植物精油提取方法及鐵皮石斛精油研究進展

林江波 王偉英 鄒暉

摘 要：概述了植物材料的干燥方法對精油提取的影響，介紹了蒸餾法、超臨界CO2流體萃取法、微波輔助提取法和超聲波輔助提取法的原理和優(yōu)缺點，并綜述了鐵皮石斛精油的研究進展，針對鐵皮石斛精油主要研究方向提出建議，旨在為鐵皮石斛精油的研究與利用提供參考。

關鍵詞：精油；提取方法；鐵皮石斛

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2018.07.004

Abstract： In this paper， the effects of drying methods of plant materials on essential oil extraction were summarized， the principles， advantages and disadvantages of distillation method， supercriticalCO2 fluid extraction method， microwave assisted extraction method and ultrasonic assisted extraction method were introduced， the research progress of essential oil of Dendrobium officinale was reviewed， and some suggestions about its main research directions were put forward in order to provide references for further research and utilization of Dendrobium officinale.

Key words： Essential oil； extraction method； Dendrobium officinale

精油，又稱揮發(fā)油，是從芳香或藥用植物的根、莖、葉、花或果實中提取的具有揮發(fā)性的油狀液體，主要由萜烯類及衍化物、芳香族化合物、脂肪族化合物和含氮、含硫化合物等構成。植物精油除特殊香味外，還具有各種生物活性，如抗菌性[1]和抗氧化性[2]，在水果、蔬菜和水產品保鮮上具有廣泛的應用前景[3-4]。此外，還具有抗腫瘤、降血壓、安神等功效[5-7]。因其化學成分復雜，用途廣泛，有“液體黃金”之稱。不同提取方法提取的植物精油組分存在差異，風味不同[8]，不同生境、不同采收期、不同部位以及不同的儲藏干燥方法對精油的組分也會產生影響。本文主要對精油的提取方法和鐵皮石斛精油的研究進展進行綜述，以期為相關研究工作者提供參考。

1 植物精油提取

1.1 植物材料的干燥

植物材料的干燥方法有烘干、曬干、陰干、真空干燥、紅外干燥和微波干燥等，不同的干燥方法獲得的精油組分也存在差異。烘干法的植物材料長時間暴露在高溫空氣中，會引起萜烯類降解成單萜，同時促進醇類酯化形成酯類。真空干燥法由于長時間的真空處理會顯著改變揮發(fā)油的類別和數(shù)量[9]。紅外干燥會引起氧化和化學結構重排，產生新的揮發(fā)性復合物[10]。微波法的植物材料內部溫度較高，易引起植物細胞損傷，從而有利于揮發(fā)性復合物的釋放[11]。

Pirbalouti等[12]通過研究不同干燥方法對羅勒葉精油提取的影響，發(fā)現(xiàn)陰干法精油得率最高，凍干法次之。邢穎等[13]研究發(fā)現(xiàn)提取橘皮精油采用烘干法得到的精油含量最高，而采用陰干法所得的精油含量最低，4種不同干燥方法提取的精油，指紋圖譜基本一致，但精油組分的含量和種類存在差異。

1.2 精油提取方法

精油的提取方法常用的包括蒸餾法、超臨界CO2流體萃取法、微波輔助提取法和超聲波輔助提取法等，不同的提取方法各有特點，所獲得的精油質量、得油率和精油成分存在差異，應根據(jù)植物材料和目的選擇不同的提取方法。

1.2.1 蒸餾法 目前最廣泛使用的一種提取方法，包括共水蒸餾法、水蒸氣蒸餾法和同時蒸餾萃取法等。共水蒸餾法的原料浸沒于水中，通過加熱使水蒸氣與精油共同餾出得到精油，其最大的優(yōu)點是操作簡單、設備便宜，但蒸餾過程中，部分精油成分容易水解和分解；水蒸氣蒸餾法是利用水蒸氣透過原料把精油餾出，可以通過控制蒸汽量，減少精油與水的接觸時間，降低精油的水解和高溫分解，常用于工業(yè)化生產；同時蒸餾萃取法是共水蒸餾與有機溶劑萃取兩種方法相結合，主要用于精油含量低的原料的精油提取[14-15]。

1.2.2 超臨界CO2流體萃取法 指通過加熱、加壓CO2，使其達到超臨界狀態(tài)，該狀態(tài)下的CO2溶劑特性良好，能促使活性成分擴散到溶劑中，最后在降低溫度和壓強的情況下快速徹底的除去溶劑得到萃取物[16]。由于CO2臨界溫度31.06℃，操作溫度低，活性成分不易被破壞，無溶劑殘留，因此該方法是一項清潔高效的提取技術[17]，廣泛應用于藥用芳香類植物精油的提取，如迷迭香[18]、芍花[19]、當歸[20]等。

1.2.3 微波輔助提取法 指利用微波輻射使植物細胞內迅速升溫，導致細胞破裂，提取物流出，該法能加快提取速度，具有縮短提取時間，提高效率、節(jié)省溶劑等優(yōu)點。林洪斌等[21]優(yōu)化了微波輔助提取檸檬精油的工藝，以400W功率微波處理4 min的結果最佳，精油提取率為0.3268%。

1.2.4 超聲波輔助提取法 指利用超聲波的空化作用及次級效應，加速提取成分的擴散和釋放，并與溶劑充分混合，具有速度快、溫度低和收率高等優(yōu)點。吳曉菊等[22]利用超聲波輔助提取神香草精油，與水蒸氣蒸餾法相比，精油得率顯著提高，提取時間明顯縮短，活性成分保存更好，這種方法對得率影響最大的是超聲功率，其次是超聲時間。

2 鐵皮石斛精油研究進展

現(xiàn)有報道的鐵皮石斛精油提取方法主要是正己烷水蒸氣蒸餾法和固相微萃取法。

2.1 正己烷-水蒸氣蒸餾法

霍昕等[23-24]利用正己烷水蒸氣蒸餾法提取了鐵皮石斛花、莖和葉的精油?；ü卜蛛x得到89個成分，其中59個成分已經鑒定，含量前5位的分別是為壬醛（9.21%）、桉葉5，

11二烯8，12交酯（5.55%）、反2癸烯醛（4.63%）、2，3脫氫1，8葉油素（4.39%）、正二十五烷（4.03%）；莖分離到24個成分，已鑒定14個成分，占總量的91.76%，其中臺灣三尖杉堿相對含量最高，達67.29%；葉分離到20個成分，已鑒定18個成分，相對含量最高的是異丁基鄰苯二甲酸酯，占20.47%。付濤[25]等利用正己烷水蒸氣蒸餾法提取了試管苗根、莖和葉中的精油，共鑒定出54種成分，十五烷酸、棕櫚酸、亞油酸和二十七烷是共有成分，4種成分占根、莖、葉精油總成分的66.48%、47.51%和95.41%，根、莖、葉含量最高的都是亞油酸，分別占總成分的29.23%、22.75%和45.54%。

2.2 固相微萃取法

邵進明等[26]利用固相微萃取法提取了鐵皮石斛莖和葉的精油，分別鑒定出72個成分和36個成分，共有成分28個，莖精油成分含量<2%有63個，占51.2%，>2%的有9個，占43.43%，最高的是壬醛（11.12%）；葉中排名前2位的是檸檬油精（38%）和順式3己烯醇（25.39%），共占總成分的63.39%?？德?lián)偉等[27]利用固相微萃取法提取了愈傷組織及試管苗精油，愈傷組織鑒定了24個成分，排名前2位的是石竹烯（26.92%）和γ欖香烯（8.25%），試管苗鑒定了19個成分，排名前2位的是反2辛烯醛（20.28%）和β紫羅蘭酮（11.82%）。

3 結語

綜上所述，不同的干燥和提取方法會影響精油的得率。因此，在提取植物精油時應針對不同植物選擇適宜的方法，并對提取條件進行優(yōu)化，以獲得較高的精油得率，同時兼顧考慮能耗、時間和產率等問題。

鐵皮石斛是一種名貴的中藥材，用于治療陰傷津虧，病后虛熱等癥[28]，能夠提高機體免疫力[29]，通常食用方法是莖條鮮食、做成楓斗或烘干磨粉，花則用于泡茶。目前，關于鐵皮石斛精油的研究主要涉及其提取及成分分析的內容。從現(xiàn)有研究結果可以看出，鐵皮石斛精油的化學成分復雜，種類多，不同提取方法、不同部位和不同來源鐵皮石斛提取的精油成分組成和占比存在很大差異。因此，要進一步開發(fā)應用鐵皮石斛精油產品，提升鐵皮石斛的利用價值，必須進一步優(yōu)化完善精油的提取工藝，建立一套穩(wěn)定、高效的提取技術，并開展精油抗氧化、抗菌活性和降壓安神等藥理活性研究。

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（責任編輯：陳文靜）