砂仁葉油提取工藝研究及化學(xué)成分分析

張怡評(píng) ，施麗君，張紅紅，晉文慧，洪 專 ，邱遠(yuǎn)望*

（1.自然資源部第三海洋研究所 海洋生物資源開發(fā)利用工程技術(shù)創(chuàng)新中心，福建 廈門 361005；2.福建中益制藥有限公司，福建 泉州 362712）

砂仁是姜科植物陽春砂、綠殼砂或海南砂的干燥成熟果實(shí)，具有溫脾開胃、止嘔止瀉、理氣安胎、化濕行氣等功效[1-2]。目前陽春砂藥材資源供不應(yīng)求，主要是由于其自然授粉率低，人工授粉種植成本較高，導(dǎo)致陽春砂產(chǎn)量偏低，價(jià)格上漲[3]。前期關(guān)于陽春砂的研究主要集中在陽春砂果實(shí)上，對(duì)陽春砂的枝條、葉等的研究報(bào)道較少，而陽春砂等植株中葉子資源豐富，具有與砂仁類似的功效，研究發(fā)現(xiàn)砂仁葉油曾用于治療消化道潰瘍、急性腸胃炎、惡心嘔吐、急慢性肝炎及手術(shù)等引起的腹脹腹痛等[4]。砂仁葉油臨床單方應(yīng)用具有同砂仁相似的功效[4]。現(xiàn)代藥理研究表明砂仁葉油有預(yù)防大鼠幽門結(jié)扎性潰瘍形成的作用，與戊巴比妥具有協(xié)同增效作用，能延長戊巴比妥對(duì)小鼠中樞的抑制作用[4]。本研究以大量廢棄的砂仁葉為原料，對(duì)砂仁葉油的提取工藝進(jìn)行研究，同時(shí)對(duì)提取的揮發(fā)油進(jìn)行分析與鑒定，為砂仁葉油的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

揮發(fā)油提取器（北京科創(chuàng)欣達(dá)科技有限公司）；SKM型數(shù)顯恒溫電熱套（山東鄄城華魯電熱儀器有限公司）；SQP型電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司]；JZC-6TAC電子計(jì)重天平（福州科迪電子技術(shù)有限公司）；GCMSQP2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（島津儀器設(shè)備有限公司）。

1.2 試藥

砂仁葉（產(chǎn)地：漳州長泰）；甲醇（色譜純，Tedia）；無水硫酸鈉（西隴科學(xué)股份有限公司，批號(hào)：180408）。

2 方法

2.1 原料預(yù)處理

砂仁鮮葉于2019年8月采自福建省漳州市長泰縣，經(jīng)福建中醫(yī)藥大學(xué)黃鳴清教授鑒定為姜科植物陽春砂AmomumvillosumLour.的新鮮葉。取新鮮葉，切成細(xì)絲，備用。

2.2 提取方法

參考藥典及文獻(xiàn)方法[2]：準(zhǔn)確稱取200.0 g砂仁葉，置于圓底燒瓶中，加入1000 ml超純水，完全浸泡砂仁葉，浸泡一定時(shí)間后，連接揮發(fā)油提取器與回流冷凝管。自冷凝管上端加入水至揮發(fā)油提取器刻度部分。置于電熱套中緩緩加熱，控制一定的提取溫度，進(jìn)行揮發(fā)油的提取，提取一定時(shí)間后停止加熱，放置片刻，打開揮發(fā)油提取器下端的活塞，將水緩緩放出使油層下降至其上端恰好與0刻度線齊平，讀取揮發(fā)油量。將提取出的砂仁葉油用無水硫酸鈉脫除水分，稱其質(zhì)量，計(jì)算提取率。

提取率（‰）=（砂仁葉油重量/砂仁葉重量）×1000 ‰

2.3 提取工藝考察

參考文獻(xiàn)[5-6]對(duì)砂仁葉提取條件進(jìn)行單因素考察，考察不同的浸泡時(shí)間、提取溫度、提取時(shí)間對(duì)砂仁葉油提取量的影響，確定最佳提取工藝。

2.4 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析條件

色譜條件：色譜柱：DB-5MS（60 m×0.32 mm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；程序升溫：初始60 ℃（保持2 min），以2 ℃/min升溫速率升至150 ℃，再以20 ℃/min升溫速率升至250 ℃；進(jìn)樣量：1 μl，分流比：10:1；載氣為高純氦，流速1 ml/min，尾吹30 ml/min。MS條件：接口溫度 250 ℃，離子源溫度 250 ℃，檢測電壓0.1 kV，溶劑延遲5 min。選擇全掃描模式，掃描范圍50～500 amu。

3 結(jié)果

3.1 浸泡時(shí)間對(duì)提取率的影響

分別準(zhǔn)確稱取200.0 g砂仁葉4份，分別浸泡0，1，3，5 h后，160 ℃下提取3 h，考察浸泡時(shí)間對(duì)提取率的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 浸泡時(shí)間對(duì)提取率的影響

由圖1可見，控制固定提取溫度200 ℃和提取時(shí)間3 h，隨著浸泡時(shí)間逐漸增加，砂仁葉油提取率先增加后減少。這可能是由于浸泡時(shí)間過長，砂仁葉中的一部分揮發(fā)油緩緩滲入水中，致砂仁葉油提取率減少。由圖1可知，當(dāng)浸泡時(shí)間為1 h時(shí)，砂仁葉油提取率最大，故選擇提取時(shí)間為1 h。

3.2 提取溫度對(duì)提取率的影響

分別準(zhǔn)確稱取200.0 g砂仁葉5份，浸泡1 h，分別在160，180，200，220，240 ℃下提取3 h，考察提取溫度對(duì)提取率的影響，結(jié)果見圖2。

圖2 提取溫度對(duì)提取率的影響

由圖2可見，在浸泡時(shí)間1 h和提取時(shí)間3 h的條件下，提取溫度從160 ℃升高至240 ℃過程中，提取率先升高后下降。提取溫度為160 ℃時(shí)，因溫度較低，砂仁葉油提取不完全；當(dāng)提取溫度為200 ℃時(shí)，提取率最大，之后逐漸降低；當(dāng)溫度過高時(shí)，可能由于揮發(fā)油冷凝不及時(shí)或揮發(fā)，導(dǎo)致?lián)]發(fā)油量的損失。因此，當(dāng)提取溫度為200 ℃時(shí)，砂仁葉油提取率最大。

3.3 提取時(shí)間對(duì)提取率的影響

分別準(zhǔn)確稱取200.0 g砂仁葉4份，浸泡時(shí)間1 h，分別在200 ℃下提取1，3，5，7 h，對(duì)提取率的影響結(jié)果見圖3。

圖3 提取時(shí)間對(duì)提取率的影響

由圖3可見，隨提取時(shí)間的延長，砂仁葉油的提取率逐漸增加，提取時(shí)間5 h時(shí)，提取率達(dá)最大；隨后逐漸降低。主要是因?yàn)樘崛r(shí)間過短，砂仁葉油提取不完全；提取時(shí)間過長，可能由于加熱時(shí)間過長導(dǎo)致部分揮發(fā)油的損失，造成提取率逐漸減少。因此，選擇提取時(shí)間為5 h。

3.4 提取工藝驗(yàn)證

稱取200 g砂仁葉各3份，按建立的最佳提取工藝進(jìn)行提取。由試驗(yàn)結(jié)果可得，3份樣品的平均提取量為1.18 ‰，RSD為2.58 %，表明建立的砂仁葉油提取工藝穩(wěn)定可行。

3.5 GC-MS分析

砂仁葉油經(jīng)GC-MS分析，結(jié)果見圖4、表1。結(jié)合MS數(shù)據(jù)庫檢索并分析可得，從砂仁葉油中共分離并鑒定了42種成分，其中3, 7, 7-三甲基-1, 3, 5-環(huán)庚三烯、β-蒎烯、乙酸芳樟酯、β-丁香烯和反-Z-α-紅沒藥烯5種化學(xué)成分含量較高，占砂仁葉油總量的59.6 %。

圖4 砂仁葉油GC-MS譜圖

表1 砂仁葉油化學(xué)成分及含量

4 討論

4.1 文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，從植物果實(shí)或種子中提取揮發(fā)油油的方法主要有溶劑回流提取法、水蒸氣蒸餾法、減壓蒸餾法、水酶法、微波輔助法、超臨界CO2萃取法、壓榨法等[7～10]，本研究參考中國藥典揮發(fā)油測定法提取砂仁葉油，該方法設(shè)備簡單，操作方便，與其他化學(xué)提取方法相比較[11]，本實(shí)驗(yàn)以水為溶劑，在整個(gè)提取過程中不使用任何化學(xué)試劑，相對(duì)較環(huán)保。

4.2 文獻(xiàn)報(bào)道廣東產(chǎn)砂仁葉中4個(gè)主要成分冬青油烯、α-蒎烯、β-蒎烯、乙酸龍腦酯的含量較高，含量分別為11.6 %，12.6 %，24.2 %，8.5 %，占總砂仁葉油的56.9 %，而本研究中的砂仁葉采自福建漳州，與廣東產(chǎn)成分有較大差距。分析結(jié)果顯示，福建漳州產(chǎn)砂仁葉油中3, 7, 7-三甲基-1, 3, 5-環(huán)庚三烯、β-蒎烯、乙酸芳樟酯、β-丁香烯和反-Z-α-紅沒藥烯5種化學(xué)成分含量較高，占砂仁葉油的59.6 %，其中主成分β-蒎烯、乙酸芳樟酯和β-丁香烯具有抗感染、抗菌作用[3,12-13]，可望開發(fā)成一種安全有效的用于治療由細(xì)菌引起的慢性胃炎及胃潰瘍的藥品，開發(fā)應(yīng)用前景廣闊。