迷迭香活性成分提取及研究

馬一寧

摘要：隨著科研學者對迷迭香抗氧化劑研發(fā)工作的深入開拓，迷迭香中活性成分的應用領城正在不斷擴大。目前，迷迭香提取時，精油和非揮發(fā)性物質的提取是分別進行的，蒸餾精油后的殘渣多廢棄不用。本次實驗以迷迭香干葉為原料，利用水擴散蒸餾方法提取迷迭香中精油，并對殘渣進行溶劑浸提，對提取液的抗氧化活性進行了測定。結果表明，水擴散蒸餾餾出液水相的抗氧化活性是水上蒸餾餾出液水相的2.5倍以上;加壓蒸餾及大于1%的氫氧化鈉溶液預浸會對迷迭香非揮發(fā)性提取物的抗氧化活性產生不利的影響;水擴散蒸餾時，精油中的馬鞭草烯酮GC含量由水上蒸餾時的10.25%，降到了水擴散蒸餾時的1.8%。

關鍵詞：迷迭香;水擴散蒸餾;抗氧化活性

Abstract：With the development of the research and development of rosemary antioxidant， the application of rosemary products is expanding. At present， the technology of extraction of rosemary essential oil androsmarinic acid are separated， while the most residue from extration of rosemary essential oil will be waste.In this experiment， dry rosemary was usedto extract the effective components from rosemary byhydro-diffusion distillation. The residue of extraction was extracted by solvent and determined the antioxidant activity of the extraction later. The resultsshowed that，the antioxidative activity of the aqueous phase by hydro-diffusionisis more than 2.5 times as high as the one by steam diffusion. It would have adversely affected for the antioxidative activity of the non-volatile extract of rosemary to extract rosemary by the pressure distillation and the pre-soaking of the aqueous DDS solution of more than 1% sodium hydroxide In water diffusion distillation， the content of verbenone GC in essential oil decreased from 10.25% in water diffusion distillation to 1.15% in water diffusion distillation 1. 8% .

Keywords：：rosemary，hydro-diffusion，distillation antioxidant activ

1緒論

1.1迷迭香的化學成分

迷迭香植株中含有的化學成分種類很多，包括單萜、倍半萜、黃酮、脂肪酸、多支鏈烷烴、二萜、三萜、鞣質及氨基酸等[1][2]，可以簡單把其活性成分分為非揮發(fā)性成分和揮發(fā)油成分。非揮發(fā)性成分是以迷迭香酸（一種天然存在的水溶性多酚類化合物，根據(jù)其結構和性質又可以細分為酚酸類化合物和黃酮類化合物[3];迷迭香精油是迷迭香的揮發(fā)性成分，不同的迷迭香的精油的種類含量數(shù)量都不相同，但都具有多種優(yōu)良的生物活性。

1.2迷迭香活性成分提取的方法

研究表明，加工方式會影響產品的運輸、保存成本與成分組成等，選擇合適的加工方式才能更好地從原料中提取有效成分，因此，如何達到高效提取、保存迷迭香的目的依舊有很大的研究價值。除此之外，原料的多種加工預處理方式，也會影響后續(xù)迷迭香精油和迷迭香酸提取的具體方法[4][5][6]。

水擴散蒸餾法是近期發(fā)展稍有成效的一種蒸餾技術，包括有水中蒸餾、水上蒸餾、水汽蒸餾三種類型[7]。本實驗所采用的水擴散蒸餾法即讓蒸汽自上而下通過物料，在與物料充分接觸的情況下，萃取出的油在重力的正作用下從植物油腺中向外擴散，如此通過冷凝管從水中分離出精油后即可，不需要完全汽化精油和水提取物。當溫度較高的水蒸氣通入原料、水蒸氣會被原料冷卻，冷凝水的產生有利于水散作用，因此水上蒸餾有較好的水散作用。水擴散蒸餾法成本低廉、設備簡單、易于操作。另外，水擴散蒸餾一般含油原料，隨著其提取時間、蒸汽量、壓力的增大和原料粒徑的減小，其得油率也增大，直到分別在達到某一情況后，得油率的提高減少，性價比降低，因而最合適的提取條件需要通過具體實驗來獲得。

1.4研究目的與意義

研究目的是以干燥迷迭香葉為原料，通過其改變壓力和對原料不同濃度堿液預處理的實驗條件，研究水擴散蒸餾的試驗方法對于迷迭香活性物質同步提取，并利用氣相色譜及氣質聯(lián)用分析鑒定所提取精油具體成分，利用紫外光譜對DPPH自由基的清除率來分析餾出液水相及非揮發(fā)物質浸提液的抗氧化活性，為水擴散蒸餾法提取迷迭香活性成分的方法的提供數(shù)據(jù)支持和參考。

目前，迷迭香提利用中，對迷迭香精油及非揮發(fā)性提取物的提取一般是分步進行的，精油提取后的殘渣通常作廢棄處理，未得到充分合理利用;探究同步提取迷迭香中活性成分的方法具有一定的實用價值。

2實驗步驟與方法

2.1實驗藥品

DPPH，NaOH，無水乙醇均為分析純。

2.2實驗儀器

水擴散蒸餾設備為自制;DC-3010低溫恒溫槽;AD-9908s真空泵;GCMS-QP2010 Ultra氣相色譜質譜聯(lián)用儀;UV-4802紫外可見光光度計;Agilent6820氣相色譜儀。

2.3實驗步驟

2.4.1提取迷迭香活性成分

利用水擴散蒸餾方法提取迷迭香的有效成分。稱取等重的迷迭香葉干料，接溫度傳感器測定溫度，分別在-0.04Mpa、常壓、+0.04Mpa、+0.08Mpa條件下進行水擴散蒸餾，蒸餾速度保持在3-5ml/min，蒸餾一小時左右至不再有油狀物蒸出，停止蒸餾收集餾出物，分離純化并測定各組分含量探究結果。

2.4.2堿液預處理原料

稱取等重的迷迭香葉干料，分別使用0.0%、0.2%、0.5%、1%、1.5%、2.0%氫氧化鈉溶液用噴霧瓶均勻地噴灑在原料上，封閉保持12小時，再進行常壓水蒸汽擴散蒸餾。

2.4.3迷迭香精油成分測定

通過氣相色譜儀對迷迭香精油成分測定

2.4.4迷迭香非揮發(fā)活性成分的抗氧化活性測定

迷迭香非揮發(fā)活性成分的抗氧化活性的測定采用DPPH法。

①1mmol/LDPPH 溶液的配制

②精準量取10組各2ml迷迭香水提取物粗產品。

③DPPH 自由基清除能力測定，平行測定3次，取測定值的平均值。

2.4.5原料殘渣中活性物質的抗氧化活性測定

取各組蒸餾殘渣干燥，干燥后各稱取15g加120ml95%乙醇利用索式抽提方法抽提，同2.4.4的②③對其進行抗氧化活性測定。

3結果與分析

3.1迷迭香精油提取

3.1.1迷迭香干葉蒸餾

迷迭香干葉進行水蒸氣蒸餾，油水分離后迷迭香精油及餾出水結果如表3.1.1。

實驗中，水上蒸餾采用了緊湊的玻璃蒸餾器，天鍋冷凝與u形油水分離器均較小，油沾染面積小;而水擴散蒸餾為球形冷凝，分液漏斗二次油水分離，沾染面積大。故水上蒸餾得油量大，實際上是沾染損失小的緣故。

3.1.2堿水浸潤迷迭香干葉后蒸餾

取NaOH，加入到75ml蒸餾水中，配制成一定濃度的堿液，均勻噴灑到100g迷迭香干葉上，保鮮袋封閉保存于冰箱冷藏室，浸潤12h，然后進行常壓水擴散蒸餾，結果如表3.1.2。

3.1.3 迷迭香精油成分分析

取常壓水上蒸餾迷迭香精油作氣相及氣質聯(lián)用分析，經過Amdis自動解卷積、譜庫檢索與分析，迷迭香精油主要成分如表3.1.3。

由表3.1.3知，迷迭香精油主要由萜烯及其氧化物組成。其中，單萜烯及衍生物有a-蒎烯、莰烯、側柏二烯、β-蒎烯、月桂烯、α-水芹烯、α-松油烯、對異丙基甲苯、檸檬烯等，合計相對含量為46.11%;萜醇類化合物有芳樟醇、松香芹醇、冰片、松油烯-4-醇、α-松油醇、馬鞭草烯酮、香茅醇等，合計相對含量為12.97%;萜酮類化合物有菊酮、樟腦、松莰酮、馬鞭草烯酮等，合計相對含量13.03%;醚類為1，8-桉葉油素，相對含量為23.73;倍半萜烯石竹烯和葎草烯合計相對含量為1.71%。這些萜類化合物，均具有一定的抗炎、抗菌、抗氧化性。

3.1.2 不同蒸餾參數(shù)對迷迭香成分的影響

根據(jù)同一精油的GC和GC-MS圖譜對照分析了不同蒸餾參數(shù)對迷迭香精油主要成分的影響，見表3.1.4。

表中僅對其中八種主要成分作了比較，并且作了歸一化處理。數(shù)據(jù)表明，蒸餾方式及堿液浸潤處理，對a-蒎烯、莰烯、1，8-桉葉油素、樟腦等幾種成分影響不十分顯著。減壓蒸餾時，因蒸餾溫度較低，出油不完全（表3.1.1），故輕組分含量高，而重組分含量低。比較顯著的是，采用水上蒸餾時，精油中含有較多馬鞭草烯酮和冰片，其中馬鞭草烯酮在精油中的的GC含量達到了10.25%，而在所有水擴散蒸餾組中，含量最高的僅有1.8%，排除了實驗誤差及操作錯誤，目前未找到合理解釋。

3.2 提取物抗氧化實驗

DPPH標準曲線如下圖。為方便計，本文使用1mmol/l的DPPH乙醇溶液，加入無水乙醇配成合適的稀溶液測定其紫外吸光值。為方便計，橫坐標折算成了DPPH體積。R平方值為0.9951，說明線性良好。

3.2.1 餾出液水相抗氧化性

對蒸餾餾出液，經油水分離后所獲得的水相，進行了抗氧化實驗。結果見表3.2.1。

由表3.2.1知，實驗1-1為水上蒸餾所得餾出液水相，其DPPH清除率為23.05，低于干葉水擴散蒸餾時餾出水相的抗氧化活性。事實上，水上蒸餾餾出水相中，僅有少量極性較大的酸、酚、醇類揮發(fā)性成分，非揮發(fā)物很難出現(xiàn)在水上蒸餾餾出液中。而水擴散蒸餾時，雖然蒸汽冷凝量并不大，但仍然有部分非揮物質溶出，并自然地由上而下滴落進入冷凝器，形成餾出液的一部分，因此，水擴散蒸餾的餾出液水相的DPPH清除率相比水上蒸餾時有顯著提高。值得注意的是，2-4，5，6三組都使用了氫氧化鈉水溶液浸潤原料，其餾出液水相抗氧化活性均較低，可能是由于氫氧化鈉參與了反應，破壞了活性物質。

3.2.2 蒸餾殘渣提取液抗氧化性

蒸餾后的殘渣，風干后，取15克原料，使用95%乙醇120g，索氏提取器浸提。提取液抗氧化結果見表3.2.2。

表3.2.2可以看出，2-4，5，6三組的抗氧化活性依次下降，說明堿用量增加后，對迷迭香提取物的活性造成了損失。當使用氫氧化鈉濃度較低時，則沒有明顯影響，但對活性物的提取也沒有起到積極的作用。此外，1-2，3，4，5四組數(shù)據(jù)顯示，蒸餾壓力提高，即蒸餾溫度提高后，對提取物的抗氧化活性也產生了一定損失。

4結論與展望

4.1結論

對迷迭香干葉及氫氧化鈉水溶液預浸迷迭香葉進行了水擴散蒸餾，GC及GC-MS分析表明，迷迭香精油主要為單萜類化合物，單萜烯類含量為46.11%，萜醇類化合物含量為12.97%，萜酮類化合物含量13.03%，醚類含量為23.73，倍半萜較少，含量為1.71%。

水擴散蒸餾主要影響了馬鞭草烯酮的蒸出，在精油中的GC含量由水上蒸餾時的10.25%，降到了水擴散蒸餾時的1.8%。

水擴散蒸餾餾出液水相中，含有更多的抗氧化活性物質，抗氧化活性是水上蒸餾餾出液水相的2.5倍以上。

過高的蒸餾溫度，以及大于1%的氫氧化鈉溶液，會對迷迭香提取物的抗氧化活性產生不利的影響，對精油成分的影響則不明顯。

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