北京市宣武医院实验指导--玫瑰精油

2021年1月30日发(作者：武汉人流医院)
植物成份
---
玫瑰精油的提取及分离

一．背景介绍

精油（
essential oils
）也称挥发油（
volatile o ils
）是存在于植物体中的一类具
有芳香气味，
在常温下能挥发，
可随水蒸 气蒸馏出来的油状液体的总称。
植物精
油在植物界分布极广泛，我国野生与栽培的含精油的芳香 和药用植物有
300
多
种。植物精油存在于植物的腺毛、油室、油管、分泌细胞或树脂 道等各种组织和
器官中，大多数成油滴存在，也有与树脂、粘液质共存者。植物中含精油的量一
般在
1%
以下，也有少数含量高达
20%
左右，如丁香中含丁香油约
14%~20%

。
植物精油多具有祛痰、
止咳、
平喘、
驱 风、
健胃、
解热、
镇痛、
抗菌消炎等作用。
例如，香柠檬油对淋球菌 、葡萄糖球菌、大肠杆菌和白喉菌均有抑制作用；丁香
油有局部麻醉、止痛作用；薄荷油有清凉、驱风、 消炎作用；茉莉花油具有兴奋
的作用。临床上早已应用的有樟脑、冰片、薄荷脑、丁香酚等。芳香疗法主 要指
的是芳香植物中提取的精油借助按摩、
吸嗅、
水浴等手段来进行养生、
美 容及调
节情绪的一种疗法。
植物精油不仅在医药、
化妆品上具有重要作用，
在 香料工业
中应用也极为广泛。
精油是天然香精、
香料的重要组成部分，
由于天 然香料有着
合成香料无法代替的、
独特的香韵，
以及大多不存在毒副作用等原因，其生产畅
销不衰。
由于植物精油不仅在医药、
护理等方面应用广泛，
在日 用食品工业及化
学工业中也是十分重要的原料，
为此，
植物精油提取分离已成为研究植 物精油的
热点。

1
植物精油的提取技术

1.1
蒸馏法
：
共水蒸馏和水蒸气蒸馏。

共水蒸馏：将植 物粗粉加水浸泡后，直接加热蒸馏出水和精油，冷却后，分
离出精油。
此法简单方便，
但植物原料直接受热，
易使精油的某些成分分解并使
部分原料焦化，影响精油的质量。

水蒸气蒸馏：
将植物粉碎后放入蒸馏器中，
通入水蒸气，
精油随水蒸气一起< br>馏出。
它避免了共水蒸馏的过热或焦化。
水蒸气蒸馏是目前应用最广泛的一种方
法，适用于挥发性的、水中溶解度不大的成分的提取。设备简单、容易操作、成
本低。
Bout ekedjiret

等采用蒸馏的方法对迷迭香精油进行提取，
研究表明在各种蒸馏方式中以水蒸气蒸馏操作最为简单，
不但可降低香料成分馏出温度，
而且可
防 止分解或变质。
但是，
水蒸气蒸馏也存在缺点，
由于操作温度较高会引起精油
中热敏性化合物的热分解和易水解成分的水解。
基于水蒸气蒸馏存在的问题，
人
们开始 致力于改进蒸馏设备。出现了加压串蒸、连续蒸馏、带复馏柱蒸馏、以及
蜗轮式快速水蒸气蒸馏等形式。

1.2
溶剂提取法

用低沸点有机溶剂如石油醚、
乙醚 等连续回流提取或冷浸提取，
提取液可蒸
馏或减压蒸馏除去溶剂，
即可得粗制精油，< br>此法精油的得率较高，
但因植物体中
的树脂油脂、蜡等也同时被提出，致使精油含杂质较 多，故必须进一步精制。用
有机溶剂提取白术精油与水蒸气蒸馏比较，
精油得率高，
成 份组成一致，
主要成
份苍术酮提取更完全，溶剂便于回收，是提取白术精油的一种较理想的方法
[6]
。
但此法成本较高，不宜应用于工厂生产，仅在研究工作中采用。

1.3


压榨法


将含精油较丰富的 原料（如柑、橘等）粉碎压榨，从植物组织中将精油挤压
出来，然后静置分层或用离心机分出油分，即得 粗品。由于室温操作，所得挥发
油质量好，可保持原有的香味，国外大多采用此法。但此法所得产品不纯 ，可能
含有水分、
叶绿素、
粘液质及细胞组织等杂质而呈混浊状态，
如提取柠 檬油时常
伴有叶绿素被提出，
致使柠檬油呈绿色。
同时很难将挥发油完全压榨出来，< br>但可
保持精油原有的新鲜香味。由于压榨法操作复杂，出油率低，不适于工业推广。

1.4

吸收法

吸收法是用油脂、活性碳或大孔吸附树脂等吸附 性材料吸附植物的香气成
分，再用低沸点有机溶剂将被吸收的成分提取出来的方法
[7]
。此法适用于热敏性
的贵重挥发油，
如玫瑰油和茉莉花油的提取，
即将新鲜花瓣接触 或浸入脂肪
（常
用无臭味的豚脂
3
份和牛脂
2
份的混合物）
内，
使挥发油完全被脂肪吸收，
所得
脂肪称为“香脂”，可直接供香料工业使 用，也可用无水乙醇处理再将挥发油从
脂肪中提取出来。此法成本较高，但所得挥发油香味纯正。

1.5
酶提取法

酶法提取是根据植物细胞壁的构成，利用酶反应所具 有高度专一性的特点，
选择相应的酶，
将细胞壁的组成成分
（纤维素、
半纤维 素和果胶质）
水解或降解，

破坏细胞壁结构，
使细胞内的成分溶解、
混悬或胶溶于溶剂中，
从而达到提取目
的，
且有利于提高成分的提取率。
酶 可以在温和调件下分解植物组织，
较大幅度
提高收率，
是一项很有前途的新技术。如用纤维素酶处理松针叶提取精油，
并与
未加酶处理对照，结果加酶处理针叶精油收率比对 照品提高
48%
。


2

植物精油的分离技术

从植物中提取得到的精油是混合物，要想得到单一化学成分必须 进一步分
离，常用分离法有以下几种。

2.1
分子蒸馏法
该技术是运用不同物质的分子运动自由程度之差别而实现分离的，
可以在远
离沸点下操作， 具备蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点，能大大降低
高沸点物料的分离成本，
极好地 保护热敏性物质。
故分子蒸馏技术特别适合于高
沸点、热敏性的物料
,
尤其是 挥发油类、有效成分对温度极为敏感的天然产物的
分离
,
如玫瑰油、藿香油等。
20
世纪
30
年代国外出现分子蒸馏技术，并在
20
世
纪
60
年代开始工业化反应，目前，该技术已广泛应用于石油化工、食品香料等
领域，特 别适合于天然物质的提取与分离。

2.2
结晶法

冷冻结晶法利 用低温冷冻的方法使精油中某些化合物呈固体状结晶析出，
然
后将固体物与其他液体成分分离，
从而得到较纯的产品。
结晶提取分离技术污染
小，
但是需要多次纯化才能达到 所需产品要求，
生产效率低，
不利于工业推广应
用。


二．玫瑰精油的提取与分离

实验原理：

水蒸气蒸馏（
Steam Distillation
）是将水蒸气通入不溶于水的有 机物中或使有
机物与水经过共沸而蒸出的操作过程。
它是用来分离和提纯液态或固态有机化合< br>物的一种方法。
此法常用于下列几种情况：
（
1
）
反应混合物 中含有大量树脂状杂
质或不挥发性杂质；
（
2
）要求除去易挥发的有机物；< br>（
3
）从固体多的反应混合物
中分离被吸附的液体产物；
（
4
）
某些有机物在达到沸点时容易被破坏，
采用水蒸
气蒸馏可在
100
℃以下蒸出。
若使用这种方法，
被提纯化合物应具备以下列条件：
（
1
）不溶或难溶于水，如溶于水则蒸气压显著下降，例如丁酸比甲酸在水中的
溶解度小，所以丁 酸比甲酸易被水蒸气蒸馏出来，虽然纯甲酸的沸点（
101
℃）
较丁酸的沸点（
162
℃）低得多；
（
2
）在沸腾下与水不起化学反应；
（
3
）在
100
℃
左右，该化合物应具有一定的蒸气压（一般不小于
13.33KPa
，
10mmHg
）
。

本实验采用水蒸气 蒸馏法，
提取玫瑰花中的精油。
从玫瑰花中提取出的玫瑰
精油被称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香
水、
化妆品等。
提取出的玫 瑰精油不含有任何添加剂或化学原料，
是纯天然的护
肤品，具有极好的抗衰老和止痒作用，能够 促进细胞的再生、防止肌肤老化、抚
平肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的功效。玫瑰精油的化学性 质稳定，难
溶于水，易溶于有机溶剂，挥发性较强。


实验目的（学习及技能目标）
：

(1)
提取植物芳香油的基本原理 ；
(2)
研究从生物材料中提取特定成分的方法；

(3)
学会某些 植物芳香油的提取技术；
(4)
设计简易的实验装置来提取植物芳香油。


实验准备：

材料：新鲜玫瑰花，蒸馏水，
氯化钠，无水硫酸钠
< br>仪器：
铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡胶塞、蒸馏头、温度计、直型
冷凝管、 接液管、锥形瓶，以及连接进水口和出水口的橡皮管，移液器，
1.5ml
离心管
< br>实验步骤：
最好是选用当天采摘的鲜玫瑰花。
将花瓣用清水冲洗，
去掉上面的灰
尘等杂质，
沥干水分。
由于玫瑰精油化学性质稳定，
从玫瑰花中提取玫瑰精油 可
采取水中蒸馏法。本实验的具体操作步骤如下。

1.

称取
50
g
玫瑰花瓣，放入
500
mL
的圆底烧瓶中，加入
200
mL
蒸馏水，并放
入几粒沸石。按图
1
所示安装蒸馏装置。


图
1
水蒸汽蒸馏装置图

所有仪器必须事先干燥，
保证无水。
整套蒸馏装置可分为左、
中、
右三部分，
其中左边的部分 通过加热进行蒸馏，中部将蒸馏物冷凝，右边的部分用来接收。
安装仪器一般都按照自下而上、
从左到右的顺序。
拆卸仪器的顺序与安装时相反。
具体安装顺序和方法如下。

（
1
）固定热源──酒精灯。

（
2
）固定蒸馏瓶，并且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水平面垂直。

（
3
）安装蒸馏头，使蒸馏头的横截面与铁架台平行。

（
4
）连接冷凝管。保证上端出水口向上，通过橡皮管与水池相连；下端进水口
向下，通过橡皮管 与水龙头相连。

（
5
）连接接液管（或称尾接管）。

（
6
）将接收瓶瓶口对准尾接管的出口。常压蒸馏一般用锥形瓶而不用烧杯作接
受器，接 收瓶应在实验前称重，并做好记录。

（
7
）将温度计固定在蒸馏头上，使温 度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处
在同一水平线上。

2.
蒸馏装置安 装完毕后，打开水龙头，缓缓通入冷水，然后开始加热。加热时可
以观察到，蒸馏瓶中的液体逐渐沸腾， 蒸气逐渐上升，温度计读数也略有上升。
当蒸气的顶端达到温度计水银球部位时，
温度计读数急 剧上升。
在整个蒸馏过程