蛇床子的超臨界提取工藝與成分研究

【摘要】目的考察超臨界CO2流體提取蛇床子中有效成分的最佳工藝，并對提取物的成分進行分析。方法單因素考察提取壓力、提取溫度、提取時間及物料粒度對提取率的影響；用氣相色譜-質譜聯用（GCMS）方法進行化學成分分析。結果最佳提取工藝條件為：物料粒度40目，提取壓力25MPa，提取溫度50℃，提取時間6h；提取物采用GCMS法分離出26個組分，鑒定了15個成分，占氣化產物總量的64.02%。結論超臨界CO2流體提取技術可用于蛇床子有效成分的提取。

【關鍵詞】蛇床子；超臨界CO2；氣相色譜-質譜聯用技術

【中圖分類號】R284.2【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）10-0172-01

蛇床子為傘形科植物蛇床[Cnidiummonnieri（L.）Cuss.]的干燥成熟果實，始載于《神農本草經》，味辛、苦，性溫，具溫腎壯陽、燥濕、祛風、殺蟲的功效。蛇床子中主要含有蛇床子素、歐前胡素、佛手內酯、花椒青內酯、異虎耳草素等香豆素類化合物。據近代藥理研究，此類成分具有明顯的解痙、祛痰、抗過敏、止喘、抗炎等作用。本實驗以出油率、提取物中蛇床子素的含量及提取率為指標，著重考察提取壓力、提取溫度、提取時間及物料粒度等因素對提取率的影響，優選最佳工藝條件，并對提取物采用氣相色譜-質譜聯用（GCMS）方法進行化學成分分析，為該提取技術應用于蛇床子的工業化生產提供依據。

1儀器與材料

HA2315006型超臨界萃取裝置（江蘇南通華安超臨界實業公司）；WatersHPLC（Waters515/2487）；DiamonsilC18柱（200mm×4.6mm，5μm）；TL9900色譜工作站；HP5890ⅡGC/HP5972MS氣/質聯用儀；BP1（nonpolar）石英毛細管柱（60m×0.22mm，0.25μm，澳大利亞SGE公司）；十萬分之一電子天平（Sartorius）。

蛇床子購于廣州清平藥材市場，經廣州中醫藥大學李衛民教授鑒定為蛇床[Cnidiummonnieri（L.）Cuss.]的干燥成熟果實（HPLC法測定，本品按干燥品計算含蛇床子素為1.90%）；蛇床子素對照品（中國藥品生物制品檢定所，批號：20822-9401）。

2方法與結果

2.1SFECO2法提取工藝的基本流程

蛇床子粉碎—過篩—置提取釜中—加熱加壓循環提取（CO2流量為20L/h）—提取完成從解析釜Ⅰ出料口出料，得淡黃綠色膏狀提取物（蛇床子SFE），計算出油率（每100g藥材得到的提取物的量）。

2.2按《中國藥典》2005年版一部“蛇床子”項下的含量測定方法（HPLC法）測定提取物中蛇床子素的含量，并計算提取率（每100g藥材得到的提取物中蛇床子素的量與藥材中蛇床子素的量的比值）。

2.3單因素考察提取工藝

2.3.1提取壓力對提取率的影響

固定提取溫度35℃、物料粒度40目、提取時間4h，改變提取壓力考察其對提取物的影響，結果見表1。

提取壓力可直接影響超臨界流體的相對體積質量、黏度和擴散系數，從而影響出油率及提取率。試驗結果表明：當壓力<20MPa時，CO2的單位體積質量較小，相應其溶解能力也較小，所以提取率也較低；壓力達到25MPa時，其溶解能力明顯增大，提取率也隨著上升；壓力繼續升高，提取率的變化不明顯，考慮到生產效率和安全，最佳的提取壓力應控制在25MPa。

2.3.2提取溫度對提取率的影響

固定提取壓力25MPa、物料粒度40目、提取時間4h，改變提取溫度考察其對提取率的影響，結果見表2。

結果表明：溫度升高有利于蛇床子中的有效成分溶解到CO2流體中，提高提取率；當溫度達到55℃以上時，溫度升高又降低了CO2的密度而導致溶解能力下降，雖然出油率提高，但蛇床子素的含量及提取率卻明顯降低，表明此時蛇床子中的其他組分被更多地提取出來。因此，實際生產中可選定溫度為50～55℃之間。

2.3.3提取時間對提取率的影響

固定提取壓力25MPa、提取溫度50℃、物料粒度40目，考察不同提取時間對提取率的影響，結果見表3。

結果表明：蛇床子素的提取率隨提取時間的增加而增加，隨著時間進一步延長，增加幅度逐漸變緩，在提取6h之后，蛇床子素提取率的增加已不明顯。因此，提取時間確定為6h。

2.3.3物料粒度對提取率的影響

固定提取壓力25MPa、提取溫度50℃、提取時間6h，考察不同物料粒度對提取率的影響，結果見表4。

結果表明：蛇床子素的提取率隨著粉碎粒度的減少而增加，粒度在40目以上時，提取率均可達90%以上，這是因為適度的破碎后，增加了蛇床子顆粒與CO2流體的接觸面積和提取通道，使CO2流體盡快擴散到原料組織內部，從而提高提取率；但粒度過細，原料的堆密度顯著增大，通透性變差，提取率降低。因此，生產中以40目的物料粒度比較適宜。

2.3.4提取工藝的驗證

取粉碎過40目篩的蛇床子細粉3份（每份25kg）分別進行超臨界提取，提取壓力25MPa、提取溫度50℃、提取時間6h，CO2流量20L/h，各批次出油率分別為3.43%、3.29%及3.33%；蛇床子提取物中蛇床子素含量分別為52.95%、54.08%及54.37%。

2.4蛇床子超臨界提取物的成分分析

2.4.1色譜條件

色譜條件：色譜柱為BP1（nonpolar）石英毛細管柱（60m×0.22mm，0.25μm，澳大利亞SGE公司）；初始溫度80℃，停留5min，以10℃/min速率一階升溫至140℃，停留30min，再以5℃/min速率二階升溫至260℃，停留40min。進樣口溫度280℃，柱流量1mL/min。

質譜條件：電離方式EI，電離電壓1965mV，離子源溫度172℃，掃描質量范圍50～550m/z。

2.4.2分析結果

稱取適量的蛇床子超臨界提取物，用無水乙醇正己烷（體積比1∶1）混合溶劑溶解，配成約10mg/mL的樣品溶液，吸取1μL以無分流方式進樣，得總離子流色譜圖，結果見圖1。各色譜峰經峰純度檢測，并將所得質譜數據經由Wiley138質譜數據庫檢索，結果見表5。蛇床子超臨界CO2提取物中分離出26個色譜峰，檢定出15種化合物，占氣化產物總量的64.02%，其中蛇床子素占41.58%。

3討論

3.1本實驗得到的最佳工藝條件為：物料粒度40目、提取壓力25MPa、提取溫度50℃、提取時間6h、CO2流量20L/h。

3.2本提取工藝沒有溶劑殘留，工藝簡單。3批放大實驗產品結果基本一致，有效成分蛇床子素的含量均達到50%以上，提取率為90%以上；質譜分析結果表明使用該工藝提取的蛇床子超臨界提取物中，蛇床子素等香豆素類有效成分被富集、提取出來，有利于蛇床子的充分利用及其制劑的成型。

參考文獻

[1]孫星衍，孫馮翼.神農本草經[M].上海：商務印書館，1955：32.

[2]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[S].北京：化學工業出版社，2005：219-220.