微波萃取莪術揮發油及其成分分析

趙晶晶

(山西省飼料獸藥監察所，太原 030027)

中藥材莪術為姜科植物莪術的干燥根莖，歸肝、脾經，有破瘀消積、行氣止痛的功效，臨床用于治療畜禽氣血瘀滯、肚腹脹痛、食積不化［1］。莪術揮發油是其發揮藥理作用的重要部分，通常多采用水蒸氣蒸餾、二氧化碳超臨界萃取和微波萃取的方法提取揮發油。微波萃取利用了微波的內加熱特性，因此具有快速、高效、低能耗等優點。然而，微波作為電磁波，在加熱提取過程中存在使揮發油成分發生變化的可能性。本研究采用微波萃取的方式提取莪術揮發油，并對揮發油成分用GC－MS的方法進行了鑒定。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 安捷倫6890N/5973I氣相色譜－質譜聯用儀;RE－52AA旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠);可調式電熱套(型號 MH5000，容量5000 mL);Galanz WD800型微波爐;Thermo高速離心機。無水硫酸鈉、乙醚為分析純。

1.2 藥材 廣西莪術(購于山西省藥材公司，于11月份采挖)，由山西醫科大學藥學院生藥教研室高建平教授鑒定為Curcuma kwangsiensis S.G.Lee et C.F.Liang。

1.3 樣品制備 莪術粉碎過30目篩、稱取50 g，加入50 mL乙醚，放入微波爐中低火照射30 s后，取出，用冷水冷卻至室溫，然后倒出大部分溶劑，再重新加入50 mL乙醚，放入微波爐中低火照射30 s，冷卻，收集溶劑，重復以上步驟直至總照射時間累積到120 s［2］，溶劑共用200 mL，最后用50 mL 乙醚洗滌殘渣，將此溶劑與前幾步的溶劑合并，10000轉離心5 min。傾出上清液，用無水硫酸鈉干燥24 h，用旋轉蒸發器除去乙醚，得到具有特殊香味的黃色透明液體，稱定重量，收率為3.36%。用0.45 μm濾膜過濾至進樣小瓶中。供GC－MS分析用。

1.4 測試條件 氣相色譜條件:色譜柱為HP－5彈性石英毛細管柱(25 m ×0.25 nm，0.25 μm);柱溫60℃保持0.6 min，60～100℃，程序升溫速率6℃/min，恒溫3 min，100～250℃，程序升溫速率6℃/min，恒溫5 min汽化室溫度250℃;溶劑延遲3 min;傳輸線溫度280℃;不分流進樣，進樣體積0.2 μL;載氣 He;載氣流量 0.9 mL/min。

質譜條件:電子轟擊源;離子源溫度230℃;四級桿溫度160℃;電子能量70 eV;發射電流34.6 μA;電子倍增器電壓1541 V;質譜掃描范圍m/z 20～500。

1.5 實驗方法 取莪術揮發油乙醚稀釋液0.2 μL，用氣相色譜－質譜聯用進行分析鑒定。通過安捷倫GC－MSD5973(I/N)化學工作站數據處理系統，檢索NIST02譜圖庫，與標準圖庫進行對照匹配，再結合有關文獻進行人工譜圖解析，確認莪術揮發油的各化學成分。并通過 GC－MSD5973(I/N)化學工作站數據處理系統，按照峰面積歸一化法進行定量分析，求的各化學成分在揮發油中的相對百分含量。

2 結果

按前述步驟對莪術揮發油成分進行分析，給出總離子流圖(圖1)，對每個色譜峰的化合物給出特定的MS峰，經計算機庫存信號的檢索對質譜圖進行解析確定化合物，其主要成分和各組分的相對百分含量，結果見表1。

圖1 莪術揮發油的化學成分分析總離子流圖

表1 莪術揮發油的化學成分及相對含量

續表

3 討論

由以上分析結果可見，用微波萃取的方式提取莪術揮發油，耗時短、得率3.36%，高于水蒸汽蒸餾法［3］。用氣質聯用的方法共檢測出42種成分，成份以倍半萜類為主，占到77.59%以上，單一成份中含量最高的是莪術呋喃烯酮占20.14%，其次是莪術醇占18.34%。含量高于2%的倍半萜類有:三甲基洋甘菊藍、β－欖香酮、α－石竹烯、香豆酮、β－葎草烯。非倍半萜類含量高于2%的有:異喹啉－6，7－雙二醇、油酸、9，12－十八烯酸、正十六酸、2－(3氫)－萘酮，另外還有桉油精、欖香烯、谷甾醇等藥用成分。從種類來說，酮類占38.79%;醇類占26.46%，烯類物質占到23.28%，酸類物質占9.16%;其他種類含量較低，總占到2.31%。

從藥用價值上來看，除9，12－十八烯酸、正十六酸、3(N，N －二甲基氨基)咔唑、二環(4，3，0)壬烷、二環(7，2，0)十一 －4－烯、3－環己烯 －1－醇無明確的藥用功效報道外，其余的揮發油成分均有不同程度的抑菌、抗病毒、抗腫瘤、抗腹瀉、調節免疫功能的作用。如:莪術呋喃烯酮具有抑菌、破血行氣止痛的功效，莪術醇有明顯的抗腫瘤細胞作用，三甲基洋甘菊藍具有抑菌和止痛的功效，桉油精具有解熱、抗菌、防腐、平喘功效等等。

從所提取莪術揮發油的成分和數量上來分析，與文獻［3－8］中報道的有相同之處，也有不同之處。如:不同的提取方式都可提取到莪術醇、欖香酮、欖香烯、石竹烯、桉油精等藥用成分。但在提取的速度、揮發油提取率、揮發油的成分上還是存在差別。這是由于當被提取物和溶劑共處于快速振動的微波電磁場中時，目標組分的分子在高頻電磁波的作用下，以每秒數十億次的高速振動產生熱能，導致細胞破裂，其中的細胞液溢出并擴散至溶劑中，使分子得以掙脫周圍環境的束縛。當環境存在一定的濃度差時，即可在非常短的時間內實現分子自內向外的遷移，這就是微波可在短時間內達到高提取率的原因［9］。

理論上，傳統的溶劑提取法如浸漬法、滲漉法、回流提取法均可加入微波進行輔助提取而成為高效的提取方法。但目前大多數微波萃取過程還停留于實驗室小樣品的提取及分析，所用設備較為簡陋，還不能提供工業化生產所需的基礎數據。下一步，我們將加強對微波萃取過程的放大研究及對其配套設備的開發，以推動微波萃取過程的工程化。

［1］ 中國獸藥典委員會.中華人民共和國獸藥典二○一○年版二部［S］.

［2］ 回瑞華，侯冬巖，李鐵純.微波－萃取木香揮發性化學成分的氣相色譜 －質譜分析［J］.質譜學報，2003，24(4):471 －476.

［3］ 劉 娜，余德順，代明權，等.蓬莪術揮發油提取技術的研究及其化學成分分析［J］.西南師范大學學報，2002，(3):430 －432.

［4］ 潘 瑩，覃 葆，江海燕，等.廣西莪術不同炮制品揮發油成分分析［J］，中藥材，2009，(3):339 －342.

［5］ 潘 瑩，江海燕，何春風，等.不同地區市售廣西產莪術飲片揮發油的成分分析［J］.中成藥，2009，(8):1319－1320.

［6］ 李 勇，孫秀燕，林翠英，等.3個品種莪術揮發油化學成分的比較［J］.中草藥，2005，36(12):1785 －1787.

［7］ 王 平，柯 敏，王妙冬，等.微波提取溫莪術揮發油及其成分分析［J］.高校化學工程學報2008，22(2):229 －233.

［8］ 陳 旭，曾建紅.廣西道地產區莪術揮發油及主要成分含量影響因素的考察［J/OL］.華夏醫學，2008，(4):603－605.

［9］ 王志祥，李紅娟，萬水昌，等.微波萃取技術及其在中藥有效成分提取中的應用［J］.時珍國醫國藥，2007，18(5):1245 －1247.