水蒸氣回流等方法提取檀香揮發(fā)油的比較研究

【摘 要】 目的：比較水蒸氣回流、乙醚浸漬、融凍微波水蒸氣蒸餾3種方法提取的西藏市售檀香揮發(fā)油的化學(xué)成分及穩(wěn)定性。方法：對(duì)西藏市售檀香藥材樣本進(jìn)行顯微和薄層色譜鑒定，采用氣-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析揮發(fā)油組分，計(jì)算各組分相對(duì)含量。稱重法監(jiān)測(cè)檀香揮發(fā)油質(zhì)量損失情況以考察其穩(wěn)定性。結(jié)果：檀香藥材切片鏡下可見導(dǎo)管，大多單個(gè)散在，少數(shù)有2～3個(gè)聯(lián)合。有木射線，可見草酸鈣方晶和油滴。經(jīng)薄層色譜鑒定檀香樣品與對(duì)照藥材在同一位置顯相同的紫藍(lán)色斑點(diǎn)。3種提取方法所得檀香揮發(fā)油含量分別為3%（v/w，水蒸氣回流法）、1%（v/w，乙醚浸漬法）、3.01%（v/w，融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法）。融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法提取的檀香油化學(xué)組分最多，共鑒定出67種化合物，占總油量的99.49%。水蒸氣回流法和乙醚浸漬法各鑒定出43種和38種化合物，分別占總油量的99.96%和99.98%。3種檀香油中最主要的成分都是α-檀香醇，含量分別為55.96%（水蒸氣回流法）、29.56%（融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法）、32.15%（乙醚浸漬法）。穩(wěn)定性考察結(jié)果顯示檀香揮發(fā)油的最佳儲(chǔ)存條件為避光封口冷藏，其質(zhì)量損失率最小。結(jié)論：水蒸氣回流、乙醚浸漬、融凍微波水蒸氣蒸餾3種方法均可用于檀香揮發(fā)油的提取，含量測(cè)定和藥理活性研究可選水蒸氣回流法和融凍微波水蒸氣蒸餾法，若需定性鑒別可選乙醚浸漬法。避光封口冷藏其質(zhì)量損失率最小。

【關(guān)鍵詞】 檀香；揮發(fā)油；提取；組分

【中圖分類號(hào)】R284.1

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A 【文章編號(hào)】1007-8517（2024）20-0045-06

DOI：10.3969/j.issn.1007-8517.2024.20.zgmzmjyyzz202420010

Comparative Study on Three Methods of Extracting Sandalwood Volatile Oil

CHEN Yichun1，2 WANG Shihua1 CHENG Xixi1，2 TANG Zheng1，2 ZHENG Bowen1，2

1. School of Medicine，Xizang Minzu University，Xianyang 712082，China;

2.Engineering Research Center of Tibetan Medicine Detection Technology，Ministry of Education，Xianyang 712082，China

Abstract：Objective To compare the chemical components and stability of the volatile oil from sandalwood in Xizang market extracted by steam reflux，ether impregnation and thawing microwave steam distillation.Methods The samples of sandalwood sold in Xizang were identified by microscopy and TLC.The components of volatile oil were analyzed by GC-MS，and the relative content of each component was calculated.The weighing method is used to monitor the quality loss of sandalwood volatile oil and examine its stability.Result Under the microscope，ducts can be seen in the slices of sandalwood medicinal materials，mostly scattered individually，and a few with 2-3 combinations.There are wooden rays，visible calcium oxalate crystals and oil droplets.Thin layer chromatography identified that the sandalwood sample and the control medicinal material exhibited the same purple blue spots at the same position.The volatile oil content of sandalwood obtained by three extraction methods is 3% （v/w，steam reflux method），1% （v/w，ether impregnation method），and 3.01% （v/w，freeze-thaw microwave-assisted steam distillation method），respectively.The thawing microwave assisted steam distillation method extracted the most chemical components from sandalwood oil，identifying a total of 67 compounds，accounting for 99.49% of the total oil content. 43 and 38 compounds were identified by steam reflux method and ether impregnation method，respectively，accounting for 99.96% and 99.98% of the total oil content.The main components of the three types of sandalwood oil are α- Sandalwood alcohol，with contents of 55.96% （steam reflux method），29.56% （thawing microwave assisted steam distillation method），and 32.15% （ether impregnation method），respectively.The stability test results show that the optimal storage conditions for sandalwood volatile oil are sealed and refrigerated in a dark place，with the lowest mass loss rate.Conclusion The three methods of steam reflux，ether impregnation，and thawing microwave steam distillation can all be used for the extraction of volatile oil from sandalwood.The methods of steam reflux and thawing microwave steam distillation can be used for content determination and pharmacological activity research.If qualitative identification is required，ether impregnation can be used.The quality loss rate is the smallest when sealed and refrigerated in a dark place.

Keywords：Sandalwood; Volatile Oil; Extract; Component

衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)《藏藥分冊(cè)》中記載［1］：檀香，藏醫(yī)稱其贊旦瑪布，為豆科植物青龍木 Pterocarpus indicus Willd．的干燥心材。具有清熱、祛風(fēng)、養(yǎng)心之功效，主要用于寒凝氣滯、胸膈不舒、心痛胸痹、脘腹冷痛、吐逆食少等病癥的治療［2-3］?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究［4-8］表明，檀香具有抗炎、抗過敏、抗微生物、抗突變和抗癌、驅(qū)蟲、酶抑制作用、鎮(zhèn)靜安神、抗氧化等作用。檀香的藥理活性與其化學(xué)成分密切相關(guān)，研究［9］顯示檀香中的化學(xué)成分多達(dá)200余種，主要有倍半萜類、單萜類、木質(zhì)素類等，其中以倍半萜類化合物最為豐富，α-檀香醇、β-檀香醇是其特征化學(xué)成分。揮發(fā)油是檀香具有多種藥理活性的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。

提取方法對(duì)揮發(fā)油得率、化學(xué)組分、藥理活性等影響極大。目前文獻(xiàn)［10］報(bào)道的檀香油提取方法以水蒸氣蒸餾法為主，但檀香心材揮發(fā)油大多包埋于細(xì)胞中，提取率低，且蒸餾耗時(shí)長(zhǎng)，能耗高，亦有破壞揮發(fā)性成分風(fēng)險(xiǎn)，故探索適用的檀香油提取方法具有重要的實(shí)際意義。本文以西藏市售檀香作為研究對(duì)象，采用水蒸氣回流法、乙醚浸漬法、融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法3種方法提取檀香揮發(fā)油，氣-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析揮發(fā)油組分，稱重法考察穩(wěn)定性，以期為檀香揮發(fā)油的提取及開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器 揮發(fā)油提取器（蜀?；S）；DFY-200中草藥粉碎機(jī)（大德藥機(jī)）；7890A-5975C型氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國(guó)安捷倫科技有限公司）；GOOD-LOOK1000全自動(dòng)薄層掃描儀（上?？普芸萍加邢薰荆籘P114電子天平（DENVER INSTRUMENT）；101A-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；硅膠G薄層板（100 mm×200 mm，0.2～0.25 mm，供薄層色譜用，20220616，青島海洋化工廠分廠）。

1.2 材料 檀香油（批號(hào)110789-201906，0.1 mL/支，中國(guó)食品藥品檢定研究院）；水合氯醛（上海麥克林生化有限公司）；乙醚（AR，天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠）；乙酸乙酯（AR，天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠）；石油醚60～90 ℃（成都市科龍化工試劑廠）；對(duì)二甲氨基苯甲醛（上海麥克林生化有限公司）；正己烷（上海麥克林生化有限公司）；無水乙醇為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為實(shí)驗(yàn)室自制蒸餾水。

檀香購(gòu)自西藏藍(lán)寶石藏藥材有限公司。經(jīng)西藏民族大學(xué)醫(yī)學(xué)院孫芳云教授鑒定為檀香科植物檀香的干燥心材。

2 方法與結(jié)果

2.1 檀香揮發(fā)油的提取

2.1.1 水蒸氣回流法 將檀香藥材置于中草藥粉碎機(jī)中粉碎，過2號(hào)篩，混勻，稱取檀香粉末30 g，置于圓底燒瓶中，加水300 mL浸泡2 h后，連接揮發(fā)油提取器與回流冷凝管，給揮發(fā)油提取器中加入蒸餾水，以溢流入燒瓶為止。在電熱套中緩慢加熱至沸騰，微沸回流5 h后，停止加熱，靜置冷卻，得有氣味的淺黃色透明油狀液體即為揮發(fā)油，讀取揮發(fā)油量（①），并收集備用。

2.1.2 乙醚浸漬法［11］ 精密稱取檀香藥材粉末30 g，加乙醚180 mL，密封浸漬36 h后，揮干乙醚，收集檀香油（②）。

2.1.3 融凍微波輔助水蒸氣蒸餾 取檀香粉末30 g，加入乙醇提取劑，立即放入 –20 ℃的冰箱中，冷凍 2 h后取出，微波加熱。連接揮發(fā)油提取器與回流冷凝管，加熱方法同2.1.1項(xiàng)下。加熱完成后收集檀香油（③）。

2.2 檀香藥材鑒別

2.2.1 顯微鑒別 顯微鑒別方法參照《中國(guó)藥典》2020年版四部通則2001方法［12］，將檀香樣品至于蒸鍋上軟化后，選取心材的合適部位，用刀片橫切成薄片，置于載玻片上，滴加1～2滴水合氯醛溶液，加上蓋玻片，置于光學(xué)顯微鏡下觀察。

2.2.2 薄層色譜鑒別［12］ 參照《中國(guó)藥典》2020版薄層色譜法（通則0502）試驗(yàn)，精密吸取檀香油對(duì)照品5 μL，加乙醚制成5 μL/mL的溶液作為對(duì)照品。另取2.1下提取的檀香揮發(fā)油①，加乙醚制成10 μL/mL的溶液，作為供試品。取對(duì)照品和供試品溶液各10 μL，分別點(diǎn)于同一硅膠G薄層板上，展開劑為石油醚（60～90 ℃）-乙酸乙酯（17∶3），展開后取出晾干，噴對(duì)二甲氨基苯甲醛溶液顯色，放置于恒溫干燥箱（80～90 ℃）中加熱，直至斑點(diǎn)顯色清晰。

2.3 GC-MS法測(cè)揮發(fā)油各化學(xué)組分及相對(duì)含量

2.3.1 色譜條件［13-14］ 色譜柱為HP-5MS （30.0 m×250 μm，0.25 μm）；色譜柱起始溫度100 ℃保持3 min，以10 ℃/min的速度升至145 ℃，以10 ℃/min的速度升至280 ℃保持保持10 min；氣化室溫度250 ℃；傳輸線溫度280 ℃；載氣He；載氣流量1.0 mL/min；分流比30∶1；進(jìn)樣量為1 μL。

質(zhì)譜條件［13-14］：EI 源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿150 ℃；掃描模式為Scan；掃描質(zhì)量范圍為35～550 u；溶劑延遲3 min。

2.3.2 供試品溶液制備 吸取檀香揮發(fā)油①和③各20 μL，用正己烷稀釋10倍，然后經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾，即得供試品溶液。

2.3.3 樣品揮發(fā)油組分分析及含量測(cè)定 取2.3.2項(xiàng)下的供試品溶液，按2.3.1項(xiàng)下分析條件精密吸取1 μL進(jìn)樣。通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢索與MS數(shù)據(jù)庫(kù)NIST11、保留時(shí)間對(duì)所有檢出成分定性。數(shù)據(jù)庫(kù)篩選結(jié)果時(shí)扣除掉柱流失峰等。定量分析采用面積歸一化法，即以鑒定成分峰面積占所有鑒定成分面積之和的百分比作為定量結(jié)果，計(jì)算公式如公式（1）所示：

Ci=aia1+a2+…ai+an×100% （1）

其中：ci表示某一鑒定成分的含量（%）；ai表示對(duì)應(yīng)某一鑒定成分的峰面積；n表示鑒定成分總數(shù)。

2.4 檀香揮發(fā)油穩(wěn)定性考察 取2.1項(xiàng)下的揮發(fā)油①、②、③，分別采用冰箱（4 ℃）避光封口、室溫避光封口、室溫自然光開口、室溫避光開口4種方式儲(chǔ)存98 d，每2周稱重，按照公式（2）計(jì)算揮發(fā)油質(zhì)量損失率。

質(zhì)量損失率（%）=（初始質(zhì)量/g-剩余質(zhì)量/g）/初始質(zhì)量/g×100%（2）

3 結(jié)果

3.1 檀香藥材鑒定結(jié)果

3.1.1 顯微鑒別 將檀香樣品軟化切片后，置于光鏡下觀察，結(jié)果如圖1。檀香切片中導(dǎo)管清晰可見，大多單個(gè)散在，少數(shù)有2～3個(gè)聯(lián)合。1～2列徑向延長(zhǎng)細(xì)胞組成木射線。木薄壁細(xì)胞單個(gè)散在或數(shù)個(gè)聯(lián)結(jié)，有的可見草酸鈣方晶［15］。導(dǎo)管、射線細(xì)胞、木薄壁細(xì)胞內(nèi)可見油滴。

3.1.2 薄層色譜鑒別結(jié)果 經(jīng)點(diǎn)樣，展開，在供試品色譜中，在與對(duì)照品色譜相應(yīng)的位置上，顯相同的紫藍(lán)色斑點(diǎn)。經(jīng)薄層色譜和顯微鑒別，可以確定本實(shí)驗(yàn)所用樣品為檀香心材。

3.2 檀香揮發(fā)油組分及含量 3種提取方法所得檀香揮發(fā)油含量分別為3%（v/w，水蒸氣回流法）、1%（v/w，乙醚浸漬法）、3.01%（v/w，融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法）。檀香揮發(fā)油化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，結(jié)果顯示，融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法提取的檀香油化學(xué)組分最多，共鑒定出67種化合物，占總油量的99.49%。水蒸氣回流法和乙醚浸漬法各鑒定出43種和38種化合物，分別占總油量的99.96%和99.98%。3種檀香油中最主要的成分都是α-檀香醇，含量分別為55.96%（水蒸氣回流法）、29.56%（融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法）、32.15%（乙醚浸漬法）。融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法提取的檀香油中化學(xué)組分最多，可見融凍微波處理有利于揮發(fā)性成分的溢出。水蒸氣回流法提取的揮發(fā)油中檀香醇的含量最多。乙醚浸漬法提取的揮發(fā)油量少，化學(xué)組分亦少。

3.3 檀香揮發(fā)油穩(wěn)定性考察 檀香揮發(fā)油穩(wěn)定性考察結(jié)果如圖2所示。圖2A提示在室溫自然光開口條件下儲(chǔ)存損失最為嚴(yán)重，質(zhì)量損失率分別達(dá)到98%（水蒸氣回流法）、97%（乙醚浸漬法）和82%（融凍微波輔助提取法），說明檀香油具有強(qiáng)烈揮發(fā)性。對(duì)比圖2A和2D，室溫自然光開口檀香油質(zhì)量損失率更高，說明光照可影響檀香油的穩(wěn)定性。對(duì)比圖2B和2C，冰箱避光封口儲(chǔ)存質(zhì)量損失率小，3種檀香油中乙醚浸漬揮發(fā)油質(zhì)量損失率最大，這可能與溶劑揮發(fā)有關(guān)。經(jīng)穩(wěn)定性考察，檀香油的最佳儲(chǔ)藏條件為冰箱避光封口冷藏，質(zhì)量損失率最小。

4 討論

揮發(fā)油是檀香藥材中的一大類活性成分，由多種組分構(gòu)成，有液體黃金之稱。本文通過水蒸氣蒸餾法、乙醚浸漬法、融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法提取出了檀香中的揮發(fā)油，并利用GC-MS法測(cè)定了揮發(fā)油中的主要組分，對(duì)各組分進(jìn)行了半定量。在提取揮發(fā)油的過程中發(fā)現(xiàn)，水蒸氣蒸餾法提取雖然效率低，但是提取的油量多，乙醚浸漬法耗時(shí)較長(zhǎng)，需要浸漬36 h以上，且獲得的油量很少，只適合于薄層色譜等定性鑒別，不適用于定量測(cè)定。融凍微波輔助水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油中鑒定出的化學(xué)成分種類多，融凍微波可將細(xì)胞破裂后的內(nèi)腺體中的揮發(fā)油一并提取出來［16］。所以，在后續(xù)研究揮發(fā)油藥理活性方面，水蒸氣蒸餾法還是揮發(fā)油提取的首選方法，且不同的溶劑提取出的揮發(fā)油化學(xué)成分有較大的差異，但是主要成分還是以α、β檀香醇為重。經(jīng)穩(wěn)定性考察，發(fā)現(xiàn)溫度是影響檀香油質(zhì)量最重要的因素，隨著儲(chǔ)存溫度升高，檀香油質(zhì)量損失率明顯增加，建議冷藏。

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（收稿日期：2024-01-16 編輯：陶希睿）

基金項(xiàng)目：西藏自治區(qū)自然科學(xué)基金（編號(hào)：XZ202001ZR0015G）；陜西省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題（編號(hào)：SGH23Y2487）；陜西省教育廳自然科學(xué)專項(xiàng)（編號(hào)：23JK0697）；西藏民族大學(xué)校內(nèi)項(xiàng)目（編號(hào)：22MDY03；22MDZ02）。

作者簡(jiǎn)介：陳依春（1990—），女，漢族，碩士，講師，研究方向?yàn)樾难芗膊〉陌l(fā)病機(jī)制及藏藥干預(yù)研究。E-mail： ycchen@xzmu.edu.cn

通信作者：