艾蒿精油最佳提取工藝條件優(yōu)化1)

劉艷秋，段偉麗，包怡紅,2*

(1.東北林業(yè)大學食品科學與工程，哈爾濱150040；2.林下經(jīng)濟資源研發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心，哈爾濱150040；3.北華大學林學院食品科學與工程，吉林吉林132013)

艾蒿(Artemisiaargyi)為菊科蒿屬，別名艾草、艾葉、家艾。多年生野生草本植物。主要分布我國東北、華北、華東、西南、甘肅及陜西等地，適應性極強，主要生長在路邊、草地、溝邊。只要向陽排水好的地方都能生長。中藥艾蒿主要成分為揮發(fā)油、鞣質、黃酮、醇、多糖、微量元素及其他有機成分等[3]。在藥理方面，艾葉有抗菌、抗病毒、平喘、鎮(zhèn)咳、祛痰、抗過敏、止血和抗凝血、增強免疫功能等作用。在臨床應用方面，艾葉廣泛應用于治療婦科疾病如崩漏、痛經(jīng)，治療呼吸道疾病如支氣管炎、肺結核、感冒等。具有溫經(jīng)止血、散寒止痛、鎮(zhèn)咳平喘、燥濕止癢等功效[1]。在農(nóng)業(yè)病蟲害防治方面，具有殺蟲、抑菌，延長果蔬貯藏期等作用。艾蒿揮發(fā)油主要成份有萜類化合物及其衍生物；酰胺、生物堿及蛋白質等含氮含硫化合物；脂肪類化合物，主要是長鏈碳烷和脂肪酸；芳香族化合物，包括酚類、黃酮以及醌類等[4-5]。本論文以揮發(fā)油得率為評價指標，采用正交實驗法對艾蒿揮發(fā)油的提取工藝進行了優(yōu)化，為艾蒿藥物開發(fā)提供實驗數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

艾蒿樣品于2010年8月采于吉林省吉林市周邊山坡，陰干。

1.2 實驗儀器及藥品

1.2.1 實驗儀器

揮發(fā)油提取器；HH-2型恒溫數(shù)顯水浴鍋；FA2004N型電子分析天平；D2F-6053型低溫冰箱；DGN1000×C4型電熱套；植物樣品粉碎機；蒸發(fā)皿；阿貝折光儀；分液漏斗。

1.2.2 藥品

無水乙醚；無水硫酸鈉；氫氧化鉀；氯化鈉。以上試劑均為分析純。

1.3 實驗方法及工藝流程

1.3.1 揮發(fā)油提取器法

采后艾蒿去根，洗凈，放入40℃烘箱內(nèi)烘干，粉碎，準確稱取適量的艾蒿粉，按照料液比加入一定量的水，浸泡一定時間后進行提取。向油水混合的餾出液中加1mL乙醚，無水硫酸鈉干燥后濃縮提取液，得淺綠色的精油，計算得率：

1.3.2 艾蒿精油提取工藝流程

艾蒿→干燥→粉碎→浸泡→提取→餾出液靜止分層→分濾→無水硫酸鈉洗滌→干燥→稱重

2 結果與分析

為優(yōu)化提取工藝條件，根據(jù)前期預試驗的結果考察得知，影響艾蒿精油得率及其質量主要因素有浸泡時間、料液比、蒸餾時間。采用L16(43)正交表，以考察各因素對艾蒿得油率的影響。并篩選出最佳提取工藝組合條件。各因素水平安排見表1。

表1 正交試驗的因素—水平設計

以精油得率及感官為考核指標用L16(43)正交表進行正交實驗，試驗及分析結果見表2。

由表2直觀分析可以看出：極差RC>RA>RB，由此可知，蒸餾時間是影響精油得率的主要因素，其次是料液比，最后是浸泡時間。再根據(jù)K值進行分析，得出A3優(yōu)于A1、A2、A4，B1優(yōu)于B2、B3、B4，C3優(yōu)于C1、C2、C4，因此，艾蒿精油最佳提取工藝條件為A3B1C3，即蒸餾時間1.5h、料液比為10∶1、浸泡時間1 h，精油提取率最高，可達0.25％。隨著蒸餾時間的延長，精油得率反而減少，可能是精油中熱敏性物質長期在高溫情況下分解的緣故，所以艾蒿水蒸氣蒸餾時間為1.5 h。

表2 正交試驗結果及分析L16(43)

注：K為精油提取率總和；k為精油提取率均值

表3 方差分析表

2.2 艾蒿精油理化常數(shù)的測定

表4 艾蒿精油的理化常數(shù)

3 結論

3.1 通過正交實驗對艾蒿精油的提取工藝進行優(yōu)化，對水蒸氣蒸餾艾蒿精油的精油提取率的主要影響因素進行了分析，結果表明，最佳提取工藝參數(shù)為蒸餾時間1.5h、料液比為10∶1、浸泡時間1 h，艾蒿精油提取率可達0.25％。

3.2 由方差分析結果得知，蒸餾時間對艾蒿精油的得率影響達到了顯著水平。提取時間對精油的得率影響很大。但是提取時間過程長對艾蒿精油的質量有影響，預試驗得知蒸餾時間超過2 h，所得到的精油失去了固有艾蒿的香氣，出現(xiàn)蒸煮味。

3.3 水蒸氣蒸餾法提取艾蒿精油，設備簡單，容易操作，生產(chǎn)成本低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

[1]全國中草藥匯編(上冊)[M].北京：科學出版社，1987：329-638.

[2]王全杰.膠東沿海地區(qū)艾蒿精油成分的研究[J].煙臺大學學報，2010，23(2)：105-110.

[3]宋洪濤,郭濤.天然藥物中的抗氧化劑[J].中草藥,1991,22(7):331-334.

[4]段勁生，胡本進.中草藥源殺菌劑的研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2007，35(3)：755-778.

[5]劉湘，汪秋安.天然產(chǎn)物化學[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009：85-101.