李建軍，連笑雅, 任美玲，尚星晨，王紅磊

(1.河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，綠色藥材生物技術(shù)河南省工程實驗室，河南新鄉(xiāng) 453007； 2.河南綠生堂金銀花生物發(fā)展股份有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453007)

金銀花揮發(fā)油不同提取工藝比較與成分分析

李建軍1，連笑雅1, 任美玲1，尚星晨1，王紅磊2

(1.河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，綠色藥材生物技術(shù)河南省工程實驗室，河南新鄉(xiāng) 453007； 2.河南綠生堂金銀花生物發(fā)展股份有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453007)

采用共水蒸餾法與超臨界CO2萃取方法提取金銀花揮發(fā)油，并對2種提取工藝進行比較，采用GC-MS對所得產(chǎn)物進行成分分析。共水蒸餾法最佳提取條件：金銀花粉碎度 20目，質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%鹽溶液浸泡28 h，料液比1∶10(g∶L)，提取42 h，得率0.17%，提取產(chǎn)物為黃色蠟狀固體，脂臘味較重；超臨界CO2萃取最佳萃取工藝：金銀花粉碎度80～100目，萃取壓力45 MPa，萃取溫度45 ℃，CO2流量4 L·min-1，靜態(tài)萃取0.5 h，動態(tài)萃取1 h，得率為2.07%，產(chǎn)物為淡黃色至淡綠色膏狀物，味道清香柔和。產(chǎn)物經(jīng)GC-MS分析，共水蒸餾法提取揮發(fā)油檢測出79種成分，占總成分98.77%；超臨界CO2萃取揮發(fā)油檢測出56種成分，占總成分89.81%；超臨界CO2萃取揮發(fā)油呈香成分相對共水蒸餾法較多。

金銀花；揮發(fā)油；共水蒸餾；超臨界萃??； GC-MS

金銀花為忍冬科植物忍冬(LonicerajoponicaThunb.)的干燥花蕾或帶初開的花，是常用大宗中藥材，具有很好的涼散風(fēng)熱、殺菌消炎等功效[1-2]。其所含的揮發(fā)油不僅具有濃烈的芳香氣味，而且還有清咽、解熱、化痰、平喘等功效[3]，常用于醫(yī)藥、化妝、香料、食品等工業(yè)[4]。在中藥制劑的研制和生產(chǎn)中，提取和保留揮發(fā)油成分是保障藥物療效的重要步驟，對揮發(fā)油的提取與分離技術(shù)的研究對于新藥研發(fā)和中醫(yī)藥現(xiàn)代化具有重要意義[5]。中藥揮發(fā)油提取方法包括傳統(tǒng)的壓榨法、溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法等和一些新的提取技術(shù)，比如超聲波提取法、微波萃取法、微膠囊雙水相法、固相微提取法、酶法提取、超臨界CO2萃取法和分子蒸餾等方法[6]。本研究選擇共水蒸餾法與超臨界CO2萃取技術(shù)提取金銀花揮發(fā)油，并對2種提取工藝進行比較，同時對提取產(chǎn)物進行成分分析，比較2種產(chǎn)物的成分差異，為工業(yè)化提取金銀花揮發(fā)油和揮發(fā)油質(zhì)量控制提供技術(shù)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料

金銀花花蕾(大毛花，購于河南封丘金銀花種植專業(yè)合作社)；食鹽；液體CO2(純度99.5%)；無水硫酸鈉、乙醚均為分析純。

1.2儀器設(shè)備

ZNHW恒溫電加熱套(上海恬恒儀器有限公司)；SFE-Ⅱ型超臨界萃取儀(美國Applied Separations 公司生產(chǎn))；Agilent 6890/5973型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)：Agilent 7683型自動進樣器，Nist 98標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜譜庫(美國Agilent 公司)。

1.3試驗方法

1.3.1 共水蒸餾提取金銀花揮發(fā)油 金銀花粉碎約20目，取250 g置于5 000 mL圓底燒瓶中，加入2 500 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氯化鈉溶液，浸泡28 h，連接揮發(fā)油測定器，在測定器中加去離子水至溢流入燒瓶為止，加熱圓底燒瓶至溶液沸騰，提取42 h，關(guān)閉電加熱套，溶液放涼之后，取下?lián)]發(fā)油測定器，測定所得揮發(fā)油質(zhì)量(提取方法為前期做單因素試驗與正交試驗得到的最佳工藝)。

1.3.2 超臨界CO2萃取金銀花揮發(fā)油 金銀花粉碎，取80～100目部分17 g放入50 mL萃取釜中，通入CO2，設(shè)定溫度45 ℃，對萃取釜進行加熱，當(dāng)溫度達到時，設(shè)定萃取壓力45 MPa，打開氣動泵進行加壓，在溫度和壓力全部到達之后，靜態(tài)萃取0.5 h，慢慢打開收集閥，以CO2流量4 L·min-1動態(tài)萃取1 h，即得金銀花揮發(fā)油，測定所得揮發(fā)油質(zhì)量(該工藝條件為前期做單因素和正交試驗得到的最佳工藝)。

1.3.3 金銀花揮發(fā)油 GC-MS分析 取共水蒸餾法和超臨界CO2萃取產(chǎn)物適量，溶于乙醚溶液中，再加入適量無水硫酸鈉進行脫水處理，過0.45 μm濾膜。

色譜條件：色譜柱HP-5MS:5%Phenyl MethylSiloxane Capillary,30.0 m × 250 μm×0.25μm nominal；載氣：高純氦氣He；流速:0.6 mL·min-1；不分流進樣；進樣量：1.0 μL；柱溫：初始溫度 80 ℃，8 ℃·min-1升至120 ℃，保留20 min，5 ℃·min-1升至250 ℃，保留25 min。

質(zhì)譜條件：進樣口溫度：200 ℃;輔助線溫度：280 ℃;離子源溫度：230 ℃;4級桿：160 ℃；電離方式：EI；電子能量：70 eV，電子倍增管電壓：1.89 kV；掃描質(zhì)量范圍：15.00～550.00 amu；采用Nist 98標(biāo)準(zhǔn)譜庫對采集到的各個成分質(zhì)譜圖進行檢索。

2 結(jié)果與分析

2.1兩種工藝得率與產(chǎn)物外觀比較

共水蒸餾得到金銀花揮發(fā)油為黃色蠟狀固體，脂蠟味厚重，香氣比較沖，得率為0.17%；超臨界CO2萃取金銀花揮發(fā)油產(chǎn)物為淡黃色至淡綠色浸膏，有淡淡清香味道，稍帶甜味，得率為2.07%。

2.22種工藝產(chǎn)物分析

對所得揮發(fā)油產(chǎn)物進行GC-MS分析，得到2種提取工藝金銀花揮發(fā)油總離子流色譜圖，見圖1與圖2。對圖1與圖2揮發(fā)油成分進行Nist 98質(zhì)譜庫檢索，外標(biāo)法計算各個物質(zhì)的峰面積，并對色譜圖中的各峰面積進行歸一化，得到各組分的相對含量，結(jié)果見表1。

圖1 共水蒸餾提取金銀花揮發(fā)油總離子流色譜圖Fig.1 Chromatogram of volatile oil in honeysuckleby coeno-water distillation

圖2 超臨界 CO2萃取金銀花揮發(fā)油總離子流色譜圖Fig.2 Chromatogram of volatile oil in honeysuckle bysupercritical CO2 extraction

由圖1和表1可知，用共水蒸餾法提取的金銀花揮發(fā)油成分種類較多，鑒定成分79種，鑒定部分占總成分的99.14%，其中脂肪酸類成分9種占69.10%，脂類成分17種占16.83%，烷烴類成分15

種占5.37%，酮類成分6種占1.89%，萜類成分9種占1.24%，烯烴類成分4種占0.58%，醛類成分6種占0.49%，炔烴類成分2種占0.36%，醇類成分1種占0.4%，其他成分10種占2.88%。含量較高的單體成分有：n-Hexadecanoic acid (正十六酸)46.42%；9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z)-(9,12 -十八碳二烯酸)14.32%；Hexadecanoic acid, methyl ester (十六烷酸甲酯)6.02%；9,12,15-Octadecatrienoic acid,…(9,12,15-十八烷三烯酸甲酯)4.45%；9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z)…(亞油酸甲酯)3.19%；Octadecanoic acid (十八烷酸)2.66%；Heptacosane(二十七烷) 1.87%；Dodecanoic acid (月桂酸)1.58%；Dibutyl phthalate (鄰苯二甲酸二丁酯)1.32%；Pentacosane(二十五烷)1.08%；Nonadecane(十九烷)1.03%等，含量較高的單體成分也為脂肪酸、脂類和烷烴類物質(zhì)。

表1 金銀花揮發(fā)油成分比較Table 1 Components of volatile oil from honeysuckle by different processes

續(xù)表Continuing table

續(xù)表Continuing table

由圖2和表1可知，用SFE制備的金銀花揮發(fā)油成分種類多，鑒定成分56種，鑒定部分占總成分的89.81%。其中，脂肪酸類成分13種占55.59%，烷烴類成分11種占21.66%，脂類成分11種占5.13%，酮類成分4種占1.96%，醛類成分5種占1.95%，烯烴類3種占1.27%，萜類成分2種占0.55%，醇類成分4種占0.33%，其他成分3種占1.37%。含量較高的單體成分有：n-Hexadecanoic acid (正十六酸)26.3%；9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z)-(9,12 -十八碳二烯酸)16.16%；Heneicosane(二十一烷)13.6%；Heptacosane(二十七烷)3.31%；Octanoic Acid(辛酸)3.16%；Eicosane(二十烷)1.25%；Tetradecanoic acid(十四烷酸)1.03 %，含量較高的單體成分均為脂肪酸和烷烴類物質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

水蒸氣蒸餾法是大生產(chǎn)中提取揮發(fā)油最常使用的方法，該法可使揮發(fā)油的提取和藥材煎煮同時進行，節(jié)約時間和能源[5]。研究表明，共水蒸餾法提取金銀花揮發(fā)油效果好[7]。超臨界CO2流體萃取技術(shù)近年來在中草藥有效成分萃取領(lǐng)域發(fā)展迅速，具有萃取溫度低、傳質(zhì)速度快、效率高、不殘留有機溶劑等諸多優(yōu)點[8]，在中藥揮發(fā)油萃取領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。所以在本研究中對共水蒸餾法與超臨界萃取金銀花揮發(fā)油工藝進行比較研究。

本研究通過單因素和正交試驗獲得共水蒸餾法最佳工藝條件：5%氯化鈉溶液浸泡28 h，料液比1∶10(g∶mL)，提取42 h，提取率為0.17%；何文全等[9]通過正交試驗得到金銀花揮發(fā)油蒸餾法提取的最佳提取工藝為：浸泡2 h，提取時間5 h，加水量8倍，得率為0.056%。本研究工藝揮發(fā)油提取率較高。

本研究通過單因素和正交試驗獲得超臨界萃取最佳工藝條件為：粉碎度80～100目，50 mL萃取釜加入金銀花量為17 g，萃取溫度45 ℃，萃取壓力45 MPa，靜態(tài)萃取0.5 h，以CO2流量4 L·min-1動態(tài)萃取1 h，得率2.07%。王岱杰[10]通過正交試驗獲得超臨界萃取最佳工藝為金銀花粉碎度40～60目，萃取壓力30 MPa，萃取溫度40 ℃，在靜態(tài)萃取1 h，動態(tài)萃取8 h條件下，得率1.07%[10]。本研究萃取時間較短，CO2流量較低，消耗量較少，萃取率較高。

在成分檢測進程中，通過提高檢測樣品質(zhì)量濃度(樣品質(zhì)量濃度8 g·L-1)，減慢氣相色譜升溫速率(初始溫度 80 ℃，升溫速率：8 ℃·min-1升至120 ℃，保留20 min，5 ℃·min-1升至250 ℃，保留25 min)等方法，優(yōu)化了檢測條件，檢測到2種金銀花揮發(fā)油79種和56種成分，檢出成分較多[11]。

通過工藝優(yōu)化，超臨界萃取金銀花揮發(fā)油比共水蒸餾得率高12倍，提取時間縮短26倍以上，效率較高。共水蒸餾法提取產(chǎn)物為黃色蠟狀固體，脂蠟味較厚重，香味稍沖；超臨界萃取產(chǎn)物為淡黃色至淡綠色膏狀物，味道較柔和清香。2種提取工藝得到的揮發(fā)油外觀顏色不同，味道也有差異，這與2種工藝提取產(chǎn)物的成分有關(guān)。通過GC-MS測定揮發(fā)油成分，共水蒸餾法提取的金銀花揮發(fā)油有79種成分，SFE制備的金銀花揮發(fā)油有56種成分，2種工藝得到的揮發(fā)油中有30種相同物質(zhì)。共水蒸餾提取揮發(fā)油脂肪酸、脂類和烷烴類成分含量達91.29% 以上，這些物質(zhì)是厚重的脂蠟氣味的來源[12]。共水蒸餾提取的醛類、萜類、醇類等成分較超臨界萃取少，這些物質(zhì)是揮發(fā)油清香、甜香、花香和果香等香味的主要來源[13]。綜合比較，采用超臨界萃取得到金銀花揮發(fā)油味道清香，工藝用時短、得率高、不殘留有機溶劑，是較優(yōu)的提取技術(shù)。本研究通過對2種金銀花揮發(fā)油提取工藝的比較與產(chǎn)物成分分析，以期為工業(yè)化提取金銀花揮發(fā)油和揮發(fā)油質(zhì)量控制提供技術(shù)理論支撐。

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(責(zé)任編輯：朱秀英)

Comparisonofdifferentvolatileoilextractionprocessesfromhoneysuckleanditscomponentanalysis

LI Jianjun1, LIAN Xiaoya1, REN Meiling1, SHANG Xingchen1, WANG Honglei2

(1.College of Life Sciences,Henan Normal University, Green Medicine Biotechnology Henan Engineering Laboratory, Xinxiang 453007, China；2. Henan Green Life Home Honeysuckle Biological Development Co. Ltd., Xinxiang 453007,China)

Volatile oil was extracted from honeysuckle by coeno-water distillation and supercritical CO2extraction. Comparison between the two processes were analyzed by GC-MS.The optimum distillation extraction conditions were: honeysuckle crushing level of 20 mesh, soak time of 28 h with 5% salt solution, solid-liquid ratio of 1∶10, extraction time of 42 h, the yield of volatile oil is 0.17%, product is yellow waxy solid with heavy taste of wax; The best extraction conditions for supercritical fluid extraction-CO2were as follows: honeysuckle crushing level of 80～100 mesh, extraction pressure 45 MPa, temperature 45 ℃, CO2fulx of 4 L·min-1, 0.5 h static extraction and 1 h dynamic extraction. The yield is 2.07% and the product is light yellow to pale green paste with delicate fragrance. By GC-MS analysis, 79 components of distillation extraction product were separated, which accounted for 98.77% of the total extracts; 56 components of supercritical CO2extraction products were separated, which accounted for 89.81% of the total extracts.Aroma component of supercritical CO2liquid extraction product is more than that of coeno-water distillation. By comparison, the supercritical fluid extraction is a better extraction process with maintenance time reducied and high yield and the essential oil has delicate fragrance.

honeysuckle; volatile oil; coeno-water distillation; supercritical liquid extraction; GC-MS

2017-01-17

河南省產(chǎn)學(xué)研合作項目(142107000078 );河南省重點科技攻關(guān)項目(152102210287)；河南省企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)專項項目(172107000031)；新鄉(xiāng)市科技攻關(guān)計劃項目(CXGG16005)。

李建軍(1964-)，男，河南新鄉(xiāng)人，副教授，碩士，主要從事藥用植物資源的開發(fā)利用。

1000-2340(2017)05-0711-06

R284.1

A