CN106987316A - 一种具有抑菌活性的紫檀精油的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抑菌活性的紫檀精油的制备方法。制备步骤如下：采用低温气爆技术将紫檀破壁粉碎，然后用亚临界流体萃取紫檀粗油，再经过冷冻分离和分子蒸馏纯化，组分的后莫紫檀素的含量>50%并且具有抑制肺炎克雷伯氏菌、白色念珠菌和枯草芽孢杆菌，即为所述的紫檀精油。本产品具有紫檀特有香气且具有抑菌活性，可以用于护肤、美容等精细化利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有抑菌活性的紫檀精油的制备方法，属于植物油提取、分离和应用领域。
背景技术
大果紫檀（Pterocarpus macrocarpus），为蝶形花科紫檀属植物，别名青龙木，蔷薇木，赤檀、黄柏木、羽叶檀等[1]。紫檀原产地在印度、印度尼西亚、菲律宾、缅甸等国家，我国云南、广东、广西也有分布。紫檀木是上等的木材，是制作红木家具及工艺品的重要原料。紫檀还具有药用价值，《本草纲目》第三十四卷计载：“紫檀-咸，微寒，无毒辣，能和营气消肿毒。可用此锯末煎水涂沫患处，且有舒经活血、促进血液循环及降压功效”[2]。Khan等[3]研究表明紫檀的叶、根和茎的不同极性溶剂提取部位表现广泛的抑菌活性，其中正丁醇和甲醇提取部位抑菌活性较好。Ragasa等[4]采用硅胶柱色谱从紫檀叶的乙酸乙酯提取物中分离得到黑麦草内酯和灯油藤烯醇，这两种化合物的混合物对白色念珠菌、黑曲霉、大肠杆菌和绿浓杆菌具有良好的抑菌作用。由于紫檀品种、树龄和产区的不同，紫檀木价格差异极大，市场上以假乱真的现象也十分严重，因此紫檀树种的识别鉴定非常重要，GC-MS是分析组织成分最快速的方法，刘顺治[5]采用GC-MS检测了大果紫檀苯醇、甲醇和乙酸乙酯提取物的化学成分，其中苯醇提取物检测到15种化合物，甲醇11种，乙酸乙酯15种，主要为醇类化合物、萘类化合物和蒽类化合物。石江涛等[6]采用GC-MS分析了大果紫檀和鸟足紫檀挥发油主要成分为八氢-4a,8-四甲基-2-萘甲醇、十氢-4a-三甲基-8-亚甲基-2-萘甲醇和6a,11a-二氢-3,9-二甲氧基-6H-二苯并呋喃。本专利采用亚临界流体萃取，经过冷冻分离和分子蒸馏技术获得具有抑菌活性的紫檀精油，为紫檀家具制作过程中剩余物的精细化利用提供利用途径。
发明内容
为实现上述目的，发明了一种具有抑菌活性的紫檀精油的制备方法，其特征在于由以下步骤组成：
为实现上述目的，发明了一种具有抑菌活性的紫檀精油的制备方法，其特征在于由以下步骤组成：
第一步 原料预处理
紫檀木材，采用低温气爆进行破碎，施压气压为0.6~0.8MPa、钻头进给速度为0.3~0.4m/s、钻头直径为8~10mm，破碎成紫檀粉末;
第二步 紫檀粗油的亚临界流体萃取
将第一步的紫檀粉末，装入200目的滤袋中，置于萃取罐中，加盖拧紧螺丝，使用真空泵将萃取系统压降至0.01MPa，采用热循环水将萃取系统加热至30~50℃，然后将液态溶剂从溶剂罐导入到萃取罐中，其间采用计量罐控制液料比为1:3~1:5(g:mL)，控制萃取时间30~60min，萃取结束后，进行溶剂与物料分离，开启压缩机进行溶剂回收，提取次数3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到紫檀粗油，得率为1.95~2.12%；
第三步 紫檀粗油的精制
将第二步得到的紫檀粗油，按质量体积比1:20~1:50 g/mL，加入甲醇或无水乙醇，于-18～-20℃下静置15~24h，过滤，得到滤液，重复3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到精制紫檀油；
第四步
将精制的紫檀油进行短程分子蒸馏，蒸馏温度50~120℃、真空度40~80 mbar、流量0.5～1.5ml/ml、刮膜转速60~300 r/min，冷却温度-10~0℃，轻组分即为紫檀精油，收率为59.5～67.9%;
第五步 抑菌活性
将第四步得到的紫檀精油进行抑制肺炎克雷伯氏菌、白色念珠菌和枯草芽孢杆菌的活性研究，其中对肺炎克雷伯氏菌的抑菌圏直径13.3-16.7mm，MIC和MBC值为0.78 mg/mL和1.56mg/mL；对白色念珠菌的抑菌圏直径12.5-17.8 mm，MIC和MBC值为1.56 mg/mL和3.13mg/mL；对枯草芽孢杆菌13.3-18.5 mm，MIC和MBC值为0.39mg/mL和1.56 mg/mL。
本专利第二步中的液态溶剂选自丙烷、丁烷、异丁烷、二甲醚和乙醚中的一种或几种。
本专利紫檀精油中后莫紫檀素的含量>50%且具有抑制肺炎克雷伯氏菌、白色念珠菌和枯草芽孢杆菌的活性。
本发明的有益效果：
本发明所提供的一种具有抑菌活性的紫檀精油的制备方法，还具有以下特点：
（1）本发明采用低温气爆预处理和亚临界流体萃取等技术，可以大大地提高提取得率；
（2）本发明采用分子蒸馏技术，可以有效除去粗油中不具有抑菌活性的物质；
（3）本发明工艺操作简单，易实施，产品纯度高；
（4）本产品在保留紫檀精油原有的香气特征，并具有高效抑菌活性，可以用于护肤、美容等精细化利用。
附图说明
图1 紫檀精油的总离子流图。
具体实施方式
以下实施例为本发明的一些举例，不应被看做是对本发明的限定。
实施例1 低温气爆预处理
紫檀木材，采用低温气爆进行破碎，施压气压为0.6~0.8MPa、钻头进给速度为0.3~0.4m/s、钻头直径为8~10mm，破碎成紫檀粉末。
实施例2 亚临界流体萃取
将紫檀粉末装入200目的滤袋中，置于萃取罐中，加盖拧紧螺丝，使用真空泵将萃取系统压降至0.01MPa，采用热循环水将萃取系统加热至30~50℃，然后将丁烷从溶剂罐导入到萃取罐中，其间采用计量罐控制液料比为1:3~1:5(g:mL)，控制萃取时间30~60min，萃取结束后，进行溶剂与物料分离，开启压缩机进行溶剂回收，提取次数3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到紫檀粗油，得率为1.95~2.12%。
实施例3 亚临界流体萃取
将紫檀粉末装入200目的滤袋中，置于萃取罐中，加盖拧紧螺丝，使用真空泵将萃取系统压降至0.01MPa，采用热循环水将萃取系统加热至30~50℃，然后将丙烷从溶剂罐导入到萃取罐中，其间采用计量罐控制液料比为1:3~1:5(g:mL)，控制萃取时间30~60min，萃取结束后，进行溶剂与物料分离，开启压缩机进行溶剂回收，提取次数3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到紫檀粗油，得率为1.95~2.12%。
实施例4亚临界流体萃取
将紫檀粉末装入200目的滤袋中，置于萃取罐中，加盖拧紧螺丝，使用真空泵将萃取系统压降至0.01MPa，采用热循环水将萃取系统加热至30~50℃，然后将异丁烷从溶剂罐导入到萃取罐中，其间采用计量罐控制液料比为1:3~1:5(g:mL)，控制萃取时间30~60min，萃取结束后，进行溶剂与物料分离，开启压缩机进行溶剂回收，提取次数3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到紫檀粗油，得率为1.95~2.12%。
实施例5 亚临界流体萃取
将紫檀粉末装入200目的滤袋中，置于萃取罐中，加盖拧紧螺丝，使用真空泵将萃取系统压降至0.01MPa，采用热循环水将萃取系统加热至30~50℃，然后将二甲醚从溶剂罐导入到萃取罐中，其间采用计量罐控制液料比为1:3~1:5(g:mL)，控制萃取时间30~60min，萃取结束后，进行溶剂与物料分离，开启压缩机进行溶剂回收，提取次数3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到紫檀粗油，得率为1.95~2.12%。
实施例6 亚临界流体萃取
将紫檀粉末装入200目的滤袋中，置于萃取罐中，加盖拧紧螺丝，使用真空泵将萃取系统压降至0.01MPa，采用热循环水将萃取系统加热至30~50℃，然后将乙醚从溶剂罐导入到萃取罐中，其间采用计量罐控制液料比为1:3~1:5(g:mL)，控制萃取时间30~60min，萃取结束后，进行溶剂与物料分离，开启压缩机进行溶剂回收，提取次数3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到紫檀粗油，得率为1.95~2.12%。
实施例7 紫檀精油精制
将紫檀粗油，按质量体积比1:20~1:50 g/mL，加入甲醇或无水乙醇，于-18～-20℃下静置15~24h，过滤，得到滤液，重复3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到精制紫檀油；将精制的紫檀油进行短程分子蒸馏，蒸馏温度50~120℃、真空度40~80 mbar、流量0.5～1.5ml/ml、刮膜转速60~300 r/min，冷却温度-10~0℃，轻组分即为紫檀精油，收率为59.5～67.9%，经GC分析，附图1，后莫紫檀素含量在50%以上。
实施例8 紫檀精油的抑菌活性
抑菌圏直径的测定：取100μL菌悬液涂布于平板培养基，用无菌镊子将牛津杯置于含菌培养基上，添加200μL的紫檀精油样品，每个样品浓度做3个平行测试，然后置于37℃培养箱恒温培养16～24h后观察各个样品的抑菌效果，采用十字交叉法测量抑菌圏直径；
最小抑菌浓度（MIC）及最低杀菌浓度（MBC）的测定：配制紫檀精油样品溶液浓度为50、25、12.50、6.25、3.13、1.56、0.78、0.39、0.20 mg/mL的培养基试管，向各试管中添加菌悬液50μL，将试管溶液放置恒温恒湿培养箱内，37℃培养16～24h后观察结果，根据试管的浑浊现象确定紫檀精油的MIC值，每种样品做3个平行测试；在MIC测定基础上，选取无细菌生长的试管溶液，取200μL涂布于平板培养基上，放置37℃恒湿恒湿培养箱内，16～24h后观察结果，无细菌生长的紫檀精油浓度为MBC值；
紫檀精油对肺炎克雷伯氏菌、白色念珠菌和枯草芽孢杆菌具有高效的抑菌效果，紫檀精油对肺炎克雷伯氏菌的抑菌圏直径13.3-16.7mm，MIC和MBC值为0.78 mg/mL和1.56mg/mL；紫檀精油对白色念珠菌的抑菌圏直径12.5-17.8 mm，MIC和MBC值为1.56 mg/mL和3.13mg/mL；紫檀精油对枯草芽孢杆菌13.3-18.5 mm，MIC和MBC值为0.39mg/mL和1.56 mg/mL。
Claims (3)
1.一种具有抑菌活性的紫檀精油的制备方法，其特征在于由以下步骤组成：
第一步 原料预处理
紫檀木材，采用低温气爆进行破碎，施压气压为0.6~0.8MPa、钻头进给速度为0.3~0.4m/s、钻头直径为8~10mm，破碎成紫檀粉末;
第二步 紫檀粗油的亚临界流体萃取
将第一步的紫檀粉末，装入200目的滤袋中，置于萃取罐中，加盖拧紧螺丝，使用真空泵将萃取系统压降至0.01MPa，采用热循环水将萃取系统加热至30~50℃，然后将液态溶剂从溶剂罐导入到萃取罐中，其间采用计量罐控制液料比为1:3~1:5(g:mL)，控制萃取时间30~60min，萃取结束后，进行溶剂与物料分离，开启压缩机进行溶剂回收，提取次数3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到紫檀粗油，得率为1.95~2.12%；
第三步 紫檀粗油的精制
将第二步得到的紫檀粗油，按质量体积比1:20~1:50 g/mL，加入甲醇或无水乙醇，于-18～-20℃下静置15~24h，过滤，得到滤液，重复3次，溶剂回收完全后，合并3次提取物，得到精制紫檀油；
第四步
将精制的紫檀油进行短程分子蒸馏，蒸馏温度50~120℃、真空度40~80 mbar、流量0.5～1.5ml/ml、刮膜转速60~300 r/min，冷却温度-10~0℃，轻组分即为紫檀精油，收率为59.5～67.9%;
第五步 抑菌活性
将第四步得到的紫檀精油进行抑制肺炎克雷伯氏菌、白色念珠菌和枯草芽孢杆菌的活性研究，其中对肺炎克雷伯氏菌的抑菌圏直径13.3-16.7mm，MIC和MBC值为0.78 mg/mL和1.56mg/mL；对白色念珠菌的抑菌圏直径12.5-17.8 mm，MIC和MBC值为1.56 mg/mL和3.13mg/mL；对枯草芽孢杆菌13.3-18.5 mm，MIC和MBC值为0.39mg/mL和1.56 mg/mL。
2.根据权利要求1所述的一种具有抑菌活性的紫檀精油的制备方法，其特征在于第二步中的液态溶剂选自丙烷、丁烷、异丁烷、二甲醚和乙醚中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种具有抑菌活性的紫檀精油的制备方法，其特征在于紫檀精油中后莫紫檀素的含量>50%且具有抑制肺炎克雷伯氏菌、白色念珠菌和枯草芽孢杆菌的活性。
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