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密花香薷超临界萃取研究



全 文 :密花香薷超临界萃取研究
康淑荷
(西北民族大学化工学院,甘肃 兰州 730030)
收稿日期:2011-07-11
基金项目:国家民族事务委员会自然科学基金资助项目(09XB04) ;中央高校基本科研业务费专项资金项目(ZYZ2011063)
作者简介:康淑荷(1972—) ,女,副教授,硕士,主要从事天然药物的研究与开发。Tel:13893303195,E-mail:kangshuhe@ 163. com
摘要:目的 建立超临界 CO2 流体萃取(SFE-CO2)法萃取密花香薷精油的萃取方法。方法 通过正交实验以密花香薷
精油收率为指标,考察因素萃取压力、萃取温度、萃取时间对萃取率的影响。结果 当萃取压力为 25 MPa、萃取温度 45
℃、萃取时间 2 h时,密花香薷精油收率最高,为 1. 55%。结论 超临界流体萃取法可有效萃取密花香薷精油,优选的工
艺条件合理,稳定可行。
关键词:精油;密花香薷;二氧化碳超临界流体
中图分类号:R284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2012)05-0955-02
密花香薷 Elsholtzi densa Benth为唇形科 Labiatae一年生
草本植物,别名称咳嗽草、野紫苏、臭香茹、蟋蟀巴,主要分布
在河北、山西、陕西、甘肃、青海、四川、云南、西藏、新疆等
地[1]。具有消炎、生肌、止血、止痒、去腐生新的功效,藏医用
全草治胃病、疮疥、梅毒性鼻炎、喉炎,疮疖痈肿,皮肤瘙
痒[2]。张继等[3]报道密花香薷中的挥发油主要化学成分为
大根香叶烯、D-柠檬烯、2,5,5-三甲基-1,3,6-庚三烯、6-亚甲
基双环[3. 1. 0]己烷、氧化石竹烯、石竹烯等,具有镇咳、祛
痰、抗菌平喘作用。超临界流体萃取技术(简称 SFE)是一项
新型分离技术,操作条件温和,无溶剂残留,不会使芳香成分
变质分解。该技术作为一种清洁、节能、高效的分离方法,在
天然产物有效成分的提取与分离方面具有独特的优势[4-6]。
在对香薷属植物高原香薷[7]和鸡骨柴[8]精油提取工艺研究
的基础上,为进一步开发利用该属植物,本实验对超临界流
体萃取香薷属植物密花香薷精油的工艺条件进行了研究。
1 实验部分
1. 1 仪器、试剂 超临界 CO2 流体萃取(SFE-CO2)仪:江苏
南通华安超临界萃取有限公司 HA121-50-01 超临界流体萃
取装置;瑞士产梅特勒 AG-245 型电子分析天平,CO2 气体为
食品级。
1. 2 材料 密花香薷采自云南昭通,经西北师范大学生命
科学院鉴定为香薷属植物密花香薷 Elsholtzia densa,阴干粉
碎,未过筛。
2 方法与结果
2. 1 密花香薷精油的工艺参数设计 超临界 CO2 流体萃取
的影响因素有很多,如萃取压力、时间、温度、物料颗粒大小
等,都会对萃取效果产生影响。本实验选用不同的萃取压力
(A)、萃取温度(B)、萃取时间(C)为密花香薷精油提取的
考察因素,每个因素各取 3 个水平,采用 L9(3
4)正交实验,
因素水平见表 1。
表 1 因素水平
水平 A压力 /MPa B温度 /℃ C时间 /h
1 20 35 0. 5
2 25 45 1. 0
3 30 55 2. 0
2. 2 正交试验
2. 2. 1 精油的萃取 称取干燥粉碎的未过筛密花香薷样品
200 g装入萃取釜内,按正交实验要求设定参数,当各项参数
都达到实验要求时,开 CO2,按实验设定时间停机收集提取
物,得棕黄色油状液体,称定质量。
2. 2. 2 正交试验方法及结果 按照正交设计 L9(3
4)表进
行实验,以密花香薷精油的得率为考察指标,结果见表 2,方
差分析见表 3。
表 2 L9(3
4)正交实验结果
水平
A 压力
/MPa
B 温度
/℃
C 时间
/h
D空白
收率
/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0. 633
1. 387
1. 353
0. 754
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1. 030
1. 213
1. 130
0. 183
1
2
3
2
3
1
3
1
2
1. 063
1. 133
1. 177
0. 113
1
2
3
3
1
2
2
3
1
1. 157
1. 133
1. 103
0. 054
0. 51
0. 72
0. 67
1. 28
1. 56
1. 32
1. 30
1. 36
1. 40
559
2012 年 5 月
第 34 卷 第 5 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
May 2012
Vol. 34 No. 5
表 3 方差分析
因素 偏差平方和 自由度 F 显著性
A
B
C
D
误差
1. 987
0. 051
0. 020
0. 005
0. 01
2
2
2
2
2
217. 400
10. 200
4. 000
1. 000
*
注:F0. 05(2,2)= 19. 00,F0. 01(2,2)= 99. 00,* 显著。
表 2 显示因素的极差 R分别为:0. 754、0. 183、0. 114,表
明因素的影响顺序为:萃取压力 >萃取温度 >萃取时间。表
3 方差分析结果显示,萃取压力对萃取密花香薷精油有显著
性影响。因此,超临界 CO2 流体萃取法萃取密花香薷精油
的最佳组合条件为:A2B2C3,即萃取压力 25 MPa,萃取温度
45 ℃,萃取时间 2 h。
2. 3 验证实验 由于上述优选的最佳组合的工艺条件
A2B2C3 在实验中已出现,故按上述工艺条件进行验证实验 2
批,结果分别为 1. 66%、1. 43%,该条件下密花香薷精油平均
得率为 1. 55%,表明此工艺条件下精油得率较高,优选的工
艺条件合理,稳定可行。
3 讨论
超临界 CO2流体萃取密花香薷精油时,萃取压力是影响
萃取率的最主要因素。超临界 CO2 流体的溶解能力与其压
力的关系可用超临界 CO2流体的密度来表示,超临界 CO2 的
溶解能力一般随密度的增加而增加,而超临界 CO2流体的密
度则取决于压力和温度,一般在临界压力(7. 0 ~ 10. 0 MPa)
附近,压力的增加会引起流体密度的急剧增大,而密度的增
加将引起溶解度的提高,超过这一范围 CO2 流体压力增加
对密度增加的影响变缓,相应溶解度增加效应也变缓;温度
升高物质的蒸气压增大,使物质在超临界 CO2流体中的溶解
度增大,有利于萃取,另一方面随着温度的升高,CO2流体的
密度降低,导致 CO2 流体的溶剂化效应降低,使物质在其中
的溶解能力降低,对萃取不利[9]。实验表明:在密花香薷精
油的萃取实验中,最佳萃取压力为 25 MPa、萃取温度为 45
℃、结合经济效益,萃取时间在 2 h为宜。此工艺条件合理,
稳定可行,可有效萃取密花香薷精油。采用超临界 CO2 流
体萃取法操作温度低,能较完好的保护有效成分不被破坏,
不发生次生化,特别适合对热敏感性强,容易氧化分解破坏
的成分的提取[10]。
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 66 卷)
[M].北京:科学出版社,1977:333.
[2] 罗尚达. 新修晶珠本草[M]. 成都:四川科学技术出版社,
2004:540.
[3] 张 继,王振恒,姚 健,等. 密花香薷挥发油成分的分析研
究[J]. 草原学报,2005,14(1) :112-116.
[4] 廖传华,黄振仁. 超临界 CO2萃取技术与中药现代化[J].中
成药,2006,28(1) :110-113.
[5] 方 立. 超临界萃取技术及其应用[J]. 化学推进剂与高分
子材料,2009,7(4) :34-36,48.
[6] 侯彩霞,李淑芬. 挥发油的超临界流体萃取与分离进展[J].
化工进展,2007,26(1) :42-46.
[7] 康淑荷. 超临界 CO2 萃取高原香薷精油工艺研究[J].西北
民族大学学报:自然科学版,2009,30(3) :37-39.
[8] 康淑荷,师永清. 超临界 CO2 萃取鸡骨柴精油正交实验及
GC /MS分析[J].质谱学报,2009,30(1) :36-40.
[9] 廖传华,黄振仁. 超临界 CO2 流体萃取技术 -工艺开发及其
应用[M]. 北京:化学工业出版社,2004:26.
[10] 霍 鹏,张 青,张 滨,等. 超临界流体萃取技术的应用与
发展[J]. 河北化工,2010,33(3) :25 - 29.
红花芒毛苣苔总黄酮提取工艺研究
刘辉鑫1,2, 袁 柯2, 程存归1
(1. 浙江师范大学化学与生命科学学院,浙江 金华 321004;2. 浙江农林大学林业与生物技术学院,浙江 临
安 311300)
收稿日期:2011-08-12
作者简介:刘辉鑫(1985—) ,男,硕士生,从事天然药物化学研究。Tel:13761722620,E-mail:liuxin2470@ 163. com
摘要:目的 优选从红花芒毛苣苔中提取总黄酮的最佳工艺。方法 紫外分光光度法测定总黄酮,以总黄酮得率为考察
指标,采用正交设计方法优选最佳提取工艺。结果 总黄酮提取的最佳工艺为 A1B2C3,即超声提取 10 min,70%乙醇,
料液比 1 ∶ 30,重复提取 3 次。结论 该工艺简单可行,是提取红花芒毛苣苔总黄酮的有效途径。
关键词:红花芒毛苣苔;总黄酮;提取;正交设计
中图分类号:R284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2012)05-0956-03
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2012 年 5 月
第 34 卷 第 5 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
May 2012
Vol. 34 No. 5