有機(jī)溶劑萃取法提取揮發(fā)油研究進(jìn)展

吳啟康，田曉靜，高丹丹，陳士恩，李明生

（西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730124）

揮發(fā)油又稱精油（Essential Oils），是廣泛存在于植物體內(nèi)的芳香族化合物、脂肪族化合物和萜類化合物的總稱。提取后的揮發(fā)油呈淡黃色油狀液體，有香味，常溫下可揮發(fā)，可依據(jù)香味來評價(jià)其提取品質(zhì)。揮發(fā)油具有抗炎、抗過敏、抗微生物、抗癌、酶抑制[1-5]等多種生物活性，在醫(yī)藥化學(xué)、食品、化妝品等行業(yè)廣泛應(yīng)用。為充分了解和進(jìn)一步利用揮發(fā)油的功效成分，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對植物揮發(fā)油的提取研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。

1 揮發(fā)油提取方法研究進(jìn)展

目前，揮發(fā)油提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、有機(jī)溶劑萃取法、酶解法、聲波提取法、超臨界流體萃取法、同時(shí)蒸餾萃取法、固相微萃取法、頂空采集法[6-9]等，各種方法在提取率、揮發(fā)油組成上存在一定差異。戴春燕等人[10]對比索氏提取法、超聲提取法、水蒸氣蒸餾法在海南臭黃荊揮發(fā)油提取中的差異時(shí)發(fā)現(xiàn)，相比水蒸氣蒸餾法、索氏提取法和超聲波提取法獲得的揮發(fā)油得率更高，提取物抗氧化活性更強(qiáng)。

有機(jī)溶劑萃取法操作簡單、儀器設(shè)備容易獲得、安全性能較高，在試驗(yàn)中較常用，針對該法在揮發(fā)油提取工藝優(yōu)化進(jìn)行歸納。

2 溶劑萃取法（Solvennt Extraction，SE）

溶劑萃取法利用相似相溶原理，采用有機(jī)提取劑將植物中有效成分溶解提取，其中索氏提取法（Soxhlet Extraction） 與加熱回流法 （Heating reflux method）較為普遍。該方法操作簡便、溫度低，可避免熱不穩(wěn)定活性成分的損失；但易對環(huán)境造成污染，且有其他物質(zhì)殘留，需進(jìn)一步精制[11]。吳鳴建等人[12]研究發(fā)現(xiàn)，在相同條件下索氏提取法的提取率（9.73%） 高于加熱回流法（6.75%）。

2.1 有機(jī)提取劑

熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、低毒甚至無毒、低腐蝕、低成本是揮發(fā)油提取工藝中對提取劑的基本要求。表1中歸納了常用提取劑種類，主要包括石油醚、乙醚、正己烷和不同濃度的乙醇溶液。張鐘等人[13]對比分析了6種有機(jī)提取劑直接浸提化州橘葉揮發(fā)油的效果，發(fā)現(xiàn)石油醚的提取率最高（2.21%），其次為正己烷（1.87%）、異丙醇（0.51%）、無水乙醇（0.34%）、乙醚（0.17%） 和乙酸乙酯（0.15%）。張海等人[14]采用索氏提取法提取貴州吊石苣苔并以GC-MS鑒定其成分，發(fā)現(xiàn)以乙醇作為提取劑時(shí)共鑒定出20種化學(xué)成分，占揮發(fā)油總量的97.316%，而石油醚作為提取劑時(shí)共鑒定出12種化學(xué)成分，占揮發(fā)油的總量91.920%。于泓鵬等人[15]采用加熱回流法提取丁香揮發(fā)油，對比分析了2種溶劑的提取率，發(fā)現(xiàn)正己烷提取率（12.422%） 略高于石油醚（11.589%）。對于部分原料，正己烷的提取效果略優(yōu)于石油醚，不同溶劑的提取效率不同，對揮發(fā)油組分種類的親和性不同，因此在有機(jī)溶劑的選擇上需要根據(jù)樣品的性質(zhì)決定。

2.2 料液比

料液比是有機(jī)溶劑萃取法的重要優(yōu)化因素之一，直接影響到揮發(fā)油溶解速率。料液比波動(dòng)范圍為1∶6～1∶60，較常用的料液比為1∶6～1∶20，張麗勇[16]發(fā)現(xiàn)料液比1∶7.8時(shí)，索氏提取青蒿揮發(fā)油的提取率最高。許多文獻(xiàn)顯示，正交試驗(yàn)優(yōu)化后，方差分析發(fā)現(xiàn)料液比對揮發(fā)油的提取具有顯著影響。

2.3 浸泡時(shí)間

索氏提取法和加熱回流法提取揮發(fā)油時(shí)，索氏提取法一般沒有前期浸泡。加熱回流法部分涉及到前期浸泡，但針對浸泡時(shí)間的研究較少。趙歐等人[17]在加熱回流法提取辛夷揮發(fā)油時(shí)，研究了不同浸泡時(shí)間（6，12，24 h）對提取率的影響，發(fā)現(xiàn)浸泡12 h后，其提取率最高（2.60%）。

2.4 提取時(shí)間

一般情況下，提取時(shí)間越長，提取率越高，到一定程度后，提取率上升緩慢且有雜質(zhì)溶出，不僅提高成本，且耗時(shí)較長。

溶劑萃取法提取揮發(fā)油參數(shù)匯總見表1。

表1 溶劑萃取法提取揮發(fā)油參數(shù)匯總

由表1可知，李斌等人[18]研究了不同提取時(shí)間對加熱回流提取柚皮揮發(fā)油的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)提取率隨提取時(shí)間的延長而上升，但提取純度不高。蔡麗華等人[19]探討了不同提取時(shí)間對索氏提取法提取小茴香揮發(fā)油的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)提取3 h后提取率達(dá)到平穩(wěn)，揮發(fā)油提取達(dá)到飽和狀態(tài)。

3 結(jié)語

索氏提取法和加熱回流法在揮發(fā)油提取中，各有優(yōu)缺點(diǎn)，且提取率受到各因素的影響，且各個(gè)因素在研究中的波動(dòng)范圍較大，索氏提取法和加熱回流法提取的原理不同，但是處理方法大同小異，2種方法都需要進(jìn)行加熱回流，不同之處在于，在提取過程中，揮發(fā)后的有機(jī)提取劑經(jīng)過冷凝管冷凝后滴入抽筒中，浸泡樣品；而加熱回流法一般有前期浸泡，提取原料和有機(jī)提取劑一同加熱，揮發(fā)后的油和有機(jī)提取劑的混合物經(jīng)過冷凝回流再次滴入到燒瓶中繼續(xù)加熱，如此循環(huán)。此外，索氏提取器由單個(gè)手動(dòng)提取裝置到多個(gè)全自動(dòng)提取裝置，在溶劑回收、平行操作、減小誤差、縮短時(shí)間等方面顯示出優(yōu)勢。

在實(shí)際生產(chǎn)和實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合原料特性，有針對性地選擇提取方法和工藝條件，以有效提取其中活性成分。除此之外，現(xiàn)有研究表明超聲波輔助提取法能有效提高揮發(fā)油提取效果，可將多種方法聯(lián)合使用，在不影響功效活性的條件下，便可能提高其提取率，為揮發(fā)油的深入開發(fā)利用提供基礎(chǔ)。

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