水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法在當(dāng)歸揮發(fā)油提取中的應(yīng)用

曲艷國(guó)，林麗峰，韓曉妮，邵 平，李題寶，王云秀

(本溪國(guó)家中成藥工程技術(shù)研究中心有限公司，遼寧本溪117004)

當(dāng)歸Angelicasinensis(Oliv.)Diels為傘形科植物(Umbelliferae)當(dāng)歸的干燥根，性甘、辛、溫，有補(bǔ)血活血、調(diào)經(jīng)止痛、潤(rùn)腸通便的功能，具有極高的藥用和保健價(jià)值。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)歸中含有黃酮、香豆素、揮發(fā)油、有機(jī)酸、多糖、氨基酸、微量元素及維生素等多種成分，雖然揮發(fā)油僅占當(dāng)歸化學(xué)總成分0.62%左右[1]，但其豐富的化學(xué)成分和藥理作用，已在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用。目前，國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)的成方制劑中以當(dāng)歸揮發(fā)油入藥的品種多達(dá)40余種[1]。當(dāng)歸揮發(fā)油為當(dāng)歸藥效的重要來(lái)源，而多種內(nèi)酯類(lèi)物質(zhì)是當(dāng)歸揮發(fā)油的主要有效成分，其中藁本內(nèi)酯(Ligustilide)含量最高[2]。目前，水蒸氣蒸餾法是一種較為有效的提取中藥揮發(fā)油的方法[3]，該工藝具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、單次投入藥材量大等特點(diǎn)，但揮發(fā)油提取率相對(duì)較低[4]。超臨界萃取(SFE)技術(shù)提取率較高[5]，由于操作溫度低，系統(tǒng)密閉，可較好地保存有效成分不被破壞，不發(fā)生次生化，但系統(tǒng)需高壓操作，對(duì)儀器設(shè)備要求較高，故提取成本高，同時(shí)超臨界萃取得到的提取物與水蒸氣蒸餾得到的揮發(fā)油在成分種類(lèi)和含量等方面存在差異[6]等因素均限制了中成藥生產(chǎn)過(guò)程中超臨界萃取揮發(fā)油技術(shù)的應(yīng)用。因此在水蒸氣蒸餾法基礎(chǔ)上，結(jié)合其他工藝提高揮發(fā)油產(chǎn)率，將對(duì)中藥揮發(fā)油的生產(chǎn)工藝具有重要意義。

水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法提取當(dāng)歸揮發(fā)油的方法思路來(lái)源于薄荷腦(液體狀態(tài))可與揮發(fā)油任意混合的物理性質(zhì)，以及比重大于1的揮發(fā)油，溶于一定量比重小于1的薄荷腦(液體狀態(tài))后，混合油表現(xiàn)為輕油的特點(diǎn)，將液化后的薄荷腦加入揮發(fā)油提取器中，在揮發(fā)油提取器中形成上部為薄荷腦(液體狀態(tài))、下部為水的揮發(fā)油萃取系統(tǒng)，用于彌補(bǔ)水蒸氣蒸餾法提取當(dāng)歸揮發(fā)油過(guò)程中油水分離差[7]等缺點(diǎn)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Agilent 1260高效液相色譜儀(Agilent安捷倫)；QUINTIX224-1CN萬(wàn)分之一電子天平(塞多利斯)；XP56十萬(wàn)分之一電子天平(梅特勒-托利多)；300L提取濃縮機(jī)組(浙江溫兄機(jī)械閥業(yè)有限公司)。

1.2 試藥

當(dāng)歸藥材(安徽七方中藥飲片有限公司，批號(hào)180302)；藁本內(nèi)脂對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院，批號(hào)111737-201102)；薄荷腦(安徽黃山天目有限公司，批號(hào)124022-100300)乙腈(天津市四友精細(xì)化學(xué)品有限公司，批號(hào)161214)；純凈水(杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司，批號(hào)201801124114sf)。

2 方法與結(jié)果

2.1 揮發(fā)油中藁本內(nèi)酯含量測(cè)定[8]

2.1.1 色譜條件 色譜柱：Dikma Diamonsil C18(2)(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動(dòng)相：乙腈∶水(50∶50)；柱溫為25 ℃；進(jìn)樣量：對(duì)照品2 μL，供試品10 μL，檢測(cè)波長(zhǎng)350 nm。

2.1.2 藁本內(nèi)酯對(duì)照品溶液的制備 精密稱取藁本內(nèi)酯對(duì)照品適量，加甲醇制成每1 mL含7 mg的溶液，即得。

2.1.3 供試品溶液的制備 精密量取供試品1 mL，置10 mL容量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，濾過(guò)，取續(xù)濾液，即得。

2.1.4 對(duì)照品和供試品的色譜(見(jiàn)圖1)

A.對(duì)照品；B.供試品；1.藁本內(nèi)酯

2.2 正交設(shè)計(jì)法考察水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法提取當(dāng)歸揮發(fā)油的最佳工藝參數(shù)

2.2.1 水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法 根據(jù)水蒸氣蒸餾法和液液萃取原理，在水蒸氣蒸餾提取當(dāng)歸揮發(fā)油過(guò)程中，在油水分離器中選用液化的薄荷腦作為萃取劑，對(duì)水蒸氣蒸餾過(guò)程形成的油水混合液進(jìn)行不斷萃取，進(jìn)而得到含有當(dāng)歸揮發(fā)油和薄荷腦的混合揮發(fā)油。

(1)薄荷腦液化。將薄荷腦加入60 ℃的熱水中液化，并保持溫度，取300 mL的薄荷腦備用。

(2)提取過(guò)程。根據(jù)水蒸氣蒸餾法和液液萃取原理，將當(dāng)歸藥材10 kg，放入多功能提取罐中，加入一定倍量的水提取揮發(fā)油，在水蒸氣蒸餾提取當(dāng)歸揮發(fā)油過(guò)程中，在油水分離器加入液化的薄荷腦作為萃取劑，對(duì)水蒸氣蒸餾過(guò)程形成的油水混合液進(jìn)行不斷萃取，進(jìn)而得到當(dāng)歸揮發(fā)油和薄荷腦的混合揮發(fā)油(提取過(guò)程注意油水分離器中的液體溫度保持在45 ℃以上，防止薄荷腦凝固，影響萃取效果)。

2.2.2 水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法提取當(dāng)歸揮發(fā)油的正交試驗(yàn) 根據(jù)有關(guān)資料和預(yù)實(shí)驗(yàn)，以藁本內(nèi)酯得率為指標(biāo)，采取正交設(shè)計(jì)法，以加水量(A)、浸泡時(shí)間(B)、提取時(shí)間(C)為因素，采用L9(34)正交試驗(yàn)對(duì)各參數(shù)進(jìn)行考察。因素水平表，正交實(shí)驗(yàn)表及方差分析結(jié)果見(jiàn)表1、表2、表3。

表1 揮發(fā)油提取因素水平

表2 揮發(fā)油提取正交實(shí)驗(yàn)安排及結(jié)果

表3 以藁本內(nèi)酯得率為指標(biāo)的方差分析

由表2正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀分析：影響揮發(fā)油提取的因素中，重要性依次為C>A>B。A因素中A3>A2>A1；B因素中B3>B1>B2；C因素中C3>C2>C1；由表3方差分析結(jié)果表明：C因素對(duì)提取效果有極顯著性影響，A因素對(duì)提取效果有顯著性影響，而B(niǎo)因素對(duì)提取效果無(wú)顯著性影響。因此，確定最佳提取條件為A3B1C3，即藥材加8倍量的水，浸泡12 h，蒸餾提取16 h。

2.2.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 按上述最佳工藝A3B1C3，稱取3份各10 kg的當(dāng)歸，加8倍量水，浸泡12 h，水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法提取當(dāng)歸揮發(fā)油16 h，收取揮發(fā)油的情況。見(jiàn)表4。

表4 揮發(fā)油提取結(jié)果

結(jié)果揮發(fā)油平均收得量為(355±5) mL，藁本內(nèi)酯平均得率為(5.4±1)‰，表明優(yōu)化的揮發(fā)油提取工藝重現(xiàn)性良好。

3 討論

中藥是我國(guó)民族工業(yè)的瑰寶，是構(gòu)成醫(yī)藥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略框架結(jié)構(gòu)的重要組成部分。中藥揮發(fā)油的提取作為保證中藥安全有效的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到含有揮發(fā)油中藥材的利用率，因此，研究并優(yōu)化中藥揮發(fā)油提取工藝對(duì)于實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化無(wú)疑是非常重要的。采用先進(jìn)合理的提取揮發(fā)油工藝不僅可以提高揮發(fā)油的得率，同時(shí)也更有助于提高含有揮發(fā)油中藥產(chǎn)品的安全性和質(zhì)量控制。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)正交設(shè)計(jì)對(duì)當(dāng)歸揮發(fā)油的提取工藝顯示，水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法，為含有當(dāng)歸揮發(fā)油的外用中藥(同時(shí)制劑輔料中含有薄荷腦)的揮發(fā)油提取提供了參考依據(jù)。