正交試驗(yàn)法優(yōu)選木香揮發(fā)油的提取工藝

毛婷等

【摘要】目的：優(yōu)選出木香揮發(fā)油的最佳提取工藝。方法：采用水蒸氣蒸餾法，以粉碎度、加水量、浸泡時(shí)間、提取時(shí)間為考察因素，以揮發(fā)油提取量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法優(yōu)選提取工藝。結(jié)果：木香揮發(fā)油的最佳提取工藝為將木香藥材粉碎成1～3cm的粒度，加水7倍量，浸泡0h，蒸餾提取8h。該提取工藝穩(wěn)定，三次提取的RSD為1.41%。結(jié)論：該工藝合理、可行、準(zhǔn)確、可靠，為木香揮發(fā)油的提取工藝提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】木香；揮發(fā)油；提取工藝；正交試驗(yàn)；水蒸氣蒸餾法

【中圖分類號(hào)】R2842【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A【文章編號(hào)】1007-8517（2015）16-0024-02

木香是菊科植物木香Aucklandia lappa Decne的干燥根，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品，其性辛、苦，溫，歸脾、胃、大腸、三焦、膽經(jīng)，具有芳香健胃、行氣止痛之功效，為臨床上常用的理氣藥，治療胃部脹滿、消化不良、食欲不振、食積不化、不思飲食、瀉痢后重等癥狀。木香的主要有效成分為揮發(fā)油，其結(jié)構(gòu)主要為倍半萜內(nèi)酯類，包括木香內(nèi)酯（costuslactone），土木香內(nèi)酯（alantolactone），異土木香內(nèi)酯（isoalan-tollactone），二氫木香內(nèi)酯（di-hydrocostuslactone），異去氫木香內(nèi)酯（isodehydrocostuslacto）等。藥理研究表明，木香揮發(fā)油具有抗炎、抗腫瘤、抗?jié)駸?、瀉痢解痙、降壓抗菌等作用。木香為貴重藥材，市場(chǎng)上木香的制劑主要有丸劑、散劑、膠囊劑等，針對(duì)木香揮發(fā)油制劑的研究近年來(lái)也有報(bào)道。本研究以揮發(fā)油提取量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以粉碎度、加水量、浸泡時(shí)間、提取時(shí)間為考察因素，采用正交設(shè)計(jì)法對(duì)木香揮發(fā)油的提取工藝進(jìn)行優(yōu)選，建立高效的揮發(fā)油提取方法，為木香的制劑研究提供有效的理論依據(jù)。

1儀器與材料

11儀器DZHW調(diào)溫型電熱套（北京市永光明醫(yī)療儀器廠）；AL-204電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）；標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩（浙江上虞市華豐五金儀器有限公司）；揮發(fā)油提取器（相對(duì)密度小于10以下，符合中國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn)）；球形冷凝管。

1.2藥材木香藥材購(gòu)于濟(jì)南仁和中藥飲片公司，經(jīng)鑒定符合2010年版《中華人民共和國(guó)藥典》的規(guī)定。

2方法

2.1水蒸氣蒸餾法該法原理基于道爾頓分壓定律，互不相溶液體混合物的沸點(diǎn)比其任一組分都低，將藥材中的揮發(fā)性成分隨水蒸氣蒸餾而帶出。該法操作安全、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低，適用于具有揮發(fā)性、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞、在水中穩(wěn)定且難溶或不溶于水的成分的提取，是提取中藥揮發(fā)油的重要方法。本實(shí)驗(yàn)采用此法提取木香揮發(fā)油，按2010年版《中國(guó)藥典》一部附錄XD揮發(fā)油測(cè)定法（甲法）進(jìn)行提取。

2.2木香揮發(fā)油提取工藝因素本實(shí)驗(yàn)采用正交試驗(yàn)優(yōu)選工藝，水蒸汽蒸餾法提取木香揮發(fā)油，以揮發(fā)油的提取量為指標(biāo)，考察藥材A粉碎度（以顆粒直徑d表示）、B加水量、C浸泡時(shí)間、D提取時(shí)間，對(duì)揮發(fā)油提取量的影響，按L9（34）正交試驗(yàn)優(yōu)選出揮發(fā)油的最佳提取工藝，具體因素及水平見(jiàn)表1。

2.3揮發(fā)油的提取稱取木香100g，置1000ml圓底燒瓶中，按正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，浸泡規(guī)定時(shí)間，加入規(guī)定倍量水，振搖均勻，然后連接揮發(fā)油測(cè)定器與回流冷凝管，緩慢加熱，至回餾開(kāi)始計(jì)時(shí)，保持微沸至測(cè)定器中油量不在增加，停止加熱，放置片刻，開(kāi)啟測(cè)定器下端的活塞將水緩慢放出，至油層上端到達(dá)刻度“0”線上面5mm處為止，放置1h以上，再開(kāi)啟活塞使油層下降至其上端恰與刻度“0”線平齊，讀取揮發(fā)油量。

2.4正交試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)正交表來(lái)設(shè)計(jì)安排實(shí)驗(yàn)后，將所得的揮發(fā)油量數(shù)據(jù)，應(yīng)用“正交試驗(yàn)計(jì)算軟件”，統(tǒng)計(jì)學(xué)多因素方差分析的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出離差平方和、自由度、均方和F值，建立檢驗(yàn)假設(shè)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)（α=005），計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F值，確定P值并作出推斷結(jié)論。其提取工藝的正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，提取工藝的方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。

由表2、3可知，木香揮發(fā)油的最佳提取工藝條件為A2B1C3D1，極差RD>RA>RC> RB ，F(xiàn)D最大，P<005，可知D提取時(shí)間對(duì)木香揮發(fā)油的提取量有顯著影響，A粉碎度、C浸泡時(shí)間、B加水量次之，影響程度依次為D>A>C>B。即優(yōu)選出最佳工藝條件為，將木香藥材粉碎成1～3cm的粒度，加7倍量水，浸泡0h，提取8h。

2.5驗(yàn)證試驗(yàn)為了進(jìn)一步驗(yàn)證上述木香揮發(fā)油提取工藝的可行性，按照得出的最佳工藝組合條件A2B1C3D1，平行進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)，得到揮發(fā)油提取量均值為050ml，RSD值為1.41%，結(jié)果見(jiàn)表4。

3討論

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)以揮發(fā)油提取量為考察指標(biāo)，采用水蒸氣蒸餾法，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法優(yōu)選工藝，最后確定最佳提取工藝組合為A2B1C3D1，即將木香藥材粉碎成1～3cm的粒度，加7倍量水，浸泡0h，提取8h。此優(yōu)選工藝組合，經(jīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明，揮發(fā)油提取量均高于正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，均值達(dá)到050ml，RSD值為1.41%，由此說(shuō)明，該工藝操作簡(jiǎn)單、容易控制、成本低、穩(wěn)定可行。

通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)木香揮發(fā)油提取工藝的研究發(fā)現(xiàn)，藥材的提取時(shí)間是影響木香揮發(fā)油提取量的主要因素，根據(jù)浸泡理論，浸泡雖可促進(jìn)組織細(xì)胞膨脹，細(xì)胞間隙變大，但因木香質(zhì)地堅(jiān)硬、細(xì)密，相當(dāng)于溫浸，所以不是影響揮發(fā)油提取量的主要因素。木香為我國(guó)珍貴藥材，主要成分為揮發(fā)油類化合物，對(duì)其價(jià)值的開(kāi)發(fā)也集中在揮發(fā)油方面，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出木香揮發(fā)油最佳提取工藝條件，可為木香揮發(fā)油的深入開(kāi)發(fā)研究奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐佳，楊瑤珺，吳立潔，等.中藥木香的研究進(jìn)展[C].中國(guó)生態(tài)學(xué)學(xué)會(huì)中藥資源生態(tài)專業(yè)委員會(huì)第4次全國(guó)學(xué)術(shù)研討會(huì)暨中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)中藥鑒定分會(huì)第11次全國(guó)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2012：91-95.

[2] 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典（一部）[M].北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2010.

[3] 董書.木香主成分的含量測(cè)定及其藥代動(dòng)力學(xué)研究[D].北京：北京化工大學(xué)，2012：6.

[4] 魏華，彭勇，馬國(guó)需，等.木香有效成分及藥理作用研究進(jìn)展[J].中草藥，2012，43（3）：613-620.

[5] 張學(xué)明.木香揮發(fā)油的制劑工藝研究[J].中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志，2008，28（16）：1423-1424.

[6] 劉繼鑫，王克霞，李朝品，等.水蒸氣蒸餾法提取中藥揮發(fā)油存在的問(wèn)題及解決方法[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2008，19（1）：97-98.

[7] 周廣濤，高鵬，戴兵，等.木香中去氫木香內(nèi)酯和木香烴內(nèi)酯提取工藝優(yōu)選[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2013，19（2）： 40-42.

[8] 陳陽(yáng).木香-香附藥對(duì)揮發(fā)油化學(xué)成分GC-MS分析[J].黑龍江醫(yī)藥，2014，27（3）：532-536.

（收稿日期：20150512）