本發(fā)明涉及一種印楝素提取技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種亞臨界萃取印楝素的方法。
背景技術(shù):
印楝是一種速生落葉喬木的名稱,種子和樹皮都可入藥。印楝是2013年世界上公認的理想的殺蟲植物。印楝素存在于印楝樹的種子、樹葉及樹皮中,正是由于它的存在,使印楝素具有驅(qū)蟲治病的神奇功能。迄今,印楝中已發(fā)現(xiàn)了100多種化合物,至少有70種化合物具有生物活性,它們?yōu)槎祁?、三萜類、戊三萜類和非萜類化合物。主要為印度苦楝子素、苦楝三醇和印楝素等,這些提取物對昆蟲有拒食、干擾產(chǎn)卵、干擾昆蟲變異,使其無法蛻變?yōu)槌上x、驅(qū)避幼蟲及抑制其生長的作用而達到殺蟲目的。印楝素是從印楝樹種里提取的一種生物殺蟲劑,可防治200多種農(nóng)、林、倉儲和室內(nèi)衛(wèi)生害蟲,是世界公認的廣譜、高效、低毒、易降解、無殘留的殺蟲劑。印楝素是一類從印楝中分離出來活性最強的化合物,它屬于四環(huán)三萜類。印楝素可以分為印楝素-a、b、c、d、e、f、g、i共8種,印楝素-a就是通常所指的印楝素。經(jīng)現(xiàn)代研究表明,從印楝果實中提取的印楝素等成分是目前世界公認的廣譜、高效、低毒、易降解、無殘留的殺蟲劑且沒有抗藥性,對幾乎所有植物害蟲,室內(nèi)臭蟲、跳蚤、蒼蠅、蚊子等都具有驅(qū)殺效果,而對人畜和周圍環(huán)境無任何污染,同時印楝對許多疾病還具有醫(yī)療作用,在醫(yī)藥中將有更廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)采用都是常規(guī)提取,去油困難,由于印楝素不穩(wěn)定性易分解,對溫度要求較高,所以提取率低,有效成分損失大,后處理困難。而超臨界二氧化碳萃取因設(shè)備設(shè)計制造成本和運行費用較高,由于壓力過大,處理量小,而且二氧化碳為非極性分子,對印楝素萃取率低,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種亞臨界萃取印楝素的方法,以解決現(xiàn)有萃取技術(shù)萃取率低的技術(shù)問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種亞臨界萃取印楝素的方法,包括以下步驟:
步驟(1):將印楝素種子原料進行粉碎至60~100目,并投入真空環(huán)境的萃取釜中,向釜中加入萃取劑四氟乙烷,并于溫度為30~40℃、壓強為0.8~1mpa的條件下進行第一次萃取,得到萃取液和料渣;
步驟(2):向步驟(1)中萃取釜中注入80%乙醇,抽真空至150pa,注入氮氣至壓力達到0.8~1mpa進行第二次萃取,萃取溫度30~40℃;將步驟(1)中得到的萃取液放入分離釜中于溫度為40~60℃、壓強為0.6~0.8mpa的條件下進行升溫減壓分離得到萃取液,合并萃取釜和分離釜中萃取得到的萃取液;
步驟(3):將步驟(2)中合并的萃取液于溫度為40~60℃、壓強為0.09~0.095mpa的條件下減壓濃縮至80%乙醇含量低于5%,再進行真空干燥至含水率小于5%,即得到印楝素i。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明采用亞臨界萃取技術(shù),將萃取劑于低溫、低壓近似于真空的亞臨界流體狀態(tài)下對原料中的印楝素進行萃取,萃取率達到80%以上。
(2)本發(fā)明在提取過程中能得到兩種含量不同的印楝素(i、ii、iii),印楝素i的含量在15以上、其含水率低于5%,印楝素ii的含量在45以上、其含水率低于5%,印楝素iii的含量在25以上、其含水率低于5%,生產(chǎn)時可滿足各種含量需求的印楝素。
(3)本發(fā)明采用沸點較低的萃取劑,易于回收,減少了后處理過程,且全程中溫度始終控制在40℃以下,極大降低了生產(chǎn)成本。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述,本部分的描述僅是示范性和解釋性,不應(yīng)對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。
本發(fā)明的一種亞臨界萃取印楝素的方法,包括以下步驟:
步驟(1):將印楝素種子原料進行粉碎至60~100目,并投入真空環(huán)境的萃取釜中,向釜中加入萃取劑四氟乙烷,并于溫度為30~40℃、壓強為0.8~1mpa的條件下進行第一次萃取,得到萃取液和料渣;
步驟(2):向步驟(1)中萃取釜中注入80%乙醇,抽真空至150pa,注入氮氣至壓力達到0.8~1mpa進行第二次萃取,萃取溫度30~40℃;將步驟(1)中得到的萃取液放入分離釜中于溫度為40~60℃、壓強為0.6~0.8mpa的條件下進行升溫減壓分離得到萃取液,合并萃取釜和分離釜中萃取得到的萃取液;
步驟(3):將步驟(2)中合并的萃取液于溫度為40~60℃、壓強為0.09~0.095mpa的條件下減壓濃縮至80%乙醇含量低于5%,再進行真空干燥至含水率小于5%,即得到印楝素i。
進一步地,將步驟(3)中得到的印楝素i溶解于30%的乙醇水溶液中得到印楝素溶液,將印楝素溶液用吸附柱洗脫,吸附飽和后用50%的乙醇水溶液解吸直至吸附柱中印楝素含量低于40%,并于溫度為40~60℃、壓強為0.09~0.095mpa的條件下進行真空干燥至含水率小于5%,即得到印楝素ii。
進一步地,將所述解吸液繼續(xù)解吸直至印楝素完全解析,并于溫度為40~60℃、壓強為0.09~0.095mpa的條件下進行真空干燥至含水率小于5%,即得到印楝素iii。
進一步地,所述步驟(1)中,所述第一次萃取是先在萃取釜中于溫度為30~40℃、壓強為0.8~1mpa的條件下靜態(tài)萃取30~40min,再將萃取釜中減壓至0.6~0.8mpa,并采用空氣壓縮機使萃取釜中進行循環(huán)流動萃取20~30min。
進一步地,所述步驟(2)中,所述80%乙醇的用量為料渣重量的2倍。
實施例1
(1)取100kg印楝素種子進行冷壓榨去油成料餅(經(jīng)檢測印楝素的含量為0.27%),并將料餅粉碎至60~100目,投入萃取釜中,萃取釜經(jīng)抽真空降至150pa以下,排盡釜內(nèi)空氣,然后從儲罐內(nèi)往萃取釜中打入四氟乙烷液體至淹沒原料,于溫度30℃、壓強0.8mpa下靜壓萃取30min;將萃取釜中壓強降至0.6mpa,打開空氣壓縮機進行動態(tài)萃取,使四氟乙烷液體在萃取釜及分離釜中循環(huán)流動萃取20min;將萃取釜中四氟乙烷及萃取液通入分離釜中,然后在分離釜中于溫度為40℃、壓強為0.6mpa的條件下進行升溫減壓分離得到萃取液,啟動空壓機抽取氣態(tài)四氟乙烷直至分離釜中處于接近真空狀態(tài),回收四氟乙烷氣體,收集萃取液;(2)向萃取釜中注入料渣2倍重量的80%乙醇,抽真空至150pa,注入氮氣至壓力達到0.8mpa,進行加壓萃取,萃取2次,每次30min,萃取溫度30℃,合并步驟(1)中萃取液;(3)將步驟(2)中得到的萃取液在壓力為0.09~0.095mpa,溫度為40℃條件下真空干燥至含水率小于5%,得到塊狀物,進行粉碎即得到1.45kg印楝素i,其中印楝素含量為15.8%,提取率84.9%。
制備印楝素ii和印楝素iii:a.將印楝素i溶解于30%乙醇水溶液中,經(jīng)配成濃度2.2mg/ml的印楝素溶液;b.上柱:將a中的印楝素溶液上經(jīng)過預(yù)處理的大孔樹脂柱,上柱速度為1~2bv/h,共處理6bv印楝素溶液;c.洗脫:待b中吸附飽和后以50%乙醇溶液解吸,流速為1bv/h,hplc在線檢測,直至印楝素含量低于40%,收集洗脫液ii,繼續(xù)解吸,直至印楝素完全解吸,收集洗脫液iii;將收集的洗脫液分別得到印楝素濃縮液ii和濃縮液iii,將濃縮液ii和濃縮液iii分別置于真空干燥機內(nèi),在壓力0.09~0.095mpa,溫度40℃條件下減壓濃縮至80%乙醇含量低于5%,再進行真空干燥至含水率4.5%,得塊狀物,進行粉碎可得到0.21kg印楝素ii和0.15kg印楝素iii,其中印楝素ii含量為47.8%,印楝素收率89.2%,其中印楝素iii含量為27.1%,含水率4.8%,印楝素收率89.2%。(其中,印楝素的收率計算公式為:印楝素收率=(所得印楝素ii重量×ii含量+所得印楝素iii重量×iii含量)/(印楝素i重量×i含量)×100%。
實施例2
(1)取100kg印楝素種子進行冷壓榨去油成料餅(經(jīng)檢測印楝素的含量為0.27%),并將料餅粉碎至60~100目,投入萃取釜中,萃取釜經(jīng)抽真空降至150pa以下,排盡釜內(nèi)空氣,然后從儲罐內(nèi)往萃取釜中打入四氟乙烷液體至淹沒原料,于溫度40℃、壓強1mpa下靜壓萃取30min;將萃取釜中四氟乙烷及萃取液通入分離釜中,然后在分離釜中于溫度為50℃、壓強為0.8mpa的條件下進行升溫減壓分離得到萃取液,收集萃取液;(3)將步驟(2)中得到的萃取液在壓力為0.09~0.095mpa,溫度為50℃條件下真空干燥至含水率4.5%,得到塊狀物,進行粉碎即得到1.35kg印楝素i,其中印楝素含量為16.8%,提取率84.0%。
制備印楝素ii和印楝素iii:a.將印楝素i溶解于30%乙醇水溶液中,經(jīng)配成濃度2.2mg/ml的印楝素溶液;b.上柱:將a中的印楝素溶液上經(jīng)過預(yù)處理的大孔樹脂柱,上柱速度為1~2bv/h,共處理6bv印楝素溶液;c.洗脫:待b中吸附飽和后以50%乙醇溶液解吸,流速為1bv/h,hplc在線檢測,直至印楝素含量低于40%,收集洗脫液ii,繼續(xù)解吸,直至印楝素完全解吸,收集洗脫液iii;將收集的洗脫液分別得到印楝素濃縮液ii和濃縮液iii,將濃縮液ii和濃縮液iii分別置于真空干燥機內(nèi),在壓力0.09~0.095mpa,溫度40℃條件下減壓濃縮至80%乙醇含量低于5%,再進行真空干燥得塊狀物,進行粉碎可得到0.22kg印楝素ii和0.18kg印楝素iii,其中印楝素ii含量為45.9%,含水率4.1%,印楝素收率88.3%,其中印楝素iii含量為26.3%,含水率3.5%,印楝素收率89.0%。(其中,印楝素的收率計算公式為:印楝素收率=(所得印楝素ii重量×ii含量+所得印楝素iii重量×iii含量)/(印楝素i重量×i含量)×100%。
實施例3
(1)取100kg印楝素種子進行冷壓榨去油成料餅(經(jīng)檢測印楝素的含量為0.27%),并將料餅粉碎至60~100目,投入萃取釜中,萃取釜經(jīng)抽真空降至150pa以下,排盡釜內(nèi)空氣,然后從儲罐內(nèi)往萃取釜中打入四氟乙烷液體至淹沒原料,于溫度35℃、壓強1mpa下靜壓萃取30min;將萃取釜中壓強降至0.7mpa,打開空氣壓縮機進行動態(tài)萃取,使四氟乙烷液體在萃取釜及分離釜中循環(huán)流動萃取20min;將萃取釜中四氟乙烷及萃取液通入分離釜中,然后在分離釜中于溫度為60℃、壓強為0.6mpa的條件下進行升溫減壓分離得到萃取液,啟動空壓機抽取氣態(tài)四氟乙烷直至分離釜中處于接近真空狀態(tài),回收四氟乙烷氣體,收集萃取液;(2)向萃取釜中注入料渣2倍重量的80%乙醇,抽真空至150pa,注入氮氣至壓力達到1mpa,進行加壓萃取,萃取2次,每次30min,萃取溫度40℃,合并步驟(1)中萃取液;(3)將步驟(2)中得到的萃取液在壓力為0.09~0.095mpa,溫度為60℃條件下真空干燥至含水率3.9%,得到塊狀物,進行粉碎即得到1.38kg印楝素i,其中印楝素含量為16.1%,提取率82.3%。
制備印楝素ii和印楝素iii:a.將印楝素i溶解于30%乙醇水溶液中,經(jīng)配成濃度2.2mg/ml的印楝素溶液;b.上柱:將a中的印楝素溶液上經(jīng)過預(yù)處理的大孔樹脂柱,上柱速度為1~2bv/h,共處理6bv印楝素溶液;c.洗脫:待b中吸附飽和后以50%乙醇溶液解吸,流速為1bv/h,hplc在線檢測,直至印楝素含量低于40%,收集洗脫液ii,繼續(xù)解吸,直至印楝素完全解吸,收集洗脫液iii;將收集的洗脫液分別得到印楝素濃縮液ii和濃縮液iii,將濃縮液ii和濃縮液iii分別置于真空干燥機內(nèi),在壓力0.09~0.095mpa,溫度40℃條件下減壓濃縮至80%乙醇含量低于5%,再進行真空干燥得塊狀物,進行粉碎可得到0.19kg印楝素ii和0.17kg印楝素iii,其中印楝素ii含量為45.4%,含水率3.8%,印楝素收率83.4%,其中印楝素iii含量為28.2%,含水率4.3%,印楝素收率83.4%。(其中,印楝素的收率計算公式為:印楝素收率=(所得印楝素ii重量×ii含量+所得印楝素iii重量×iii含量)/(印楝素i重量×i含量)×100%。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作出任何限制,故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案范圍內(nèi)。