微波提取法在经典名方经典正反交法中的应用

微波提取法在经典名方经典正反交法中的应用

丁香提取是从桃金娘科植物丁香提取的发芽物中提取的。其主要成分为丁香酚、乙酰基丁香酚、石竹烯等。具有抗菌、杀虫、抗癌、抗炎性等作用。传统的丁香精油提取方法主要有蒸馏(SDE)、有机溶剂提取等,存在提取温度过高、提取时间过长、能耗高等问题。微波萃取(microwaveassistedextraction,MAE)法具有穿透力较强、选择性好、加热效果显著等优点,在食品有效成分萃取领域得到广泛应用。目前,微波萃取应用于丁香精油的提取未见报道。本试验利用微波法从丁香花蕾中提取精油,计算精油得率,并采用气相色谱和质谱联用仪检测两种精油的组成成分,明确各精油中主要成分的含量,并与传统的水蒸气蒸馏法进行比较。1材料和方法1.1材料表面丁香:购于广州百佳超市。1.2仪器微波固液相合成/萃取仪:XH-200A,北京祥鹄科技发展有限公司;气-质联用仪:HP-6890/5973MSD,美国惠普公司;1.3方法1.3.1微波提取的丁香油1.3.2单因素试验与正交试验设计通过前期的单因素试验探讨了微波功率、压力、温度、料液比、微波时间、提取次数等因素对精油提取率的影响,进一步采用L16(45)的正交试验,对单因素试验筛选出的提取条件进行优化,研究精油提取率随着微波功率、料液比、微波时间、提取次数的变化。各因素与水平见表1。1.3.3制备丁香精油参照于泓鹏等的方法并修改,称取20g丁香粉末与200mL水装入烧瓶中,利用水蒸气蒸馏装置蒸馏3h,馏出液加入氯化钠至溶液饱和,再加入一定量的乙醚摇匀、静置,去掉水层,用无水硫酸钠吸收水分后过滤,将滤液中乙醚回收,得到丁香精油,计算精油提取率。1.3.4u3000eq1药物分区参照于泓鹏等的方法并修改,DB-5MS毛细管柱(30m×0.25mm);升高温度的程序:初温45℃→5℃/min→105℃(3min)→6℃/min→145℃(5min)→5℃/min→205℃(6min)→6℃/min→250℃(8min);分流比:50∶1;进样量为1μL;进样口温度:250℃;气化室温度:300℃;载气类型:氦气(纯度99.99%);离子源温度:230℃;离子源类型:EI;四极杆温度150℃;电子能量:70eV。1.3.6计算石油和天然气主要成分的得率2结果与讨论2.1丁香精油的提取由表2可知,料液比对丁香精油的提取率影响最大,而微波功率和提取次数影响较小。微波萃取丁香精油的最适的提取工艺是为AlB2C2D3,即微波功率300W、料液比1∶4(m∶V)、微波时间25s、提取次数4。利用正交试验获得的最优条件萃取丁香精油,结果精油的平均提取率达到20.65%,精油比重为1.071g/mL,精油呈褐色,有浓郁的丁香气味。2.2gc-ms检测丁香精油MAE法提取的丁香精油GC-MS检测的总离子流色谱(TIC)见图1。经GC-MS联用仪标准质谱数据库NIST的计算机检索,并参照文献,共鉴定出其中19种成分,并经面积归一化法确定其相对百分含量。同时,与SDE法得到的丁香精油做对照,进行GC-MS检测,TIC图见图2,两种精油中各组分相对含量见表3。由图1和表3可知,从MAE法提取的丁香精油中鉴定出的19种成分,占挥发油总质量的99.8%,其中质量分数在1%以上的组分有4种,分别是丁香酚63.75%、石竹烯20.46%、乙酰基丁香酚10.78%、α-律草烯3.41%。由图2和表3可知,从SDE法提取的丁香精油中鉴定出22种成分,占挥发油总质量的99.9%,其中质量分数在1%以上的组分有5种,分别是丁香酚71.56%、石竹烯13.96%、乙酰基丁香酚9.78%、α-律草烯1.86%、环氧石竹烯1.12%。2.3提取精油中的丁香酚含量SDE和MAE丁香油的得油率、主要成分的得率和精油的相对密度见表4。由表4可知,MAE法提取的丁香精油得率为20.65%,远远高于传统的SDE法的11.33%,MAE对丁香精油的提取效率较高。作为丁香精油主要活性成分的3种物质在两种精油中的得率不同,MAE法提取精油中丁香酚的得率为14.7%,稍低于SDE法提取精油(13.2%),这是由于SDE法对于分子量相对较小,沸点较低的化合物提取效率较高。另外,SDE提取时间长,温度较高,再加上系统是开放式的,精油中的有效成分容易受热分解或氧化破坏,其中乙酰基丁香酚在水环境中长时间加热容易分解而生成乙酸和丁香酚,因此,SDE法中的丁香酚含量较高。而MAE法精油中分子量相对较大的石竹烯和乙酰基丁香酚的得率分别为4.4%和2.2%,分别是SDE法提取的2.8和2倍。MAE法提取的丁香精油中色素和其他脂溶性物质较多,因此颜色较深,相对密度稍大于SDE的精油。3微波萃取法(1)微波法提取丁香精油的最佳工艺参数为微波功率300W、料液比1∶4(m∶V)、微波时间25s、提取次数4,在此条件下精油的提取率达到了20.65%;(2)微波提取精油的得率远远高于水蒸气蒸馏法,其有效成分中丁香酚的得率稍低于水蒸气蒸馏法,但石竹烯和乙酰基丁香酚的得率相对较高,并且提取时间大大缩短,因此,微波萃取是丁香精油较有效的提取方式。(3)微波提取的精油含有非挥发性成分和色素等杂质,黏度较高。如能结合分子蒸馏等分离技术对精油进行纯化,去除这些杂质,可以降低丁香精油黏度,提高其品质。目前,这方面的研究正在进行中。旋转蒸发器:RE-52AA,上海亚荣生化仪器厂。参照林梦南等的方法并修改,将丁香花蕾于40℃进行鼓风干燥14h,粉碎至40目。准确称取10g丁香粉末与无水乙醇一起装入烧瓶中