全 文 ：　　　　 天然产物研究与开发　 　　　　　
Vo1.14　No.2 NATURAL PRODUCT RESEARCH AND DEVELOPMENT　 　　　
　
　
　
　
收稿日期:2001-12-11　　修回日期:2002-01-15
＊国家自然科学基金资助项目(29872060)The Project Supported by
NSFC(29872060)
＊＊通讯联系人(Corresponding author)
柠檬醛分子蒸馏纯化新工艺与
毛叶木姜子果油成分分析＊
王发松1 　黄世亮1 　胡海燕1 　黄巧娟1 　杨得坡1＊＊　朱宝璋2 　刘　华2
(1.中山大学生命科学学院药学系　广州　510275;
2.广州汉维冷气机电工程有限公司　广州　510500)
摘　要　利用分子蒸馏技术对毛叶木姜子果挥发油中所含柠檬醛进行了分离纯化工艺的研究。结果所
得到的柠檬醛的纯度达到了 95%,产率为 53%(柠檬醛/毛叶木姜子果油), 柠檬醛的损失率仅为 15%。
从而表明 ,分子蒸馏这一现代分离技术在从毛叶木姜子果油中分离天然柠檬醛方面具有一定的可行性
和工业化前景。
关键词　分子蒸馏;毛叶木姜子;柠檬醛;化学成分
　　分子蒸馏(Molecular Distillation ,简称MD)技术
是国际上一种新型的用于液—液分离或精制的高新
技术 ,在国外已得到较多应用 ,生产了 150 多种产
品。与常规分离提纯技术(如常规蒸馏)相比 ,分子
蒸馏具有浓缩效率高 、质量稳定可靠 、操作易规范化
等优点[ 1 ～ 6] ,非常适合工业化大生产。国内从 20世
纪 80年代后期开始引进该技术 ,并在 90年代后期 ,
在少数食品添加剂或香料上实现了工业化 ,如维生
素 E和卵磷脂等。
毛叶木姜子(Li tsea moll is Hemsl.)属樟科木姜
子属小乔木 ,干燥成熟果实在我国湖北西部等地作
“荜澄茄”入药 。通过文献报道[ 7～ 8]和研究发现 ,该
植物果实挥发油与重要的香精和工业原料———柠檬
醛的天然资源山苍子果实挥发油的化学组成相似 ,
主要成分均为柠檬醛 。因此 ,我们采用现代先进的
分子蒸馏技术开展了从毛叶木姜子果油中分离纯化
柠檬醛的工艺研究 ,这项工作对促进野生植物资源
的综合开发和天然柠檬醛的分离纯化研究具有一定
的实际价值。
1　材料与方法
1.1　实验材料与挥发油的提取
实验用毛叶木姜子果于八月采自湖北巴东 ,阴
干粉碎后用水蒸气蒸馏法提取挥发油。挥发油淡黄
色 ,透明 , 香气浓郁宜人 , 出油率 8.5%(V/W),
n
20
D 1.4758。
1.2　分子蒸馏装置与分段蒸馏
分子蒸馏装置为“Hand Way MD-S80型”(广州
汉维机电股份有限公司生产)。分段蒸馏如下:
(1)原料:毛叶木姜子果挥发油:温度 25 ℃,压
力 150 Pa ,刮膜蒸馏转速 200 ～ 230 r/min ,物料流量
2滴/ s ,冷却水温度-5 ℃。共蒸馏两次 。结果馏出
物为近无色高挥发性油状物(以下称为“馏出物
A”),经薄层色谱检测 ,柠檬醛斑点相对很小 ,表明
其含量较低 。
(2)原料:(1)中的残留物;温度 35 ℃,压力 150
Pa ,刮膜蒸馏转速 230 ～ 250 r/min ,物料流量 2滴/
s ,冷却水温度 -1 ℃。共蒸馏两次 。结果馏出物
(以下称为“馏出物 B”)颜色仅稍带黄色 ,而残留物
为黄色 。
(3)原料:(2)中的残留物;温度 45 ℃,压力 200
Pa ,刮膜蒸馏转速 270 ～ 300 r/min ,物料流量 2滴/
s ,冷却水温度 2 ℃。共蒸馏两次。结果馏出物(以
下称为“馏出物 C”)颜色为淡黄色 ,而残留物变为黄
绿色。
(4)原料:(3)中的残留物;温度 55 ℃,压力 200
Pa ,刮膜蒸馏转速 270 ～ 310 r/min ,物料流量 2滴/
s ,冷却水温度 17 ℃。共蒸馏两次。结果馏出物(以
下称为“馏出物 D”)颜色为浅黄色 ,而残留物的气味
刺鼻 ,颜色变为棕黄色 ,常温近固体。
(5)原料:(4)中的残留物;温度 100 ℃,压力 75
Pa ,刮膜蒸馏转速 270 ～ 310 r/min ,物料流量 1 ～ 2
滴/ s ,冷却水温度 21 ℃。结果馏出物(以下称为“馏
出物 E”)颜色为檬黄色 ,常温近固体 ,残留物常温下
55
DOI :10.16333/j.1001-6880.2002.02.016
为棕褐色固体。
1.3　挥发油及各馏分的化学成分分析
挥发油及各馏分的化学成分分析在美国 Finni-
gan Voyager GC-MS仪上进行 ,色谱柱 SE-54(30 m
×0.25×0.25 μm)。载气为氦气 ,流速 1 m l/min。
柱初温 60 ℃(1 min), 程序升温 10 ℃/min ,终温
280 ℃(1 min)。电离方式EI ,电离能 70 eV;离子源
温度 220 ℃,扫描范围35 ～ 450 u。标准谱库为美国
N IS T 和 LIBTX 谱库 。相对含量的确定为面积归
一化法。
2　结果与讨论
2.1　毛叶木姜子果挥发油的化学组成
从毛叶木姜子果挥发油中共分离和鉴定了 15
个化合物的结构和相对含量 ,其中 11种为挥发性较
高的单萜及其含氧化合物 ,占总组分相对含量的
95.57%,有两种为倍半萜及其含氧化合物 ,仅占
2.15%。另外 ,该挥发油中含醛量高达 67.22%。
挥发油中主要成分为柠檬醛(65.24%)和柠檬烯
(20.82%)。
毛叶木姜子果油中含有丰富的柠檬醛 ,其含量
可与天然柠檬醛的重要来源植物———山苍子果实相
当[ 3] 。毛叶木姜子在我国分布较广 ,产量非常丰
富 ,尤其是雌树结实率很高 ,而且果实的含油量也非
常高(可高达 8.5%左右)。因此 ,毛叶木姜子果挥
发油可作为重要的天然香料和工业原料 ———柠檬醛
的又一较好资源 。
2.2　各馏分的化学组成分析结果
经检测分析 ,馏出物 A 中主要为柠檬烯等低沸
点组分 ,柠檬醛含量较低 。馏出物 B 、C 、D 、E 中主要
为柠檬醛(顺式柠檬醛和反式柠檬醛)。经面积归一
化法计算 ,馏出物B 、C 、D 、E中柠檬醛的总相对含量
分别为 84.55%、96.23%、88.56%、5.73%。
通过这一分析结果可以看出 ,馏出物 C 中柠檬
醛的含量能高达 95%以上 ,已达到市售天然的柠檬
醛香精的含量标准 。因此 ,馏出物 C 所对应的分子
蒸馏条件可能是从毛叶木姜子果挥发油中纯化柠檬
醛的最优条件。
2.3　分子蒸馏工艺
根据对毛叶木姜子果油进行的分段分子蒸馏及
GC-MS 分析结果 ,可以考虑如下蒸馏工艺 ,即在第
一步蒸馏中减慢物料流量或增加蒸馏次数 ,以尽可
能地除去柠檬烯等单萜烯类杂质 ,然后第二步采用
“馏出物 C”的蒸馏条件进行蒸馏。
为此 , 研究中又按以上结果的指导下进行了
100 ml毛叶木姜子果油的分子蒸馏 ,并对蒸馏结果
用 GC-MS技术进行了检测分析。结果所得到的柠
檬醛的纯度达到了 95%,产率为 53%(柠檬醛/毛叶
木姜子果油),柠檬醛的损失率仅为 15%,该分子蒸
馏工艺如图 1所示 。
图 1　从毛叶木姜子果油中纯化柠檬醛的分子蒸馏工艺
Fig.1 　Molecular distillation technics o f purifying citral
from oil of fruits of L itsea mollis
另一方面 ,在利用分子蒸馏分离柠檬醛的过程
中 ,避免了高温 、与空气接触和因使用溶剂等引入新
的杂质。在资源方面 ,毛叶木姜子果野生资源非常
丰富 ,且挥发油含量很高(8.5%左右),油中的柠檬
醛含量也高(65%～ 70%)。因此 ,分子蒸馏这一现
代分离技术在从毛叶木姜子果油中分离天然柠檬醛
方面具有一定的可行性和工业化前景 。
参考文献
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植物精油的研究.植物学 , 1975 , 17(1):35 ～ 44
MOLECULAR DISTILLATION PURIFYING TECHNICS OF CITRAL
FROM ESSENTIAL OIL OF FRUITS OF LITSEA MOLLIS
AND ITS CHEMICAL CONSTITUENTS ANALYSIS
WANG Fa-song1 ,HUANG Shi-liang1 ,HU Hai-yan1 ,HUANG Qiao-juan1
YANG De-po1 ,ZHU Bao-zhang2 , LIU Hua2
(1.Department of phamarcy , Zhongshan University , Guangzhou　510275 , China
2.Guangzhou Handway AC & ELECTRIC Co , Ltd , Guangzhou　510500 , China)
Abstract　The isolation and purif ication of cit ral from essential oil of fruits of Li tsea mol lis have been studied by
means of molecular distillat ion technique , and their chemical const ituents analysis have been done by GC-MS
technique.As a result , the content of cit ral has been reached 95%, its producing rate reached 53%, and i ts losing
rate has been only 15%.It showed that molecular distillat ion technique w ould be a certain feasibility and a cer-
tain industrialized foreg round for isolating natural cit ral f rom essential oil of f ruits of Litsea mol lis.
Key words　molecular distillation;Li tsea moll is;essent ial oil;chemical constituent
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57Vo1.14　No.2 王发松等:柠檬醛分子蒸馏纯化新工艺与毛叶木姜子果油成分分析