八角茴香中不同脂肪酸成分提取方法的研究

傅 紅，聞建平

（1.天津生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300462；2.天津大學(xué)化工學(xué)院，天津 300354）

八角茴香為木蘭科植物八角屬八角Illicium verumHook.的干燥果實。具有溫陽散寒，理氣止痛的功效［1］。中醫(yī)臨床用于寒疝腹痛，腎虛腰痛，胃寒嘔吐，脘腹冷痛等證。作為溫里藥，其揮發(fā)油成分具有抗菌、抗病毒、鎮(zhèn)痛、抗疲勞等作用。但每年大約95%的八角茴香是作為香料與調(diào)味品使用，僅5%是作為藥物使用［2］，有效成分利用程度較低。八角茴香的果實中含有芳香油約為5%～8%，脂肪油約22%，以及蛋白質(zhì)、黃酮類、糖苷類等成分［3］。在食品制造和藥品生產(chǎn)行業(yè)中已廣泛使用。由于八角茴香的脂肪油天然無毒且具有較強的抑菌與清除自由基的作用［4］，是天然的抗氧化劑應(yīng)用于食品的防腐保鮮［5，6］，確定八角茴香的脂肪油最佳提取工藝，分析其組成成分中的相對含量。為開發(fā)八角茴香的藥用、食品保鮮應(yīng)用等提供科學(xué)依據(jù)。本文通過對八角茴香采用不同提取工藝，并對比獲得高產(chǎn)量的八角茴香天然脂肪酸的方法，最后采用目前在食品工業(yè)中最常用的檢測油脂性成分脂肪酸的方法——氣相色譜法［7］，來檢測八角茴香提取物中4種主要脂肪酸的含量［8］。通過對八角茴香提取工藝的研究，以期能為綜合開發(fā)其中的有效成分、優(yōu)化提取方法和八角茴香揮發(fā)油的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 八角茴香市售，在中藥商品中按其品質(zhì)分為大紅八角和干枝八角2個品種，其中大紅八角品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高，經(jīng)天津中新藥業(yè)集團藥材公司元英群主任藥師鑒定后作為試驗原料。油酸、亞油酸、硬脂酸、棕櫚酸等對照品為色譜純（天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；正己烷、石油醚為色譜純（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）。其他試劑均為市售分析純。

1.2 儀器設(shè)備 氣相色譜儀GC-2010：日本島津制作所；電子天平PL203：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：西安安泰儀器科技有限公司；GL-21M高速冷凍離心機：湘儀離心機儀器有限公司；超聲波振蕩器：天津市蘭博實驗儀器設(shè)備有限公司。

2 方法與結(jié)果

2.1 八角茴香粉的制備 大紅八角茴香原料粉碎后過40目篩，為了避免加熱烘干對有效成分的破壞，采用自然風(fēng)干法進行干燥，將原料粉末敞口放置于通風(fēng)處，另取原料粉末放入60℃烘箱中烘干2 h作為對照，分別測定含水量，直至自然干燥法的樣品質(zhì)量與烘箱烘干后的樣品質(zhì)量差小于0.005 g，且含水量接近時表明原料已干燥完全。見表1。

表1 兩種干燥法八角茴香的含水量檢測

2.2 八角茴香提取物中脂肪酸的制備

2.2.1 八角茴香中脂肪酸的提取 對干燥的八角茴香粉末進行熱回流來提取其中的脂肪酸，不同的提取條件獲得的八角茴香脂肪酸提取物中各物質(zhì)含量也有一定差別。通過開展單因素對照試驗來對提取條件進行優(yōu)化，獲得所含物質(zhì)組成不同的八角茴香脂肪酸提取物。脂肪類物質(zhì)的常用提取劑為石油醚，而在食品制造業(yè)中常用正己烷作粗油浸出劑，因此本文采用正己烷與石油醚分別作提取溶劑［5］，所提取產(chǎn)物分別定為樣品Ⅰ（正己烷提取）與樣品Ⅱ（石油醚提?。１敬窝芯恳悦看畏Q取八角茴香粉末40 g，在不同的提取溶劑下，設(shè)置不同的固液比、提取溫度和回流時間，采用L9（34）正交表進行設(shè)計并尋找最佳組合提取方案［6］。試驗方案各為9組。

2.2.2 正己烷提取法 正己烷提取法正交試驗結(jié)果和分析見表2和表3。采用極差法分析正交試驗，正己烷提取法樣本Ⅰ極差分析表明，極差越大對提取量影響越大，結(jié)果可見，極差由高到低均為A因素、B因素、C因素，說明對提取量影響由高到低是A因素、B因素、C因素。從各因素水平均值可見，A2、B3、C2均值最高，最佳組合為A2B3C2，即A固液比1∶20，B回流時間取5 h，C提取溫度取67℃時，提取量最佳。驗證試驗，由于現(xiàn)有方案中并沒有A2B3C2組合，故取A固液比1∶20，B回流時間取5 h，C提取溫度取67℃時，進行試驗3次，測定提取量為（15.39±0.23）g，高于現(xiàn)有正交方案，說明A2B3C2組合確實能提高提取量。

表2 正己烷提取法正交因素水平表

表3 正己烷提取法正交試驗結(jié)果與分析

2.2.3 石油醚提取法 提取法正交試驗結(jié)果和分析見表4和表5。石油醚提取法樣本Ⅱ極差分析表明，越大對提取量影響越大，結(jié)果可見，極差由高到低均為A因素、B因素、D因素，說明對提取量影響由高到低是A因素、B因素、D因素。從各因素水平均值可見，A2、B3、D1均值最高，最佳組合為A2B3D1，即A固液比1∶20，B回流時間取4.5 h，D提取溫度取65℃時，提取量最佳。驗證試驗，由于現(xiàn)有方案中并沒有A2B3D1組合，故取A固液比1∶20，B回流時間取4.5 h，D提取溫度取65 ℃時，進行試驗 3次，測定提取量為（15.66±0.43），高于現(xiàn)有正交方案，說明A2B3D1組合確實能提高提取量。

表4 石油醚提取法正交因素水平表

2.3 八角茴香脂肪酸提取物的氣相色譜檢測 氣相色譜條件：氮氣純度為99.999%，流量3.2 ml/min；氫氣純度為99.999%，流量47 ml/min。進樣口溫度230℃，檢測器溫度250℃。升溫程序：初始溫度180℃，以1℃/min速度升至182℃保持10 min，再以2.5℃/min速度升至 220 ℃，保持 5 min。分流比 1∶30，進樣量 1 μl。準(zhǔn)確稱取八角茴香脂肪酸提取物進行甲酯化，甲酯化后用氣相色譜檢測其中各個脂肪酸的含量。

表5 石油醚提取法正交試驗結(jié)果與分析

2.3.1 油酸含量較高的提取物的檢測與分析 對正己烷提取的樣品Ⅰ質(zhì)量為14.160 g進行氣相色譜檢測，經(jīng)計算其中油酸含量為0.358 g，亞油酸含量為0.136 g，硬脂酸含量為0.040 g，棕櫚酸含量為0.091 g，其所含物質(zhì)的種類和含量見表6。油酸的含量較高，但硬脂酸和棕櫚酸含量較低，這說明樣品Ⅰ提取方法的效率不夠高，分析原因是由于普通的熱回流法提取效率不及索氏提取法。同時也因樣品Ⅰ屬于脂肪酸粗提物未經(jīng)精制，樣品中所含其他物質(zhì)種類較多。

2.3.2 亞油酸含量較高的提取物的檢測與分析 對石油醚提取的樣品Ⅱ質(zhì)量為15.080 g進行氣相色譜檢測，經(jīng)計算其中油酸含量為0.307 g，亞油酸含量為0.188 g，硬脂酸含量為0.065 g，棕櫚酸含量為0.074 g，其物質(zhì)的種類和含量見表6，樣品Ⅱ的硬脂酸和棕櫚酸含量稍低，但亞油酸和硬脂酸含量高于以正己烷為提取溶劑時含量，分析原因是由于普通的熱回流法提取效率不及索氏提取法，應(yīng)延長回流時間并細(xì)化固液比。

表6 樣品Ⅰ、Ⅱ提取物中各脂肪酸的含量

3 討論

本試驗使用正己烷和石油醚做溶劑分別提取了八角茴香中的脂肪酸，獲得了2種不同脂肪酸含量的提取物樣品Ⅰ和樣品Ⅱ，經(jīng)檢測樣品Ⅱ中亞油酸和硬脂酸含量高于樣品Ⅰ，而油酸和棕櫚酸含量則低于樣品Ⅰ，說明兩種不同的脂肪酸提取條件，對不同脂肪酸成分的提取效率不同，正己烷作為提取劑更有利于提取油酸和棕櫚酸，石油醚作為提取劑更有利于提取亞油酸和硬脂酸，下一步筆者將進一步利用GC-MS連用儀對獲得的八角茴香脂肪酸提取物進行指紋圖譜鑒定，確定四種成分中其它物質(zhì)的種類，以期為八角茴香的開發(fā)利用提供一定的理論參考。