蒸餾法與超臨界CO2萃取法提取細(xì)辛揮發(fā)油的成分比較

王紅梅　張琳

摘要 [目的]比較蒸餾法與超臨界CO2萃取法提取細(xì)辛揮發(fā)油化學(xué)成分。[方法]優(yōu)化超臨界CO2提取細(xì)辛揮發(fā)油方法，并用GC-MS法對(duì)2種提取方法所得化學(xué)成分定量分析。[結(jié)果]超臨界CO2和蒸餾法提取的揮發(fā)油僅鑒定了百分值大于2%的8種成分，分別占揮發(fā)油總成分的94.38%和93.93%。[結(jié)論]2種提取方法所得的揮發(fā)油組分與含量差異不大，為細(xì)辛揮發(fā)油的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 細(xì)辛;超臨界CO2萃取法;蒸餾法;揮發(fā)油;化學(xué)成分;GC-MS

中圖分類號(hào) R284.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2020）11-0205-02

Abstract [Objective] The research aimed to compare the distillation and supercritical CO2 extraction methods to extract the chemical constituents of asarum volatile oil.[Method]Essential oils were extracted by supercritical CO2 extraction and stream distillation. The chemical components of essential oil were analyzed on GCMS instrument. [Result]Supercritical CO2 and volatile oil extracted by distillation only identified 8 components with a percentage value greater than 2%， accounting for 94.38% and 93.93% of the total volatile oil composition， respectively.[Conclusion]The components and contents of the volatile oil obtained by the two extraction methods are not much different， which provides a theoretical basis for the further development and application of volatile oil from Asarun sieboldii miq.

Key words Asarun heterotropoidies ?Fr.var. mandshuricum （Maxim） Kitag;Supercritical CO2 extraction method;Stream distillation;Essential oil;Chemical constituents;GCMS

細(xì)辛Asarun sieboldiimiq為馬兜鈴科細(xì)辛屬多年生草本，為常用中藥，具有祛風(fēng)止痛、解表散寒、行水和開(kāi)竅之功效，亦具有治療風(fēng)冷頭痛、鼻淵、齒痛、痰飲咳逆及風(fēng)濕痹痛的作用。 作藥用的有北細(xì)辛（Asarun heterotropoidies ?Fr.var.mandshuricum（Maxim）Kitag）、華細(xì)辛（Asarum sieboldii miq.）和漢城細(xì)辛（Asarum sieboldii miq.var.seoulense Nakai ）的干燥全草，以根色灰黃、葉色綠、氣辛香、嚼之辛辣麻舌者佳。細(xì)辛含揮發(fā)油，為多成分混合物，經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分離鑒定的有α-蒎烯、β-蒎烯、崁烯、優(yōu)香芹酮、黃樟醚、甲丁基香酚等。

吳艷蓉等[1]對(duì)細(xì)辛的揮發(fā)油進(jìn)行了研究，所建立的分析方法可用于細(xì)辛藥材的質(zhì)量控制。隨著揮發(fā)油提取方法及化學(xué)分析儀器如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）等普遍用于中醫(yī)藥領(lǐng)域，尤其是細(xì)辛揮發(fā)油的化學(xué)成分進(jìn)一步明確，對(duì)揮發(fā)油提取工藝的改進(jìn)有指導(dǎo)意義[2]。

超臨界CO2萃取（SFE-CO2）技術(shù)集提取、分離、濃縮為一體，尤其萃取劑無(wú)色無(wú)毒，廉價(jià)易得，臨界壓力低，且臨界溫度接近常溫，因此超臨界CO2萃取技術(shù)在藥用植物有效成分提取中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[3-7]。植物揮發(fā)油的提取方法還有溶劑萃取法、固相萃取法、超聲波流體萃取及水蒸氣蒸餾法等。為了提高細(xì)辛的藥材利用率，充分發(fā)揮藥用價(jià)值，并進(jìn)一步拓展超臨界CO2 萃取方法在中草藥揮發(fā)油提取中的適用性。該試驗(yàn)分別采用水蒸氣蒸餾（SD）法和超臨界CO2萃取（SFE-CO2）法從北細(xì)辛中提取揮發(fā)油，并采用GC-MS法對(duì)2種不同提取方法獲得的提取物進(jìn)行化學(xué)成分定性和定量比較。

1 材料與方法

1.1 設(shè)備和儀器

HA120-50-02 型超臨界萃取裝置，江蘇南通儀創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;多功能提取器，湖南合信制藥設(shè)備有限公司;Agilent 5977A MSD型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS），美國(guó)Agilent公司;PL203 電子天平，瑞士梅特勒-托利多公司。

1.2 樣品

北細(xì)辛為市售樣品（干燥全草）。處理方法為粉碎后過(guò)2號(hào)篩。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1

超臨界CO2萃取法。取100 g樣品裝入萃取釜中。萃取壓力30 MPa，萃取溫度為45 ℃，CO2流量為20 L/h，萃取時(shí)長(zhǎng) 2 h，獲得萃取液，濃縮并經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后獲得細(xì)辛揮發(fā)油。重復(fù)3次，計(jì)算平均出油率。

1.3.2 水蒸氣蒸餾法。取100 g樣品，按《中國(guó)藥典》2015版四部附錄揮發(fā)油測(cè)定法乙法提取揮發(fā)油[8]。重復(fù)3次，計(jì)算平均出油率。

1.3.3 色譜條件。色譜柱為彈性石英毛細(xì)管柱Agilent DB-5（5%苯基-甲基聚硅氧烷，規(guī)格30 m×0.25 mm×0.25 μm），初始溫度40 ℃，保持5 min;升溫程序45 ℃/min至 290 ℃，保持5 min;氣化室溫度250 ℃;進(jìn)樣量0.1 μL;分流比40∶1;載氣為高純氦氣。

1.3.4 質(zhì)譜條件。EI 離子源，離子源溫度 200 ℃，電子能量 70 eV，掃描范圍50～500（m/z）。標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)為NIST。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同提取方法對(duì)北細(xì)辛油出油率的影響

北細(xì)辛超臨界CO2萃取產(chǎn)物的氣相色譜-質(zhì)譜總離子流圖如圖1所示，提取揮發(fā)油成分（峰面積百分值大于2%的成分，其余未列出）對(duì)比如表1所示。

不同提取方法對(duì)北細(xì)辛揮發(fā)油出油率和性狀的影響如表2所示。由表2可知，SFE-CO2 法提取得到揮發(fā)油所需時(shí)間較短，SD 法所需時(shí)間較長(zhǎng);而前者出油率較后者稍多，分別為4.05%和3.47%;2種提取方法所得到的揮發(fā)油的性狀也不同，使用前者提取得到的是橙紅色油狀物，具有濃郁芳香氣味，使用后者提取得到的是淡黃色油狀物，顏色較前者淺。

2.2 不同提取方法所得提取物中化學(xué)成分的定性和定量比較

按“1.3.3”和“1.3.4”所述GC-MS條件對(duì)2種提取方法所得產(chǎn)物進(jìn)行分析，運(yùn)用色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)細(xì)辛揮發(fā)油各組分進(jìn)行面積歸一化可得各組分相對(duì)含量。2種提取方法所得化合物成分定性及每種化合物峰面積對(duì)比如表1所示。

SFE-CO2法提取的細(xì)辛揮發(fā)油中共分離出8種相對(duì)含量大于2%的化合物，分別為α-蒎烯（5.01%）、β-蒎烯（26.92%）、崁烯（3.15%）、優(yōu)香芹酮（35.57%）、黃樟醚（5.58%）、甲基丁香酚（7.66%）、細(xì)辛醚（2.60%）、欖香脂素（7.89%），這8種化合物峰面積之和占色譜出峰總面積的94%以上，且均可得到質(zhì)譜鑒定。面積百分值低于2%的化合物沒(méi)有鑒定結(jié)構(gòu)。

SD法提取的細(xì)辛揮發(fā)油中共分離出8種相對(duì)含量大于2%的化合物，這8種化合物峰面積之和占色譜出峰總面積的93%以上，也可得到質(zhì)譜鑒定。如表1所示，2種提取方法獲取的揮發(fā)油占比在2%以上的化學(xué)成分相同。經(jīng)檢測(cè)，2種方法揮發(fā)油所得相對(duì)密度均為1.036～1.060，旋光度均為-2.0°～0°，折光度均為1.528～1.537。

3 結(jié)論與討論

2種提取方法得到的揮發(fā)油的物理性質(zhì)、組分及含量相差不大，面積百分含量大于2%的物質(zhì)分別有8種，并且各成分的含量相差不大。在優(yōu)化超臨界CO2萃取法過(guò)程中，對(duì)萃取壓力、萃取溫度、CO2流量以及萃取時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行了4因素3水平的正交試驗(yàn)[9]，采用該研究萃取方法揮發(fā)油的提取率最高。杜成智等[10]分析了不同產(chǎn)地細(xì)辛揮發(fā)油化學(xué)成分，鑒定出黑龍江細(xì)辛的20個(gè)化學(xué)成分，遼寧細(xì)辛23個(gè)，吉林細(xì)辛24個(gè)。該研究?jī)H對(duì)峰面積占比2%以上的進(jìn)行了鑒定，得出2種方法對(duì)細(xì)辛揮發(fā)油提取效果相差不大。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳艷蓉，賈凌云，高福坤，等.不同產(chǎn)地和采收期遼細(xì)辛揮發(fā)油的含量測(cè)定[J].沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，23（5）：285-288.

[2] 吳壽金，趙泰，秦永祺.現(xiàn)代中草藥成分化學(xué)[M].北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2002：655-657.

[3] 張杰.淺談超臨界CO2萃取技術(shù)[J].黑龍江醫(yī)藥科學(xué)，2007，30（1）：22-23.

[4] 王忠華，張鐘憲.超臨界二氧化碳萃取技術(shù)[J].化學(xué)工程與裝備，2007，20（1）：57-61.

[5] 董新艷，張興儒.超臨界萃取技術(shù)在中草藥研究中的應(yīng)用[J].青海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，23（3）：15-18，26.

[6] 唐一梅，李仲瑾，張麗，等.超臨界萃取技術(shù)在中藥研究中的應(yīng)用[J].西北藥學(xué)雜志，2007，22（5）：288-289.

[7] 劉志華，周德英.超臨界CO2萃取法與水蒸氣蒸餾法提取廣藿香油的化學(xué)成分比較[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（19）：8816-8817.

[8] 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典（2015版四部） [S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015：203-204.

[9] 王鵬，張忠義，吳惠勤.超臨界CO2萃取連翹揮發(fā)油的正交試驗(yàn)和GC-MS分析 [J].分析測(cè)試學(xué)報(bào)，2002，21（4）：34-37.

[10] 杜成智，陳玉萍，覃潔萍，等.不同產(chǎn)地細(xì)辛揮發(fā)油的GC-MS分析 [J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2011，17（7）：57-59.