改進和正交優選小茴香油提取試驗

陳金蘭，吳榮佳

（1.廣州市醫藥職業學校，廣東 廣州 510430；2.廣東藥學院附屬第一醫院，廣東 廣州 510080）

小茴香為傘形科植物茴香的干燥成熟果實，味辛性溫，具有溫中散寒、理氣止痛的功效，還有抗菌活性、抗氧化和殺蟲作用。小茴香具有特異香氣，含豐富揮發油（3%～9%），主要成分為茴香醚、檸檬烯和茴香酮等，廣泛應用于醫藥、日化和食品行業［1］。芳香揮發油有5種常用提取方法：蒸餾法、超聲法、萃取法、壓榨法和吸附法。實驗教材上的小茴香油提取試驗沿用經典的水蒸氣蒸餾法已多年，但技術落后、操作繁復，需改進試驗方法，既優化提取工藝，又加強與行業接軌。

1 蒸餾法與測定法提取工藝比較

通過對比試驗，綜合評價經典的水蒸氣蒸餾法和改進的揮發油測定法提取小茴香油的可行性和實用性，見表1。

表1 兩種提取工藝比較

從表1看出，蒸餾法的藥材前處理較少，不需經過干燥、粉碎、超聲等工序，但蒸餾操作復雜，需要不斷向水蒸氣發生器加水，控制水蒸氣恒溫、恒壓輸送進行蒸餾提取，并把收集的懸濁液萃取分離；測定法更簡捷，保持溫度和壓力穩定，蒸餾、提取和分離一體化實現。

2 正交試驗方法與結果

2.1 材料和儀器

小茴香、乙醚（分析純）。

GZX－9076MBE電熱鼓風干燥箱、MB25水分測定儀、萬能粉碎機、AS3120A超聲清洗器、TC－15恒溫電熱套、WYA－2W阿貝折射儀。

2.2 試驗方法設計

根據2010版《中國藥典》規定揮發油測定方法［2］，改進為取小茴香在60℃干燥，放冷后粉碎、過篩、總混，測定含水量在5%以下。稱取處理過的小茴香20g，加適量蒸餾水超聲浸泡，加玻璃珠防止爆沸，加熱提取揮發油，收集總揮發油，記錄實驗數據。

根據實踐經驗和文獻調查結果，考察4個影響因素分別為A（粉碎程度）、B（加水倍數）、C（超聲時間）和D（提取時間），設計3水平的L9（34）正交試驗，見表2。

2.3 試驗結果和直觀分析

根據L9（34）表頭設計，確立試驗計劃，得出實驗結果和直觀分析見表3。

表2 正交因素水平

表3 正交試驗設計結果的直觀分析

上表的極差分析［3］得出，提取小茴香油的優方案為A3B3C3D3。提取時間D和超聲時間C是最主要因素，加水倍數B和粉碎程度A是次主要因素，如果將優方案的加水倍數換為8倍可加快沸騰利于提取，將粉碎程度換為中粉可降低生產成本，因此確定最佳方案為A2B2C3D3。

2.4 驗證試驗和分析

將最佳方案A2B2C3D3與得油率最高的3號試驗A1B3C3D3進行驗證比較，得出A2B2C3D3的試驗結果更好，得油率約9%，重復性與再現性好。平行試驗6次，見表4。

表4 最佳方案A2B2C3D3驗證結果分析 （n＝6）

3 討論

用測定法代替經典的蒸餾法提取小茴香油，可減少復雜操作，避免使用有毒的有機溶劑，穩定可靠，直接收集到較純的小茴香總揮發油，既提高得油率，又可延伸至食品添加劑或藥理學研究、制備日化用品或藥品等，優良實用。

以得油率為評價標準，通過正交試驗確定揮發油測定法的最佳方案為A2B2C3D3，即把小茴香粉碎成中粉，加8倍水，超聲浸泡30min，提取2h可得8.91%的總揮發油，為淺黃色或無色透明油狀物，有特殊芳香氣味，折光率為1.5379，制定標準化提取方法。

在正交設計試驗時除了考慮超聲時間、提取時間、加水量和粉碎程度單個因素影響外，還要注意各個因素間的交互影響。根據正交直觀分析結果，若有更好的方案沒有設計到，應綜合考慮成本和可操作性，適當改變實驗條件可增加提油量，如利用相似相溶原理把小茴香與有機溶劑如乙醇、丙酮等混合超聲提取；利用不同組分間相互作用，加入其它含揮發油的藥材混合提取；小茴香油比重較大，部分乳化成懸濁液，宜延長靜置分層時間等。

試驗時筆者發現小茴香存放久了雖然感官上的顏色和味道變化不大，但會稍微降低揮發油含量和品質；干燥溫度過高使揮發油損失、氧化、顏色變深。然而，小茴香粉碎過細或超聲時間過長可能對揮發油成分或出油速率造成怎樣的影響，還需要更多的實驗研究。

［1］黃寶康，梁婕.小茴香［J］.林業與生態，2011，19（12）：40－41.

［2］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（二部）［M］.北京：化學工業出版社，2010：附錄XD.

［3］李云雁，胡傳榮.試驗設計與數據處理［M］.第2版.北京：化學工業出版社，2008：130－131.