砂仁葉油提取工藝研究及化學成分分析

張怡評 ，施麗君，張紅紅，晉文慧，洪 專 ，邱遠望*

（1.自然資源部第三海洋研究所 海洋生物資源開發利用工程技術創新中心，福建 廈門 361005；2.福建中益制藥有限公司，福建 泉州 362712）

砂仁是姜科植物陽春砂、綠殼砂或海南砂的干燥成熟果實，具有溫脾開胃、止嘔止瀉、理氣安胎、化濕行氣等功效[1-2]。目前陽春砂藥材資源供不應求，主要是由于其自然授粉率低，人工授粉種植成本較高，導致陽春砂產量偏低，價格上漲[3]。前期關于陽春砂的研究主要集中在陽春砂果實上，對陽春砂的枝條、葉等的研究報道較少，而陽春砂等植株中葉子資源豐富，具有與砂仁類似的功效，研究發現砂仁葉油曾用于治療消化道潰瘍、急性腸胃炎、惡心嘔吐、急慢性肝炎及手術等引起的腹脹腹痛等[4]。砂仁葉油臨床單方應用具有同砂仁相似的功效[4]?，F代藥理研究表明砂仁葉油有預防大鼠幽門結扎性潰瘍形成的作用，與戊巴比妥具有協同增效作用，能延長戊巴比妥對小鼠中樞的抑制作用[4]。本研究以大量廢棄的砂仁葉為原料，對砂仁葉油的提取工藝進行研究，同時對提取的揮發油進行分析與鑒定，為砂仁葉油的進一步開發應用提供依據。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

揮發油提取器（北京科創欣達科技有限公司）；SKM型數顯恒溫電熱套（山東鄄城華魯電熱儀器有限公司）；SQP型電子天平[賽多利斯科學儀器（北京）有限公司]；JZC-6TAC電子計重天平（福州科迪電子技術有限公司）；GCMSQP2010氣相色譜-質譜聯用儀（島津儀器設備有限公司）。

1.2 試藥

砂仁葉（產地：漳州長泰）；甲醇（色譜純，Tedia）；無水硫酸鈉（西隴科學股份有限公司，批號：180408）。

2 方法

2.1 原料預處理

砂仁鮮葉于2019年8月采自福建省漳州市長泰縣，經福建中醫藥大學黃鳴清教授鑒定為姜科植物陽春砂AmomumvillosumLour.的新鮮葉。取新鮮葉，切成細絲，備用。

2.2 提取方法

參考藥典及文獻方法[2]：準確稱取200.0 g砂仁葉，置于圓底燒瓶中，加入1000 ml超純水，完全浸泡砂仁葉，浸泡一定時間后，連接揮發油提取器與回流冷凝管。自冷凝管上端加入水至揮發油提取器刻度部分。置于電熱套中緩緩加熱，控制一定的提取溫度，進行揮發油的提取，提取一定時間后停止加熱，放置片刻，打開揮發油提取器下端的活塞，將水緩緩放出使油層下降至其上端恰好與0刻度線齊平，讀取揮發油量。將提取出的砂仁葉油用無水硫酸鈉脫除水分，稱其質量，計算提取率。

提取率（‰）=（砂仁葉油重量/砂仁葉重量）×1000 ‰

2.3 提取工藝考察

參考文獻[5-6]對砂仁葉提取條件進行單因素考察，考察不同的浸泡時間、提取溫度、提取時間對砂仁葉油提取量的影響，確定最佳提取工藝。

2.4 氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）分析條件

色譜條件：色譜柱：DB-5MS（60 m×0.32 mm，0.25 μm）；進樣口溫度：250 ℃；程序升溫：初始60 ℃（保持2 min），以2 ℃/min升溫速率升至150 ℃，再以20 ℃/min升溫速率升至250 ℃；進樣量：1 μl，分流比：10:1；載氣為高純氦，流速1 ml/min，尾吹30 ml/min。MS條件：接口溫度 250 ℃，離子源溫度 250 ℃，檢測電壓0.1 kV，溶劑延遲5 min。選擇全掃描模式，掃描范圍50～500 amu。

3 結果

3.1 浸泡時間對提取率的影響

分別準確稱取200.0 g砂仁葉4份，分別浸泡0，1，3，5 h后，160 ℃下提取3 h，考察浸泡時間對提取率的影響，結果見圖1。

圖1 浸泡時間對提取率的影響

由圖1可見，控制固定提取溫度200 ℃和提取時間3 h，隨著浸泡時間逐漸增加，砂仁葉油提取率先增加后減少。這可能是由于浸泡時間過長，砂仁葉中的一部分揮發油緩緩滲入水中，致砂仁葉油提取率減少。由圖1可知，當浸泡時間為1 h時，砂仁葉油提取率最大，故選擇提取時間為1 h。

3.2 提取溫度對提取率的影響

分別準確稱取200.0 g砂仁葉5份，浸泡1 h，分別在160，180，200，220，240 ℃下提取3 h，考察提取溫度對提取率的影響，結果見圖2。

圖2 提取溫度對提取率的影響

由圖2可見，在浸泡時間1 h和提取時間3 h的條件下，提取溫度從160 ℃升高至240 ℃過程中，提取率先升高后下降。提取溫度為160 ℃時，因溫度較低，砂仁葉油提取不完全；當提取溫度為200 ℃時，提取率最大，之后逐漸降低；當溫度過高時，可能由于揮發油冷凝不及時或揮發，導致揮發油量的損失。因此，當提取溫度為200 ℃時，砂仁葉油提取率最大。

3.3 提取時間對提取率的影響

分別準確稱取200.0 g砂仁葉4份，浸泡時間1 h，分別在200 ℃下提取1，3，5，7 h，對提取率的影響結果見圖3。

圖3 提取時間對提取率的影響

由圖3可見，隨提取時間的延長，砂仁葉油的提取率逐漸增加，提取時間5 h時，提取率達最大；隨后逐漸降低。主要是因為提取時間過短，砂仁葉油提取不完全；提取時間過長，可能由于加熱時間過長導致部分揮發油的損失，造成提取率逐漸減少。因此，選擇提取時間為5 h。

3.4 提取工藝驗證

稱取200 g砂仁葉各3份，按建立的最佳提取工藝進行提取。由試驗結果可得，3份樣品的平均提取量為1.18 ‰，RSD為2.58 %，表明建立的砂仁葉油提取工藝穩定可行。

3.5 GC-MS分析

砂仁葉油經GC-MS分析，結果見圖4、表1。結合MS數據庫檢索并分析可得，從砂仁葉油中共分離并鑒定了42種成分，其中3, 7, 7-三甲基-1, 3, 5-環庚三烯、β-蒎烯、乙酸芳樟酯、β-丁香烯和反-Z-α-紅沒藥烯5種化學成分含量較高，占砂仁葉油總量的59.6 %。

圖4 砂仁葉油GC-MS譜圖

表1 砂仁葉油化學成分及含量

4 討論

4.1 文獻研究發現，從植物果實或種子中提取揮發油油的方法主要有溶劑回流提取法、水蒸氣蒸餾法、減壓蒸餾法、水酶法、微波輔助法、超臨界CO2萃取法、壓榨法等[7～10]，本研究參考中國藥典揮發油測定法提取砂仁葉油，該方法設備簡單，操作方便，與其他化學提取方法相比較[11]，本實驗以水為溶劑，在整個提取過程中不使用任何化學試劑，相對較環保。

4.2 文獻報道廣東產砂仁葉中4個主要成分冬青油烯、α-蒎烯、β-蒎烯、乙酸龍腦酯的含量較高，含量分別為11.6 %，12.6 %，24.2 %，8.5 %，占總砂仁葉油的56.9 %，而本研究中的砂仁葉采自福建漳州，與廣東產成分有較大差距。分析結果顯示，福建漳州產砂仁葉油中3, 7, 7-三甲基-1, 3, 5-環庚三烯、β-蒎烯、乙酸芳樟酯、β-丁香烯和反-Z-α-紅沒藥烯5種化學成分含量較高，占砂仁葉油的59.6 %，其中主成分β-蒎烯、乙酸芳樟酯和β-丁香烯具有抗感染、抗菌作用[3,12-13]，可望開發成一種安全有效的用于治療由細菌引起的慢性胃炎及胃潰瘍的藥品，開發應用前景廣闊。