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超临界CO_2流体萃取与水蒸气蒸馏法提取箭秆风挥发油化学成分的研究



全 文 :• 2721 •中华中医药杂志(原中国医药学报)2011年 11月第 26 卷第 11期 CJTCMP , November 2011, Vol . 26, No. 11
超临界CO2流体萃取与水蒸气蒸馏法提取箭秆风
挥发油化学成分的研究
梁晓乐1,黄秋洁1,叶勇2, 黄茂春1,曾宣阳1
(1广西中医学院药学院药剂教研室,南宁 530001;2广西医科大学药学院药剂教研室,南宁 530021)
摘要:目的:比较超临界CO2流体萃取和水蒸气蒸馏法所提箭秆风挥发油化学成分差异。方法:运用GC-MS
对箭秆风挥发油成分进行分析,用气相色谱峰面积归一化法测定各成分的相对含量。结果:超临界CO2流体萃取
法提取的挥发油鉴定出26种成分,水蒸气蒸馏法提取的挥发油鉴定出33个成分,两者共有成分5个。结论:两种
方法提取的挥发油成分相差较大。
关键词:箭秆风;挥发油;超临界CO2流体萃取法;水蒸气蒸馏法;气相色谱-质谱
基金资助:广西教育厅科研项目(No.200911LX211)
Study on chemical constituents of the essential oils extracted from Alpinia Stachyoides by
supercritical CO2 fl uid extraction and steam distillation
LIANG Xiao-le1, HUANG Qiu-jie1, YE Yong2, HUANG Mao-chun1, ZENG Xuan-yang1
( 1Pharmacy Department, School of Pharmacy, Guangxi University of TCM, Nanning 530001, China; 2Pharmacy Department,
School of Pharmacy, Guangxi Medical University, Nanning 530021, China )
Abstract: Objective: To compare the chemical constituents of volatile oils from stachyoides between supercritical CO2
extraction (SCE-CO2) and steam distillation (SD). Methods: The chemical constituents of volatile oils obtained by two methods
were analyzed by GC-MS. Results: 26 compounds in the volatile oil extracted by SCE-CO2 and 33 compounds in the volatile oil
extracted by SD were separated and identifi ed separately. There were 5 same components. Conclusion: The chemical constituents
obtained by SCE-CO2 and SD are not approached.
Key words: Alpinia Stachyoides; Volatile oil; Supercritical CO2 extraction; Steam distillation; GC-MS
Fund assistance: Research Project of Educational Commission of Guangxi Province (No.200911LX211)
通讯作者:黄秋洁,广西中医学院药学院药剂教研室,邮编:530001,E-mail:hqj8@163.com
箭秆风是姜科山姜属植物箭秆风 Alpinia Stachyoides
Hance.的干燥根状茎。在我国主要分布在广西、广东、四川等
西南和华南地区[1],资源丰富,其果实在部分地区作为“土砂
仁”或伪充“砂仁”[2]入药,其根茎和全草在民间亦作药用于治
疗胃脘疼痛,跌打损伤等[3-4]。箭秆风是一种具有良好开发前景
的中草药。本文采用超临界CO2流体萃取(SFE-CO2)和水蒸气
蒸馏法(SD)从箭秆风中提取挥发油,用GC-MS对其化学成分
进行初步分析研究,以期为其开发利用奠定基础。
材料
①HL-(5+1)L/50MPa-ⅡAQ型超临界流体(CO2)萃取装
置(杭州华黎泵业有限公司);6890/5973N气相色谱-质谱联用
仪(美国Agilent公司);②箭秆风于采自于广西桂林平乐县。经
广西中医学院廖月葵高级实验师鉴定为姜科山姜属植物箭秆风
Alpinia stachyoides Hance.的根茎。
方法
1. GC-MS分析条件
1.1 GC条件 HP-5MS(30mm×0.25mm×0.25µm)毛细
管柱,进样口温度250℃,载气为高纯氮气(>99.999%),流
量1mL/min,分流比10:1。升温程序:从70℃开始,以3℃/min
升温至80℃,保持5min,以5℃/min升温至140℃,保持5min,
以10℃/m in升温 至22 0℃,保 持 2m in,以10℃/m in升温 至
260℃,保持2min,升温至280℃,保持3min。进样量10μL。
1.2 质谱条件 EI离子源(70eV),扫描范围30-550amu;
扫描间隔0.5s,检索NIST62、WILE4139谱库。
2. 挥发油的提取
2.1 SFE-CO2萃取 将箭秆风根状茎粉碎过60目取100g,在
萃取釜压力25Mpa,萃取釜温度60℃,解析釜Ⅰ压力10Mpa,解
析釜Ⅰ温度60℃解析釜Ⅱ压力10Mpa,解析釜Ⅱ温度60℃;CO2
·研究报告·
• 2722 • 中华中医药杂志(原中国医药学报)2011年11月第26卷第11期 CJTCMP , November 2011, Vol . 26, No. 11
表1 SFE-CO2与SD提取的箭秆风挥发性化学成分分析结果
序号
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
11
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
化合物名称
中文名称
α-蒎烯
β-蒎烯
柠檬烯
桉树脑
芳樟醇
樟脑
异龙脑
松油醇
桃金娘烯醇
马鞭烯酮
未定
茴香醛
肉桂醛
香芹酮
茴香脑
十三烷
桃金娘烯醛
乙酸龙脑酯
Р-百里香酚
桉叶油醇
2-蒈烯
α-荜澄茄油烯
β-榄香烯
十四烷
γ-榄香烯
香豆素
2-苯丁烯
α-檀香萜醇
石竹烯
肉桂酸乙酯
檀香萜
β-檀香萜醇
β-葎草烯
δ-芹子烯
十五烷
β-芹子烯
α-芹子烯
2,4-二叔丁基苯酚
邻苯二甲酸二乙酯
未定
榄香醇
氧化丁香烯
英文名称
α-pinene
β-Pinene
Limonene
Eucalyptol
Linalool
Camphor
Isoborneol
terpineol
Myrtenol
Verbenone
p-nisaldehyde
Cinnamaldehyde
carvone
cis-Anethol
Tridecane
Myrtenal
bomyl acetate
Thymol
Cineole
2-Carene
α-cubebene
β-elemene
Tetradecane
γ-elemene
Coumarin
2-Butenyl-benzene
α-Santalol
isocarophyllene
Ethyl cinnamate
santalene
β-Santalol
β-Caryophyllene
δ-selinene
pentadecane
β-selinene
α-selinene
2.4-Di-tert-butyl phenol
DiethylPhthalate
elemol
5-Oxatricyclo[8.2.0
04,6]dodecane,4,12,12-trimethyl-
9-methylene-, (1R,4R,6R,10S)-
Hexadecane
分子式
C10H16
C10H16
C10H16
C10H18O
C10H18O
C10H16O
C10H18O
C10H18O
C10H16O
C10H14O
C8H8O2
C9H8O
C10H14O
C10H12O
C13H28
C10H14O
C12H20O3
C10H14O
C10H18O
C10H16
C15H24
C15H24
C14H30
C15H24
C9H6O2
C10H12
C15H24O
C15H24
C11H12O2
C15 H24
C15H24O
C15H24
C15H24
C15H32
C15H24
C15H24
C14H22O
C6H4(COOC2H5)2
C15H26O
C15H24O
相对分子量
136.23
136.23
136.23
154.25
154.25
152.24
154.25
154.25
152.24
150.22
136.15
132.16
150.22
148.20
184.36
150.22
196.29
150.22
154.25
136.23
204.35
204.35
198.39
204.35
146.14
132.20
220.34
204.35
176.21
204.35
220.34
204.35
204.35
212.42
204.35
204.35
206.00
222.24
222.36
220.34
HD相对含量
1.68
8.37
0.57
1.67
0.10
8.07
0.98
1.50
6.70
0.19
0
0
0
0.16
0
0
0.54
1.78
1.09
1.67
0.26
1.67
0
0
0
0
0.27
0
0.14
0
2.34
0.27
0.10
0.76
0
1.47
0.97
0
0
1.58
0.39
1.60
SFE相对含量
0
0
0
0
0
1.94
1.49
0.50
0
0
0.79
0.41
0.12
0
1.37
0.12
0
0
0
0
0
0.47
0.95
0.36
0.23
3.25
0
2.34
0.31
2.97
0
0
0
0.22
3.51
0
0
4.53
0.41
0
0
0
• 2723 •中华中医药杂志(原中国医药学报)2011年 11月第 26 卷第 11期 CJTCMP , November 2011, Vol . 26, No. 11
子图见图1B;相对百分含量见表1。
讨论
本研究发现SD提取出来的成分均为挥发性成分,为箭秆风
挥发油的进一步研究提供了科学依据。
SFE-CO2具有特异增加的溶解能力的分离、精制技术,具
有良好的选择性,萃取率高、无溶剂残留的优点,但所提取的
成分中也含有非挥发油的脂溶性成分十五烷、十七烷等。作为
一种提取挥发油的分析方法,对箭秆风的质量控制有一定的参
考价值,但尚待作进一步系统研究。
参 考 文 献
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志.第16卷,第
二分册.北京:科学出版社,1981:105
Editorial Committee of Flora of China.Flora of China.Vol.16,part 2.
Beijing:Science Press,1981:105
[2] 贾敏如,卫莹芳,马逾英,等.四川乐山地区药用“土砂仁”的研
究-Ⅰ.品种调查及形态组织学研究.中药通报,1985,10(9):14
JIA Min-ru,WEI Ying-fang,MA Yu-ying,et al.Study on medicinal
Homemade Fructus Amomi in Leshan,Sichuan (Variety
Survey,Morphology and histology).China Journal of Chinese
Materia Medica,1985,10(9):14
[3] 赖茂祥,陈世文,方鼎,等.山姜属伪品砂仁的形态研究.中国中
药杂志,1989,14(5):11
LAI Mao-xiang,CHEN Shi-wen,FANG Ding,et al.Morphological
studies on Adulterant Sharen in Alpinia.China Journal of Chinese
Materia Medica,1989,14(5):11
[4] 云南省药材公司.云南中药资源名录.北京:科学出版社,1993:
658
Yunnan Corp. of Herbal Medicine.List of TCM Resources in
Yunnan.Beijing:Science Press,1993:658
(收稿日期:2010年9月18日)
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
十六烷
吉马酮
细辛醚
β-马榄烯
荜澄茄烯
桉叶烯
δ-芹子烯
檀香醇
十七烷
十八烷
邻苯二甲酸二丁酯
Germacrone
Asaronum
β-maaliene
cubebene
eudesmene
δ-selinene
santalol
Heptadecane
Octadecane
Dibutyl phthalate
C16H34
C15H22O
C12H16O3
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24
C15H24O
C17H36
C18H38
C16H22O4
226.45
218.34
208.00
204.35
204.35
204.35
204.35
220.34
240.47
254.50
278.35
0
0
0
0.81
1.18
1.52
0.76
0.43
0
0
0
0.67
0.92
0.27
0
0
0
0
0
0.56
0.51
0.17
化合物名称
中文名称 英文名称序号 分子式 相对分子量 HD相对含量 SFE相对含量
续上表
5.00 10.00 15.00 25.00 30.00 35.00 40.00
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
4500000
B
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
500000
550000
600000
650000
700000
750000
A
注:A. 箭秆风挥发油的SFE-CO2总离子流图;B. 箭秆风挥发油
成分的SD总离子流图。
图1 箭秆风挥发油GC-MS总离子流图
平均流量11kg/h条件下萃取,3h后,收得黄褐色提取物1.00mL,
收率为1.00%。
2.2 SD提取 取同批箭秆风药材100g,加8倍量水,按中国
药典Ⅰ部(2010)附录ⅩD项下挥发油测定法提取,5h后,得金
黄色带有浓郁香味的挥发油0.43mL,收率为0.43%。
2.3 样品测定 取SFE-CO2萃取物及SD提取挥发油各适
量,用乙醚稀释10倍,按以上的GC-MS色谱条件进样,计算相对
百分含量。
结果
结果SFC - CO 2提取收得率为1.0 0%。SD提取收得率为
0.43%;SFE-CO2萃取物总离子图见图1A;SD法提取挥发油总离