水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法在當歸揮發油提取中的應用

曲艷國，林麗峰，韓曉妮，邵 平，李題寶，王云秀

(本溪國家中成藥工程技術研究中心有限公司，遼寧本溪117004)

當歸Angelicasinensis(Oliv.)Diels為傘形科植物(Umbelliferae)當歸的干燥根，性甘、辛、溫，有補血活血、調經止痛、潤腸通便的功能，具有極高的藥用和保健價值。研究發現，當歸中含有黃酮、香豆素、揮發油、有機酸、多糖、氨基酸、微量元素及維生素等多種成分，雖然揮發油僅占當歸化學總成分0.62%左右[1]，但其豐富的化學成分和藥理作用，已在臨床上得到了廣泛的應用。目前，國家藥品標準的成方制劑中以當歸揮發油入藥的品種多達40余種[1]。當歸揮發油為當歸藥效的重要來源，而多種內酯類物質是當歸揮發油的主要有效成分，其中藁本內酯(Ligustilide)含量最高[2]。目前，水蒸氣蒸餾法是一種較為有效的提取中藥揮發油的方法[3]，該工藝具有工藝簡單、成本低、單次投入藥材量大等特點，但揮發油提取率相對較低[4]。超臨界萃取(SFE)技術提取率較高[5]，由于操作溫度低，系統密閉，可較好地保存有效成分不被破壞，不發生次生化，但系統需高壓操作，對儀器設備要求較高，故提取成本高，同時超臨界萃取得到的提取物與水蒸氣蒸餾得到的揮發油在成分種類和含量等方面存在差異[6]等因素均限制了中成藥生產過程中超臨界萃取揮發油技術的應用。因此在水蒸氣蒸餾法基礎上，結合其他工藝提高揮發油產率，將對中藥揮發油的生產工藝具有重要意義。

水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法提取當歸揮發油的方法思路來源于薄荷腦(液體狀態)可與揮發油任意混合的物理性質，以及比重大于1的揮發油，溶于一定量比重小于1的薄荷腦(液體狀態)后，混合油表現為輕油的特點，將液化后的薄荷腦加入揮發油提取器中，在揮發油提取器中形成上部為薄荷腦(液體狀態)、下部為水的揮發油萃取系統，用于彌補水蒸氣蒸餾法提取當歸揮發油過程中油水分離差[7]等缺點。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Agilent 1260高效液相色譜儀(Agilent安捷倫)；QUINTIX224-1CN萬分之一電子天平(塞多利斯)；XP56十萬分之一電子天平(梅特勒-托利多)；300L提取濃縮機組(浙江溫兄機械閥業有限公司)。

1.2 試藥

當歸藥材(安徽七方中藥飲片有限公司，批號180302)；藁本內脂對照品(中國食品藥品檢定研究院，批號111737-201102)；薄荷腦(安徽黃山天目有限公司，批號124022-100300)乙腈(天津市四友精細化學品有限公司，批號161214)；純凈水(杭州娃哈哈集團有限公司，批號201801124114sf)。

2 方法與結果

2.1 揮發油中藁本內酯含量測定[8]

2.1.1 色譜條件 色譜柱：Dikma Diamonsil C18(2)(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相：乙腈∶水(50∶50)；柱溫為25 ℃；進樣量：對照品2 μL，供試品10 μL，檢測波長350 nm。

2.1.2 藁本內酯對照品溶液的制備 精密稱取藁本內酯對照品適量，加甲醇制成每1 mL含7 mg的溶液，即得。

2.1.3 供試品溶液的制備 精密量取供試品1 mL，置10 mL容量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，濾過，取續濾液，即得。

2.1.4 對照品和供試品的色譜(見圖1)

A.對照品；B.供試品；1.藁本內酯

2.2 正交設計法考察水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法提取當歸揮發油的最佳工藝參數

2.2.1 水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法 根據水蒸氣蒸餾法和液液萃取原理，在水蒸氣蒸餾提取當歸揮發油過程中，在油水分離器中選用液化的薄荷腦作為萃取劑，對水蒸氣蒸餾過程形成的油水混合液進行不斷萃取，進而得到含有當歸揮發油和薄荷腦的混合揮發油。

(1)薄荷腦液化。將薄荷腦加入60 ℃的熱水中液化，并保持溫度，取300 mL的薄荷腦備用。

(2)提取過程。根據水蒸氣蒸餾法和液液萃取原理，將當歸藥材10 kg，放入多功能提取罐中，加入一定倍量的水提取揮發油，在水蒸氣蒸餾提取當歸揮發油過程中，在油水分離器加入液化的薄荷腦作為萃取劑，對水蒸氣蒸餾過程形成的油水混合液進行不斷萃取，進而得到當歸揮發油和薄荷腦的混合揮發油(提取過程注意油水分離器中的液體溫度保持在45 ℃以上，防止薄荷腦凝固，影響萃取效果)。

2.2.2 水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法提取當歸揮發油的正交試驗 根據有關資料和預實驗，以藁本內酯得率為指標，采取正交設計法，以加水量(A)、浸泡時間(B)、提取時間(C)為因素，采用L9(34)正交試驗對各參數進行考察。因素水平表，正交實驗表及方差分析結果見表1、表2、表3。

表1 揮發油提取因素水平

表2 揮發油提取正交實驗安排及結果

表3 以藁本內酯得率為指標的方差分析

由表2正交實驗結果直觀分析：影響揮發油提取的因素中，重要性依次為C>A>B。A因素中A3>A2>A1；B因素中B3>B1>B2；C因素中C3>C2>C1；由表3方差分析結果表明：C因素對提取效果有極顯著性影響，A因素對提取效果有顯著性影響，而B因素對提取效果無顯著性影響。因此，確定最佳提取條件為A3B1C3，即藥材加8倍量的水，浸泡12 h，蒸餾提取16 h。

2.2.3 驗證試驗 按上述最佳工藝A3B1C3，稱取3份各10 kg的當歸，加8倍量水，浸泡12 h，水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法提取當歸揮發油16 h，收取揮發油的情況。見表4。

表4 揮發油提取結果

結果揮發油平均收得量為(355±5) mL，藁本內酯平均得率為(5.4±1)‰，表明優化的揮發油提取工藝重現性良好。

3 討論

中藥是我國民族工業的瑰寶，是構成醫藥工業可持續發展戰略框架結構的重要組成部分。中藥揮發油的提取作為保證中藥安全有效的重要環節，直接關系到含有揮發油中藥材的利用率，因此，研究并優化中藥揮發油提取工藝對于實現中藥現代化無疑是非常重要的。采用先進合理的提取揮發油工藝不僅可以提高揮發油的得率，同時也更有助于提高含有揮發油中藥產品的安全性和質量控制。本實驗通過正交設計對當歸揮發油的提取工藝顯示，水蒸氣蒸餾-薄荷腦萃取法，為含有當歸揮發油的外用中藥(同時制劑輔料中含有薄荷腦)的揮發油提取提供了參考依據。