千年健超臨界CO2萃取工藝研究及氣相色譜－質(zhì)譜分析

趙 慶，濮存海（.江蘇省南京市藥品檢驗(yàn)所，江蘇 南京 005； .南京中山制藥有限公司，江蘇 南京 00）

千年健為天南星科植物千年健homalomena occulta（Lour.）Schott的干燥根莖，味苦，辛、溫，歸肝、腎經(jīng)，有祛風(fēng)濕、健筋骨之功效，用于治療風(fēng)寒濕痹、腰膝冷痛、下肢拘攣麻木[1]。千年健對(duì)于治療增生性脊椎炎具有明顯療效[2]。千年健主產(chǎn)于廣西南部、云南東南部、廣西南部、越南及泰國(guó)等地[3]。目前，采用超臨界二氧化碳萃取法提取千年健的報(bào)道較少，僅見(jiàn)1例[4]。筆者采用均勻設(shè)計(jì)法研究千年健超臨界二氧化碳萃取工藝，并用氣相色譜－質(zhì)譜（GCMS）對(duì)萃取物進(jìn)行成分分析。

1 儀器與材料

HA121－50－01型超臨界二氧化碳萃取儀（南通市華安超臨界萃取有限公司）；HP－6890/5973MSD型氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國(guó)惠普公司）。千年健藥材購(gòu)自安徽亳州市藥材公司，經(jīng)江蘇省藥品檢驗(yàn)所中藥室主任董小平教授鑒定為天南星科植物千年健的干燥根莖；二氧化碳為食品級(jí)（南通市氣體廠），其他試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 超臨界二氧化碳萃取條件的篩選

試驗(yàn)方法：將千年健粉碎成粗粉，稱取一定量投入1 L萃取釜中，加熱萃取釜和解析釜，達(dá)到預(yù)定溫度后送入一定量的二氧化碳?xì)怏w，調(diào)節(jié)各釜壓力后開(kāi)始循環(huán)萃取，其中解析釜Ⅰ壓力為（8.0± 0.5）MPa，溫度為50℃；解析釜Ⅱ壓力為（5.0±0.5）MPa，溫度為37℃。按照均勻設(shè)計(jì)安排進(jìn)行試驗(yàn)，以萃取物收率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察各因素水平對(duì)萃取效果的影響，得出最佳工藝條件。

均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)：通過(guò)預(yù)試驗(yàn)可知，對(duì)超臨界二氧化碳萃取物收率影響最大的因素有萃取壓力（MPa，因素A）、萃取溫度（℃，因素B）和萃取時(shí)間（min，因素C）。筆者選用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)表U5（53）進(jìn)行最佳萃取工藝的篩選。因素水平見(jiàn)表1，安排及結(jié)果見(jiàn)表2。

結(jié)果與數(shù)據(jù)處理：用均勻設(shè)計(jì)軟件2.20對(duì)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，回歸數(shù)學(xué)模型為 Y=0.765－1.14X1+0.175X2－0.792X3，r=0.998 2。樣本容量 n=5，顯著性水平 α=0.10，剩余標(biāo)準(zhǔn)差 s=0.1，檢驗(yàn)值 Ft=92.77，臨界值 F（0.10，3，1）=53.59，F(xiàn)t＞F（0.10，3，1），故此方程在 α=0.10水平上有顯著性差異，通過(guò) F檢驗(yàn)，置信度高。優(yōu)選出的最佳萃取工藝條件：X1=20，X2=60，X3=30，即最佳萃取工藝條件為壓力20 MPa，溫度60℃，時(shí)間30 min，各因素對(duì)其萃取效果均無(wú)顯著性影響。

驗(yàn)證試驗(yàn)：為驗(yàn)證此工藝的穩(wěn)定性，按上述最佳條件重復(fù)3次試驗(yàn)。結(jié)果萃取物收率分別為1.98％，1.97％，2.14％，平均2.03％。

2.2 千年健萃取物的氣相色譜－質(zhì)譜分析

表1 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素水平表

表2 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)安排及結(jié)果表

2.2.1 測(cè)定條件

色譜柱：HP－5玻璃毛細(xì)管柱（30mm×0.25m，0.25μm）；載氣：氦氣，流量：1mL/min；柱升溫程序：起始溫度80℃保持3min，以20℃ /min升至260℃，保持10min；進(jìn)樣量：1μL；進(jìn)樣口溫度：280℃；分流比：10∶1。離子源：EI；電離電壓：70 eV；離子源溫度：230℃；質(zhì)量掃描范圍：50～550 amu；四極桿溫度：150℃；溶劑延遲時(shí)間：2.5min。

2.2.2 結(jié)果

千年健萃取物總離子流圖見(jiàn)圖1。用面積歸一化法確定各組分在萃取物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，每個(gè)組分的質(zhì)譜圖經(jīng)計(jì)算機(jī)質(zhì)譜庫(kù)檢索，結(jié)果見(jiàn)表3。

3 討論

采用超臨界二氧化碳萃取技術(shù)及均勻設(shè)計(jì)法對(duì)千年健進(jìn)行研究，能提取低沸點(diǎn)的揮發(fā)油，萜烯類組分也不易損失，還提取出了較多的醇、酯、不飽和脂肪酸及熱不穩(wěn)定組分，大大提高了萃取物收率。按照均勻設(shè)計(jì)安排實(shí)驗(yàn)條件，減少了多因素試驗(yàn)的次數(shù)，得出的回歸方程可指導(dǎo)以后的試驗(yàn)。

用氣相色譜－質(zhì)譜法對(duì)千年健萃取物的成分進(jìn)行分離和結(jié)構(gòu)鑒定，共分離出132個(gè)化學(xué)成分，比各文獻(xiàn)中分離出的成分多，其中符合度在80以上的有52個(gè)，以倍半萜烯及萜醇類成分為主，其中芳樟醇的含量最高，占揮發(fā)性成分總量的10.013％，與文獻(xiàn)[2，5－6]報(bào)道結(jié)果一致。但本研究測(cè)得含量略低于文獻(xiàn)報(bào)道含量，一方面可能由于各試驗(yàn)色譜條件及樣品前處理過(guò)程的不同，所分離組分的成分而有所不同；另一方面可能由于組方的需要，為緩和藥材的“燥性”，減少對(duì)胃腸的刺激，經(jīng)過(guò)炮制后藥材揮發(fā)油的某些成分減少，且文獻(xiàn)[7]報(bào)道千年健飲片的含量要明顯低于藥材；也可能是千年健藥材的產(chǎn)地不同所引起的。

圖1 千年健超臨界萃取物總離子流圖

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