4种不同方法提取苍术挥发油的比较研究

张 翼，张 硕，谭永红，袁吕江，于波涛

苍术为菊科植物茅苍术或北苍术的干燥根茎，有燥湿健脾、祛风散寒、明目之功[1]，其挥发油具有解痉、镇痛、镇静、抗炎、抗病毒、抗缺氧等作用[2]。苍术挥发油多采用水蒸气蒸馏法提取，存在提取时间长、提取率低、得到的成分较少等缺点[3]。由于离子液体具有不易挥发、无色无嗅、不可燃等优点[4]；水在亚临界条件下具有与有机溶剂相似的性质[5]，故本研究采用水蒸气蒸馏法、直接蒸馏法、超声辅助离子液体提取法和亚临界水提取法提取苍术中挥发油，并对其成分进行气相-质谱法（GC-MS）分析，为选择苍术挥发油的最佳提取方法提供有利依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂 KQ-300DE超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；SS-325全自动高温灭菌锅（日本Tomy公司）；SF-TDL-5A台式低速离心机（上海菲恰尔分析仪器有限公司）；QY-YJ-20A前沿超低有机型超纯水机（重庆前沿水处理设备有限公司）；GCMS-QP2010 Ultra气相色谱质谱联用仪（日本岛津公司）等。

苍术[安徽省毫州市贡药饮品厂（生产许可证号：皖20100128），袁吕江教授鉴别，根状茎入药]；离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM]PF6(天津希恩思生化科技有限公司)；苍术成品挥发油(吉安市青原区东方天然香料油提炼厂)；石油醚为色谱纯；其余试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 材料制备 取苍术500 g，经蒸馏水清洗后常温下晾干，粉碎过200目筛得苍术粉末，备用。

1.2.2 水蒸气蒸馏法[2]取苍术粉末约50 g，精密称定，置于500ml圆底烧瓶中，加入适量温水浸湿，水蒸气蒸馏4 h，馏出液置于500ml容量瓶中静置，发现有固态油状物沉于底层；加入氯化钠粉末2 g助溶，水浴锅调温至50℃进行升温，使其挥发油浮于液面之上，吸出上层挥发油，称重并计算挥发油得率及外观评价。

1.2.3 直接蒸馏法 取苍术粉末约50 g，精密称定，置于250 ml三口圆底烧瓶中（中间口用于挥发性物质的收集，一口用磨口塞塞住，另一口配置普通滴液漏斗用于补充蒸馏水），加入适量温水润湿，蒸馏提取2 h，在三口烧瓶水面较低时补加蒸馏水。将馏出液置于250 ml容量瓶中静置，有油状物贴附于壁上，震荡仍未漂浮，则用水浴锅调温至50℃进行升温，使其浮于液面之上，吸出上层挥发油，称重并计算挥发油得率及外观评价。

1.2.4 超声辅助离子液体提取法[6]取苍术粉末约5 g，精密称定，置于100 ml具塞锥形瓶中，加入25 g离子液体[BMIM]PF6，超声（功率160W，频率50 kHz）2 次，每次提取 10min。合并提取液，3000 r/min离心5 min。取上清液倒于100 ml容量瓶中，加入适量蒸馏水并震荡，使得挥发油漂于水面之上，离子液体沉于水面之下。吸出上层挥发油，称重并计算挥发油得率及外观评价。

1.2.5 亚临界水提取法[7]取苍术粉末约50 g，精密称定，置于500ml锥形瓶中，加入200ml蒸馏水，震荡使所有苍术粉末均被水湿润，用四层纱布盖在瓶口，细绳扎紧，置于全自动高压灭菌锅中，温度为120℃，时间为15min，压强为120 kPa，提取2次。提取后向所得样品中加蒸馏水至近瓶口处，静置，封口保存。将亚临界水提取法所得的非固体部分吸出，3000 r/min离心5min，再将上清液转移至50 ml容量瓶中，静置，观察结果，称重并计算挥发油得率及外观评价。

1.2.6 GC-MS测定[1]将上述除亚临界水提取法之外所得的挥发油与苍术对照成品挥发油用0.22μm滤头过滤后，分别取100μl，各自加入100μl石油醚溶解，分别作为供试品溶液和对照品溶液进样。

气相色谱条件：Rtx-5牌毛细管色谱柱；载气：高纯度氮气，流速：1ml/min；进样口温度250℃；自动分流进样；色谱柱初始柱温为50℃，以4℃/min升温至200℃，维持15min，再以5℃/min升至250℃，维持5min。

质谱条件：EI离子源，电离能量70 eV，离子源温度230℃，接口温度：280℃，扫描质量范围35～350 M/Z6。

其他条件：溶剂切除时间2 min，开始时间2.5 min，结束时间67.5min。

2 结果

2.1 苍术挥发油提取率及外观 水蒸气蒸馏法提取的挥发油呈深棕黄色，粘稠不透明且具有一定香味，提取率为1.19%；直接蒸馏法提取的挥发油呈棕黄色，气味芳香，浮于水相表面，提取率为1.05%；超声辅助离子液体提取法提取的挥发油呈浅黄色，透明、流动性好且浮于液相表面，提取率为1.90%；亚临界水提取法提取的挥发油含量极少，提取率几乎为零。

2.2 GC-MS分析结果 按上述GC-MS分析条件，依据计算机质谱数据库检索和查阅有关质谱文献，对4种挥发油成分进行了鉴定，应用峰面积归一化法确定其相对含量，结果见表1。

从4种挥发油中共分离出46个峰，均在16～42 min内出峰，经检索鉴定确认了其中30种成分，所鉴定成分的峰面积占4种挥发油总流出峰面积的81%以上。其中从对照品挥发油中分离出18种化合物，鉴定出的峰的总面积占其全部峰面积的87.78%；从水蒸气蒸馏法所得挥发油中分离出19种化合物，鉴定出的峰的总面积占其全部峰面积的82.00%；从直接蒸馏法所得挥发油中分离出18种化合物，鉴定出的峰的总面积占其全部峰面积的83.50%；由超声辅助离子液体提取法所得挥发油中分离出18种化合物，鉴定出的峰的总面积占其全部峰面积的81.57%。

将4种挥发油出峰情况做对比（图1），对照品挥发油在30min前出峰较少，且已出各峰相对含量较低；而各提取挥发油在30 min前出峰较多，且含量均高于对照品挥发油；对照品挥发油分离出各成分的相对含量较为平均，而各提取挥发油各成分含量差异较大。

3 讨论

从本研究结果可知，超声辅助离子液体提取法提取率最高，水蒸气蒸馏法和直接蒸馏法次之，亚临界水提取法不适于苍术挥发油的提取。本研究鉴定出的30种化合物，多为萜烯类、酯类以及醇类，与文献报道的采用水蒸气蒸馏法提取的结果有明显的差异[8-11]，同时未见苍术酮及苍术素等常见成分，可能与苍术的产地、采收时间及提取方法不同等有着密切的关系。

表1 4种苍术挥发油的化学成分及相对含量

图1 4种苍术挥发油质谱图对比

综上所述，超声辅助离子液体法比水蒸气蒸馏法和直接蒸馏法更适于提取苍术挥发油，亚临界水提取法不适于提取苍术挥发油。本研究提取的苍术挥发油的主要化学成分与文献相比有显著差异，原因有待进一步探讨。

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[6] 姜国芳,谢宗波.1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐萃取香豆素[J].精细石油化工,2010,27（2）：28-31.

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