超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分的制作方法
【专利摘要】本发明超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分属于采用超声波高强度、高能量，辅助萃取与利用CO2超临界流体梯度冲提萃取技术。通过下述步骤实现：将琥珀与钝性物质混合后加入到粉碎机中粉粹成混料；把混料加入超声波辅助萃取装置中，注入乙醇，设定超声波辅助萃取装置的萃取温度、时间和能量频率，得到乙醇萃取液，将乙醇萃取液取出，回收乙醇获取萃取物；将萃取物加入CO2超临界萃取装置中，设定CO2超临界萃取装置的压力与温度梯度改变，抽取琥珀酸、松脂酸、海松脂和精油。与现有技术相比，本方法操作简单，安全可靠，成本低廉，节约能耗，绿色环保，同时获得的琥珀制品纯度高、品质好，琥珀制品适合在制备药品、食品和饮料中加以应用。
【专利说明】超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分
【技术领域】
[0001]本发明创造属于超声波萃取方法与CO2超临界萃取方法【技术领域】。特别涉及一种采用超声波萃取辅助于CO2超临界萃取从而获取琥珀中之琥珀酸、松脂酸、海松脂以及精油的方法。
【背景技术】
[0002]琥珀是3000万年?6000万年前的第三纪古松柏类植物的树脂因地壳变动而遭覆盖被深埋在地底，经过地层压力和热力变质而形成的树脂化石。中医学认为琥珀可以入药，南北朝陶弘景所著的《名医别录》记载的琥珀三大功效为:一是去惊定神，二是活血散淤，三是利尿通淋，特别是琥珀中的药珀其香气浓郁疗效明显。经专家对琥珀的疗效成分进行试验分析，认为琥珀中之疗效成分主要是琥珀酸、松脂酸、海松脂和精油等。
[0003]为了获取琥珀中的疗效成分，传统上琥珀原料都是直接研粉使用于医疗方面，其中研粉可以直接研细或水飞研粉，工序简单，不耗能源，但不论直接研磨或水飞研磨，都无法量产供应市场，且琥珀颗粒粒度不均，疗效成分释出不易控制，颗粒不易被人体吸收，治疗效果不好。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，能够充分的将琥珀中的疗效成分:琥珀酸、松脂酸、海松脂和精油萃取出来，萃取出的琥珀制品纯度高、品质好，整个萃取工艺过程简单、安全、高效、环保、廉价。
[0005]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
一种超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是包括以下步骤:
(1)将琥珀原料与钝性物质混合后一起加入到粉碎机中粉粹成混料；
(2)把混料加入超声波萃取机中，再注入一定浓度的乙醇，设定超声波萃取机的萃取温度、萃取时间和超声波能量频率，进行萃取，萃取完成后得到乙醇萃取液，将乙醇萃取液取出，回收乙醇获取萃取物；
(3)将萃取物加入CO2超临界萃取装置中，设定CO2超临界萃取装置中的萃取器的压力与温度梯度条件，进行梯度萃取抽取琥珀酸、松脂酸、海松脂和精油，设定CO2超临界萃取装置中的第一分离器和第二分离器串联中的压力和温度，进行减压分离，不定时由第一分离器与第二分离器的下排放阀门释出抽取物。
[0006]本发明的有益效果是:①超声波辅助萃取的萃取时间短、能耗低、萃取效率高；超声波辅助萃取的萃取温度低，不会破坏具有热不稳定、易水解和易氧化的琥珀中之疗效成份；超声波辅助萃取的是常压萃取，简易安全，成本较低；超声波辅助萃取与溶剂和目标物质的性质没有关系，适用范围广。②CO2超临界萃取在接近室温下进行提取，使得高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来，有效地防止了琥珀酸、松脂酸、海松脂和精油的氧化和逸散，使琥珀中的有效成分能够较好地保持在抽取物中，获得的琥珀制品品质较高；co2超临界萃取是最干净的提取方法，抽取物中不含硝酸盐和有害的重金属，全过程不用有机溶剂，因此抽取物中绝无残留的溶剂物质，产品健康、工艺环保，保证了100%的纯天然性；C02超临界萃取将萃取和分离合二为一，当饱和溶解物的CO2流体进入分离器时，通过改变温度和压力达到萃取的目的，压力固定通过改变温度也同样可以将物质分离开来，反之，将温度固定，通过降低压力使萃取物分离，因此工艺简单容易掌握，而且萃取的速度快，能耗较少，提高了生产效率也降低了费用成本；CO2是一种不活泼的气体，萃取过程中不发生化学反应，且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒、安全性非常好，CO2气体价格便宜，纯度高，容易制取，且在生产中可以重复循环使用，从而有效地降低了成本；③由于琥珀中的疗效成分黏性高易结块，黏附于CO2流体超临界装置上，易造成设备管路堵塞不易清洗，同时使得抽出物的含量及不纯物量不易控制，因此采用在琥珀原料中加入钝性物质一起粉碎、萃取，以防止琥珀中的疗效成分结块，提高了产品的质量，减少了设备维护降低生产成本。④超声波辅助萃取中用乙醇为介质将琥珀萃取分离出黏性树脂混合物，乙醇可再回收，再以CO2超临界萃取，利用压力与温度设定梯度改变，梯度萃取，分段收集琥珀疗效成分的方法，条件设定简单精确。综上所述，本发明一种超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，操作简单，安全可靠，成本低廉，节约能耗，绿色环保，同时获得的琥珀制品纯度高、品质好，琥珀制品适合在制备药品、食品和饮料中加以应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，其技术方案和优点将更加清楚。
[0008]图1为超声波萃取机的结构示意图；
图2为CO2超临界萃取装置结构示意图；
图3为CO2超临界萃取装置中萃取器的压力与温度梯度变化关系图；
图4为CO2超临界萃取装置中第一分离器的压力与温度梯度变化关系图；
图5为CO2超临界萃取装置中第二分离器的压力与温度梯度变化关系图。
【具体实施方式】
[0009]参看图1，一种超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，包括以下步骤:
原料粉碎:采用粉碎机作为粉碎设备，具体是将琥珀原料中加入钝性物质并混合，再通过粉碎机粉碎，获得混料；粉碎时，将琥珀原料粉碎至5-40目，优选10-25目；所述钝性物质选用三硅酸镁、高岭土、硅藻土、滑石粉中的一种或二种以上组合物，加入钝性物质目的是防止后续制程中琥珀中的疗效成分结块或聚集所导致CO2超临界萃取设备堵塞的问题，以获得较好的萃取效果。在所述的粉粹过程中，所述钝性物质同样被粉粹至5-40目，其中钝性物质优选硅藻土，由于硅藻土的主要成份为非晶形的硅化物，也包含了石英、氧化钙、镁、铁、铝等少量原素，且因为硅藻土本身为一种极钝性的物质，几乎不会与作为抽取溶剂的乙醇和超临界CO2作用，亦不会与被抽提材料琥珀作用，特别是不与琥珀中的疗效成分琥珀酸、松脂酸、海松脂和精油发生作用，被抽提之琥珀中的疗效成分的性质不会改变，所以终端琥珀制品品质极佳、治疗效果好，因此硅藻土是一种极佳的抗结块剂。
[0010]超声波萃取获得萃取物:用乙醇作为介质，采用超声波萃取机I对所述混料进行超声波辅助萃取；通过控制超声波萃取机I上设置的第一温度控制器1-1、频率调整器1-2和计时器1-3对超声波辅助萃取过程中的温度、频率和时间参数控制；具体是将混料加入超声波萃取机I中，再注入一定浓度的乙醇，优选乙醇浓度为30-95%，通过第一温度控制器1-1设定萃取温度在10-40°C，优选20-40°C，通过频率调整器1_2设定频率为30-70KHZ，通过计时器1-3设定萃取时间在30-120分钟，萃取完成后，得到乙醇萃取液，将乙醇萃取液取出，回收乙醇获得萃取物，该萃取物中主要包括由琥珀酸、松脂酸、海松脂、精油、钝性物质和杂质组成的混合物。
[0011]CO2超临界萃取:将上述萃取物加入到CO2超临界萃取装置中，设定压力与温度梯度改变，获得抽取物，即抽取琥珀酸、松脂酸、海松脂和精油。其中，参看图2，CO2超临界萃取装置主要包括贮气槽2、冰水机2-l、C02变频高压泵3、变频马达3-1、萃取器4、第一分离器5、第二分离器6、温度计7、第一压力流速调节阀控制器8、第二压力流速调节阀控制器
9、流量计10、液化调节阀控制器11、压力表12、第二温度控制器13、第三温度控制器14、第四温度控制器15、液态CO2插管式钢瓶16、电子计算器17、第一下排放阀门18、第二下排放阀门19，以及高压管路和经第二分离器6之回收管路系统。所述CO2插管式钢瓶16提供35-65巴压力的液态CO2 ;所述贮气槽2贮存来自液态CO2插管式钢瓶16及回收管路系统流回之气态CO2 ;所述液化调节阀控制器11调控所述冰水机2-1流速，将贮气槽2降温以维持压力设定条件，冰水机2-1提供贮气槽2之CO2进入CO2变频高压泵3所需的冰水以及贮气槽2冷却所需之冰水；所述流量计10监控系统CO2流速；所述CO2变频高压泵3藉由变频马达3-1提供之动力压缩CO2以达到设定之超临界液体；所述压力表12显示萃取器4之压力，所述温度计7显示萃取器4之温度以维持CO2为超临界流体；所述萃取器4盛装所述萃取物，超临界CO2流体在此抽取琥珀酸、松脂酸、海松脂和精油；通过所述电子计算器17设定萃取器4、第一分离器5和第二分离器6的压力与温度，具体是利用电子计算器17指令第一压力流速调节阀控制器8调控超临界CO2流体流速使之配合CO2变频高压泵3之变频马达3-1频率以调控萃取器4之压力，利用第二压力流速调节阀控制器9调控超临界CO2流体流速使之配合第一压力流速调节阀控制器8调控的超临界CO2流体流速以调控第一分离器5之压力，第二温度控制器13调控萃取器4之温度，第三温度控制器14调控第一分离器5之温度，第四温度控制器15调控第二分离器6之温度，所述液化调节阀控制器11通过控制冰水机2-1冰水流速调节贮气槽2之温度继而实现对第二分离器6之压力的调控。具体进行CO2超临界萃取步骤如下:将所述萃取物装入萃取器4，然后关闭萃取器4 ;通过电子计算器17指令启动0-50Ηζ的CO2变频高压泵3由贮气槽2中将气态CO2压缩为超临界CO2流体后泵入萃取器4内进行萃取；然后通过以电子计算器17指令第一压力流速调节阀控制器8由0-100%梯度增压，将萃取器4中的压力设定在150~800巴，通过以电子计算器17指令第二温度控制器13设定萃取器4中的温度在20~65°C，萃取器4压力与温度梯度变化关系可按照图1中的变化 关系设定；萃取后的超临界CO2与琥珀的混合流体由萃取器4内经其出口第一压力流速调节阀控制器8后进入第一分离器5、第二分离器6，进行减压分离，通过以电子计算器17指令第二压力流速调节阀控制器9的0-100%梯度流量来控制第一分离器5内压力在50~150 Bar，通过以电子计算器17指令液化调节阀控制器11的0-100%梯度流量来控制第二分离器6的压力在为30?50 Bar，通过以电子计算器17设定第三温度控制器14控制第一分离器5温度在20-50°C，通过以电子计算器17设定第四温度控制器15控制第二分离器6温度在20-40°C，第一分离器5中压力与温度梯度变化关系可按照图4中的变化关系设定，第二分离器6中压力与温度梯度变化关系可按照图5中的变化关系设定；分离后纯净的CO2经液化调节阀控制器11降温流回液态CO2贮气槽2供循环萃取用；在维持系统内压力不变之下，可不定时由第一分离器5的下排放阀门18和第二分离器6的下排放阀门19释出抽取物，抽取物可以是琥珀酸、松脂酸、海松脂或精油，所述钝性物质在制程中是与琥珀混合一起，当琥珀疗效成分抽取出后，这些钝性物质都与琥珀药渣留在萃取器4中，制程结束后可轻易倒出；最后以气相层析仪(Gas Chromatography)检测分析，确认使琥珀内的残余成分抽提完全，最终所获得的琥珀制品纯度为90-99%，把该琥珀制品用于制备药品、食品、饮料。
【权利要求】
1.一种超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是包括以下步骤: (1)将琥珀原料与钝性物质混合后一起加入到粉碎机中粉粹成混料； (2)把混料加入超声波萃取机中，再注入一定浓度的乙醇，设定超声波萃取机的萃取温度、萃取时间和超声波能量频率，进行萃取，萃取完成后得到乙醇萃取液，将乙醇萃取液取出，回收乙醇获取萃取物； (3)将萃取物加入CO2超临界萃取装置中，设定CO2超临界萃取装置中的萃取器的压力与温度梯度条件，进行梯度萃取抽取琥珀酸、松脂酸、海松脂和精油，设定CO2超临界萃取装置中的第一分离器和第二分离器串联中的压力和温度，进行减压分离，不定时由第一分离器与第二分离器的下排放阀门释出抽取物。
2.如权利要求1所述的超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是:所述钝性物质为三硅酸镁、高岭土、硅藻土、滑石粉中的一种或二种以上组合物。
3.如权利要求1所述的超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是:所述琥珀原料经粉碎机粉碎为5-40目。
4.如权利要求1所述的超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是:所述超声波辅助萃取机的萃取温度在10-40°C、萃取时间在30-120分钟、超声波能量频率为30-70KHZ。
5.如权利要求1所述的超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是:所述乙醇浓度为30-95%。
6.如权利要求1所述的超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是:所述设定萃取器的压力与温度梯度条件具体是，通过以电子计算器指令第一压力流速调节阀控制器由0-100%梯度增压，将萃取器中的压力设定在150?800巴，通过以电子计算器指令第二温度控制器设定萃取器中的温度在20?65°C。
7.如权利要求1所述的超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是:所述CO2超临界萃取装置中的第一分离器和第二分离器串联中的压力和温度具体是，通过以电子计算器指令第二压力流速调节阀控制器0-100%梯度流量来控制第一分离器内压力在50?150 Bar，通过以电子计算器指令液化调节阀控制器0-100%梯度流量来控制第二分离器的压力在为30?50 Bar，通过以电子计算器设定第三温度控制器控制第一分离器温度在20-50°C，通过以电子计算器设定第四温度控制器控制第二分离器温度在20-40°C。
8.如权利要求1-7中任一项所述的超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是:所最终获得的琥珀制品的纯度为90-99%。
9.如权利要求8所述的超声波辅助萃取与二氧化碳超临界梯度冲提萃取琥珀中之疗效成分，其特征是:把所述琥珀制品用于制备药品、食品、饮料。
【文档编号】A61K35/10GK103961897SQ201410066623
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】刘继春 申请人:美乔欣生技股份有限公司