郭颯
(江西中醫(yī)藥大學,江西 南昌 330000 )
1.1 揮發(fā)油的概念。揮發(fā)油,又稱精油、香精油或芳香油,是植物體內的一類重要天然成分,揮發(fā)性強,可用SD法提取,不溶于水的化學成分總稱,其應用廣泛,化妝品、香水、香料等領域均有涉及。
1.2 揮發(fā)油的分布。揮發(fā)油分布廣泛,尤其以種子植物中居多。目前,據不完全統(tǒng)計,我國已現的含有此成分的植物以達3000余種,約60科之多[1]。揮發(fā)油大多數呈液態(tài),少數與糖結合以苷,如冬綠苷。此外,揮發(fā)油對于光線和空氣較為敏感,一般多放置于棕色瓶中,裝滿,密封,于陰涼處避光保存,以防止其變質,降低作為揮發(fā)油的品質。
1.3 揮發(fā)油的生理活性。通過查閱中醫(yī)論著可知可知,揮發(fā)油有解表、止痛等作用,故可用于治療表證及疼痛等病癥。通過了解現代醫(yī)學研究成果可知,揮發(fā)油亦有抗過敏、殺蟲[2]等生理活性。
1.4 揮發(fā)油的組成。揮發(fā)油組成較為復雜,一種揮發(fā)油的成分往往可達到幾十種,甚至上百種,如保加利亞玫瑰油中已檢出275種成分,構成揮發(fā)油的成分大體上可分為萜類化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物以及其它類[9],其中以萜類所占的比例最大,芳香類化合物次之。此外,常見的揮發(fā)油組分約可達30種之多。
1.5 揮發(fā)油的提取方法。提取一種成分時,方法選擇的恰當與否極為重要,應慎重,如對于新鮮原料中揮發(fā)油的提取可采用冷壓法,以獲得具有新鮮香味的揮發(fā)油,利用油脂吸附法的相似相溶原理提取較為貴重的揮發(fā)油,如玫瑰精油,工業(yè)上大規(guī)模生產時多采用SD法等。目前用于植物體揮發(fā)油成分提取技術的主要有以下幾種方法:
1.5.1 水蒸氣蒸餾法。水蒸氣蒸餾法(SD)是揮發(fā)油提取的的傳統(tǒng)方法[3,4]之一,同時也被譽為經典方法,SD法于2005年版ChP中可見。SD法操作過程包括粉碎、浸泡、通蒸氣等過程,利用揮發(fā)油與水不相溶的特性進行揮發(fā)油的提取。該法雖適合于工業(yè)大規(guī)模生產,但由于溫度較高,故而原料容易發(fā)生焦化,使得所得揮發(fā)油的品質降低,甚至成分發(fā)生變化而含有其他分解產物,故于生產高品質的揮發(fā)油方面有一定的局限性。
1.5.2 有機溶劑提取法。用該法提取益母草中的揮發(fā)油利用的是極性相似者相溶的特性,因揮發(fā)油極性低,故提取益母草中揮發(fā)油時多采用的是極性低的有機溶劑,如Et2O,石油醚等,隨后用EtOH對粗油進行純化,以得到較為純凈的揮發(fā)油。此法提取揮發(fā)油時,以低極性的有機溶劑作為提取溶劑,雖不會使目標產物的成分發(fā)生變化,但有機溶劑價格較為昂貴,且具有一定的毒性,于工業(yè)生產中成本較大,具有一定的局限性,故而現多用于試驗室研究[5]。
1.5.3 同時蒸餾-萃取法。同時蒸餾-萃取法同時蒸餾-萃取法(Simultaneous distillation and extraction,SDE),即將SD與溶劑萃取相結合,樣品與萃取溶劑同時加熱[6],濃縮效果顯著,實驗操作便捷,用量少且損耗低。秦軍等[7]從采用該法提取的花椒揮發(fā)油中鑒定出 56 種化學成分。
1.5.4 超臨界流體萃取法。超臨界流體萃取(Supercritical fluid extraction,SFE)是集提取分離于一體又基本不用有機溶劑的一種新型的提取技術。其利用超臨界流體如NO2、CO2等在臨界點附近溫度或壓力的微小變化會引起流體溶解能力產生較大變化而實現萃取分離的[8]。SFE法提取效率高,污染小,綠色,安全,該方法提取出的揮發(fā)油具有抗氧化、抗熱解、高品質等特點,但該方法操作技術要求高,成本較大,不適用于大規(guī)模的工業(yè)生產。
1.5.5 微波輻射法。微波輻射法,也稱微波輔照誘導萃取法(Microwave assisted extraction,MAE),是新型萃取技術,已應用于諸多領域,MAE法較傳統(tǒng)方法而言,降低了操作溫度、縮短了提取時間、提高了目標產物的得率。同時,不容易出現爆炸等危險事件,安全可靠,對于不耐熱類的物質尤宜。現今,國外已有采用MAE法提取薄荷天然香料的專利,同時,國內采用MAE法實現了對香葉天竺葵[10]、荊芥[11]等植物揮發(fā)油成分的提取。
1.5.6 超聲波輔助提取法。超聲提取法(Ultrasonic assisted extraction,UAE)是新興的一種用于揮發(fā)油提取的新型技術,其節(jié)省時間,操作簡單方便,無需加熱,屬物理粉碎過程現已廣泛應用于實驗室中諸多植物中揮發(fā)油的提取,鑒于該法于工業(yè)生產中具有一定的局限性,故而不適于大規(guī)模的工業(yè)生產過程。