石韋浸膏動態逆流提取及其在卷煙中的應用研究

摘要：采用正交設計試驗優化石韋的動態逆流提取工藝，利用氣相色譜－質譜聯用技術對提取物進行分析，測定其百分含量。確定石韋動態逆流提取的最佳工藝條件是提取溶劑為５０％乙醇、原料溶劑質量比１∶１２、提取溫度７５℃、提取時間為２ ｈ；此工藝條件的浸膏得率為１６．７％。氣相色譜－質譜聯用技術共鑒定出７４種成分，其中主要成分為３－甲氧基苯甲醛、苯酚、４－乙烯基－２－甲基－苯酚、異芒果苷、７，３，４－三甲基－榭皮黃酮、木樨草素等，它們的總含量為６７．５９％。通過卷煙加香試驗發現，石韋浸膏具有明顯增加煙氣甜潤度、協調香氣、細膩煙氣、干凈口腔等功效。

關鍵詞：石韋；動態逆流提取；氣相色譜－質譜聯用技術；卷煙加香

中圖分類號：Ｑ９４９．３６＋７．２；ＴＱ６５７＋．４；Ｏ６５７．７ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）02－0326-03

Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｕｎｔｅｒ－Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｙｒｒｏｓｌａ ｌｉｎｇｕａ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅｓ

ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ１，ＨＵＡＮＧ Ｌｏｎｇ１，２，ＹＵ Ｓｈｉ－ｔａｏ１，２，ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎ１，ＷＵ Ｚｈａｏ１，ＣＨＥＮ Ｊｉｎ－ｑｉａｎｇ１，ＺＨＵ Ｗｅｉ１，２

（１． Ｗｕｈａｎ Ｈｕａｎｇｈｅｌｏｕ Ｆｌａｖｏｒｓ ＆ Ｆｒａｇｒａｎｃｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｔｄ．， Ｗｕｈａｎ ４３００４０， Ｃｈｉｎａ；

２． Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｈｕｂｅｉ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｔｄ.， Ｗｕｈａｎ ４３００４０， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃｓ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｕｎｔｅｒ－ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｙｒｒｏｓｌａ ｌｉｎｇｕａ （Ｔｈｕｎｂ） Ｆａｒｗ．． Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｖｅ ｗａｓ ｉｓｏｌａｔｅｄ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｂｙ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ＧＣ－ＭＳ （Ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ） ｍｅｔｈｏｄ； Aｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｕｎｔｅｒ－ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ． ｌｉｎｇｕａ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ， eｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｏｌｖｅｎｔ， ５０％ ｅｔｈａｎｏｌ； Mass ratio of ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ to ｓｏｌｖｅｎｔ， １∶１２； Eｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ７５ ℃； Aｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｔｉｍｅ， ２ ｈ． Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｕｍ ｒａｔｅ ｗａｓ １６．７％． ７４ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｂｙ ＧＣ－ＭＳ； Aｎｄ ６７．５９％ ｏｆ ｔｈａｔ ｗａｓ ｐｈｙｔｏｌ， ３－ｈｙｄｒｏｘｙ ｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅ， ｐｈｅｎｏｌ， ４－ｖｉｎｙｌ－２－ｍｅｔｈｙｌ－ｐｈｅｎｏｌ， ｍａｎｇｉｆｅｒｉｎ ｖｉｓｉｏｎ，７，３，４ －ｔｈｉｍｅｔｈｏｘｙ ｑｕｅｒｃｅｔｉｎ， ｕｔｅｏｌｉｎ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ． Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｕｍ ｏｆ Ｐ． ｌｉｎｇｕａ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｉｇａｒｅｔｔｅｓ ａｓ ｔｏｂａｃｃｏ ｆｌａｖｏｒａｎｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｉｔ ｈａｄ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｗｅｅｔ ｄｅｇｒｅｅ ｆｌｕｅ ｇａｓ， ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇ ａｒｏｍａ， ｆｉｎｉｎｇ ｆｌｕｅ ｇａｓ ａｎｄ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｏｒａｌ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｐｙｒｒｏｓｌａ ｌｉｎｇｕａ（Ｔｈｕｎｂ）Ｆａｒｗ．； ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｕｎｔｅｒ－ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ； Ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ； cigarette flavoring

石韋［Ｐｙｒｒｏｓｌａ ｌｉｎｇｕａ（Ｔｈｕｎｂ）Ｆａｒｗ．］是水龍骨科（Ｐｏｌｙｐｏｄｉａｃｅａｅ）石韋屬（Ｐｙｒｒｏｓｉａ Ｍｉｒｂｅｌ）附生蕨類植物，石韋屬全世界有１１０余種，我國產５０余種，在大部分地區都有分布。石韋生于石上或樹干上，全草可入藥，有清熱、利尿、通淋的功效［１］。石韋屬植物的浸膏含有黃酮類化合物，其中的芒果甙和異芒果甙系石韋屬植物的特征性成分，且為石韋屬植物抗氣管炎作用的活性成分［２］。研究表明，黃酮類化合物具有抗過敏、降血壓、抗炎、抗菌、抗突變、抗潰瘍、抗病毒、護肝和降血脂等作用［３］。但石韋浸膏在煙用香料方面的研究尚未見報道。為此，試驗對華中地區出產的石韋進行了正交提取試驗，將提取所得的石韋浸膏應用于黃鶴樓不同品牌的卷煙中，發現其具有明顯的增加煙氣甜潤度、協調香氣、細膩煙氣、干凈口腔等功效，這將為國粹中藥在卷煙上的應用拓展新的領域。

１ 材料與方法

１．１ 材料、試劑與儀器

１．１．１ 材料 原料石韋為藥店市售；試劑有二氯甲烷、石油醚（色譜純）、９５％乙醇和無水Ｎａ２ＳＯ４（分析純），均為國藥集團化學試劑有限公司產品。

１．１．２ 儀器 主要有ＨＰ６８９０Ｎ／５９７５ＧＣ／ＭＳ聯用儀、ＨＰ６８９０Ｐｌｕｓ＋ＧＣ（美國Ａｇｉｌｅｎｔ公司），小型動態逆流提取設備（陜西省渭南唯思創蒸發技術有限公司），同時蒸餾萃取提取器、ＲＥ－５ＬＡＡ旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠），ＳＨＺ－Ｄ循環式真空泵（河南省鞏義市予華儀器有限公司），冰箱（博西華家用電器有限公司），ＣＰ３２３Ｓ－ＯＣＥ型電子天平（德國賽多利斯科學儀器有限公司）。

１．２ 石韋動態逆流提取方法

１．２．１ 原料前處理 稱取中藥石韋２ ０００ ｇ，用石油醚浸泡過夜，脫脂、去色素后，抽濾，風干待用［４，５］。

１．２．２ 提取工藝 稱取處理后的石韋提取風干物，用９５％乙醇作為提取溶劑進行逆流提取，合并濾液，蒸發濃縮，得石韋浸膏。

１．２．３ 提取條件 為研究用乙醇提取石韋浸膏的最佳提取工藝條件，試驗以石韋浸膏得率為考察指標［６］，設溶劑濃度（%）、溶劑用量（石韋質量的倍數）、提取溫度（℃）、提取時間（h）為４個因素，將各考察因素都取３個水平進行Ｌ９（34）正交試驗，以考察溶劑濃度（因素Ａ）、溶劑用量（因素Ｂ）、提取溫度（因素Ｃ）、提取時間（因素Ｄ）對石韋浸膏得率的影響，試驗因素與水平設計詳見表１。

１．３ 石韋浸膏化學成分的氣相色譜－質譜分析

１．３．１ 色譜條件 采用氣相色譜－質譜聯用技術 （Ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ-ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，ＧＣ－ＭＳ） 對石韋浸膏提取物進行分析；色譜柱為ＨＰ－５ＭＳ，規格為５０ ｃｍ×０．２５ ｍｍ×０．２５ μｍ；載氣為氮氣，進氣量１．０ ｍＬ／ｍｉｎ；進樣口溫度２６０ ℃；升溫速度５０ ℃／ｍｉｎ，５ ｍｉｎ升到２５０ ℃；進樣量１ μＬ，不分流；ＩＥ離子源，７０ ｅＶ，掃描范圍５０～６５０ ａｍｕ，傳輸線溫度２５０ ℃；使用ＷＩＬＥＹ和ＭＡＩＮＬＩＢ譜庫檢索。

１．３．２ 浸膏成分分析 準確稱取石韋浸膏提取物２０．００ ｇ，置于５００ ｍＬ燒瓶中，加入２００ ｍＬ蒸餾水及少許沸石，用二氯甲烷同時蒸餾萃取３ ｈ，加入１０．００ ｇ無水Ｎａ２ＳＯ４，搖勻，靜置過夜，過濾，濾液倒入濃縮瓶中，用Ｖｉｇｒｅｕｘ柱濃縮至約１ ｍＬ，濃縮液用于ＧＣ－ＭＳ分析。

１．４ 石韋浸膏用于卷煙加香及評吸

１．４．１ 卷煙加香處理 將適量的石韋浸膏提取物和一定量的７０％乙醇混合均勻，制成含石韋浸膏質量濃度分別為１０、２０、３０ ｍｇ／Ｌ的醇溶液，以不加石韋浸膏的７０％乙醇為對照，用猴頭噴霧器將這４種醇溶液均勻地噴加在黃鶴樓牌香煙的原料煙絲上；煙絲分為３個不同的煙葉組配方，１組為售價１８元／包的原料煙絲，２組為售價２０元／包的原料煙絲，３組為售價３０元／包的原料煙絲。將加香煙絲和對照分別卷制成煙支，在溫度為２２ ℃±１ ℃和空氣相對濕度６０％±２％的條件下平衡４８ ｈ，待評。

１．４．２ 石韋浸膏加香卷煙的評吸 加香后的卷煙評吸由評吸小組采用密碼法進行評吸比較，評吸小組由９位具有國家認定資格證書的評吸師組成，皆為湖北中煙工業有限責任公司技術研發中心等技術單位的工程師及卷煙質量檢測領域的專家。

２ 結果與分析

２．１ 石韋浸膏逆流提取工藝正交試驗

石韋浸膏逆流提取工藝Ｌ９（34）正交試驗結果見表２，從表２的極差分析可以看出，石韋浸膏提取的最佳工藝條件為Ａ１Ｂ２Ｃ２Ｄ２，也就是提取溶劑乙醇濃度為５０％，石韋原料用量∶５０％乙醇＝１∶１２，提取溫度為７５ ℃，提取時間為２ ｈ，此工藝的石韋浸膏得率為１６．７％。而對提取率影響最大者為因素Ａ，對提取率影響最小者為因素Ｂ。把因素Ｂ視為空列，作為誤差項處理，進行方差分析，結果見表３。從表３方差分析結果可知，對提取工藝影響程度大小的順序為因素Ａ＞因素Ｄ＞因素Ｃ。因素Ａ的Ｆ值大于Ｆ０．０５，其他因素的Ｆ值小于Ｆ０．２５。故除乙醇濃度外，其他因素對提取率的影響都不顯著，均為次要因素。

２．２ 石韋浸膏ＧＣ－ＭＳ分析結果

石韋浸膏經ＧＣ－ＭＳ分析，得到的色譜圖見圖１。通過ＷＩＬＥＹ和ＭＡＩＮＬＩＢ譜庫檢索，結合查詢有關資料，最終鑒定出７４種香氣成分，并測定了各種成分的百分含量。結果表明，動態逆流提取石韋得到的主要成分是３－甲氧基苯甲醛、苯酚、４－乙烯基－２－甲基－苯酚、異芒果苷、７，３，４－三甲基－榭皮黃酮、木樨草素等，它們的總含量為６７．５９％。其中３－甲氧基苯甲醛［７］能賦予卷煙豐滿度，苯酚［８］具有藥草香和順暢煙氣的功效，４－乙烯基－２－甲基－苯酚［８］具有增加煙氣清甜香的作用，異芒果苷、７，３，４－三甲基－榭皮黃酮、木樨草素是生物活性成分，可以協調煙香，降低刺激和干凈口腔。

２．３ 卷煙加香效果

石韋浸膏加香試驗的評吸結果見表４。由表４可知，３個添加石韋浸膏的煙葉組配方都表現出了增加煙氣甜潤度、協調煙氣、細膩煙氣、干凈口腔的作用。但當添加量達３０ ｍｇ／ｍＬ時，會掩蓋煙香，使協調性變差，口腔有澀感。因此，我們認為石韋浸膏在黃鶴樓牌香煙３種煙葉組配方中的添加量以小于或者等于２０ ｍｇ／ｍＬ為宜。

３ 小結

動態逆流提取石韋所得浸膏的最佳工藝條件是提取溶劑乙醇濃度為５０％，石韋原料用量∶５０％乙醇用量＝１∶１２，提取溫度為７５ ℃，提取時間為２ ｈ，此工藝條件的石韋浸膏得率為１６．７％。石韋浸膏中主要成分是３－甲氧基苯甲醛、苯酚、４－乙烯基－２－甲基－苯酚、異芒果苷、７，３，４－三甲基－榭皮黃酮、木樨草素等，它們的總含量為６７．５９％。煙絲中加入２０ ｍｇ／ｍＬ石韋浸膏后，在增加卷煙的煙氣甜潤度、協調煙氣、細膩煙氣、干凈口腔等方面有明顯的效果。

參考文獻：

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