专利摘要

本发明公开了一种中草药中挥发油提取及其纤维素综合利用的方法。在制备中药制剂的过程中,干燥植物中的纤维素已成为制约中草药资源化利用的瓶颈，使得传统提取方法需要较长提取时间及复杂的设备。本发明客服现有技术的缺点提供一种中草药中提取挥发油的方法：将含有挥发油的中草药分散在离子液体中，加热至80～100℃，蒸馏5～40分钟，收集获得挥发油。并将提取挥发油后剩余的离子液体-中草药混合液用于制备获得再生纤维素材料、醋酸纤维素或葡萄糖。

权利要求

1.一种中草药中挥发油提取及其纤维素的综合利用的方法，其特征在于：所述的一种中草药中挥发油提取工艺通过包含以下步骤的制备方法得到：将含有挥发油的中草药分散在可溶解纤维素的离子液体中，加热至80～100℃，蒸馏5～40分钟，收集获得挥发油；蒸馏剩余离子液体-中草药混合溶液用于后续的纤维素综合利用。

2.根据权利要求1所述的中草药中挥发油提取及其纤维素的综合利用的方法，其特征在于：所述的含有挥发油的中草药为川芎、花椒、石菖蒲、当归、羌活、肉桂、紫苏、辛夷、白芷、薄荷、香附、肉豆蔻、姜黄、烈香杜鹃、苍术、丁香、连翘、鱼腥草、桉叶、温莪术、山柰和荆芥中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的中草药中挥发油提取及其纤维素的综合利用的方法，其特征在于：所述的可溶解纤维素的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的中草药中挥发油提取及其纤维素的综合利用的方法，其特征在于：所述的含有挥发油的中草药与可溶解纤维素的离子液体的质量比为1:20～1:5。

5.根据权利要求1所述的中草药中挥发油提取及其纤维素的综合利用的方法，其特征在于：所述的后续的纤维素综合利用包括制备再生纤维素、制备醋酸纤维素和制备葡萄糖。

6.根据权利要求5所述的中草药中挥发油提取及其纤维素的综合利用的方法，其特征在于：所述的制备再生纤维素通过包含以下步骤的制备方法得到：将上述蒸馏制备挥发油剩余离子液体-中草药混合溶液冷却至室温，加入纤维素沉淀剂，离心分离得到再生纤维素材料；

所述的纤维素沉淀剂为纯净水、乙醇或丙酮；所述的纤维素沉淀剂与可溶解纤维素的离子液体的的质量比为1:20～1:5；所述的离心分离条件为在6000rpm转速下，离心分离10分钟。

7.根据权利要求5所述的中草药中挥发油提取及其纤维素的综合利用的方法，其特征在于：所述的制备醋酸纤维素通过包含以下步骤的制备方法得到：在上述蒸馏制备挥发油后剩余离子液体-中草药混合溶液中加入乙酸酐，在温度80～100℃，继续纤维素乙酰化反应1～2小时后，冷却至室温，加入醋酸纤维素沉淀剂，离心分离得到醋酸纤维素；

所用的乙酸酐与中草药的质量比为5:1～3:1；所述的醋酸纤维素沉淀剂为纯净水或异丙醇；所用的醋酸纤维素沉淀剂与可溶解纤维素的离子液体的质量比为1:20～1:5；所述的离心分离条件为在6000rpm转速下，离心分离10分钟。

8.根据权利要求5所述的中草药中挥发油提取及其纤维素的综合利用的方法，其特征在于：所述的制备葡萄糖的方法具体步骤如下：在上述蒸馏制备挥发油后剩余离子液体-中草药混合溶液中加入催化剂，在温度80～100℃下，继续纤维素水解反应0.5～2小时后，冷却至室温。加入葡萄糖沉淀剂，离心分离得到葡萄糖；

所述的催化剂为盐酸、硝酸或硫酸中的一种；所用催化剂与中草药的质量比为1:50～1:10；所述的葡萄糖沉淀剂为异丙醇；所用的葡萄糖沉淀剂与可溶解纤维素的离子液体的质量比为1:20～1:5；所述的离心分离条件为在6000rpm转速下，离心分离10分钟。

说明书

技术领域

本发明涉及一种中草药成分提取和利用方法，特别涉及一种中草药中挥发油提取及其纤维素综合利用的方法。

背景技术

中药材中植物药占80%以上,很多植物药所含的挥发油成分，具有广泛生物活性，临床上主要用于止咳、平喘、发汗及祛痰等。挥发油主要存在于植物的根、茎、叶、花或果实的细胞中，由于植物细胞壁的主要成分为纤维素，其物理化学性质稳定、结构复杂、具有较高的结晶度以及分子间与分子内氢键,使其难以熔融,也很难溶于水及其它大部分有机溶剂，导致溶剂和反应试剂对纤维素的可及度很低。在制备中药制剂的过程中,干燥植物中的纤维素已成为制约中草药资源化利用的瓶颈，导致水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸提法和超临界流体萃取技术等挥发油传统提取方法需要较长提取时间及复杂的设备。此外，中药材提取挥发油成分后，其主要成分并具有广泛工业用途的纤维素被当成药渣处理。从而限制了中药产业的发展，因此必须发展新的技术来替代传统的工艺。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点和不足，提供一种中草药中挥发油提取及其纤维素综合利用的方法，该方法通过采用离子液体溶解含有挥发油的中草药，用于中草药中挥发油成分的快速高效提取；也可经过对离子液体中溶解的纤维素进行系列物理化学转化利用方式，用于制备再生纤维素材料、醋酸纤维素以及葡萄糖。

本发明所述的一种中草药中挥发油提取工艺包含以下具体步骤：

将含有挥发油的中草药分散在可溶解纤维素的离子液体中，加热至80～100℃，蒸馏5～40分钟，收集获得挥发油。蒸馏剩余离子液体-中草药混合溶液用于后续的纤维素综合利用。

所述的含有挥发油的中草药为川芎、花椒、石菖蒲、当归、羌活、肉桂、紫苏、辛夷、白芷、薄荷、香附、肉豆蔻、姜黄、烈香杜鹃、苍术、丁香、连翘、鱼腥草、桉叶、温莪术、山柰和荆芥中的一种或两种以上；

所述的可溶解纤维素的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐中的一种或两种以上；

所述的含有挥发油的中草药与可溶解纤维素的离子液体的质量比为1:20～1:5；

所述的中草药中挥发油提取后纤维素综合利用包括制备再生纤维素、制备醋酸纤维素和制备葡萄糖。

所述的中草药中挥发油提取后制备再生纤维素的方法具体步骤如下：

将上述蒸馏制备挥发油剩余离子液体-中草药混合溶液冷却至室温，加入纤维素沉淀剂，离心分离得到再生纤维素材料。

所述的纤维素沉淀剂为纯净水、乙醇或丙酮；

所述的纤维素沉淀剂与可溶解纤维素的离子液体的的质量比为1:20～1:5；

所述的离心分离条件为在6000rpm转速下，离心分离10分钟。

所述的中草药中挥发油提取后制备醋酸纤维素的方法具体步骤如下：

在上述蒸馏制备挥发油后剩余离子液体-中草药混合溶液中加入乙酸酐，在温度80～100℃，继续纤维素乙酰化反应1～2小时后，冷却至室温，加入醋酸纤维素沉淀剂，离心分离得到醋酸纤维素。

所用的乙酸酐与中草药的质量比为5:1～3:1；

所述的醋酸纤维素沉淀剂为纯净水或异丙醇；

所用的醋酸纤维素沉淀剂与可溶解纤维素的离子液体的质量比为1:20～1:5；

所述的离心分离条件为在6000rpm转速下，离心分离10分钟。

所述的中草药中挥发油提取后制备葡萄糖的方法具体步骤如下：

在上述蒸馏制备挥发油后剩余离子液体-中草药混合溶液中加入催化剂，在温度80～100℃下，继续纤维素水解反应0.5～2小时后，冷却至室温。加入葡萄糖沉淀剂，离心分离得到葡萄糖。

所述的催化剂为盐酸、硝酸或硫酸中的一种；

所用催化剂与中草药的质量比为1:50～1:10；

所述的葡萄糖沉淀剂为异丙醇；

所用的葡萄糖沉淀剂与可溶解纤维素的离子液体的质量比为1:20～1:5；

所述的离心分离条件为在6000rpm转速下，离心分离10分钟。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明以不挥发、溶解能力强、易回收的绿色溶剂离子液体为溶剂，加热溶解中草药，具有提取时间短及操作温度低等优点，避免了其中有效成分的破坏或分解。本发明首先用于中草药中挥发油成分的快速高效提取。其次，经过对离子液体中溶解的纤维素进行系列物理化学转化利用方式，用于制备再生纤维素材料、醋酸纤维素以及葡萄糖。在制备中药制剂及中草药资源化利用等领域有广泛的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（见表1），其质量比为1:20，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度100℃，恒温蒸馏时间5分钟。中草药中的挥发油含量如表1所示（ml/g，%)。

表1中草药中提取获得的挥发油的含量（ml/g，%)

发明方法制备的中草药挥发油含量采用2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法进行测定。

表1结果表明，以表1中不挥发的离子液体为提取剂，在较短时间挥发油的回收率达到100％。

实施例2

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表2），其质量比为1:10，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度90℃，并在此温度下恒温蒸馏时间15分钟。中草药中的挥发油含量如表2所示（ml/g，%)。

表2中草药中提取获得的挥发油的含量（ml/g，%)

发明方法制备的中草药挥发油含量采用2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法进行测定。

表2结果表明，以表2中不挥发的离子液体为提取剂，在较短时间挥发油的回收率达到100％。

实施例3

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表3），其质量比为1:5，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用微波加热温度至80℃，并在此温度下恒温蒸馏时间40分钟。中草药中的挥发油含量如表3所示（ml/g，%)。

表3中草药中提取获得的挥发油的含量（ml/g，%)

发明方法制备的中草药挥发油含量采用2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法进行测定。

表3结果表明，以不挥发的离子液体为提取剂，在较短时间挥发油的回收率达到100％。

实施例4

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表4），其质量比为1:5，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用微波加热温度至80℃，并在此温度下恒温蒸馏时间40分钟，蒸出挥发油后。中草药与离子液体的混合溶液冷却至室温，加入纯净水为纤维素沉淀剂。纯净水与离子液体的质量比为1:5，中草药中的纤维素含量如表4所示（g/g，%)。

表4中草药中制备获得的纤维素的含量（g/g，%)

纤维素含量按照国家标准（GB/T2677.10-1995）进行测定。

表4结果表明，以不挥发的离子液体为提取剂，可以回收中草药中的纤维素。

实施例5

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表5），其质量比为1:10，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度至90℃，并在此温度下恒温蒸馏时间15分钟，蒸出挥发油后。中草药与离子液体的混合溶液冷却至室温，加入乙醇为纤维素沉淀剂。乙醇与离子液体的质量比为1:10，中草药中的纤维素含量如表5所示（g/g，%)。

表5中草药中制备获得的纤维素的含量（g/g，%)

纤维素含量按照国家标准（GB/T2677.10-1995）进行测定。

表5结果表明，以不挥发的离子液体为提取剂，可以回收中草药中的纤维素。

实施例6

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表6），其质量比为1:20，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度至100℃，并在此温度下恒温蒸馏时间5分钟，蒸出挥发油后。中草药与离子液体的混合溶液冷却至室温，加入丙酮为纤维素沉淀剂。丙酮与离子液体的质量比为1:20，中草药中纤维素的聚合度如表6所示。

表6中草药中纤维素的聚合度的测定

纤维素的聚合度依照国家标准（GB5888-1986）进行测定。

表6结果表明，以不挥发的离子液体为提取剂，回收中草药中的纤维素具有理想的聚合度。

实施例7

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表7），其质量比为1:10，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度至90℃，并在此温度下恒温蒸馏时间15分钟，蒸出挥发油后。中草药与离子液体的混合溶液加入乙酸酐，乙酸酐与中草药的质量比为3:1，继续在温度80℃下，纤维素乙酰化反应2小时后，冷却至室温，加入纯净水沉淀剂。所用的纯净水与离子液体的质量比为1:5。中草药中的纤维素加工为醋酸纤维素，醋酸纤维素含量如表7所示（g/g，%)。

表7中草药中制备获得的醋酸纤维素的含量（g/g，%)

醋酸纤维素含量的测定按照离心得到沉淀/中药量换算为百分率获得。

表7结果表明，以不挥发的离子液体为反应溶剂，可以将中草药中的纤维素加工为醋酸纤维素，并且具有较高的回收率。

实施例8

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表8），其质量比为1:20，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度至100℃，并在此温度下恒温蒸馏时间15分钟，蒸出挥发油后。中草药与离子液体的混合溶液加入乙酸酐，乙酸酐与中草药的质量比为4:1，继续在温度90℃下，纤维素乙酰化反应1小时后，冷却至室温，加入异丙醇沉淀剂。所用的异丙醇与离子液体的质量比为1:10。中草药中的纤维素加工为醋酸纤维素，其取代度如表8所示。

表8中草药中的纤维素加工为醋酸纤维素的取代度

醋酸纤维的取代度(DS)按照国际标准（ISO1597-1975(E)）进行测定。

表8结果表明，以不挥发的离子液体为反应溶剂，可以将中草药中的纤维素加工为醋酸纤维素，并且具有较高的乙酰取代率。

实施例9

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表9），其质量比为1:20，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度至100℃，并在此温度下恒温蒸馏时间15分钟，蒸出挥发油后。中草药与离子液体的混合溶液加入乙酸酐，乙酸酐与中草药的质量比为3:1，继续在温度100℃下，纤维素乙酰化反应1小时后，冷却至室温，加入异丙醇沉淀剂。所用的异丙醇与离子液体的质量比为1:10。中草药中的纤维素加工为醋酸纤维素，其聚合度如表9所示。

表9中草药中的纤维素加工为醋酸纤维素的聚合度

醋酸纤维的聚合度(DP)以二氯甲烷/甲醇为溶剂，依照国家标准（GB5888-1986）进行测定。

表9结果表明，以不挥发的离子液体为反应溶剂，可以将中草药中的纤维素加工为醋酸纤维素，并且具有良好的聚合度。

实施例10

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表10），其质量比为1:20，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度至100℃，并在此温度下恒温蒸馏时间15分钟，蒸出挥发油后。中草药与离子液体的混合溶液加入盐酸，盐酸与中草药的质量比为1:50，继续在温度100℃下，纤维素水解反应2小时后，冷却至室温。加入异丙醇沉淀葡萄糖，所用的异丙醇与离子液体的质量比为1:20。中草药中的纤维素水解为葡萄糖，其含量如表10所示（g/g，%)。

表10中草药中的纤维素水解为葡萄糖后所占总量的百分比（g/g，%)

葡萄糖含量依照国家标准（GB/T20885-2007）进行测定。

表10结果表明，以不挥发的离子液体为反应溶剂，可以将中草药中的纤维素水解为葡萄糖，并且具有较高的回收率。

实施例11

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表11），其质量比为1:10，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度至90℃，并在此温度下恒温蒸馏时间15分钟，蒸出挥发油后。中草药与离子液体的混合溶液加入硝酸，硝酸与中草药的质量比为1:20，继续在温度90℃下，纤维素水解反应2小时后，冷却至室温。加入异丙醇沉淀葡萄糖，所用的异丙醇与离子液体的质量比为1:10。中草药中的纤维素水解为葡萄糖，其含量如表11所示（g/g，%)。

表11中草药中的纤维素水解为葡萄糖后所占总量的百分比（g/g，%)

葡萄糖含量依照国家标准（GB/T20885-2007）进行测定。

表11结果表明，以不挥发的离子液体为反应溶剂，可以将中草药中的纤维素水解为葡萄糖，并且具有较高的回收率。

实施例12

在圆底烧瓶中，加入中草药与离子液体（如表12），其质量比为1:20，提取装置按照2010版《中国药典》附录XD挥发油测定法的规定，用电热套加热温度至80℃，并在此温度下恒温蒸馏时间40分钟，蒸出挥发油后。中草药与离子液体的混合溶液加入硫酸，硫酸与中草药的质量比为1:10，继续在温度80℃下，纤维素水解反应0.5小时后，冷却至室温。加入异丙醇沉淀葡萄糖，所用的异丙醇与离子液体的质量比为1:5。中草药中的纤维素水解为葡萄糖，其含量如表12所示（g/g，%)。

表12中草药中的纤维素水解为葡萄糖后所占总量的百分比（g/g，%)

葡萄糖含量依照国家标准（GB/T20885-2007）。

表12结果表明，以不挥发的离子液体为反应溶剂，可以将中草药中的纤维素水解为葡萄糖，并且具有较高的回收率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

一种中草药中挥发油提取及其纤维素的综合利用的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。