柴胡揮發(fā)油大孔樹(shù)脂富集工藝研究

王朋，李凌軍，宋基正

(山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250355)

柴胡揮發(fā)油大孔樹(shù)脂富集工藝研究

王朋，李凌軍*，宋基正

(山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南250355)

目的：優(yōu)化大孔樹(shù)脂富集柴胡揮發(fā)油工藝參數(shù)。方法：以吸光度為指標(biāo)，通過(guò)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)考察上樣量、上樣流速、徑高比和解吸液用量。結(jié)果：最佳工藝為X-5大孔樹(shù)脂，上樣量為34BV，上樣流速為4BV·h-1，徑高比為1∶5，解吸液用量為3BV。結(jié)論：經(jīng)X-5大孔樹(shù)脂富集后，柴胡揮發(fā)油的濃度提高11倍，且主要成分的種類(lèi)和相對(duì)含量基本一致。采用此法可以較好地富集柴胡揮發(fā)油。

柴胡揮發(fā)油；吸光度；富集；X-5大孔樹(shù)脂；氣相色譜-質(zhì)譜

柴胡為傘形科植物柴胡BupleurumchineseDC.或狹葉柴胡BupleurumscorzonerifoliumWilld.的干燥根。藥理學(xué)研究表明，柴胡揮發(fā)油具有解熱、抗炎、抗肝損傷等功能[1]。由于技術(shù)設(shè)備和資金投入問(wèn)題，目前在大生產(chǎn)中，柴胡揮發(fā)油主要采用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取[2]。由于柴胡揮發(fā)油在水中溶解度非常大，因此無(wú)法直接得到柴胡揮發(fā)油精油，只能收集到濃度很低的揮發(fā)油蒸餾液。本試驗(yàn)采用大孔樹(shù)脂富集蒸餾液中的柴胡揮發(fā)油，并對(duì)富集工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，旨在為柴胡揮發(fā)油的提取、富集提供一種新思路。

1 儀器與材料

1.1儀器

UV-5500紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海元析儀器有限公司)；Agilent6890氣相色譜儀-5973型質(zhì)譜儀。

1.2試藥

95%乙醇、乙醚、無(wú)水硫酸鈉，試劑均為分析純。

柴胡藥材購(gòu)于漱玉平民大藥房，由山東中醫(yī)藥大學(xué)李峰教授鑒定為柴胡BupleurumchineseDC.的根。

2 方法與結(jié)果

2.1紫外分光光度法測(cè)定柴胡揮發(fā)油含量

2.1.1樣品溶液的制備 稱(chēng)取適量柴胡藥材，加4倍量水，80℃溫浸30h，采用水蒸氣蒸餾法(蒸餾過(guò)程中補(bǔ)加水，使水量恒定)提取3h，收集柴胡揮發(fā)油蒸餾液[3]，即為樣品溶液。

2.1.2最佳波長(zhǎng)選擇 取1mL樣品溶液，加95%乙醇定容至5mL，95%乙醇溶液作為空白，在200～400nm進(jìn)行紫外掃描，找到最大吸收波長(zhǎng)為278nm。

2.1.3標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)制備 分別量取0.25、0.5、0.75、1、1.25、1.5mL樣品溶液，95%乙醇定容到5mL，278nm下測(cè)定紫外吸光度。以吸光度對(duì)量取體積進(jìn)行回歸分析，得回歸方程：Y=0.5016X-0.0167(r=0.9993)。

2.2方法學(xué)考察

2.2.1精密度試驗(yàn) 精密量取0.5mL樣品溶液于5mL容量瓶中，95%乙醇定容至刻度，278nm下重復(fù)測(cè)定吸光度值6次，RSD為0.19%，表明儀器精密度良好。

2.2.2穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密量取0.5mL樣品溶液于5mL容量瓶中，95%乙醇定容至刻度，278nm下測(cè)定吸光度，分別于0、2、4、8、12、24h測(cè)定吸光度值。RSD為0.59%，表明樣品溶液在24h內(nèi)穩(wěn)定。

2.2.3重復(fù)性試驗(yàn) 精密量取0.5mL樣品溶液于5mL容量瓶中，95%乙醇定容至刻度，278nm下測(cè)定吸光度值。重復(fù)上述操作6次，RSD為1.94%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.2.4加樣回收率試驗(yàn) 精密量取0.5mL已知吸光度的樣品溶液6份，加于5mL容量瓶中，分別加入一定體積的柴胡揮發(fā)油精油(乙醚萃取揮發(fā)油水溶液，并回收乙醚制得)，95%乙醇定容至刻度，278nm下測(cè)定吸光度值。平均加樣回收率為98.64%，RSD為2.13%。

2.3大孔樹(shù)脂富集柴胡揮發(fā)油工藝

2.3.1大孔樹(shù)脂的預(yù)處理及裝柱95%乙醇浸泡樹(shù)脂24h，漂去上層漂浮的細(xì)小顆粒。采用濕法裝柱，用95%乙醇洗脫，不時(shí)檢測(cè)流出的乙醇，直到流出的乙醇與水混合無(wú)白色渾濁(乙醇∶水=1∶5)，再用蒸餾水洗至無(wú)醇味，備用[4-5]。

2.3.2樹(shù)脂型號(hào)的篩選 靜態(tài)吸附能力考察：分別取已處理好的D-101、HPD-100、AB-8、X-5、SP825、DA-201、DM-301大孔樹(shù)脂各1g，置于250mL具塞錐形瓶中，各加入150mL樣品溶液，室溫下靜置24h，測(cè)定樣品溶液中剩余柴胡揮發(fā)油的吸光度，計(jì)算不同型號(hào)樹(shù)脂的靜態(tài)吸附率。

靜態(tài)解吸能力考察：將上述吸附飽和的樹(shù)脂進(jìn)行抽濾，抽干后置于250mL具塞錐形瓶中，加入95%的乙醇150mL，室溫下靜置12h，測(cè)定解吸液中柴胡揮發(fā)油的吸光度，計(jì)算不同型號(hào)樹(shù)脂的靜態(tài)解吸率。結(jié)果表明，X-5大孔樹(shù)脂的吸附和解吸性能相對(duì)較好。靜態(tài)吸附和解吸性能見(jiàn)表1。

靜態(tài)吸附率=(吸附前樣品液吸光度-吸附后樣品液吸光度)/吸附前樣品液吸光度×100%

靜態(tài)解吸率=解吸液吸光度/(吸附前樣品液吸光度-吸附后樣品液吸光度)×100%

表1 7種大孔樹(shù)脂對(duì)柴胡揮發(fā)油吸附和解吸性能比較

2.3.3 X-5大孔樹(shù)脂動(dòng)態(tài)吸附和解吸性能測(cè)定 最佳上樣量的確定：取1根樹(shù)脂柱，加入5 mL的已處理好的X-5樹(shù)脂，加入200 mL樣品液進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附，收集流出液，每10 mL為一份，并檢測(cè)揮發(fā)油的吸光度。以流出液吸光度達(dá)到樣品液吸光度的10%為泄漏點(diǎn)，當(dāng)上樣第18份時(shí)開(kāi)始泄露，所以選定最佳上樣量為170 mL。

上樣液流速考察：取5根樹(shù)脂柱，分別加入5 mL已處理好的X-5樹(shù)脂，各加入170 mL的樣品液，分別按上樣流速2、3、4、5、6 BV·h-1進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附[6]。上樣后，依次用30 mL的95%乙醇解吸，收集乙醇解吸液，測(cè)定解吸液中揮發(fā)油的吸光度。結(jié)果表明，隨著上樣流速加快，柴胡揮發(fā)油泄漏增多，結(jié)合生產(chǎn)效率，確定上樣流速為4 BV·h-1。

樹(shù)脂徑高比考察：取4根樹(shù)脂柱，分別加入5 mL已處理好的X-5樹(shù)脂，各加入170 mL樣品液，上樣流速為4 BV·h-1，分別按樹(shù)脂徑高比1∶3、1∶5、1∶7、1∶9進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附。上樣后，依次用30 mL的95%乙醇解吸，收集乙醇解吸液，測(cè)定解吸液中揮發(fā)油的吸光度。結(jié)果表明，當(dāng)樹(shù)脂徑高比為1∶5時(shí)，富集效果最好。

解吸液用量考察：取1根樹(shù)脂柱，加入5 mL的已處理好的X-5樹(shù)脂，加入170 mL樣品液，95%乙醇進(jìn)行解吸，每2 mL為一份，測(cè)定揮發(fā)油的吸光度，計(jì)算95%乙醇的用量。當(dāng)收集到第8份時(shí)，解吸基本完全，所以95%乙醇用量為16 mL。

2.3.4 驗(yàn)證試驗(yàn) 按照上述優(yōu)選的工藝條件進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，柴胡揮發(fā)油轉(zhuǎn)移率分別為94.23%、95.33%、93.86%，RSD值為0.81%，結(jié)果證明X-5大孔樹(shù)脂富集柴胡揮發(fā)油的工藝合理、可行、穩(wěn)定。

2.4GC-MS比較富集前后揮發(fā)油化學(xué)成分和相對(duì)含量的變化

2.4.1供試液的制備 稱(chēng)取柴胡100g，按照2.1.1項(xiàng)的制備方法收集蒸餾液200mL。蒸餾液均分兩份，一份蒸餾液用乙醚萃取，萃取液用無(wú)水硫酸鈉脫水，濾過(guò)，得供試液1[7-8]；另一份蒸餾液用X-5大孔樹(shù)脂以?xún)?yōu)選的工藝進(jìn)行富集，收集95%乙醇解吸液，無(wú)水硫酸鈉脫水，濾過(guò)，得供試液2。取供試液1、2各5mL至棕色容量瓶中，分別用相應(yīng)溶劑定容至刻度，0.2μL濾膜過(guò)濾后供GC-MS備用。

2.4.2GC條件 進(jìn)樣量為1μL；采用HP-5毛細(xì)管色譜柱(0.25mm×30m，0.25μm)；以He為載氣；流速為1mL·min-1；分流比為20∶1；進(jìn)樣口溫度為260℃；柱升溫程序：初溫為40℃，保持6min，以10℃·min-1升溫至240℃，保持15min，總分析時(shí)間為40min。

2.4.3MS條件 EI離子源；電子能量為70ev；離子源溫度為230℃；連接器溫度為280℃；溶劑延遲5min；質(zhì)量掃描范圍m/z33～550；電子倍增器電壓為1435v。

2.4.4分析結(jié)果 柴胡揮發(fā)油GC-MS分析結(jié)果見(jiàn)圖1、表2。柴胡揮發(fā)油經(jīng)X-5大孔樹(shù)脂富集后GC-MS分析結(jié)果見(jiàn)圖2、表3。結(jié)果表明，柴胡揮發(fā)油成分主要是己醛、正己醇、庚醛、反-2辛烯醛、右旋樟腦和反-反-2，4-癸二烯醛等；經(jīng)過(guò)X-5大孔樹(shù)脂富集后，柴胡揮發(fā)油主要成分的種類(lèi)和相對(duì)含量基本一致。

圖1 柴胡揮發(fā)油GC-MS分析結(jié)果

圖2 柴胡揮發(fā)油經(jīng)X-5大孔樹(shù)脂富集后GC-MS分析結(jié)果

出峰時(shí)間/min分子式成分相對(duì)含量(%)5.298C6H12O己醛29.4957.032C6H14O正己醇7.9477.721C7H14O庚醛13.3649.433C8H16O2辛酸2.87410.812C8H14O反-2辛烯醛1.48112.314C10H16O右旋樟腦3.56214.824C10H16O反-反-2,4-癸二烯醛2.4417.421C10H24O2-6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚4.341

表3 柴胡揮發(fā)油經(jīng)X-5大孔樹(shù)脂富集后成分的GC-MS分析結(jié)果

3 討論

由于柴胡揮發(fā)油的含量很低且揮發(fā)強(qiáng)，在制備揮發(fā)油精油的過(guò)程中也會(huì)損失部分揮發(fā)油。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，紫外吸光度值可以反映柴胡揮發(fā)性成分量的高低，并且方法穩(wěn)定性、精密度較好[9]，故選用吸光度值來(lái)作為本試驗(yàn)的檢測(cè)指標(biāo)。

采用水蒸氣蒸餾法提取柴胡時(shí)，得到的成分除己醛、正己醇、庚醛等揮發(fā)油類(lèi)，尚含有部分烷烴類(lèi)化合物及含氮化合物(如喹啉、二苯胺)。

柴胡揮發(fā)油蒸餾液無(wú)法進(jìn)行加熱濃縮，無(wú)法考察樣品液濃度對(duì)富集工藝的影響。蒸餾液濃度較低會(huì)使吸附時(shí)間增加，在實(shí)際生產(chǎn)中可適當(dāng)增加樹(shù)脂的用量，從而提高生產(chǎn)效率。

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EnrichmentofEssentialOilfromBupleurumchinesewithMacroporousResin

WANGPeng，LILingjun*，SONGJizheng

(ShandongUniversityofTraditionalChineseMedicine,Jinan250355,China)

Objective：To optimize the process for the enrichment of essential oil fromBupleurumchinesewith macroporous resin.Methods：The sample amount，sample flow rate，diameter height ratio and amount of desorption liquid were studied through dynamic test with the absorbency as an index.Results：The optimum process：X-5macroporous resin，sample amount34BV，sample flow rate4BV·h-1，diameter height ratio1∶5，amount of desorption liquid3BV.Conclusion：After enrichment through X-5macroporous resin，the concentration of essential oil fromB.chineseincreased11times，main component type and relative content are approximately consistent.Using this method can better enrich essential oil fromB.chinese.

Essential oil fromBupleurumchinese；absorbency；enrichment；X-5macroporous resin；GC-MS

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.1.017

2015-08-10)

*

李凌軍，副教授，研究方向：中藥新制劑、新技術(shù)研究；E-mail：lljun66@163.com