CO2超臨界萃取山揮發(fā)油工藝研究△

尚朝利，陳隨清，賈永艷，代震

(河南中醫(yī)學院，河南 鄭州 450008)

CO2超臨界萃取山揮發(fā)油工藝研究△

尚朝利，陳隨清*，賈永艷，代震

(河南中醫(yī)學院，河南 鄭州 450008)

目的：采用CO2超臨界萃取法萃取山橿中揮發(fā)油，并優(yōu)化萃取工藝。方法：通過均勻設計試驗，以萃取物和桉油精的含量為指標，對萃取溫度、萃取時間、萃取壓力等影響因素進行考察。結果：超臨界CO2的最佳萃取工藝為萃取壓力30Mpa，萃取溫度35℃，萃取時間3.5h。結論：該方法簡便，可靠，適合工業(yè)化生產。

山橿；CO2超臨界萃?。粨]發(fā)油；桉油精

山橿LinderareflexaHemsl.系樟科(Lauraceae)山胡椒屬植物的干燥根，主要分布于河南的大別山、桐柏山山區(qū)及華中、華南等地。根據文獻報道[1]，山橿的主要化學成分有揮發(fā)油類、生物堿類、黃酮類等，具有行氣止痛，健脾消積，活血消腫等功效。現代研究證明山橿揮發(fā)油是其有效成分之一，已有學者對其化學組成進行了相關研究[2]，但關于山橿揮發(fā)油的提取工藝少見報道。

有關揮發(fā)油的提取目前主要有有機溶劑法、水蒸氣蒸餾法、分子蒸餾法、超臨界 CO2萃取法等[3-5]。水蒸氣蒸餾法是提取揮發(fā)性成分的經典方法，該法的特點具有設備簡單、操作方便、成本低等特點，但揮發(fā)油存在成分易熱解、揮發(fā)等缺點。超臨界流體萃取法(supercriticalfluidextraction，SFE)是近年來發(fā)展起來的一種新的提取分離技術，與傳統(tǒng)方法比較，超臨界流體萃取法在低溫進行，避免了揮發(fā)油成分的熱解及揮發(fā)[6-7]。本實驗采用水蒸氣蒸餾法和均勻設計試驗的超臨界CO2萃取法對山橿揮發(fā)油的提取工藝進行比較，以期確定山橿揮發(fā)油的最佳提取工藝條件。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

HA221-50-06超臨界萃取裝置(江蘇南通華安超臨界萃取有限公司)，BS224S電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)，TB-215D型電子天平(丹佛儀器有限公司)，揮發(fā)油裝置、Agilent6890N氣相色譜儀(美國安捷倫科技公司)；AgilentHP-5氣相毛細管柱(美國安捷倫科技公司)。

1.2 試藥與試劑

山橿藥材采自河南省信陽市新縣，經河南中醫(yī)學院陳隨清教授鑒定為樟科Lauraceae山胡椒屬植物山橿LinderareflexaHemsl.的根，標本存于河南中醫(yī)學院生藥研究室；桉油精對照品(中國食品藥品檢定研究院)；無水乙醇為分析純(天津市風船化學試劑科技有限公司)。

2 方法與結果

2.1 超臨界CO2萃取法

稱取150g山橿藥材粉末裝入萃取釜，待制冷裝置與萃取釜和分離釜加熱裝置正常工作后，打開壓縮泵加壓至所需壓力，調整CO2流量，循環(huán)萃取。萃取時固定分離壓力5.0Mpa，分離溫度40℃，CO2流量15L·h-1。

根據經驗及相關文獻設置各個單因素試驗的參數值，采用均勻設計試驗法，以揮發(fā)油的總量及得油率為檢測指標，以均勻設計試驗法對萃取壓力(Mpa)、萃取溫度(℃)、萃取時間(h)3個因素按U6(63)進行優(yōu)選，確定山橿超臨界CO2萃取的最佳工藝。因素水平見表1。

采用綜合加權評分進行分析，桉油精的含量及萃取物含量兩指標各占總評分的60％、40％，故最大值為100。綜合評分公式為：綜合評分＝0.6×(萃取物含量/萃取物含量max)＋0.4×(桉油精含量/桉油精含量max)。試驗設計安排及結果見表3。

每次試驗平行進行3次，計算出山橿揮發(fā)油的平均萃取物的重量作為每個水平的揮發(fā)油得油量，用DPS7.05軟件分析試驗數據，確定最佳萃取工藝并驗證3批。

2.2.2.4 穩(wěn)定性試驗 取同一供試品溶液，分別于0，2，4，8，12，24h進樣測定，計算桉油精的含量，并計算RSD＝1.71％，結果表明樣品在24h內穩(wěn)定。

2.2.2.7 樣品測定 按照2.2.1方法制備供試品溶液，進樣1μL，按上述色譜條件進樣，測定桉油精含量。

表1 均勻試驗因素水平表

2.2 揮發(fā)油中桉油精的含量測定

2.2.1 溶液的配制 對照品溶液制備：精密稱取桉油精對照品9.10mg，用無水乙醇溶解并定容至1mL，搖勻即得9.10mg·mL-1對照品溶液。

供試品溶液制備：精密稱取超臨界萃取物0.2g，用無水乙醇定容至5mL容量瓶中，待測。

2.2.2.3 精密度試驗 在上述色譜條件下，取同一樣品溶液，連續(xù)測定6次，測定峰面積，計算RSD＝2.42％，結果表明該方法精密度良好。

2.2.2.1 色譜條件 色譜柱：Agilent HP-5氣相毛細管柱；載氣：氮氣；進樣口溫度：200℃；程序升溫條件：65℃保持3min，再以3℃·min-1的速率升至85℃；1℃·min-1的速率升至90℃；10℃·min-1的速率升至200℃并保持3min。檢測器溫度：240℃；空氣流量：300mL·min-1；氫氣流量：30mL·min-1；載氣流速：1.0mL·min-1；分流比：10∶1；進樣量：1μL。

2.2.2.2 線性關系考察 分別精密配制0.455，0.91，1.82，4.585，9.10，17.93mg·mL-1對照品溶液，按照上述色譜條件測定峰面積。以峰面積為縱坐標，進樣量為橫坐標繪制標準曲線，得回歸方程Y＝252.47X-1.673 1，r＝0.999 8，線性范圍為0.455～17.93μg，呈良好線性關系。

2.2.2 測定方法與結果

補述點染拓展，能夠給學生更多的奇思妙想，幫助他們在深入展現自我才藝的過程中深化感悟體驗。在教學《一本男孩子必讀的書》的閱讀后，結合“《魯濱孫漂流記》的偉大藝術價值”，不妨建議學生運用點評的形式找出其價值意義。結合學生對文本的不同理解，可鼓勵他們圍繞自己對《魯濱孫漂流記》的理解主動表達自己的閱讀理解感知。有的同學認為，魯濱孫是自己心目中的偶像，更是冒險、樂觀主義的代言人。有的同學認為，閱讀《魯濱孫漂流記》，讓自己能夠與大師有面對面交流的機會，讓自己在深度理解感知的過程中獲得不一樣的認知體驗。有的同學說，自己能有機會近距離與魯濱孫對話，發(fā)現其中有價值之人生哲理，等等。

2.2.2.6 加樣回收率試驗 采用標準加入法，精密稱取樣品0.1g，分別加入對照品的80％、100％、120％，按樣品溶液制備方法各配制3份，分別進行含量測定，計算桉油精的回收率及RSD，結果見表2。

2.2.2.5 重復性試驗 按樣品溶液制備方法，平行制備6份樣品溶液，測定桉油精含量，并計算RSD＝2.42％，結果表明該方法重復性良好。

煙臺大學藥學院最大的辦學特色是校企聯(lián)合，該院由煙臺大學與山東綠葉制藥有限公司聯(lián)合創(chuàng)辦，學院多數教師在綠葉制藥兼職，這就給學生提供大量去企業(yè)學習的機會，了解企業(yè)發(fā)展以及所需員工的基本要求，能夠通過實踐，增強其自身的實驗動手能力，增加學生的實習經驗，為學生畢業(yè)后就業(yè)打下堅實基礎。

表2 山橿超臨界CO2萃取物中桉油精加樣回收率試驗

如上所述，在重癥哮喘合并呼吸衰竭的患者臨床急診搶救治療中，如有發(fā)現進行常規(guī)治療無法緩解患者臨床癥狀時，就應該積極考慮對患者采取機械正壓通氣，從而進一步挽救患者生命。這樣的搶救手段，臨床治療過程中應用效果較好，應用價值較高，提高患者生命質量同時也可以改善治療后的效果，可以在臨床廣泛推廣。

3 結果

3.1 超臨界CO2萃取試驗結果

第三個階段是在洞穴外的光天化日之下。這個被解放的人不但被迫觀看洞穴內的火光和墻頭的器物，而且被迫走出洞穴。在洞穴外他又一次因為陽光刺眼而眼冒金星、無法看清。他無法一下子看清無蔽的事物，而是需要一個逐漸適應的過程，在這個過程中他首先可以看到陰影，然后可以看到事物在水面上的倒影，接著能夠看到事物本身。就事物本身而言，他也是先比較容易在晚上的星光和月光中觀看較為暗淡的星星和月亮，最后才能在白天直接觀看太陽。而這個太陽，正是使得一切事物得以被看見并且使得人的眼睛可以看見的原因，是最無蔽者。[5]209-211

表3 均勻試驗設計表及結果

采用DPS7.05版軟件對實驗結果進行二次多項式逐步回歸法分析，剔除方程中影響不顯著因子，得方程Y＝-0.370 6＋0.782 85X3＋0.000 4X2X2＋0.023 069 908 815X3X3-0.015 914 893 617X2X3，r＝0.999 7，P＝0.034 2。結果可信，在Y值取最大指標(Y＝1.104 5)時，各因素取值分別X1＝34.962 5，X2＝35，X3＝3.5(注：X1：萃取壓力；X2：萃取溫度；X3：萃取時間)。結合實驗操作的實際情況及儀器在高壓作用下的承受能力，將萃取壓力定為30 Mpa。因此山橿最佳萃取工藝為：萃取壓力30 Mpa，萃取溫度35℃，萃取時間3.5h。

3.2 山橿超臨界CO2萃取工藝驗證

取山橿藥材3份，按上述工藝萃取，萃取壓力為30 Mpa，萃取溫度35℃，萃取時間3.5h，測定萃取物中桉油精的量及得油率，結果見表4。

壩基基巖強風化層承載力低，不能滿足壩基持力層要求，壩基基巖強風化層厚1.5～3.5 m，弱風化層厚2～3 m。建議將壩體置于基巖微風化層。

表4 山橿超臨界萃取驗證實驗/％

結果表明，工藝穩(wěn)定可行。確定山橿超臨界CO2萃取的條件為萃取壓力30 Mpa，萃取溫度35℃，萃取時間3.5h。

季經理是個禿子，忌諱很多，有人說兔子跑了或燈泡亮了，季經理的臉色便陰得像要下雨一樣。季經理經常戴一頂帽子。這天，忽然一陣風把帽子吹落了，季經理以為是什么預兆，心里很不爽。開會時，恰巧有個生馬蛋子把季經理的姓念錯了，念成了李某某，季經理勃然大怒，終于發(fā)火了：誰敢把老子頭上的帽子摘了，老子就把他的職務擼了。

4 討論

CO2超臨界萃取法技術具有操作溫度低、有效成分不易被分解破壞、提取效率高、無溶劑殘留等優(yōu)點，本試驗還曾比較了經典水蒸氣蒸餾法與CO2超臨界萃取法提取山橿揮發(fā)油，考察了兩種方法所得提取物的提取率及桉油精的含量，水蒸氣蒸餾法的揮發(fā)油得率為1.40％，桉油精的含量為0.36％；CO2超臨界萃取法的揮發(fā)油得率為7.02％，桉油精的含量為0.63％，結果顯示兩項指標都要比水蒸氣蒸餾法高，表明CO2超臨界萃取法提取揮發(fā)油更完全，是一種值得推廣應用的揮發(fā)油提取方法。

[1]劉雯霞.山橿化學成分及質量標準的研究[D].咸陽：陜西中醫(yī)學院，2006.

[2]The Information Center of Chinese Traditional and Herbal Drugs National Medical Bereau.The Handbook of Efective Components from Plants[M].Beijing：People Health Press，1986：181-182.

[3]韋小杰，陳小鵬，王琳琳，等.八角油提取新方法的研究[J].食品工業(yè)科技，2003，24(3)：41.

[4]袁子民，王靜，呂佳，等.正交法優(yōu)選肉豆蔻揮發(fā)油提取工藝[J].時珍國醫(yī)國藥，2005，16(11)：1063.

[5]何文斐，李士敏，楊鑫驥.正交試驗探討金銀花揮發(fā)油的提取條件[J].中國中藥雜志，2003，28(3)：172.

[6]李霞.CO2超臨界萃取技術在中藥領域的應用[J].內江科技，2007，28(3)：131-133.

[7]謝秀瓊，周淑芳，韓麗.現代中藥制劑新科技[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004：1-13.

Study on Extraction Process of Supercritical CO2Extraction for Volatile Oil from Lindera reflexa Hemsl.

SHANG Zhao-li，CHEN Sui-qing，JIA Yong-yan，DAIZhen
(Henan College of Traditional Chinese Medicine，Zhengzhou 450008，China)

Objective：To optimize the extraction process by determining the volatile oil content of supercritical CO2extraction from Lindera reflexa Hemsl..Methods：Uniform experimental design was used to investigate the effects of pressure，temperature，extration time.Results：The best condition of supercritical CO2extraction was extraction pressure of 30 Mpa，extraction temperature of35℃，and extraction time of3.5h.Conclusion：Themethod is simple，credible，and fit formass production.

Lindera reflexa Hemsl.；Supercritical CO2extraction；Volatile oil；Eucalyptol

2012-05-21)

河南省科技創(chuàng)新人才計劃項目(114200510014)；國家科技重大專項課題——創(chuàng)新藥物研究開發(fā)——候選藥物研究(2012ZX09103201-024)

*[通訊作者]陳隨清，Tel：(0371)65676686，E-mail：suiqingchen＠sohu.com