進海,燕陳,黃志芳申請人:四川省中醫藥科學院