全 文 :冻干鲜鱼腥草超临界 CO2流体萃取工艺
和提取物 GCMS分析
孟 江1,2,董小萍3,周毅生2,姜志宏1,梁士贤1,赵中振1
(1.香港浸会大学 中医药学院,香港;
2.广东药学院 中药学院,广东 广州 510000;
3.成都中医药大学 药学院,四川 成都 610081)
[摘要] 目的:优选超临界CO2流体萃取冻干鲜鱼腥草提取物的工艺,分析冻干鲜鱼腥草提取物的组成。方
法:以甲基正壬酮含量为指标,采用正交试验法对超临界CO2流体萃取冻干鲜鱼腥草提取物的条件进行了优选,并
用GCMS法对提取物成分进行分析。结果:最佳萃取工艺:萃取压力15000kPa,萃取温度35℃,萃取时间20min。
鉴定了冻干鲜鱼腥草提取物中出38种成分,并测定了其相对含量。结论:该工艺合理,能够有效保证提取物的质
量。
[关键词] 超临界CO2流体萃取;冻干鲜鱼腥草;正交实验,GCMS分析
[中图分类号]R284.2 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)03021503
[收稿日期] 20050801
[通讯作者] 赵中振,Tel:(00852)34112424,Email:zzzhao@
hkbu.edu.hk
鱼腥草为三白草科 Saururaceae蕺菜属植物蕺
菜HoutuyniacordataThunb.的地上部分[1],也是卫
生部l998年公布的药食两用的一种植物。鱼腥草
具有清热解毒、消肿排脓、利尿涌淋及止痰化咳等功
效,并对多种细菌有抑制作用[2]。现代药理研究表
明新鲜鱼腥草的水蒸气蒸馏物对单纯疱疹Ⅰ型病毒
(HSVⅠ)、流感病毒和人体免疫缺乏Ⅰ型病毒
(HIVⅠ)有直接抑制活性,且无细胞毒性[3]。对鱼
腥草挥发油化学成分及提取工艺的研究已有一些报
道[4,5],但多以鱼腥草干品为材料,且仅以挥发油出
油率为指标来评价工艺。本课题组曾对鲜鱼腥草
GCMS,HPLCMS指纹图谱方面进行研究报道[6,7],
现以甲基正壬酮为指标成分,利用超临界 CO2流体
萃取研究了冻干鲜鱼腥草的提取物的提取工艺,并
对其成分进行GCMS分析,以期为鲜药的临床应用
与开发提供科学依据。
1 仪器与试药
SFXTM2-10型超临界萃取分析仪(美国 ISCO
公司),QP2010气质联用仪 (美国惠普公司),Model
77530冷冻干燥机(瑞士LABCONCO公司)。
甲基正壬酮对照品(批号08349501,中国药品
生物制品检定所),正十八烷(批号030210,中国同
济微量元素研究所),其他试剂均为分析纯。
鱼腥草新鲜全草样品于2004年8月采集于四
川雅安鱼腥草GAP栽培种植基地,原植物经香港浸
会大学邬家林教授鉴定。新鲜药材先保存于
20
℃冰柜中,预冻12h,然后冷冻干燥48h。冻干品取
出后密闭保存(经测定药材冻干品的含水量约为
4%~6%)。
2 方法与结果
2.1 气相色谱条件
DB-5ms弹性石英毛细管色谱柱(025mm×30
m,025μm)。升温程序:初始温度60℃保持10min,
以1℃·min-1至80℃,保持15min,以2℃·min-1至
200℃,以20℃·min-1至220℃,保持5min。载气为
氦气,流速08mL·min-1;进样口温度220℃。
2.2 质谱条件
离子源为EI,电离电压70eV,离子源温度200
℃,溶剂延迟时间,7min,质谱扫描范围 m/z40~
400;扫描周期05s。
2.3 超临界CO2流体萃取及含量测定
2.3.1 正交试验优化萃取条件 参考有关文献[8],
影响CO2超临界流体萃取效果的主要因素有萃取压
力、萃取温度和萃取时间,以此3者作为考察因素,并
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结合预试验情况,每因素选取3个水平,按L9(3
4)正
交表安排试验,以甲基正壬酮含量作为衡量提取效率
的客观指标,优选最佳工艺,为了提高统计分析的可
靠性,每一条件下重复3次试验,测定结果取其平均
值供统计分析用。因素水平见表1。
表1 因素水平
水平
A
温度
/℃
B
压力
/kPa
C
时间
/min
1 35 15000 20
2 40 20000 30
3 45 25000 40
2.3.2 供试品溶液制备 将冷冻干燥的样品粉碎,
过40目筛,精密称取约1g,置萃取釜中。按正交设
计表条件进行萃取,将萃取物流出管通入预先放置
约含20mL醋酸乙酯的三角烧瓶中,以收集萃取物。
超临界流体流速2mL·min-1。
2.3.3 供试品中甲基正壬酮含量的测定 精密称
取甲基正壬酮对照品和正十八烷内标物加醋酸乙酯
分别配制成 237mg·mL-1的对照品标准溶液和
239mg·mL-1的内标溶液。分别吸取甲基正壬酮
对照品溶液 025,05,075,10,125,15,175
mL于10mL量瓶中,加入内标溶液100μL,并用醋
酸乙酯稀释至刻度,摇匀,以022μm微孔滤膜滤
过,各标准溶液分别无分流进样5μL,在前述色谱
条件下分析。以对照品峰面积与内标物峰面积比
(X)为横坐标,以对照品进样量质量浓度(mg·
mL-1)(Y)为纵坐标,得回归方程为Y=00553X-
00268,r=09991,结果表明甲基正壬酮在006~
040mg·mL-1呈良好线性。
各样品萃取物分别无分流进样5μL进行色谱
分析,按回归方程计算,求得各供试品中甲基正壬酮
的含量。
2.3.4 结果分析 方差分析见表2,3。正交试验
方差分析表明,因素 A(温度)对冻干鲜鱼腥草挥发
油的提取有显著影响,而因素 B(压力)、因素 C(时
间)、对冻干鲜鱼腥草提取物的提取无显著影响。
由Rj得出影响因素大小顺序为 A>C>B,由此得出
最佳工艺为A1B1C1,即在萃取压力为15000kPa、萃
取温度为35℃的条件下萃取20min。
取鱼腥草样品1kg按照理论最佳工艺A1B1C1,
进行扩大重复试验(n=3),甲基正壬酮的质量浓度
为00847mg·mL-1,试验结果一致。
表2 正交试验结果 mg·mL-1
No. 甲基正壬酮 No. 甲基正壬酮
1 00956 6 00204
2 00535 7 00101
3 00461 8 00202
4 00198 9 00027
5 00074
表3 方差分析表
方差来源 离均差平方和 自由度 方差 F P
A 00054 2 000268 54 <005
B 00006 2 000029 6
C 00010 2 000050 10
误差 00001 2 000005
注:F005(22)=1900,F001(22)=99
2.4 冻干鲜鱼腥草提取物的GCMS分析
取过40目筛的冷冻干燥样品约1g,按正交试
验优选超临界 CO2流体萃取的最佳条件提取,得到
提取液,在前述色谱条件下分析,经计算机检索(质
谱数据库NIST147,NIST27)及人工解析质谱并与标
准图核对,用峰面积归一化法定量测出它们的相对
含量,结果见表4。
表4 冻干鲜鱼腥草提取物的化学成分组成
峰号 化合物 分子式
相对分
子质量
相对含量
/%
1 α水芹烯 αphelandrene C10H16 136 008
2 α蒎烯 αpinene C10H16 136 084
3 莰烯 camphene C10H16 136 002
4 β水芹烯 βphelandrene C10H16 136 1844
5 β蒎烯 βpinene C10H16 136 248
6 β月桂烯 βmyrcene C10H16 136 1395
7 1甲基4(1甲基亚乙基)环 C10H16 136 009
己烯1methyl4(1
methylethylidene)cyclohexene
8 β百里香素 βcymene C10H14 134 223
9 β萜品烯 βterpinene C10H16 136 003
10 柠檬烯 limonene C10H16 136 005
11 3,7二甲基1,3,6辛三烯 C10H16 136 79
3,7dimethyl1,3,6octatriene
12 罗勒烯 ocimene C10H16 136 002
13 萜品烯4醋酸酯 C12H20O2 196 152
terpinene4acetate
14 水合香桧烯 sabinenehydrate C10H18O 154 006
154蒈烯4carene C10H16 136 007
16 桉叶素 cineole C10H18O 154 005
17 萜品醇 βterpineol C10H18O 154 013
18 1甲基4(1甲基乙基) C10H18O 154 006
2环己烯醇1methyl4(1
methylethyl)2cyclohexen1ol
19 4甲基1(1甲基乙基)3 C10H18O 154 869
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续表4
峰号 化合物 分子式
相对分
子质量
相对含量
/%
环己烯醇4methyl1(1
methylethyl)3cyclohexen1ol
20 壬醇1nonanol C9H20O 144 004
213环己烯1甲醇 C10H18O 154 002
3cyclohexene1methanol
22 正癸醛 decanal C10H20O 156 1046
23 十八(烷)醛 octadecanal C18H36O 268 001
24 乙酸龙脑酯 bornylacetate C12H20O2 196 003
25 甲基正壬酮2undecanone C11H22O 170 357
26 鱼腥草素 houtuyninum C12H22O2 198 851
27 十一醛 undecanal C11H22O 170 004
28 香叶醇乙酸酯 geranylacetate C12H20O2 196 044
29 月桂醛 dodecanal C12H24O 184 1088
30 乙酸十二酯 dodecylacetate C14H28O2 228 005
312十三烷酮 2tridecanone C13H26O 198 06
32 斯巴醇 spathulenol C15H24O 220 002
33 α毕橙茄醇 αcadinol C16H32O 240 002
34 十八烷醛 octadecanal C18H36O 268 016
352十二烷酮 2dodecanone C12H24O 184 002
36 十六酸 hexadecanoicacid C16H32O2 256 003
379二十碳烯 9eicosene C20H40 280 001
38 叶绿醇 phytol C20H40O 296 092
3 讨论
鱼腥草挥发油的提取工艺研究以往均以出油率
为指标,本研究首次用其提取物中有效成分之一甲
基正壬酮含量为指标,考察确定了超临界 CO2流体
萃取冻干鲜鱼腥草的最佳条件,所得工艺能够有效
保证挥发油的质量。
对鱼腥草的研究和开发利用,大都用鱼腥草干
品或提取挥发油制成注射剂。而鱼腥草的有效成分
鱼腥草素(癸酰乙醛)极不稳定,易氧化聚合[9],致
使鱼腥草及其制剂质量不稳定,影响临床疗效。本
研究首次用冷冻干燥方法对冻干鲜鱼腥草进行保鲜
处理,提高了有效成分的含量,为研制开发能保留鱼
腥草性、质、气、味的鲜药产品奠定基础。
[参考文献]
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OrthogonalexperimentusingSFECO2inextractionofessentialoilfrom
freshHoutuyniacordataandanalysisofessentialoilbyGCMS
MENGJiang1,2,DONGXiaoping3,ZHOUYisheng2,JIANGZhihong1,KelvinSzeYinLeung1,ZHAOZhongzhen1
(1.SchoolofChineseMedicineofHongKongBaptistUniversity,HongKong,China;
2.GuangDongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou510000,China;
3.ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu610081,China)
[Abstract] Objective:TooptimizetheextractionprocedureofessentialoilfromHcordatausingtheSFECO2andanalyzethe
chemicalcompositionoftheessentialoil.Method:TheextractionprocedureofessentialoilfromfreshHcordatawasoptimizedwith
theorthogonalexperiment.EssentialoiloffreshHcordatawasanalysedbyGCMS.Result:Theoptimizepreparativeprocedurewas
asfolow:essentialoilofHcordatawasextractedatatemperatureof35℃,pressureof15000kPafor20min.38chemicalcompo
nentswereidentifiedandtherelativecontentswerequantified.Conclusion:Theoptimumpreparativeprocedureisreliableandcan
guaranteethequalityofessentialoil.
[Keywords] SCCO2;freshHoutuyniacordata;orthogonalexperiment;GCMS [责任编辑 鲍 雷]
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第32卷第3期
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