直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油的研究

張麗勇

摘 要：青蒿是我國傳統(tǒng)中藥，性味苦、辛，歸肝，微寒，有特殊香氣，其有效活性成分為青蒿揮發(fā)油。該文采用《中華藥典》介紹的簡便易行的直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油，并研究了其優(yōu)化條件。實驗表明，選用直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油，揮發(fā)油得率受到青蒿量和水量（即料液比）以及蒸餾時間等因素的影響，其最佳條件是料液比為1∶7.4，蒸餾時間為5h，此時可獲得最高的青蒿揮發(fā)油得率。

關鍵詞：青蒿揮發(fā)油 直接蒸餾法 優(yōu)化條件

中圖分類號：R282 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（a）-0038-01

青蒿性味苦、辛，歸肝，微寒，有特殊香氣，其有效活性成分為青蒿揮發(fā)油，是我國傳統(tǒng)中藥。自古以來一直被流傳作為藥用，其藥理作用表現(xiàn)在抗瘧、抗病毒、清熱解暑、抗心律失常和抗腫瘤等方面，可用于治療瘧疾、皮膚病、血吸蟲病和腫瘤等多種疾病。我國的藥學工作者于1971年在青蒿中找到了抗瘧化學成分，1972年進一步分離出抗瘧有效單體—— 青蒿素，這一化學物質(zhì)是具有過氧橋的倍半萜內(nèi)酯類化合物，青蒿素成為世界公認的我國首創(chuàng)的抗瘧新藥。之后，我國藥學工作者又合成了出青蒿素的各種衍生物，其抗瘧效果較青蒿素更佳，并具有其他更廣泛的藥理作用。如還原型青蒿素（內(nèi)酯環(huán)上的羰基還原為羥基）及其羥基乙?；蟮漠a(chǎn)物，均進一步提高了其抗瘧作用；青蒿琥酯還具有多種藥效。如何應用相應方法提取青蒿素，并獲得較高的青蒿素得率成為研究的熱點。該實驗應用《中華藥典》中介紹的直接蒸餾法這一簡便易行的植物揮發(fā)油提取方法，探討料液比和蒸餾時間等因素對青蒿揮發(fā)油得率的影響及提取的優(yōu)化條件，為其大規(guī)模生產(chǎn)提供客觀依據(jù)。

1 實驗材料和儀器

1.1 原料采集

以2013年8月采自吉林省白城市郊區(qū)的新鮮青蒿地上部分為實驗原料。

1.2 實驗儀器

上海滿賢經(jīng)貿(mào)有限公司生產(chǎn)的磨口揮發(fā)油測定器、冷凝管和500 mL圓底燒瓶。鄭州長城科工貿(mào)有限公司生產(chǎn)的電熱套，DRT系列。其他主要儀器包鐵架臺，橡膠管，大鑷子，棉手套，剪刀等。

2 實驗方法

本實驗選取《中華藥典》中簡便易行的直接蒸餾法這一常規(guī)揮發(fā)油提取方法來提取對青蒿揮發(fā)油，研究水量、青蒿量和蒸餾時間等因素對青蒿揮發(fā)油得率的影響，并探討其優(yōu)化條件。投料，加水，加熱蒸餾，冷凝，分離油水，揮發(fā)油收集，密封包裝，4 ℃冰箱保存?zhèn)溆茫@為青蒿揮發(fā)油提取的基本實驗過程。

2.1 投料和加水

將剪成1～2 cm碎段的新鮮青蒿地上部分稱重，用大鑷子將其裝入圓底燒瓶，將適量水加入其中。

2.2 提取青蒿揮發(fā)油

（1）儀器組裝：將500 mL圓底燒瓶放入加熱套中，組裝揮發(fā)油測定器并安裝冷凝管，之后分別連接膠管和冷凝水。

（2）開始蒸餾：依次開啟冷凝水、打開加熱套電源開關，先將水用大火燒至沸騰，之后用小火加熱。隨著水蒸氣的蒸發(fā)，青蒿揮發(fā)油也一同被蒸發(fā)出來，在上方冷凝水環(huán)境中會凝結(jié)成液態(tài)油水，落入揮發(fā)油測定器中。由于水的密度比青蒿揮發(fā)油略高，揮發(fā)油測定器中的油水會自然分離，下方為水，上方為揮發(fā)油，呈淡黃綠色。隨著蒸餾時間的延長，揮發(fā)油測定器中的目標物不斷增加，直到揮發(fā)油量幾近提取完時，停止加熱，放置片刻。將測定器下端的活塞開啟，緩緩放出下方的水，至油層上端達刻線零以上的5 mm處，停止放水。放置1 h以上，將活塞開啟，當油層上端恰與刻線0平齊時，讀取揮發(fā)油量。將揮發(fā)油收集于瓶中密封，保存于4 ℃冰箱中備用。實驗結(jié)束。

3 實驗結(jié)果

3.1 料液比對青蒿揮發(fā)油得率的影響

在青蒿量（50 g）和蒸餾時間一定的情況下，利用水量改變，觀察水量分別為350 mL、360 mL、370 mL、380 mL和390 mL時的青蒿揮發(fā)油得率。結(jié)果表明，當水量由350 mL加到360 mL再加到370 mL時，顯著提高了揮發(fā)油得率；當水量由370 mL加到380 mL再加到390 mL的過程中，揮發(fā)油得率幾近不變?？梢?，蒸餾時間不變，青蒿揮發(fā)油得率與料液比密切相關，且料液比為1∶7.4時青蒿揮發(fā)油得率最高，為直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油料液比的最佳優(yōu)化條件。

3.2 提取時間對青蒿揮發(fā)油得率的影響

在料液比固定為1∶7.4的條件下，觀察蒸餾時間分別為3 h、4 h、5 h、6 h和7 h時青蒿揮發(fā)油得率。結(jié)果表明，蒸餾時間由3 h延長至4 h，再由4 h延長至5 h時，明顯提高了青蒿揮發(fā)油得率；當蒸餾時間由5 h延長至6 h再延長至7 h的過程中，青蒿揮發(fā)油得率變化不大。可見，料液比在1∶7.4，蒸餾時間為5h時青蒿揮發(fā)油得率最高，為直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油蒸餾時間的最佳優(yōu)化條件。

4 討論

青蒿的抗瘧活性成分主要是青蒿素，提取青蒿素為青蒿的主要用途。我國青蒿資源豐富，分布較為廣泛，但其中的青蒿素含量很低，沒有很好地開發(fā)和利用其他活性成分，造成了很大的資源浪費。同時，提取青蒿素的成本較高，廣泛應用青蒿素類藥物受到了限制。因此，加強研究提取青蒿素的實驗方法，可以顯著降低青蒿素的提取成本。青蒿抗菌作用的重要活性成分是青蒿揮發(fā)油，也是提取青蒿素后的剩余部分。進一步研究提取青蒿藥用成分方法，有利于青蒿的綜合利用，有利于我國豐富中藥植物資源的綜合開發(fā)利用。因此，加強研究提取青蒿揮發(fā)油的方法，不斷提高青蒿揮發(fā)油得率，具有重要的現(xiàn)實意義。

提取青蒿揮發(fā)油主要有4種方法。（1）蒸餾法是最常用的方法，其中直接蒸餾法簡便易行，受熱溫度高時易分解和焦化青蒿的有效成分，水蒸汽蒸餾法提取溫度較低，但設備較復雜。（2）二氧化碳超臨界流體提取法，是提取青蒿揮發(fā)油最好的方法，所得揮發(fā)油的品質(zhì)較高，氣味和原料相同，防氧化熱解。（3）壓榨法，可保持揮發(fā)油固有的新鮮香味，但分離得到的揮發(fā)油含雜質(zhì)，油質(zhì)渾濁，出油率亦較低；（4）溶劑提取法，可以用石油醚、四氯化碳、二硫化碳、戊烷等有機溶劑低沸點的特點進行連續(xù)回流提取或者冷浸，經(jīng)減壓蒸餾可去除提取液中的溶劑，這樣得到含雜質(zhì)較多的揮發(fā)油，需要繼續(xù)提純?？杉尤脒m量濃乙醇于提取物中浸漬，在約-20 ℃下冷凍放置，濾除析出物，再蒸餾除去乙醇；或者將提取的青蒿揮發(fā)油再蒸餾，以得到純度較高的提取物。

利用直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油時，揮發(fā)油得率受到青蒿量和水量（即料液比）以及蒸餾時間等因素的影響。實驗結(jié)果表明，直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油的料液比為1∶7.4，蒸餾時間為5 h，可獲得最高的青蒿揮發(fā)油得率，此條件為直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油的最佳優(yōu)化條件。

參考文獻

[1] 青蒿素結(jié)構(gòu)研究協(xié)作組.一種新型的倍半萜內(nèi)酯—— 青蒿素[J].科學通報，1977，22（3）：142.

[2] 李偉，石崇榮.青蒿素研究進展[J].中國藥房，2003，14（2）：118-119.

[3] 李子穎，李士雨，齊向娟.青蒿素提取技術研究進展[J].中藥研究與信息，2002，4（2）：17-21.

[4] 梅林，石開云，蘇建華，等.青蒿素國內(nèi)研究進展[J].激光雜志，2008，29（2）：58.