張麗勇
摘 要:青蒿是我國傳統(tǒng)中藥,性味苦、辛,歸肝,微寒,有特殊香氣,其有效活性成分為青蒿揮發(fā)油。該文采用《中華藥典》介紹的簡便易行的直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油,并研究了其優(yōu)化條件。實(shí)驗(yàn)表明,選用直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油,揮發(fā)油得率受到青蒿量和水量(即料液比)以及蒸餾時(shí)間等因素的影響,其最佳條件是料液比為1∶7.4,蒸餾時(shí)間為5h,此時(shí)可獲得最高的青蒿揮發(fā)油得率。
關(guān)鍵詞:青蒿揮發(fā)油 直接蒸餾法 優(yōu)化條件
中圖分類號(hào):R282 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)01(a)-0038-01
青蒿性味苦、辛,歸肝,微寒,有特殊香氣,其有效活性成分為青蒿揮發(fā)油,是我國傳統(tǒng)中藥。自古以來一直被流傳作為藥用,其藥理作用表現(xiàn)在抗瘧、抗病毒、清熱解暑、抗心律失常和抗腫瘤等方面,可用于治療瘧疾、皮膚病、血吸蟲病和腫瘤等多種疾病。我國的藥學(xué)工作者于1971年在青蒿中找到了抗瘧化學(xué)成分,1972年進(jìn)一步分離出抗瘧有效單體—— 青蒿素,這一化學(xué)物質(zhì)是具有過氧橋的倍半萜內(nèi)酯類化合物,青蒿素成為世界公認(rèn)的我國首創(chuàng)的抗瘧新藥。之后,我國藥學(xué)工作者又合成了出青蒿素的各種衍生物,其抗瘧效果較青蒿素更佳,并具有其他更廣泛的藥理作用。如還原型青蒿素(內(nèi)酯環(huán)上的羰基還原為羥基)及其羥基乙?;蟮漠a(chǎn)物,均進(jìn)一步提高了其抗瘧作用;青蒿琥酯還具有多種藥效。如何應(yīng)用相應(yīng)方法提取青蒿素,并獲得較高的青蒿素得率成為研究的熱點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用《中華藥典》中介紹的直接蒸餾法這一簡便易行的植物揮發(fā)油提取方法,探討料液比和蒸餾時(shí)間等因素對(duì)青蒿揮發(fā)油得率的影響及提取的優(yōu)化條件,為其大規(guī)模生產(chǎn)提供客觀依據(jù)。
1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器
1.1 原料采集
以2013年8月采自吉林省白城市郊區(qū)的新鮮青蒿地上部分為實(shí)驗(yàn)原料。
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
上海滿賢經(jīng)貿(mào)有限公司生產(chǎn)的磨口揮發(fā)油測定器、冷凝管和500 mL圓底燒瓶。鄭州長城科工貿(mào)有限公司生產(chǎn)的電熱套,DRT系列。其他主要儀器包鐵架臺(tái),橡膠管,大鑷子,棉手套,剪刀等。
2 實(shí)驗(yàn)方法
本實(shí)驗(yàn)選取《中華藥典》中簡便易行的直接蒸餾法這一常規(guī)揮發(fā)油提取方法來提取對(duì)青蒿揮發(fā)油,研究水量、青蒿量和蒸餾時(shí)間等因素對(duì)青蒿揮發(fā)油得率的影響,并探討其優(yōu)化條件。投料,加水,加熱蒸餾,冷凝,分離油水,揮發(fā)油收集,密封包裝,4 ℃冰箱保存?zhèn)溆茫@為青蒿揮發(fā)油提取的基本實(shí)驗(yàn)過程。
2.1 投料和加水
將剪成1~2 cm碎段的新鮮青蒿地上部分稱重,用大鑷子將其裝入圓底燒瓶,將適量水加入其中。
2.2 提取青蒿揮發(fā)油
(1)儀器組裝:將500 mL圓底燒瓶放入加熱套中,組裝揮發(fā)油測定器并安裝冷凝管,之后分別連接膠管和冷凝水。
(2)開始蒸餾:依次開啟冷凝水、打開加熱套電源開關(guān),先將水用大火燒至沸騰,之后用小火加熱。隨著水蒸氣的蒸發(fā),青蒿揮發(fā)油也一同被蒸發(fā)出來,在上方冷凝水環(huán)境中會(huì)凝結(jié)成液態(tài)油水,落入揮發(fā)油測定器中。由于水的密度比青蒿揮發(fā)油略高,揮發(fā)油測定器中的油水會(huì)自然分離,下方為水,上方為揮發(fā)油,呈淡黃綠色。隨著蒸餾時(shí)間的延長,揮發(fā)油測定器中的目標(biāo)物不斷增加,直到揮發(fā)油量幾近提取完時(shí),停止加熱,放置片刻。將測定器下端的活塞開啟,緩緩放出下方的水,至油層上端達(dá)刻線零以上的5 mm處,停止放水。放置1 h以上,將活塞開啟,當(dāng)油層上端恰與刻線0平齊時(shí),讀取揮發(fā)油量。將揮發(fā)油收集于瓶中密封,保存于4 ℃冰箱中備用。實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1 料液比對(duì)青蒿揮發(fā)油得率的影響
在青蒿量(50 g)和蒸餾時(shí)間一定的情況下,利用水量改變,觀察水量分別為350 mL、360 mL、370 mL、380 mL和390 mL時(shí)的青蒿揮發(fā)油得率。結(jié)果表明,當(dāng)水量由350 mL加到360 mL再加到370 mL時(shí),顯著提高了揮發(fā)油得率;當(dāng)水量由370 mL加到380 mL再加到390 mL的過程中,揮發(fā)油得率幾近不變??梢?,蒸餾時(shí)間不變,青蒿揮發(fā)油得率與料液比密切相關(guān),且料液比為1∶7.4時(shí)青蒿揮發(fā)油得率最高,為直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油料液比的最佳優(yōu)化條件。
3.2 提取時(shí)間對(duì)青蒿揮發(fā)油得率的影響
在料液比固定為1∶7.4的條件下,觀察蒸餾時(shí)間分別為3 h、4 h、5 h、6 h和7 h時(shí)青蒿揮發(fā)油得率。結(jié)果表明,蒸餾時(shí)間由3 h延長至4 h,再由4 h延長至5 h時(shí),明顯提高了青蒿揮發(fā)油得率;當(dāng)蒸餾時(shí)間由5 h延長至6 h再延長至7 h的過程中,青蒿揮發(fā)油得率變化不大。可見,料液比在1∶7.4,蒸餾時(shí)間為5h時(shí)青蒿揮發(fā)油得率最高,為直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油蒸餾時(shí)間的最佳優(yōu)化條件。
4 討論
青蒿的抗瘧活性成分主要是青蒿素,提取青蒿素為青蒿的主要用途。我國青蒿資源豐富,分布較為廣泛,但其中的青蒿素含量很低,沒有很好地開發(fā)和利用其他活性成分,造成了很大的資源浪費(fèi)。同時(shí),提取青蒿素的成本較高,廣泛應(yīng)用青蒿素類藥物受到了限制。因此,加強(qiáng)研究提取青蒿素的實(shí)驗(yàn)方法,可以顯著降低青蒿素的提取成本。青蒿抗菌作用的重要活性成分是青蒿揮發(fā)油,也是提取青蒿素后的剩余部分。進(jìn)一步研究提取青蒿藥用成分方法,有利于青蒿的綜合利用,有利于我國豐富中藥植物資源的綜合開發(fā)利用。因此,加強(qiáng)研究提取青蒿揮發(fā)油的方法,不斷提高青蒿揮發(fā)油得率,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
提取青蒿揮發(fā)油主要有4種方法。(1)蒸餾法是最常用的方法,其中直接蒸餾法簡便易行,受熱溫度高時(shí)易分解和焦化青蒿的有效成分,水蒸汽蒸餾法提取溫度較低,但設(shè)備較復(fù)雜。(2)二氧化碳超臨界流體提取法,是提取青蒿揮發(fā)油最好的方法,所得揮發(fā)油的品質(zhì)較高,氣味和原料相同,防氧化熱解。(3)壓榨法,可保持揮發(fā)油固有的新鮮香味,但分離得到的揮發(fā)油含雜質(zhì),油質(zhì)渾濁,出油率亦較低;(4)溶劑提取法,可以用石油醚、四氯化碳、二硫化碳、戊烷等有機(jī)溶劑低沸點(diǎn)的特點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)回流提取或者冷浸,經(jīng)減壓蒸餾可去除提取液中的溶劑,這樣得到含雜質(zhì)較多的揮發(fā)油,需要繼續(xù)提純??杉尤脒m量濃乙醇于提取物中浸漬,在約-20 ℃下冷凍放置,濾除析出物,再蒸餾除去乙醇;或者將提取的青蒿揮發(fā)油再蒸餾,以得到純度較高的提取物。
利用直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油時(shí),揮發(fā)油得率受到青蒿量和水量(即料液比)以及蒸餾時(shí)間等因素的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油的料液比為1∶7.4,蒸餾時(shí)間為5 h,可獲得最高的青蒿揮發(fā)油得率,此條件為直接蒸餾法提取青蒿揮發(fā)油的最佳優(yōu)化條件。
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