蛤蔞葉揮發油的提取工藝和成分分析

黃丹思 ，徐 飛，龐藝萌 ，鐘賽意，2，陳建平 ，2

（1.廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江 524088；2.廣東省亞熱帶果蔬加工現代農業科技創新中心，廣東湛江 524088）

蛤蔞（Piper sarmentosum Roxb.）又名假蒟、假蔞、山蔞、巴巖香等，是胡椒科胡椒屬植物[1]。它主要分布于我國福建、廣東、海南、香港、臺灣、廣西、云南南部和西藏等省區[2-3]。作為一種傳統的中藥，蛤蔞具有廣泛的藥理活性，目前已發現蛤蔞具有鎮痛、抗病毒、抑制真菌、抗腫瘤、抗氧化、抗炎等作用[4]。蛤蔞富含酸類、醚類、醇類和萜烯類等多種活性物質[5]。因此，研究蛤蔞的藥用價值對人類健康具有重要意義，近年來從蛤蔞中提取精油并分析其成分已經成為國內外學者研究的熱點[6]。王道平等人[7]采用頂空固相微萃取-氣質聯用法分析新鮮假蒟藥揮發性化學成分，結果顯示含有烯烴類（72.5%）、醇類（6.1%）、醛酮類（3.5%）、雜環化合物（2.9%）、酯類（3.4%）、有機酸（0.1%） 等6類成分，其中單萜類成分β-月桂烯含量高達34.4%。宋艷平等人[8]采用常規水蒸氣蒸餾法提取出假蒟精油，經氣相色譜-質譜聯機分析，鑒定出67種化合物，主要是2,4,5-三甲氧基-1-丙烯基苯（23.20%），順-石竹烯（13.33%），1,2-二甲氧基4-（1-丙烯基） 苯（12.63%），細辛腦（9.94%），4-甲氧基-6-（2-丙烯基） -1,3-苯并二惡茂（5.71%），δ-杜松烯（3.03%） 等。而目前對蛤蔞中揮發油的提純工藝卻未見報道。目前，揮發油的提取方法有水蒸氣提取法、超聲波輔助提取法、有機溶劑提取法、超臨界流體提取法等[9]，與其他提取方法相比，水蒸氣蒸餾法設備成本低、操作簡單、條件簡單且無污染(無溶劑殘留)，很多精油的提取都采用此方法[10-11]。因此，在單因素試驗基礎上進行正交試驗，采用水蒸氣蒸餾法提取蛤蔞中揮發油，通過氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS） 分析鑒定蛤蔞揮發油的化學成分，為蛤蔞中揮發油的綜合利用及其藥用資源的研究開發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蛤蔞新鮮葉，采自廣東省湛江市湖光巖野地生長的植株；無水硫酸鈉（色譜純），天津市科密歐化學試劑開發中心提供。

1.2 儀器與設備

W120型島津托盤電子天平，東莞儀科實驗室技術有限公司產品；DRT-SX-型調溫電熱套，鄭州長城科工貿有限公司產品；KQ-500DB型超聲波清洗機，昆山市超聲儀器有限公司產品；DHG-9030型鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司產品；Trace DSQ型氣質聯用儀，美國熱電公司產品。

1.3 蛤蔞葉揮發油的提取方法

將新鮮的蛤蔞葉清洗、曬干、粉碎后，過80目篩制成蛤蔞葉粉。取20 g蛤蔞葉粉，參照《中國藥典》 （2010年版） 附錄XD的水蒸氣蒸餾法提取揮發油[12]。收集的揮發油用少許乙醚分數次萃取，用無水硫酸鈉進行干燥，低溫揮去乙醚，稱量揮發油的質量，根據公式（1）計算蛤蔞葉揮發油得率。

式中：W1——蛤蔞葉揮發油質量，g；

W0——蛤蔞葉粉質量，g。

1.4 正交設計試驗優化蛤蔞葉揮發油的提取工藝

在單因素試驗基礎上，以蛤蔞葉揮發油得率為考查指標，選取料液比（A）、浸泡時間（B）、提取時間（C），每個試驗因素分3個水平，設計L9（34）正交試驗。

正交試驗因素與水平設計見表1。

1.5 蛤蔞葉揮發油的GC-MS分析

1.5.1 色譜條件

色譜柱：TG-5MS彈性石英毛細柱管（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：初始溫度50℃，以4℃/min的速度升溫至100℃，保持2 min；再以8℃/min的速度升溫至250℃，保持3 min；再以5℃/min的速度升溫至260℃，保持3 min；接著以10℃/min的速度升溫至280℃，保持1 min。進樣量1.0 μL，采用不分流的方式進樣，進樣口溫度50℃；檢測溫度280℃；載氣為氮氣，過柱載氣恒流速為0.8 mL/min。1.5.2 質譜條件

表1 正交試驗因素與水平設計

電子轟擊（EI） 離子源；電子能量70 eV；傳輸線溫度275℃；離子源溫度230℃；發射電流34.6 VA，電子倍增器電壓1 392 V；掃描質量范圍50～500 m/z。

2 結果與討論

2.1 蛤蔞葉揮發油最佳提取工藝條件的確定

蛤蔞葉中揮發油得率正交設計結果見表2，蛤蔞葉中揮發油得率方差分析見表3。

表2 蛤蔞葉中揮發油得率正交設計結果

表3 蛤蔞葉中揮發油得率方差分析

由表3分析結果可知，料液比、浸泡時間、提取時間對蛤蔞葉揮發油得率差異不顯著。根據表2中的R值可知，影響蛤蔞葉揮發油提取得率各因素主次關系為提取時間＞料液比＞浸泡時間，因此綜合上述分析結果，得出蛤蔞葉揮發油最優提取工藝參數為A2B2C3，即料液比1∶15（g∶mL），浸泡時間3 h，提取時間7 h。在此提取條件下蛤蔞葉精油的提取率為0.340%。

2.2 蛤蔞葉揮發油的成分分析

根據最佳提取工藝，采用水蒸氣蒸餾法提取蛤蔞新鮮葉中的揮發油，利用GC-MS分析揮發油的組成，獲得譜圖。色譜分離后，質譜裂解得到每個色譜峰的質譜圖，查閱有關質譜圖，共獲得22種化合物，通過峰面積歸一化法計算求出各化合物的峰面積相對含量。

蛤蔞葉揮發油的GC-MS圖譜見圖1，GC-MS鑒定蛤蔞葉揮發油中的化學成分見表4。

圖1 蛤蔞葉揮發油的GC-MS圖譜

通過GC-MS分析表明，水蒸氣蒸餾法所得的蛤蔞葉揮發油可分離出22個峰，標準譜圖和質譜的裂解規律分析經計算機檢索的組分質譜圖，鑒定出17種成分，占揮發油相對含量的97.69%（以峰面積計）。已鑒定的化合物主要包括醚（44.63%）、烯烴（30.75%）、酯類（13.9%）、醇（6.67%） 等4類化合物。其中相對含量大于10%的化合物有3種，大于2%的有7種。醚和烯烴物質為揮發油中主要化合物，相對含量分別占44.63%和30.75%。由圖1和表1可知，β-細辛腦（29.7%）、石竹烯（25.32%）、乙醇過氧酸，氰基環己基苯基薄荷酯（13.90%）、肉豆蔻醚（7.62%）、甲基丁香酚（6.39%）為蛤蔞葉中揮發油的5種主要化合物。在上述化合物中，文獻報道石竹烯具有抗菌作用、抗炎作用、驅蚊蟲作用、抗焦慮和抗抑郁活性；肉豆寇醚具有抗炎、增強5-羥色胺、抑制單胺氧化酶等作用，這些具有生物活性的揮發油成分的存在于蛤蔞葉中，為蛤蔞葉的綜合開發利用提供了有利的科學證據。

表4 GC-MS鑒定蛤蔞葉揮發油中的化學成分

3 結論

采用水蒸氣蒸餾法提取蛤蔞葉揮發油，在單因素基礎上，運用L9（34）正交試驗設計優化揮發油提取工藝，并采用GC-MS分析揮發油的組成成分，得到的結論如下：

（1）采用水蒸氣蒸餾法提取蛤蔞葉揮發油，最佳提取工藝參數為料液比1∶15（g∶mL），浸泡時間3 h，提取時間7 h，在此提取條件下蛤蔞葉精油的提取率為0.340%。

（2） 經GC-MS測定，β-細辛腦（29.7%）、石竹烯 （25.32%）、Ethaneperoxoic acid，Cyanocyclohexylphenyl methyl ester（13.90%）、肉豆蔻醚（7.62%）和甲基丁香酚（6.39%） 是蛤蔞葉揮發油中主要的5種成分。