千年健超臨界CO2萃取工藝研究及氣相色譜－質譜分析

趙 慶，濮存海（.江蘇省南京市藥品檢驗所，江蘇 南京 005； .南京中山制藥有限公司，江蘇 南京 00）

千年健為天南星科植物千年健homalomena occulta（Lour.）Schott的干燥根莖，味苦，辛、溫，歸肝、腎經，有祛風濕、健筋骨之功效，用于治療風寒濕痹、腰膝冷痛、下肢拘攣麻木[1]。千年健對于治療增生性脊椎炎具有明顯療效[2]。千年健主產于廣西南部、云南東南部、廣西南部、越南及泰國等地[3]。目前，采用超臨界二氧化碳萃取法提取千年健的報道較少，僅見1例[4]。筆者采用均勻設計法研究千年健超臨界二氧化碳萃取工藝，并用氣相色譜－質譜（GCMS）對萃取物進行成分分析。

1 儀器與材料

HA121－50－01型超臨界二氧化碳萃取儀（南通市華安超臨界萃取有限公司）；HP－6890/5973MSD型氣質聯用儀（美國惠普公司）。千年健藥材購自安徽亳州市藥材公司，經江蘇省藥品檢驗所中藥室主任董小平教授鑒定為天南星科植物千年健的干燥根莖；二氧化碳為食品級（南通市氣體廠），其他試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 超臨界二氧化碳萃取條件的篩選

試驗方法：將千年健粉碎成粗粉，稱取一定量投入1 L萃取釜中，加熱萃取釜和解析釜，達到預定溫度后送入一定量的二氧化碳氣體，調節各釜壓力后開始循環萃取，其中解析釜Ⅰ壓力為（8.0± 0.5）MPa，溫度為50℃；解析釜Ⅱ壓力為（5.0±0.5）MPa，溫度為37℃。按照均勻設計安排進行試驗，以萃取物收率為評價指標，考察各因素水平對萃取效果的影響，得出最佳工藝條件。

均勻設計試驗：通過預試驗可知，對超臨界二氧化碳萃取物收率影響最大的因素有萃取壓力（MPa，因素A）、萃取溫度（℃，因素B）和萃取時間（min，因素C）。筆者選用均勻試驗設計表U5（53）進行最佳萃取工藝的篩選。因素水平見表1，安排及結果見表2。

結果與數據處理：用均勻設計軟件2.20對結果進行回歸分析，回歸數學模型為 Y=0.765－1.14X1+0.175X2－0.792X3，r=0.998 2。樣本容量 n=5，顯著性水平 α=0.10，剩余標準差 s=0.1，檢驗值 Ft=92.77，臨界值 F（0.10，3，1）=53.59，Ft＞F（0.10，3，1），故此方程在 α=0.10水平上有顯著性差異，通過 F檢驗，置信度高。優選出的最佳萃取工藝條件：X1=20，X2=60，X3=30，即最佳萃取工藝條件為壓力20 MPa，溫度60℃，時間30 min，各因素對其萃取效果均無顯著性影響。

驗證試驗：為驗證此工藝的穩定性，按上述最佳條件重復3次試驗。結果萃取物收率分別為1.98％，1.97％，2.14％，平均2.03％。

2.2 千年健萃取物的氣相色譜－質譜分析

表1 均勻設計試驗因素水平表

表2 均勻設計試驗安排及結果表

2.2.1 測定條件

色譜柱：HP－5玻璃毛細管柱（30mm×0.25m，0.25μm）；載氣：氦氣，流量：1mL/min；柱升溫程序：起始溫度80℃保持3min，以20℃ /min升至260℃，保持10min；進樣量：1μL；進樣口溫度：280℃；分流比：10∶1。離子源：EI；電離電壓：70 eV；離子源溫度：230℃；質量掃描范圍：50～550 amu；四極桿溫度：150℃；溶劑延遲時間：2.5min。

2.2.2 結果

千年健萃取物總離子流圖見圖1。用面積歸一化法確定各組分在萃取物中的質量分數，每個組分的質譜圖經計算機質譜庫檢索，結果見表3。

3 討論

采用超臨界二氧化碳萃取技術及均勻設計法對千年健進行研究，能提取低沸點的揮發油，萜烯類組分也不易損失，還提取出了較多的醇、酯、不飽和脂肪酸及熱不穩定組分，大大提高了萃取物收率。按照均勻設計安排實驗條件，減少了多因素試驗的次數，得出的回歸方程可指導以后的試驗。

用氣相色譜－質譜法對千年健萃取物的成分進行分離和結構鑒定，共分離出132個化學成分，比各文獻中分離出的成分多，其中符合度在80以上的有52個，以倍半萜烯及萜醇類成分為主，其中芳樟醇的含量最高，占揮發性成分總量的10.013％，與文獻[2，5－6]報道結果一致。但本研究測得含量略低于文獻報道含量，一方面可能由于各試驗色譜條件及樣品前處理過程的不同，所分離組分的成分而有所不同；另一方面可能由于組方的需要，為緩和藥材的“燥性”，減少對胃腸的刺激，經過炮制后藥材揮發油的某些成分減少，且文獻[7]報道千年健飲片的含量要明顯低于藥材；也可能是千年健藥材的產地不同所引起的。

圖1 千年健超臨界萃取物總離子流圖

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部）[M].北京：化學工業出版社，2005：24.

[2]高文新.補腎除痹散治療增生性脊椎炎48例[J].陜西中醫，2001，22（3）：38.

[3]周 誠，麥穗環.越南產千年健揮發油成分分析[J].中藥材，2002，25（10）：719－720.

[4]丁玉萍，邱 琴，崔召杰，等.超臨界二氧化碳流體萃取法與超聲波溶劑萃取法提取千年健揮發油的研究[J].時珍國醫國藥，2006，17（4）：533－536.

[5]邱 琴，丁玉萍，趙文強，等.千年健揮發油化學成分的研究[J].上海中藥雜志，2004，38（3）：51－53.

[6]楊再波，趙 超.固相微萃取/氣相色譜/質譜法分析千年健中揮發性化學成分[J].精細化工，2007，24（2）：150－153.

[7]王方敏，毛秀紅，季 申.氣相色譜法測定千年健中芳樟醇的含量[J].中成藥，2006，28（7）：1 019－1 020.