索氏提取法提取青蒿揮發(fā)油的研究

張麗勇

摘 要：青蒿揮發(fā)油具有抗菌、解熱、止咳、平喘等藥理作用，是青蒿的活性成分，一般采用蒸餾法、二氧化碳超臨界流體提取法、溶劑提取法和壓榨法提取。本實(shí)驗(yàn)選取索氏提取法提取青蒿揮發(fā)油，以乙醚為溶劑，結(jié)果表明在料液比為1∶7.8，蒸餾時(shí)間為3 h時(shí)，青蒿揮發(fā)油得率最高，為提取青蒿揮發(fā)油的最佳優(yōu)化條件。

關(guān)鍵詞：青蒿揮發(fā)油 ? 索氏提取法 ?優(yōu)化條件

中圖分類(lèi)號(hào)：R56 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0037-01

青蒿學(xué)名黃花蒿，藥用價(jià)值很高，青蒿素是我國(guó)首創(chuàng)的抗瘧新藥。本實(shí)驗(yàn)采用索氏提取法，以野外采集的新鮮青蒿為原料，以乙醚為溶劑，以青蒿揮發(fā)油得率為觀測(cè)指標(biāo)，對(duì)影響青蒿揮發(fā)油得率的主要因素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)，探討提取青蒿揮發(fā)油的最佳優(yōu)化條件，為大規(guī)模生產(chǎn)青蒿揮發(fā)油提供客觀的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

1.1 原料采集和鑒定

2013年9月，采集吉林省白城市郊區(qū)新鮮青蒿地上部分為原料，由東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物學(xué)教授鑒定。

1.2 試劑和儀器

99%分析純乙醚，嘉盛科技生產(chǎn)的索氏提取器、冷凝器和圓底燒瓶，上海青浦滬西儀器廠生產(chǎn)的RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，山東省鄄城新華電熱儀器廠生產(chǎn)的SHZ-82A恒溫水浴箱，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司生產(chǎn)的SHB-B95型循環(huán)水式多用真空泵，鐵架臺(tái)、電熱套、濾紙和天平、砝碼等。

2 實(shí)驗(yàn)方法

提取基本工藝流程：粉碎并稱(chēng)取適量新鮮青蒿，裝入濾紙筒后置入索氏提取器中，倒入適量乙醚，在45 ℃水浴箱中放入裝有乙醚的燒瓶，反復(fù)蒸餾提取目標(biāo)物。減壓蒸餾提取液，在45 ℃條件下蒸發(fā)出其中的乙醚，蒸餾瓶中剩余部分即為提取的青蒿揮發(fā)油，其中含有一定量的雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先觀察料液比為何值時(shí)青蒿揮發(fā)油得率最優(yōu)，之后在此條件下觀察蒸餾時(shí)間為何值時(shí)揮發(fā)油得率最高，獲得索氏提取法提取青蒿揮發(fā)油的最佳優(yōu)化條件。

2.1 原料處理

將原料按既定要求剪成1～2 cm的碎段待用。

2.2 提取青蒿揮發(fā)油

（1）折疊濾紙筒。濾紙筒的高度比蒸汽上升管低，比虹吸管高。對(duì)折兩次濾紙成筒狀，封閉一端濾紙，用天平稱(chēng)濾紙筒質(zhì)量（m1）。（2）儀器組裝。在濾紙筒中裝入原料，封閉開(kāi)口處，高度以略低于虹吸管為原則。再稱(chēng)裝好樣品的濾紙筒質(zhì)量（m2），則M=m2-m1為青蒿質(zhì)量。稱(chēng)重平底燒瓶，在索氏提取器中置入濾紙筒，濾紙筒要貼緊器壁，為便于實(shí)驗(yàn)完成后取出濾紙筒應(yīng)套一圈棉線在其周?chē)?。為保證溶劑充分浸泡青蒿，處理后的原料高度應(yīng)接近虹吸管，但不能漏出濾紙筒，防止虹吸管被堵塞。注入2/3體積的乙醚在平底燒瓶中，將平底燒瓶和冷凝管裝好，低進(jìn)高出開(kāi)啟冷凝水。將水浴鍋蓋子打開(kāi)，在水浴鍋中放置索氏提取儀，在水浴溫度45 ℃條件下予以回流提取。（3）抽提。乙醚蒸汽遇冷凝管迅速冷凝下滴，回流過(guò)程產(chǎn)生于抽提管液面到達(dá)虹吸管高度。反復(fù)提取2～3 h，約3次，當(dāng)溶液由鮮綠變得很淡時(shí)即停止。提取之后，索氏提取裝置于乙醚液面接近虹吸管彎頭處時(shí)取出，室溫冷卻10 min，將平底燒瓶取下，在提取管的下面置回收瓶，將索氏提取器微微傾斜，通過(guò)虹吸管將其內(nèi)的乙醚吸入回收瓶中。冷凝水關(guān)閉后，按以下步驟旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)底燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)，將其中的溶劑乙醚除去。（4）旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)。用膠管和真空膠管分別連接冷凝水和真空泵，注純水于加熱槽中。將主機(jī)和立柱連結(jié)螺釘松開(kāi)，主機(jī)調(diào)節(jié)到適宜的傾斜角度。接通冷凝水和電源，將蒸發(fā)瓶安裝好（不要放手），打開(kāi)并使真空泵在適宜真空度后松手。按壓位于加熱槽底部的下壓桿，左右調(diào)節(jié)弧度使主機(jī)高度適宜。將調(diào)速開(kāi)關(guān)打開(kāi)，在適宜轉(zhuǎn)速下開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)蒸發(fā)瓶。將加熱開(kāi)關(guān)打開(kāi)，加熱槽開(kāi)始在設(shè)定溫度45 ℃條件下自動(dòng)溫控加熱，試運(yùn)行儀器。當(dāng)溫度與真空度符合實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，溶劑即能蒸發(fā)到接受瓶。蒸發(fā)結(jié)束后，先將調(diào)速開(kāi)關(guān)和調(diào)溫開(kāi)關(guān)關(guān)閉，按壓下壓桿上升主機(jī)，將真空泵關(guān)閉，冷凝器上方的放空閥打開(kāi)與大氣相通，取下蒸發(fā)瓶，整個(gè)蒸發(fā)過(guò)程即告完成。最后將得到的目標(biāo)物裝瓶密封后，放4 ℃冰箱常規(guī)保存?zhèn)溆?。?shí)驗(yàn)結(jié)束。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 料液比對(duì)青蒿揮發(fā)油得率的影響

在溶劑乙醚量不變、回流溫度固定為45 ℃、提取時(shí)間設(shè)定為3 h條件不變的情況下，觀察料液比分別為150∶1250，160∶1250，170∶1250，180∶1250，190∶1250（g∶mL）時(shí)的青蒿揮發(fā)油得率。結(jié)果表明，當(dāng)青蒿量由150 g增加到160 g時(shí)，顯著提高了揮發(fā)油得率;當(dāng)由160 g分別增加到170、180和190 g時(shí)，揮發(fā)油得率逐漸降低?？梢?jiàn)，青蒿揮發(fā)油得率與料液比密切相關(guān)，且料液比約為1∶7.8時(shí)揮發(fā)油得率最高，為料液比的最佳優(yōu)化條件。

3.2 提取時(shí)間對(duì)青蒿揮發(fā)油得率的影響

在溶劑為乙醚、料液比和回流溫度分別固定為1∶7.8和45 ℃的條件下，觀察提取時(shí)間分別為2、3、4、5和6 h時(shí)的青蒿揮發(fā)油得率。結(jié)果表明，提取時(shí)間為2 h時(shí)青蒿揮發(fā)油得率最低，由2 h延長(zhǎng)至3 h時(shí)，顯著提高了揮發(fā)油得率;分別提取4、5和6 h時(shí)，隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，揮發(fā)油得率差異無(wú)顯著性。所以提取時(shí)間為3 h時(shí)揮發(fā)油得率最高，為提取時(shí)間的最佳優(yōu)化條件。

4 討論

青蒿有非揮發(fā)性和揮發(fā)性?xún)煞N藥用成分，后者的主要成分是揮發(fā)油，具有抗菌、解熱、止咳、平喘等藥理作用。在四種提取方法中，蒸餾法中的直接蒸餾法簡(jiǎn)便易行，但受熱溫度高時(shí)易分解有效成分;水蒸汽蒸餾法提取溫度較低，但設(shè)備相對(duì)較為復(fù)雜。壓榨法可保持揮發(fā)油固有的新鮮香味，但分離得到的揮發(fā)油含雜質(zhì)，油質(zhì)渾濁，出油率亦較低;溶劑提取法提取的揮發(fā)油含較多雜質(zhì);二氧化碳超臨界流體提取法是提取青蒿揮發(fā)油最好的方法，所得揮發(fā)油的品質(zhì)較高，氣味和原料相同，防氧化熱解。

索氏提取青蒿揮發(fā)油法的溶劑為乙醚，蒸餾時(shí)間、乙醚量和青蒿量的比例和處于不同生長(zhǎng)期的青蒿等為影響揮發(fā)油得率的主要因素，受條件限制，本文只觀察了前兩個(gè)因素。本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，索氏提取青蒿揮發(fā)油法的料液比為1∶7.8，蒸餾時(shí)間為3 h時(shí)，可獲得最高青蒿揮發(fā)油得率，為青蒿揮發(fā)油提取的最佳優(yōu)化條件。

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