郭颯
(江西中醫(yī)藥大學(xué),江西 南昌 330000 )
1.1 揮發(fā)油的概念。揮發(fā)油,又稱精油、香精油或芳香油,是植物體內(nèi)的一類重要天然成分,揮發(fā)性強(qiáng),可用SD法提取,不溶于水的化學(xué)成分總稱,其應(yīng)用廣泛,化妝品、香水、香料等領(lǐng)域均有涉及。
1.2 揮發(fā)油的分布。揮發(fā)油分布廣泛,尤其以種子植物中居多。目前,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)已現(xiàn)的含有此成分的植物以達(dá)3000余種,約60科之多[1]。揮發(fā)油大多數(shù)呈液態(tài),少數(shù)與糖結(jié)合以苷,如冬綠苷。此外,揮發(fā)油對(duì)于光線和空氣較為敏感,一般多放置于棕色瓶中,裝滿,密封,于陰涼處避光保存,以防止其變質(zhì),降低作為揮發(fā)油的品質(zhì)。
1.3 揮發(fā)油的生理活性。通過查閱中醫(yī)論著可知可知,揮發(fā)油有解表、止痛等作用,故可用于治療表證及疼痛等病癥。通過了解現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究成果可知,揮發(fā)油亦有抗過敏、殺蟲[2]等生理活性。
1.4 揮發(fā)油的組成。揮發(fā)油組成較為復(fù)雜,一種揮發(fā)油的成分往往可達(dá)到幾十種,甚至上百種,如保加利亞玫瑰油中已檢出275種成分,構(gòu)成揮發(fā)油的成分大體上可分為萜類化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物以及其它類[9],其中以萜類所占的比例最大,芳香類化合物次之。此外,常見的揮發(fā)油組分約可達(dá)30種之多。
1.5 揮發(fā)油的提取方法。提取一種成分時(shí),方法選擇的恰當(dāng)與否極為重要,應(yīng)慎重,如對(duì)于新鮮原料中揮發(fā)油的提取可采用冷壓法,以獲得具有新鮮香味的揮發(fā)油,利用油脂吸附法的相似相溶原理提取較為貴重的揮發(fā)油,如玫瑰精油,工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)多采用SD法等。目前用于植物體揮發(fā)油成分提取技術(shù)的主要有以下幾種方法:
1.5.1 水蒸氣蒸餾法。水蒸氣蒸餾法(SD)是揮發(fā)油提取的的傳統(tǒng)方法[3,4]之一,同時(shí)也被譽(yù)為經(jīng)典方法,SD法于2005年版ChP中可見。SD法操作過程包括粉碎、浸泡、通蒸氣等過程,利用揮發(fā)油與水不相溶的特性進(jìn)行揮發(fā)油的提取。該法雖適合于工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn),但由于溫度較高,故而原料容易發(fā)生焦化,使得所得揮發(fā)油的品質(zhì)降低,甚至成分發(fā)生變化而含有其他分解產(chǎn)物,故于生產(chǎn)高品質(zhì)的揮發(fā)油方面有一定的局限性。
1.5.2 有機(jī)溶劑提取法。用該法提取益母草中的揮發(fā)油利用的是極性相似者相溶的特性,因揮發(fā)油極性低,故提取益母草中揮發(fā)油時(shí)多采用的是極性低的有機(jī)溶劑,如Et2O,石油醚等,隨后用EtOH對(duì)粗油進(jìn)行純化,以得到較為純凈的揮發(fā)油。此法提取揮發(fā)油時(shí),以低極性的有機(jī)溶劑作為提取溶劑,雖不會(huì)使目標(biāo)產(chǎn)物的成分發(fā)生變化,但有機(jī)溶劑價(jià)格較為昂貴,且具有一定的毒性,于工業(yè)生產(chǎn)中成本較大,具有一定的局限性,故而現(xiàn)多用于試驗(yàn)室研究[5]。
1.5.3 同時(shí)蒸餾-萃取法。同時(shí)蒸餾-萃取法同時(shí)蒸餾-萃取法(Simultaneous distillation and extraction,SDE),即將SD與溶劑萃取相結(jié)合,樣品與萃取溶劑同時(shí)加熱[6],濃縮效果顯著,實(shí)驗(yàn)操作便捷,用量少且損耗低。秦軍等[7]從采用該法提取的花椒揮發(fā)油中鑒定出 56 種化學(xué)成分。
1.5.4 超臨界流體萃取法。超臨界流體萃取(Supercritical fluid extraction,SFE)是集提取分離于一體又基本不用有機(jī)溶劑的一種新型的提取技術(shù)。其利用超臨界流體如NO2、CO2等在臨界點(diǎn)附近溫度或壓力的微小變化會(huì)引起流體溶解能力產(chǎn)生較大變化而實(shí)現(xiàn)萃取分離的[8]。SFE法提取效率高,污染小,綠色,安全,該方法提取出的揮發(fā)油具有抗氧化、抗熱解、高品質(zhì)等特點(diǎn),但該方法操作技術(shù)要求高,成本較大,不適用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
1.5.5 微波輻射法。微波輻射法,也稱微波輔照誘導(dǎo)萃取法(Microwave assisted extraction,MAE),是新型萃取技術(shù),已應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,MAE法較傳統(tǒng)方法而言,降低了操作溫度、縮短了提取時(shí)間、提高了目標(biāo)產(chǎn)物的得率。同時(shí),不容易出現(xiàn)爆炸等危險(xiǎn)事件,安全可靠,對(duì)于不耐熱類的物質(zhì)尤宜?,F(xiàn)今,國(guó)外已有采用MAE法提取薄荷天然香料的專利,同時(shí),國(guó)內(nèi)采用MAE法實(shí)現(xiàn)了對(duì)香葉天竺葵[10]、荊芥[11]等植物揮發(fā)油成分的提取。
1.5.6 超聲波輔助提取法。超聲提取法(Ultrasonic assisted extraction,UAE)是新興的一種用于揮發(fā)油提取的新型技術(shù),其節(jié)省時(shí)間,操作簡(jiǎn)單方便,無(wú)需加熱,屬物理粉碎過程現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室中諸多植物中揮發(fā)油的提取,鑒于該法于工業(yè)生產(chǎn)中具有一定的局限性,故而不適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)過程。