一種揮發(fā)油的精制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種揮發(fā)油的精制方法，尤其是使用聚丙烯吸附技術進行油水分離得到精制揮發(fā)油的方法，本發(fā)明的方法，包括以下步驟：步驟1，中藥材或芳香植物提取，得含揮發(fā)油芳香水系；步驟2，揮發(fā)油吸附；步驟3，揮發(fā)油解吸附，得到精制揮發(fā)油，其中，步驟2中所述的吸附是使用聚丙烯吸附材料對含揮發(fā)油芳香水系進行選擇性吸附，實現揮發(fā)油成分的有效富集。
【專利說明】一種揮發(fā)油的精制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種精制揮發(fā)油的制備，尤其是經聚丙烯(PP)吸附技術富集的揮發(fā)油及其制備方法。
技術背景
[0002]揮發(fā)油(volatile oils)又稱精油(essential oils),是一類在常溫下能揮發(fā)的、可隨水蒸氣蒸餾的、與水不相混的油狀液體的總稱。大多數揮發(fā)油具有芳香氣味。揮發(fā)油是一類重要的活性成分，臨床上除直接應用主要含揮發(fā)油的生藥外，還可應用從中精制的揮發(fā)油，如桉葉油、薄荷油等。揮發(fā)油具有發(fā)散解表、芳香開竅、理氣止痛、祛風除濕、活血化瘀、祛寒溫里、清熱解毒、解暑祛穢、殺蟲抗菌等作用。如薄荷油用驅風健胃，當歸油鎮(zhèn)痛，柴胡油退熱，土荊芥油驅腸蟲，茵陳蒿油抗霉菌等。近年來還發(fā)現某些揮發(fā)油具抑制腫瘤作用，如莪術油。此外，揮發(fā)油還廣泛應用于香料、食品與化妝品等的生產。根據油類在水中的存在形式不同，可分為浮油、分散油、乳化油和溶解油四類:
[0003](I)浮油:以連續(xù)相漂浮于水面，形成油膜或油層。這種油的油滴粒徑較大，一般大于100 μ m。
[0004](2)分散油:以微小油滴懸浮于水中，不穩(wěn)定，經靜置一定時間后往往變成浮油，其油滴粒徑為10-100 μ m。
[0005](3)乳化油:水中往往含有表面活性劑使油成為穩(wěn)定的乳化液,油滴粒徑極微小，一般小于10 μ m,大部分為0.1-2 μ m。
[0006](4)溶解油:是一種以化學方式溶解的微粒分散油，油粒直徑比乳化油還要細，有時可小到幾納米。
[0007]中藥揮發(fā)油的提取油水分離過程中4種狀態(tài)油均會出現，但是多數是收集浮油，通常不對乳化油和溶解油進行收集。分散油分布、收集分取決定了揮發(fā)油的收率水平。
[0008]現有技術中，揮發(fā)油多采用水蒸氣蒸餾法提取，餾出液經油水分離器進行油水分離而獲取揮發(fā)油。常用分離方法有:重力分離法、電脫分離法、化學脫水、氣浮分離、氣浮分離、膜過濾法、吸附法、粗粒化法等。目前，大生產中中藥揮發(fā)油的收率比較低，首先中藥揮發(fā)油含有油水體為浮油、分散油、乳化油和溶解油的混合體，其中浮油、分散油可采用重力分離法、離心法、膜過濾法等，乳化油和溶解油呈勻相狀態(tài)，部分揮發(fā)油溶于水或者和水比重較接近導致油水分離困難，不能形成有效的油水分離層從而達到收集揮發(fā)油的目的，不能在生產上實現達到預期的收率。另一個主要原因是生產上采用多功能提取罐提取的揮發(fā)油多被乳化，也造成油水分離不好，得到的芳香水還需再處理，如加有機溶劑萃取，加鹽冷藏使油水分離，重蒸餾等等，再處理后揮發(fā)油的收率仍遠低于實驗室。為此，采用親油性材料如活性炭吸附活性炭，可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(對油一般為30~80 mg/ g)，成本高，再生困，一般只用作含油廢水多級處理的最后一級處理，國內外對于新型吸附劑的研制也取得了一些有益的成果。研究發(fā)現，片狀石墨能吸附由海上油輪漏油事件釋放的重油并易于與水分離。但是，適應中藥揮發(fā)油分離產業(yè)化的方法還沒有報道過。
[0009]吸油棉是采用親油性之超細纖維不織布制作，不含化學藥劑，不會造成二次公害，能迅速吸收本身重量數十倍的油污、有機溶劑、碳氫化合物、植物油等液體。吸油棉也叫吸收棉、工業(yè)吸附棉,有時人們簡單稱呼其為吸油棉。按照吸收物質特性分為:吸油棉、化學吸液棉(又叫化學品吸附棉，吸液棉)和通用型吸附棉。吸油棉可以控制和吸附石油烴類、各類酸性(包括氫氟酸)、堿性危險化學品、非腐蝕性液體和海上大規(guī)模溢油事故等。吸附棉是油品和化學品泄漏溢漏濺漏后，處置泄漏物最常用到的物品。聚丙烯(PP)吸附棉的制造工藝是首先獲得熔噴聚丙烯無紡布，然后做成各種形式的吸附棉片、吸附枕、吸附條、吸附索、吸油圍欄。具有吸附量大(10或25倍自重)、吸附快(以分鐘計)和可重復使用的特點而廣泛應用。
[0010]采用PP吸附技術富集揮發(fā)油，為高效獲取揮發(fā)油成分提供了可能，迄今未見報道。

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明的目的是根據現有技術不足，提供一種揮發(fā)油富集精制的方法，尤其是使用PP吸附技術進行油水分離得到精制揮發(fā)油的方法。
[0012]本發(fā)明的方法，包括以下步驟:
[0013]步驟1，中藥材或芳香植物提取，得含揮發(fā)油芳香水系；
[0014]步驟2，揮發(fā)油吸附；
[0015]步驟3，揮發(fā)油解吸附，得到精制揮發(fā)油。
[0016]步驟I中所述的提取為常規(guī)的植物揮發(fā)油提取方法，其中，中藥材或芳香植物選自任何一種或多種含有揮發(fā)油的中草藥材料，如蒼術、石菖蒲、川芎，牛至，薄荷、紫蘇、藿香、茴香、當歸、芫荽、白芷、艾葉、茵陳篙、白術、木香、花椒、肉桂、生姜、姜黃、郁金。
[0017]步驟2中所述的吸附是使用聚丙烯吸附材料對含揮發(fā)油芳香水系進行吸附，其中聚丙烯，英文名稱:Polypropylene (PP),分子式:(C3H6)n。CAS登錄號:9003-07-0,是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。
[0018]步驟3中所述解吸附，是對吸附揮發(fā)油的聚丙烯通過絞、擠壓的方法擠出揮發(fā)油，或用有機溶劑洗脫吸附揮發(fā)油的聚丙烯，得到洗脫液，然后分離揮發(fā)油。
[0019]步驟I中所述的提取選自，如水蒸汽蒸餾提取法、超聲萃取法、壓榨法等，這些方法均屬于現有技術；其中所述含油芳香水系是指揮發(fā)油油水混和粗液；
[0020]步驟2中所述的吸附系指使用聚丙烯(PP)吸附材料對含油芳香水系進行吸附，實現揮發(fā)油成分的有效富集。吸附可以選擇動態(tài)吸附，也可以選擇靜態(tài)吸附，但是優(yōu)選動態(tài)吸附。所述的靜態(tài)吸附是指被處理液與吸附劑攪拌混合，而被處理液沒有定向流過吸附劑的流動，這種吸附操作叫靜態(tài)吸附；所述的動態(tài)吸附是指被處理液通過吸附劑定向流動的吸附。
[0021]聚丙烯動態(tài)吸附優(yōu)選采用裝柱法進行吸附，即將聚丙烯(PP)吸附材料填裝到類似層析柱的柱子中，所述的柱子聞徑比范圍為1:1 20:1,優(yōu)選4:1 10:1，最佳為5:1 7:1;聚丙烯(PP)吸附材料的用量與待處理芳香水系的揮發(fā)油的含量有關，用量范圍是每處理100g揮發(fā)油需要30g~200g,優(yōu)選30g~100g,最佳30g~50g ;定向流速0~20ml/min*cm2,優(yōu)選5~15ml/min*cm20
[0022]所述的吸附柱可以直立可以平臥，也可以任意角度安裝；芳香水系流向可以和重力方向一致，可以和重力方向相反，還可以和重力方向垂直。優(yōu)選采用底進上出(流向和重力方向相反或大致相反)的方式進行，可以進一步降低油層遷移，提高吸附載荷。
[0023]步驟3中所述解吸附，通過絞、擠壓聚丙烯的方法，效率達到80-90%。
[0024]本發(fā)明優(yōu)選有機溶劑洗脫法，所述的有機溶劑選自:石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿等中的一種或幾種，優(yōu)選無水乙醇和95%乙醇，最佳為95%乙醇；用廣5倍床體積(BV)的洗脫劑洗脫吸附有揮發(fā)油的聚丙烯柱，優(yōu)選2~3個床體積的洗脫劑，洗脫流速控制在2~10BV/h，優(yōu)選:T5BV/h，收集洗脫液，減壓回收洗脫劑至無冷凝液滴出，收集揮發(fā)油，收率95%以上，損失較小，回收的揮發(fā)油經靜置無明顯水滴析出分層等現象。
[0025]所述聚丙烯(PP)材料可以不同的形態(tài)，例如含有聚丙烯吸油棉、吸油枕、吸油墊、吸油卷、吸油絮等。
[0026]以下通過實驗數據進一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0027]蒼術、石菖蒲、川芎揮發(fā)油提取實驗對比
[0028]原工藝:
[0029]蒼術、石菖蒲、川芎各10公斤，10倍量水，水蒸氣蒸餾提取8小時，過程中經冷凝后的含油芳香水液持續(xù)液用油水分離器分取揮發(fā)油；
[0030]現工藝:
[0031]蒼術、石菖蒲、川芎各10公斤，10倍量水，水蒸氣蒸餾提取8小時，過程中經冷凝后的含油芳香水液持續(xù)通過聚丙烯(PP)柱(200g填料)吸附，然后用500ml95%乙醇洗脫，洗脫液減壓回收乙醇，得揮發(fā)油；
[0032]結果:
[0033]
【權利要求】
1.一種揮發(fā)油的精制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，中藥材或芳香植物提取，得含揮發(fā)油芳香水系； 步驟2，揮發(fā)油吸附； 步驟3，揮發(fā)油解吸附，得到精制揮發(fā)油； 其中，步驟I中所述的提取為常規(guī)的植物揮發(fā)油提取方法，步驟2中所述的吸附是使用聚丙烯吸附材料對含揮發(fā)油芳香水系進行吸附，步驟3中所述解吸附，是對吸附揮發(fā)油的聚丙烯通過絞、擠壓的方法擠出揮發(fā)油，或用有機溶劑洗脫吸附揮發(fā)油的聚丙烯，得到洗脫液，然后分離揮發(fā)油。
2.根據權利要求1的精制方法，其特征在于，其中，步驟I中所述的提取選自水蒸汽蒸餾提取法、超聲萃取法、壓榨法。
3.根據權利要求1的精制方法，其特征在于，其中，步驟2中所述的吸附選自動態(tài)吸附或靜態(tài)吸附。
4.根據權利要求3的精制方法，其特征在于，所述吸附采用裝柱法進行吸附，所述的柱子高徑比范圍為1:1-20:1，吸附材料選自聚丙烯吸附材料，其用量是每處理100g揮發(fā)油需要30g~200g聚丙烯吸附材料，所述的吸附柱或直立，或平臥，含揮發(fā)油芳香水系的流向和重力方向一致或和重力方向相反，還可以和重力方向垂直。
5.根據權利要求4的精制方法，其特征在于，其中，步驟2中所述的吸附選自動態(tài)吸附。
6.根據權利要求4的精制方法，其特征在于，所述吸附采用和重力方向相反的方式進行。
7.根據權利要求4的精制方法，其特征在于，所述的柱子高徑比范圍為4:1-10:1，聚丙烯吸附材料用量是每處理100g揮發(fā)油需要30g~100g聚丙烯吸附材料，定向流速(T20ml/min*cm2。
8.根據權利要求7的精制方法，其特征在于，所述的柱子高徑比范圍為5:1-7:1，聚丙烯吸附材料用量是每處理100g揮發(fā)油需要30g~50g聚丙烯吸附材料，定向流速5~15ml/min*cm2。
9.根據權利要求1的精制方法，其特征在于，所述有機溶劑選自:石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿中一種或幾種。
10.根據權利要求1的精制方法，其特征在于，所述有機溶劑選自乙醇，用I飛倍床體積的洗脫劑洗脫聚丙烯柱，洗脫流速控制在2~10BV/h，收集洗脫液，減壓回收洗脫劑至無冷凝液滴出，收集揮發(fā)油。
【文檔編號】C11B3/10GK103666758SQ201210334956
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權日:2012年9月11日
【發(fā)明者】范開, 郝士海, 黃靜, 劉巖 申請人:天津天士力現代中藥資源有限公司