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1、1水蒸气蒸馏和超临界提取所得莪术挥发 油化学成分气相色谱-质谱联用分析【摘要】 目的考察水蒸气蒸馏法和超临界萃取法两种不同提取方法对莪术挥发油化学成分尤其是有效成分的影响。方法采用水蒸气蒸馏法和超临界萃取并设计正交实验，测油密度、旋光度、折射率，并采用气相色谱-质谱联用分析各挥发油的组分,对分离得化合物进行结构鉴定,应用色谱峰面积归一化法测定各成分得相对百分含量。结果两种不同提取方法所得挥发油含量不同，经过比较，超临界萃取法所得的油要比常规提取法高，且所得的化合物要比常规法多，同时主要有效成分含量也较高。结论不同的提取方法所得挥发油含量存在较大差异，其化学成分差别也较大。 【关键词】 水蒸气蒸
2、馏 超临界萃取 气相色谱-质谱联用药用莪术的来源是姜科植物莪术 Curcumaphaeocaulis valeton，广西莪术CurcumaKwangsiensisS.G.Lee et C.F.Liang 或温郁金 Curcumawenyujin.的干燥根茎1。中医理论认为莪术辛、苦、温，归肝、脾经，具有破血行气、消积止痛的功效。现代研究发现莪术有抗炎、抗病毒、抗菌、抗肿瘤、抗病原体、增强免疫力的作用，具有多种药理作用及广泛的临床应用。其中莪术醇、莪术二酮、榄香烯等为莪术油的主要有效成分。本文通过水蒸气蒸馏和超临界 CO2 萃取测定挥发油的提取率，并用 GC-MS 分析鉴别油中主要化学成分，从
3、而确定莪术油的最佳提取工艺条件。结果发现两种不同的提取方法提取的莪术油含量及化学成分区别较大，现报道如下。1 材料与仪器2广莪术购于武汉市九洲通大药房，经湖北中医学院中药鉴定研究室陈科力教授鉴定为广莪术的干燥根茎。 HA201-40-48 型超临界 CO2 萃取设备（江苏南通华安公司）；挥发油提取器；阿贝折射仪（上海浦东物理光学仪器厂）；WZZ-2A 旋光仪（上海浦东物理光学仪器厂）；HP6890/HP5973GC-MS 联用仪（美国惠普公司）。2 方法2.1 水蒸气蒸馏2根据中国药典部（2005）附录 XD 挥发油测定法取经粉碎过 10 目筛的广莪术 100 g，置 2 000 ml 圆底烧
4、瓶中，加水 700 ml 及数粒沸石，浸泡 12 h，连接挥发油测定器与回流冷凝管，置加热套中，调节加热电压为 220 V，沸腾后调为 110130 V 左右，蒸馏 8 h，放冷后读数，计算药材的出油率，结果为 1.8%。2.2 超临界 CO2 萃取352.2.1 正交实验设计根据大量的文献资料数据分析，决定以挥发油提取率为指标，选择粉碎度、萃取压力、萃取温度 3 种影响因素，按 4 因素 3 水平进行 L9 (33 )设计，因素水平见表 1。表 1 因素水平（略）2.2.2 L9(34)实验设计与结果见表 2。表 2 L9(33)设计与结果（略）3由表 2 可知 A1B1C1 提取率最高，即
5、：粉碎度 1020 目，萃取温度 35，萃取压力 15 MPa 时得油率最高。2.3 GC-MS 测定6根据上述结果，取超临界所得挥发油 A（1020 目，35，15 Mpa，用石油醚萃取过），水蒸气蒸馏所得挥发油 B（用无水硫酸钠干燥后至零度冰箱中保存），水蒸气蒸馏所得挥发油 C（用石油醚萃取过的）。分别取这 3 份莪术挥发油用乙醚 125 稀释，注入 HP6890/HP5973GC2MS 联用仪进行分析测定，色谱条件：柱温 60,以 10 /min 升温至 100,再以 4 e/min 升温至 200 后,以20 /min 升温至 280 ,保持 2 min；汽化室温度 250；载气为高纯
6、 He;载气流量1 ml/min;进样量 1 l，分流比 101；溶剂延迟 3 min，质量范围 10550 amu。最后通过 HPMSD 化学工作站检索 Nist 98 标准质谱图库和 WILEY 质谱图库,并结合有关文献谱图解析7，分别鉴定出 2032 个化合物8，9，其中共有成分主要有樟脑、-榄香烯、莪术烯、吉马酮、莪术二酮、表莪术酮、莪术醇、新莪术二酮、1，8-桉油醇等， 通过 HPMSD 化学工站数据处理系统,按峰面积归一化法进行计算，求得各成分在挥发油中的相对含量10，结果见表 3。 2.4 相对密度、比旋度、折光率的测定取超临界 CO2 萃取所得莪术油和水蒸气蒸馏法所得莪术油10
7、，11，根据中国药典2005 年版部附录 A 相对密度测定法、 E 比旋度测定法、 F 折光率测定法进行相对密度、比旋度、折光率的测定。结果见表 4。表 3 3 份广莪术挥发油的 GC-MS 分析结（略）表 4 超临界 CO2 萃取法和水蒸气蒸馏法所得莪术油的理化常数（略）3 讨论由于中药的功效与其所含的化学成分有关，要做好高质量的制剂，首先原材料4药的质量必须保证，同时为了使药品具有一定的社会效应和经济效应，也要考察药材提取的最佳工艺。本文的研究结果表明：水蒸气蒸馏法和超临界萃取法所得的莪术挥发油,其所含的成分并不完全相同。通过 L9(34)正交实验设计分析二氧化碳超临界萃取法最佳工艺条件为
8、 A1B1C1 即：粉碎度 1020 目，萃取温度 35，萃取压力 15Mpa，该条件所得的化合物 20 种,表 3 中 3 种不同的提取方法所得的所得的化合物有 32 种，表 3 中 3 种不同的提取方法所得的挥发油有 13 种组分相同。二氧化碳超临界萃取法获得的挥发油中组分相同的相对含量（82.02%）高于水蒸气蒸馏法（79.18%和 77.66%）。这是由于二氧化碳超临界萃取法提取出来的挥发油中除了含有水蒸气蒸馏法所得的一些挥发性成分外,还含有相当数量的脂溶类化合物。多年来, 我国医药界对莪术油的药理和临床研究取得了显著的成果，根据多篇文献报道12，-榄香烯、莪术酮、莪术醇、莪术二酮等均
9、具有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫活性成分。从表 3 中也可以看出二氧化碳超临界萃取法的 -榄香烯、莪术酮、莪术醇、莪术二酮等成分高于水蒸气蒸馏法，说明超临界萃取法中的药理有效成分含量都比水蒸气蒸馏法的多。超临界萃取法还优于水蒸气蒸馏法有萃取能力强，萃取效率高，有利于提高产品和资源利用率，而且提取时间短、耗能低，还可避免使用大量有机溶剂减少污染。水蒸气蒸馏法提出的挥发油的有效成分与大部分研究文献大致相符。其主要成分有桉油醇、榄香烯、-石竹烯、吉马烯 D、莪术醇、新莪术二酮等。此法虽简单， 但受热温度较高, 有可能使挥发油的某些成分发生分解，导致提取得率较低，同时由于莪术中含有较多的淀粉粒，在长时间的
10、加热蒸馏过程中易与水蒸气、挥发油一起被蒸馏出，造成提取的莪术挥发油中含有大量的泡沫，油水易形成乳浊液，难于分层，给下一步莪术挥发油的精制带来不便。莪术挥发油中主要有效成分是大量的倍半萜衍生物，加热时间过长可5能引起其发生分解与转化，影响其功效。为了进一步精制莪术挥发油,减少有机溶剂的使用，尽量保证莪术挥发油有效成分的完整性,运用二氧化碳超临界萃取技术提取莪术挥发油可能解决上述问题。实验表明二氧化碳超临界萃取法和水蒸气蒸馏法制得的广莪术油化学成分差别较大，相对密度、比旋度理化性质存在一定的差异4，折光率基本相同，综上所述可知二氧化碳超临界萃取技术比传统的水蒸气蒸馏法有省时、能耗低、收率高、纯度高
11、等优点,值得推广应用。【参考文献】1 国家中医药管理局中华本草编委会. 中华本草(下册) M.上海：上海科学技术出版社,1998：2272.2 王 勤，柳 晨，戈升荣. 莪术油制剂的研究与临床应用进展J.中药材,2002 ,25 (10) :763.3 关 怀，王 地，李 江. 正交实验法优选莪术挥发油提取工艺研究J.北京中医,2000 ,19（5) :45.4 谢 莹，杭太俊，张正行，等. 4 种姜黄属药材挥发油中莪术醇含量比较J.中草药,2001 ,32 (7) :600.5 李爱群，胡学军，邓远辉，等. 温莪术挥发油的成分J.中草药,2001 ,32 (9) :782.6 罗春兰,吴爱琴
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