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超临界二氧化碳萃取九里香精油的工艺条件研究



全 文 :收稿日期:2009-10-27; 修订日期:2010-08-11
基金项目:海南省自然科学基金(No.808108);
海南大学 2009年重点科研项目(No.hd09xm12);
海南大学博士启动经费资助项目
作者简介:卢远倩(1986-),女(汉族),广西柳州人 ,现为海南大学 2009级
硕士研究生 ,学士学位 ,主要从事天然产物研究工作.
*通讯作者简介:骆焱平(1973-),男(汉族),湖北鄂州人 ,现任海南大学环
境与植物保护学院副教授 ,博士学位 ,主要从事天然产物和农药研究工作.
超临界二氧化碳萃取九里香精油的工艺条件研究
卢远倩 ,杨政芳 ,骆焱平*
(海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室 ,
海南大学环境与植物保护学院 ,海南 儋州 571737)
摘要:目的 优选超临界 CO2萃取九里香精油的工艺条件。方法 以萃取的温度(A)、压力(B)、CO2流量(C)、时间(D)
为主要因素 , 通过均匀设计实验对九里香精油的提取工艺进行优化。结果 最佳萃取工艺条件为:萃取温度 25℃,萃取压
力 31.03MPa, CO2流量 20 ml/min,萃取时间 90 min, 该条件下 ,九里香精油的萃取得率为 5.01%。结论 该方法可靠易
行 , 提取效率高。
关键词:超临界二氧化碳萃取; 九里香; 精油
DOI标识:doi:10.3969 /j.issn.1008-0805.2011.01.016
中图分类号:R284.2  文献标识码:A  文章编号:1008-0805(2011)01-0035-01
TheExtractionTechnologyoftheEssentialOilofMurrayapaniculatabySFE-CO2
LUYuan-qian, YANGZheng-fang, LUOYan-ping*
(KeyLaboratoryofProtectionandDevelopmentUtilizationofTropicalCropGermplasmResources, Ministryof
Education, ColegeofEnvironmentandPlantProtection, HainanUniversity, Danzhou571737, China)
Abstract:ObjectiveTochoosetheoptimalextractionconditionsfromtheessentialoilsofMurrayapaniculatabysupercritical
CO2.MethodsTheuniformdesignexperimentswereusedtochoosetheoptimalconditions, andthefactorsweretemperature(A), pressure(B), CO2 flowrate(C), time(D).ResultsTheoptimalconditionswereasfolows:extractiontemperature25℃, extractionpressure31.03MPa, CO2 flowrate20 ml/min, andextractiontime90 min, undertheaboveconditions, theyieldoftheessentialoilswas5.01%.ConclusionThemethodofsupercriticalCO2 extractionissimpleandreliable, andtheyieldishigh.
Keywords:SupercriticalCO2 extraction; Murrayapaniculata; Essentialoil
  九里香 Murrayapaniculata(L.)别名千里香 、满山香 、七里香
等 , 属芸香科(Rutaceae)九里香属植物。 该属植物全世界约 14
种及 2变种 , 我国有 8种及 1变种 , 主要分布在我国云贵 、两广 、
湖南 、海南 、福建 、台湾等地。 九里香是我国十大名花之一 , 也是
一种重要的中药材 ,具有抗生育和终止妊娠 、抗菌消炎 、降血糖 、
抗痉挛及局部麻醉等作用;其农用表现为较好的抗菌杀虫活
性 [ 1, 2] 。
九里香的叶、花 、果均含精油 ,精油可用于化妆品香精 、食品调
香剂等 [ 3] 。九里香挥发油主要为萜类化合物 , 该类化合物具有重
要的医药价值。因此有效提取九里香精油具有重要的意义。目前
提取九里香精油主要通过水蒸气蒸馏法提取 , 应用超临界 CO2萃
取技术提取九里香精油鲜有报道。因此 , 本研究采用超临界 CO2
萃取技术萃取九里香精油, 以期寻找最佳的萃取工艺条件。
1  材料与仪器
1.1 材料 将采自海南大学校园内的九里香用清水洗净 , 室内阴
干 , 置于电热恒温鼓风干燥箱中 , 控温(40±1)℃, 烘干至发脆。
用微型植物试样粉碎机粉碎 , 过 40目筛 , 密封于塑料袋中备用。
CO2气体(纯度≥99.999%)。
1.2 设备 超临界 CO2萃取仪(SFT-100XW型 , 北京科普泰克
有限公司),微型植物试样粉碎机(1 400 r/min, 天津泰斯特仪器
有限公司)。
2 方法
2.1 超临界 CO2萃取工艺流程 超临界 CO2 萃取工艺流程见
图 1。
图 1 超临界 CO2萃取工艺流程图
具体实验方法:①打开萃取釜 ,清洁干燥后 , 开启 CO2钢瓶 ,
用 CO2吹扫管路 ,除去设备中水蒸气 , 关闭钢瓶旋塞。 ②称取九
里香粉末 30 g, 置入物料袋 , 装入萃取釜中。 ③打开主机的电源
开关和温度控制器的开关 ,设置所需萃取釜和背压阀的温度 。 ④
关闭动 /静态阀以及背压阀。 ⑤打开 CO2 泵的电源开关和制冷
开关 , 设置 CO2压力及流量;然后打开 CO2钢瓶的旋塞 , 在制冷
开关打开 15 min后开始萃取 , 萃取结束后 , 缓慢打开动静态阀和
背压阀 ,收集萃取物。计算萃取率。
萃取率(%)=萃取精油的质量(g)九里香干粉的质量(g)×100%
2.2 超临界 CO
2
萃取均匀设计实验 采用均匀设计法优化萃取
工艺条件 [ 4] , 主要考察萃取温度 、萃取压力 、CO2流量 、萃取时间
4个因素对萃取率的影响 , 每个因素设 7个水平 , 由 U7(74)安排
均匀设计实验。因素水平见表 1。
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LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH2011 VOL.22 NO.1 时珍国医国药 2011年第 22卷第 1期
表 1 因素水平
水平 A萃取温度 T/℃ B萃取压力 /MPa
C
CO2流量V/ml· min-1
D
萃取时间t/min
1 25 10.34 8 30
2 30 13.79 10 40
3 35 17.24 12 50
4 40 20.69 14 60
5 45 24.14 16 70
6 50 27.59 18 80
7 55 31.03 20 90
3 结果
3.1 均匀设计试验结果 将表 1中的因素和水平按照均匀设计
表 U7(74)的使用要求 , 排列如表 2。 根据表 2进行超临界 CO2
萃取九里香精油。以精油的萃取率评判最佳萃取工艺条件。在
水平 2的萃取条件下 , 精油萃取率最高 , 为 4.46%, 水平 7条件
下 , 精油萃取率仅为 0.21%。
表 2 U
7
(74)试验方案
水平 A B C D 萃取率(%)
1 1 3 5 7 4.05
2 2 6 2 6 4.46
3 3 1 7 5 1.85
4 4 4 4 4 3.93
5 5 7 1 3 3.65
6 6 2 6 2 2.26
7 7 5 3 1 0.21
采用逐步回归法确定一个线性模型。
Y=-0.058 4-5.16×10-3A+0.078B+0.126 8C+ 8.96 ×
10-3D
S=1.5344;N=7
根据回归方程发现 , 4个因素 A, B, C, D都是必备条件 , 其中
B, C, D越大 A越小时 , 萃取率越高。因此 , 选择最佳工艺条件温
度 25℃, 萃取压力 31.03 MPa, CO2流量 20 ml/min,萃取时间 90min,代入方程式萃取率 = 5.575 3, 即计算优化的萃取率为
5.58%。
萃取率 Y的区间范围 , Y= ±Uα×Sα,当 α= 0.01时 , Uα =
2.575 8,代入方程式计算得 Y的范围为 1.623 0 ~ 9.527 6。由于
最佳试验条件的萃取率在区间估计范围之内 ,因此该试验条件对
九里香精油萃取的实验方案是可行的。
3.2 验证实验 为了进一步考察该方法的可靠性 ,称取九里香粉
末 30g, 按照最佳工艺条件 A1B7C7D7 , 重复 3次进行验证试验。
九里香精油的平均萃取率为 5.01%, 因此该试验条件与试剂基
本相符 。
4 讨论
实验结果表明 ,九里香精油的最佳萃取工艺条件为:萃取温
度 25℃, 萃取压力 31.03 MPa, CO2流量 20 ml/min,萃取时间 90
min,在该条件下 , 九里香精油的萃取率是 5.01%。
利用超临界 CO2流体萃取得到的九里香精油为金黄色 , 清
香味浓 ,原料易得 , 工艺工程比较简单。 本次试验九里香颗粒过
40目筛 , 未考虑九里香颗粒大小 , 植物的采摘季节等。 同时未对
精油的化学成分进行分析。下一步将探明精油中有效活性物质 ,
以服务于工业和农业生产。
参考文献:
[ 1 ]  汤秋玲 , 卢远倩 , 骆焱平.九里香属植物的研究进展 [ J].安徽农
业科学 , 2009, 37(24):11523.
[ 2 ]  黄锁义 , 阳文辉, 李卫彬 , 等.超声波提取九里香总黄酮及其鉴别
[ J] .时珍国医国药 , 2006, 17(3):395.
[ 3 ]  邹联新 , 郑汉臣 , 杨崇仁.小叶九里香叶挥发油成分分析 [ J] .中
药材 , 1998, 21(11):569.
[ 4 ]  李瑞雪.均匀设计在药物研究开发中的应用 [ M] .成都:四川科学
技术出版社 , 2000:87.
收稿日期:2010-01-18; 修订日期:2010-08-30
基金项目:山东省自然科学基金(No.Q2008C18)
作者简介:于 波(1976-),男(汉族),山东平原人 ,现任山东中医药大学附属医院主治医师 ,博士学位 ,上海交通大学医学院站博士后研究 ,主要从事
人工关节与骨折内固定的基础与临床研究工作.
复元活血汤对骨折早期
血管内皮生长细胞因子活性的影响
于 波 1 ,张秀杰2 ,谢 进 1
(1.山东中医药大学附属医院 ,山东 济南 250011;
2.山东中医药大学 2007级在读硕士研究生 ,山东 济南 250011)
摘要:目的 探讨复元活血汤对骨折早期局部血管内皮增长因子(vascularendothelialgrowthfactor, VEGF)表达的影响。
方法 60只雄性 SD大鼠建立开放骨折髓内固定动物模型 , 分复元活血汤组 、生理盐水组。分别在 3, 5, 7, 14, 21 d取骨折
区组织 , 通过 RT-PCR方法进行半定量分析 VEGF的表达。结果 VEGF在 3 d时表达开始增强:试验组 3 d时 VEGF表
达较生理盐水组弱(P>0.05), 5, 7, 14, 21d复元活血汤组表达较生理盐水组强(P<0.05);5, 7dVEGF表达到峰值(P<
0.01)。结论 骨折早期复元活血汤促进 VEGF表达增强。
关键词:复元活血汤; 大鼠; 骨折愈合
DOI标识:doi:10.3969 /j.issn.1008-0805.2011.01.017
中图分类号:R285.5  文献标识码:A  文章编号:1008-0805(2011)01-0036-03
EffectofFuyuanHuoxueTangontheExpressionofVascularEndothelialGrowthFactor
duringEarlyFractureHealing
YUBo1 , ZHANGXiu-jie2 , XIEJin1
(1.TheAfiliatedHospitalofShandongUniversityofTraditionalChineseMedicine, Jinan250011, China;2.
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时珍国医国药 2011年第 22卷第 1期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH2011 VOL.22 NO.1