小茴香有效成分提取方法的研究進展

陳石梅，黃鎖義

1. 右江民族醫學院基礎醫學院（百色 533000）；2. 右江民族醫學院藥學院（百色 533000）；3. 右江民族醫學院廣西高校右江流域特色民族藥研究重點實驗室（百色 533000）

小茴香為傘形科植物茴香（Foeniculum vulgare Mill.）的干燥成熟果實。小茴香分布廣泛，是一種多用途芳香植物，其葉和種子均有特殊香味，嫩葉通常作為蔬菜食用，種子味辛，性溫，具有散寒止痛、理氣和胃的功能[1]。小茴香作為一種重要的食藥兩用材料，在食品和生物制藥等方面具有廣闊的應用前景。隨著近年來對小茴香研究的不斷深入，提取技術得到一定發展，通過對近年來小茴香的各種提取技術進行總結和闡述，旨在為小茴香研究與應用提供參考。

1 小茴香的化學成分

據研究證實，小茴香藥材中的有效成分主要有脂肪油、揮發油（反式茴香腦占65%～78%）、甾醇及糖苷、氨基酸等，以及三萜、鞣質、黃酮、強心苷、生物堿、皂苷、香豆素、揮發性堿、蒽醌、有機酸等多種類型化合物[2]。目前，對小茴香精油、揮發性成分、黃酮等研究較為深入。

2 有效成分提取

2.1 小茴香精油

經研究發現[3]，茴香精油含有檸檬烯、反式-茴香腦、α-蒎烯等，反式-茴香腦為果實精油揮發性成分主要特征成分，茴香根精油中含有蒔蘿芹菜腦等。茴香精油的用途主要用于提取茴香腦，配制食品、藥品和飲料的增香劑和調味劑，具有保護肝腎損傷的作用、抗真菌作用、細胞毒性作用等[4-6]。常見的提取方法主要有微波萃取法、水蒸氣蒸餾法、超臨界CO2萃取法、同時萃取法等。

周利劍等[7]運用同時蒸餾萃取法、超臨界CO2萃取法和微波萃取法這3種提取方法對茴香精油的提取進行比較，以同時蒸餾萃取法精油得率最高，如果能將同時蒸餾萃取法和微波萃取法聯合利用，將會在很大程度上縮短提取時間和減少費用。為了避免使用有毒的有機溶劑，減少試驗操作的復雜性，改進小茴香油提取試驗，正交優選并制定標準化方案，陳金蘭等[8]用揮發油測定法提取小茴香油，以香油得率為評價標準，應用L9(34)正交試驗直觀分析并篩選驗證最佳提取方法。蔡麗華等[9]應用索氏提取法，以精油提取率為指標，對提取到的小茴香精油進行L9(34)正交試驗、方差分析，結果表明，反式茴香腦在小茴香精油中相對含量最高，占總含量的30.35%。在國外，對于小茴香的研究也主要集中于小茴香精油，在比較二氧化碳超臨界流體萃取（SFE）、微波輔助萃取（MAE）和水蒸餾（HD）這3種不同的提取方法提取茴香精油時，發現微波輔助萃取（MAE）和二氧化碳超臨界流體萃取（SFE）不僅能節省時間、減少試劑的使用，還能提高茴香精油的提取效率[10]。另外有研究發現茴香精油的成分含量受蒸餾時間影響，時間越長，所提取到的含量越低[11]。B?jan等[12]通過水蒸氣蒸餾從茴香干果中獲得精油，發現其主要成分為反式茴香腦。

2.2 小茴香揮發性成分

小茴香揮發油成分中主要含有反式茴香腦、檸檬烯、月桂烯、茴香酮等，主要應用于抗菌、抗氧化、提高免疫和抗腫瘤[13-15]。傳統的提取方法主要是水蒸氣蒸餾法、超臨界CO2流體萃取法、溶劑浸提法、固相萃取法等。

于翠等[16]研究利用新型的超聲霧化-固相萃取法對小茴香揮發油進行萃取，該方法所用的試劑量和萃取時間比傳統方法要少。固相微萃取法作為近年來提取小茴香揮發油的主流方法，李明明等[17]采用固相微萃取方法萃取小茴香莖中的揮發性成分，聯合使用氣相色譜-質譜對揮發性成分進行分離和鑒定，結果測得小茴香揮發性成分以反式茴香腦為主，其次是檸檬烯，這種方法具有操作時間短、樣品少、無需萃取溶劑、對被測樣品選擇性高的優點。鄭甜田等[18]也選用固相微萃取法萃取，氣相色譜-質譜聯用對小茴香果實中揮發油進行成分分析，結果表明小茴香的主要成分是反式茴香腦、胡椒酚甲醚、4-甲氧基-苯甲醛。為研究不同產地小茴香根揮發油的成分含量是否存在差異，宋鳳鳳等[19]采用水蒸氣蒸餾法提取，運用氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS）進行化學成分分析，結果表明不同產地的小茴香根揮發油在成分上和含量上均存在差異。為提高提取效率，Piras等[20]采用超臨界流體萃取（SFE）和水蒸氣蒸餾（HD）提取小茴香揮發性成分，Topal等[21]采用超臨界二氧化碳（SCCO2）萃取和水蒸氣蒸餾法提取小茴香揮發油。白雪等[22]對藏茴香萃取物的化學成分進行分離時，發現采用超臨界CO2萃取技術對于連續化生產較困難。Coelho等[23]發現在提取小茴香過程中，與水蒸氣蒸餾（HD）相比，超臨界流體萃取（SFE）在298～353 K和30.0 MPa壓力范圍內可達到最佳提取和分餾條件。為了快速、環保并具有高的富集效率，Yu等[24]利用自制的萃取柱，結合液相微萃取技術，對小茴香的活性成分進行超聲霧化萃取。

2.3 小茴香黃酮

黃酮類化合物的發現歷史悠久，具有顯著抗氧化性能[25-26]。賈貴華等[25]將超聲波技術和雙水相體系萃取技術綜合應用于提取茴香莖中總黃酮，發現影響黃酮提取的主要因素是提取液濃度、提取時間、料液比。該方法提取比較充分、提取時間較短、所用試劑量少，是一種較好的提取方法。李蜀眉等[26]通過正交試驗得出小茴香黃酮類化合物的最佳提取條件：提取劑采用95%乙醇（體積分數）、料液比1∶15（g/mL）、提取溫度40 ℃。劉紅等[27]選用響應曲面法優化微波提取小茴香總黃酮，得到提取最佳工藝條件，該方法與微波提取法相比，提取效率更高。

2.4 小茴香生物堿

生物堿一般是指存在于植物中的堿性含氮化合物，由于生物堿分布很廣，其存在于雙子葉植物的豆料、茄科、放己科、夾竹桃科、罌粟科和毛莨科等科屬，其具有抗癌、抗腫瘤、抗炎、抗病毒等作用[28-29]。目前對于生物堿的提取方法研究頗少，只看到古力伯斯坦·艾達爾等[30]采用高效液相色譜法，測得小茴香中生物堿含量為2.9%。

2.5 甾醇及糖苷

小茴香果實中含有植物甾醇基-β-呋喃果糖苷、Δ7-豆甾烯醇、豆甾醇、甾醇及菜油甾醇，其用途主要是抑制腫瘤作用、預防心血管疾病及促進新陳代謝等[31-32]。小茴香莖葉中也含有苷類、酚類等化合物。對于甾醇和糖苷的提取，主要采用的方法是溶劑提取法，該方法相對簡單，易操作，但是所用試劑具有一定危險性，使用時應注意。武拉斌等[33]采用70%乙醇回流提取，再經反復硅膠柱層析洗脫，從茴香干燥根得到化合物，經分析鑒定化合物中含有β-谷甾醇。林健博等[34]參照該方法提取出β-谷甾醇。張嫩玲等[35]采用90%乙醇回流提取得到粗提取物，采用硅膠層析法分離得到不同化合物，經MS和NMR等方法鑒定為亞油酸蔗糖苷、β-谷甾醇、豆甾醇-β-D-吡喃葡萄糖苷等。

2.6 小茴香醛

茴香醛主要是由茴香腦經氧化而得，可用于合成香料，也具有一定的抗菌作用[36]。Valente等[37]采用鹽析輔助液-液萃取（SALLE）技術，與高效液相色譜-紫外-質譜/質譜和氣相色譜-質譜聯用，從小茴香中鑒別出雌二醇、茴香醛、茴香腦等。該方法簡單，功能多樣，應用廣泛。

2.7 無機元素

常見多種金屬元素具有一定抗癌作用[38]。運用不同炮制方法處理過的小茴香，其元素的含量也會發生相應的改變，常見提取方法為微波消解法，該方法簡單、快速。孫亮等[38]采用微波消解法對小茴香進行消解，得到無機元素，利用電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS法）檢測金屬元素，發現小茴香中Na、Mg、Ca、Fe、Zn、Mn和Ba等金屬元素含量較高。在不同炮制方法下，其小茴香不同無機元素的含量也會有不同的變化[39]。陳燕芹等[40]采用微波消解法對小茴香樣品進行處理，經鑒定K、Ca、Mg、P在小茴香中含量較高。李利華[41]對小茴香采用微波消解法提取無機元素，結果發現小茴香中富含對人體有益的無機元素，如Ca、Mg、Fe、Zn、Mn和Cu等。

2.8 其他

氨基酸作為構成動物營養所需蛋白質的基本物質，在人體中發揮著重要的作用。張飛[42]在液固比25∶1（mL/g）、萃取時間45 min、萃取溫度60 ℃的亞臨界丁烷萃取條件下，得到小茴香油樹脂，經鑒定其含有17種氨基酸，其中人體必須氨基酸有7種。為快速有效提取香料中的揮發性成分，王璐[43]研究一種新型提取方法，即超聲霧化提取法，該方法也應用于提取茴香中的反式茴香醚。茴香籽在商業中可作為一種茶，為了測定不同商業茴香籽茶中草蒿腦的含量，Basaglia等[44]采用頂空固相微萃取（HS-SPME）結合氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS）測定，結果發現該方法具有較高的靈敏度，準確性和精密度。

3 結語與展望

針對對小茴香提取方法的研究，總結歸納為：傳統的溶劑浸提法提取率低、耗時長，而鹽析輔助液-液萃取（SALLE）技術具有顯著的優勢，具有提取率高、溶劑用量少和功能多樣的特點。另外，將2種或2種以上的提取方法聯合應用，其提取效果要優于傳統提取方法。同時應用超臨界CO2技術等高新技術不僅使小茴香得到高效綜合利用，其經濟附加值也可大幅度提高，具有巨大的經濟和社會效益。

小茴香應用廣泛，主要體現在食品、醫學、農業和日用品等方面，前景巨大。中國的小茴香資源豐富，具有巨大的醫藥市場，隨著中國中藥材的國際化，中國藥材將會逐漸登上國際藥物市場。因此，對于小茴香的深入研究將會為抗菌、抗氧化、抗炎鎮痛、治療痛經、食品添加劑、保健藥品和保健食品等天然藥物分析提供新線索。進一步研究小茴香的藥用資源開發利用，具有廣闊前景。隨著天然產物開發的不斷興起，重視環保、追求食品安全的意識不斷加強，對于小茴香天然產物的開發利用將進一步加大。目前，對于小茴香有效成分的提取方法有很多，提取效率不高，如果能將傳統方法和現代新型的提取技術相結合，對小茴香提取分離技術進行更新，提高小茴香有效成分的提取含量和提取效率，會為小茴香的進一步開發利用提供理論基礎。