陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油微乳制備、抗氧化研究進(jìn)展*

張曉虹，陳烷瑩，丁 儀，禤麗賢

(肇慶學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，廣東 肇慶 526061)

陽(yáng)春砂仁，作為姜科植物砂仁的主要來(lái)源[1]，具有理氣寬胸、化濕健脾、開胃止瀉、理氣安胎的作用。陽(yáng)春砂仁在同種植物中品質(zhì)最好，從古至今被稱之為“醫(yī)林珍品”。陽(yáng)春砂仁是一種藥食兩用的草本植物，可用作調(diào)味品、保健品和藥膳等[2]。作為我國(guó)常用的中藥材，陽(yáng)春砂仁盤踞一隅之地。陽(yáng)春砂仁芳香藥效成分為揮發(fā)油，根據(jù)現(xiàn)代藥理的研究表明：陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油可以加強(qiáng)腸胃功能，有利于消化液進(jìn)行分泌，使消化管內(nèi)積氣得以消除[3]。研究發(fā)現(xiàn)陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油中含有乙酸龍腦酯、龍腦、樟腦、檸檬烯、芳樟醇等主要成分[4]?？梢圆捎盟魵庹麴s法、微波浸提法等提取方法進(jìn)行揮發(fā)油的收集，一般呈現(xiàn)為淡黃色透明、澄清液體。

砂仁的有效成分包含非揮發(fā)性組分和揮發(fā)油所具有的揮發(fā)性組分(乙酸龍腦酯、龍腦等)，兩者在抗?jié)儭⒔档脱?、抑制或調(diào)節(jié)菌群、抗氧化等方面發(fā)揮一定作用[5]。

目前，對(duì)于陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油的研究主要方向?yàn)榛瘜W(xué)組分分析和藥理作用研究，關(guān)于揮發(fā)油的微乳制備及其含有的抗氧化活性成分研究報(bào)道較少，故本綜述對(duì)陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油提取方法、微乳制備、抗氧化活性成分研究進(jìn)行總結(jié)，為陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油在芳香藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及微乳制備工藝開發(fā)研究利用方面提供依據(jù)。

1 陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油的提取方法

根據(jù)文獻(xiàn)，陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油的提取主要可以采用水蒸氣蒸餾法、超臨界萃取法、微波浸提法、有機(jī)溶劑熱浸法、Bligh-Dyer溶劑提取法這五種方法。下面就不同提取方法、得率、分析主要成分、方法評(píng)價(jià)等進(jìn)行總結(jié)歸納，詳細(xì)內(nèi)容可見表1。

表1 陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油不同提取方法的GC-MS 分析結(jié)果比較

以上為陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油的主要提取方式?？偨Y(jié)以上方法，進(jìn)行評(píng)價(jià)：(1)由于超臨界萃取工藝的所要求的萃取溫度較低，萃取環(huán)境需要與氧氣隔絕，揮發(fā)油不容易氧化分解，故揮發(fā)油的品質(zhì)，超臨界萃取法較水蒸氣蒸餾法好。在提取時(shí)間和環(huán)境保護(hù)上，超臨界萃取法較為友好，而且萃取工藝穩(wěn)定性相對(duì)較好[6-7]；(2)微波浸提法和有機(jī)溶劑熱浸法都可以提取出揮發(fā)油的有效成分，但微波浸提法較有機(jī)溶劑熱浸法較為省時(shí)，而且操作方法又較為簡(jiǎn)單和便捷[8]；(3)Bligh-Dyer溶劑提取法的揮發(fā)油得率較高。揮發(fā)油的成分不容易損耗，但需要考慮有機(jī)溶劑萃取的影響[9]；(4)水蒸氣蒸餾法作為最常用的提取方法，提取所需要的時(shí)間較長(zhǎng)。

在工藝研究和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況的要求進(jìn)行選擇合適的揮發(fā)油提取方法。

2 陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油微乳的制備

微乳，又名納米乳，其粒徑介于10～100 nm之間，由特定比例的水相、油相、表面活性劑和助表面活性劑組成，具有粘度小、外觀澄清透亮或半澄清、動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。故只要加入的各個(gè)組分的比例恰當(dāng)，不論水相、油相的加入次序，都能自發(fā)地形成微乳，與水相、油相都能充分混勻，靜置或離心都不出現(xiàn)分層現(xiàn)象[10]。制備微乳的第一步是先研究微乳的偽三元相圖，以找到微乳存在的區(qū)域和其區(qū)域面積的大小[11]。

微乳可分為水包油型(O/W)、油包水型(W/O)、水包油包水型(W/O/W)和油包水包油型(O/W/O)[12]。其中，O/W型的作用對(duì)象是脂溶性藥物與水難溶性藥物，可增強(qiáng)藥品的溶解度；W/O型的作用對(duì)象是水溶性藥物，可削弱腸胃對(duì)藥物的分解能力，從而提高生物利用率。本課題用陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油所制備的微乳屬于O/W型微乳。劉根新等[13]研究了不同組分微乳的制備，得出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表2所示。

表2 不同組分微乳制備及現(xiàn)象

該實(shí)驗(yàn)證明了篩選出恰當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┖椭砻婊钚詣┑念愋团c配比能很好的降低表面活性劑的劑量從而產(chǎn)生微乳，為本實(shí)驗(yàn)陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油制備微乳奠定了較好的理論基礎(chǔ)。所以需要注意的是，Km值(表面活性劑與助表面活性劑的質(zhì)量之比)會(huì)對(duì)微乳的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，研究表明，若Km值逐漸變大，微乳的粒徑便隨之變小后變大，原因是主要是Km值較大的時(shí)候，助表面活性劑所占比較小，表面張力相對(duì)較大，故形成的微乳粒徑較大，微乳穩(wěn)定性較差[14]。

制備微乳的方法多采用水滴定法，即把油、表面活性劑、助表面活性劑三個(gè)組分按照確定的百分比混勻，在攪拌器調(diào)節(jié)適合的速度攪拌下用去離子水緩慢滴定，到出現(xiàn)透明的微乳為止，同時(shí)記錄加水量。用Origin2017制作出偽三元相圖，它的其中一個(gè)頂點(diǎn)是水相，另一個(gè)頂點(diǎn)是油相，還有一個(gè)頂點(diǎn)是表面活性劑與助表面活性劑的總用量，所得到的一個(gè)封閉區(qū)域即是微乳區(qū)[15]。

3 陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油的抗氧化活性

陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油抗氧化活性的常見評(píng)價(jià)方法有還原能力測(cè)定、清除DPPH·(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基活性測(cè)定、清除羥基自由基活性測(cè)定、清除超氧陰離子自由基活性測(cè)定[16]。其中DPPH法較其它方法應(yīng)用更為廣泛。DPPH·自由基分子中含有大π鍵，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且吸收波長(zhǎng)在517 nm的位置有最大呈現(xiàn)，其乙醇溶液顏色為紫紅色。當(dāng)向DPPH乙醇溶液中加入抗氧化劑時(shí)，可將紫紅色的DPPH·自由基還原為無(wú)色或淺黃色，此時(shí)吸光度降低(517 nm處)，下降程度與清除自由基活性有一定的關(guān)系。通常采用分光光度計(jì)檢測(cè)，吸收值下降越多，DPPH·清除率越大，清除DPPH·自由基能力越強(qiáng)，即抗氧化活性越強(qiáng)[17]。

唐建陽(yáng)等[18]采用DPPH法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)陽(yáng)春砂仁都具有較好的抗氧化活性，其中乙酸乙酯提取物的DPPH清除自由基的能力較強(qiáng)，當(dāng)乙酸乙酯提取物的質(zhì)量濃度為18 μg/mL時(shí)，其DPPH·清除率為86.01%。

董琳等[19]采用DPPH法和羥基自由基清除法確定了砂仁果實(shí)的抗氧化活性部位主要為乙酸乙酯萃取部位和二氯甲烷萃取部位，研究顯示抗氧化活性的不同可能與砂仁所含有的抗氧化成分的類型或其它方面有關(guān)。

曹冠華等[16]從還原能力測(cè)定、清除DPPH·自由基活性測(cè)定、清除羥基自由基活性測(cè)定、清除超氧陰離子自由基活性測(cè)定及總抗氧化能力測(cè)定5個(gè)方法比較砂仁干品、姜砂仁和鹽砂仁的抗氧化活性，結(jié)果顯示姜制砂仁各測(cè)定指標(biāo)均高于鹽制砂仁和砂仁干品，鹽制砂仁次之，但均優(yōu)于砂仁干品。研究表明經(jīng)過(guò)炮制后的砂仁抗氧化活性強(qiáng)于未經(jīng)炮制處理的砂仁干品，即炮制處理有利于提高砂仁的抗氧化活性。

一般對(duì)陽(yáng)春砂仁的抗氧化活性研究主要集中于陽(yáng)春砂仁果實(shí)的揮發(fā)油，對(duì)于陽(yáng)春砂仁其他部位尚未有過(guò)多研究。為發(fā)現(xiàn)陽(yáng)春砂仁更多的藥用價(jià)值，尤小梅等[20]對(duì)陽(yáng)春砂仁的根和葉提取物抗氧化活性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)陽(yáng)春砂仁的根和葉有一定的抗氧化活性，其根和葉的提取物的羥基自由基清除能力皆優(yōu)于茶多酚。

4 結(jié) 語(yǔ)

在陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油多種提取方法中，水蒸氣蒸餾法是最傳統(tǒng)、操作較簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛的提取方法[21]。微波浸提法提取時(shí)間短，簡(jiǎn)單方便，超臨界萃取法和Bligh-Dyer溶劑提取法提取揮發(fā)油得率更高。通過(guò)不斷優(yōu)化陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油的提取工藝，定能找到提取效率高，得率多，對(duì)環(huán)境友好且利于工業(yè)化生產(chǎn)的陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油提取方法。陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油穩(wěn)定性差，不易貯存，制備成微乳有利于提高穩(wěn)定性，提高藥物療效，降低毒副作用。本文介紹了陽(yáng)春砂仁的提取工藝，利用GC-MS分析的結(jié)果比較揮發(fā)油的成分，并對(duì)陽(yáng)春砂仁揮發(fā)油微乳制備和抗氧化活性的研究進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié)。目前對(duì)陽(yáng)春砂仁的研究多為提取工藝優(yōu)化和化學(xué)成分研究，而對(duì)抗氧化活性研究多為揮發(fā)性成分的體外抗氧化研究，鮮有對(duì)陽(yáng)春砂仁非揮發(fā)性成分和動(dòng)物體內(nèi)抗氧化活性研究的相關(guān)報(bào)道，期望本文能為發(fā)掘陽(yáng)春砂仁更多藥用價(jià)值提供理論依據(jù)。