新疆栽培薰衣草挥发油的提取工艺研究
2012-11-20庄鲁江赵玉民孙利民
庄鲁江 赵玉民 孙利民
1.新疆维吾尔自治区人民医院药学部,新疆 乌鲁木齐 830000;2.新疆乌鲁木齐市第一人民医院药剂科,新疆 乌鲁木齐 830002;3.新疆医科大学研究生学院研工部,新疆 乌鲁木齐 830011
新疆栽培薰衣草挥发油的提取工艺研究
庄鲁江1赵玉民2孙利民3
1.新疆维吾尔自治区人民医院药学部,新疆 乌鲁木齐 830000;2.新疆乌鲁木齐市第一人民医院药剂科,新疆 乌鲁木齐 830002;3.新疆医科大学研究生学院研工部,新疆 乌鲁木齐 830011
目的:对人工栽培薰衣草挥发油的提取工艺进行初步研究,并对挥发油含量进行测定。方法:以新疆人工栽培薰衣草为原料,利用水蒸气蒸馏法,考察料液比、提取时间和浸泡时间三个因素对挥发油提取率的影响,并在单因素的基础上进行正交实验。结果:获得新疆人工栽培薰衣草挥发油的最佳提取工艺条件:料液比1∶15,提取时间8h,浸泡时间1.5h时最经济,提取率最高。结论:此提取方法安全、简便、准确,为有效地提取新疆人工栽培薰衣草挥发油提供参考和可靠的提取工艺条件。
新疆人工栽培薰衣草;挥发油;提取工艺
薰衣草 (Lavandula pedunculata),唇型科薰衣草属多年生植物,主要产于法国,前苏联、意大利、英国、澳大利亚、保加利亚等国均有栽培[1]。我国新疆、陕西等地也开始种植[2]。薰衣草叶茎花全株浓香,香味浓郁而柔和,无刺激感、无毒副作用,被广泛应用于医药、薰茶、化妆、洗涤、食品等行业[3-4]。据文献[5-7]薰衣草挥发油化学成分的GC-MS分析报道,薰衣草精油的主要化学成分为芳樟醇,乙酸芳樟酯,4-松油醇,乙酸薰衣草酯等。虽然对薰衣草挥发油的成分研究较多[8-13],但针对新疆人工栽培薰衣草挥发油的研究甚少。
本研究以新疆薰衣草作为研究对象,探索薰衣草挥发油的最佳提取工艺,研究不同因素变化对挥发油提取率的影响,为优化薰衣草精油的提取工艺做进一步的研究,为今后新疆薰衣草进一步的研究奠定实验和理论基础。
1 实验材料与方法
1.1 仪器与试药
新疆人工栽培藿香采自新疆伊犁霍城薰衣草种植基地,采集时间为2011年9月,经鉴定为唇形科植物薰衣草(Lavandula pedunculata)全株;粉碎机:500 g摇摆式中药粉碎机 (温岭市奥为中药机械有限公司,AK-1000A),AL-204电子天平 (梅特勒-托利多仪器有限公司),水为蒸馏水,其余试剂是分析纯。
1.2 方法 将采摘的新疆人工栽培薰衣草花部位分离并阴干后,各取50 g装入1000 ml的蒸馏瓶中,加水量低于800 ml,浸泡1 h。按《中国药典》2005版 (一部)附录XD水蒸气蒸馏法提取挥发油[14],提取一定时间。由于所获得的馏出物含有少量的水分,加少许氯化钠,置冰箱冷藏24 h,使水、油两相分层,再用分液滤斗进行分离,分别滤得黄色透明的、具有浓郁芳香气味的液体,即新疆人工栽培薰衣草挥发油,计算挥发油产率。应用SPSS 17.0软件进行数据的统计分析。
1.3 新疆人工栽培薰衣草挥发油提取条件的单因素考察
在其他条件相同的情况下,分别研究不同料液比 (1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25),浸泡时间 (0.5 h、1 h、1.5 h、2 h),提取时间 (2 h、4 h、6 h、8 h、10 h),以上单因素对新疆人工栽培薰衣草挥发油提取率的影响。
1.4 新疆人工栽培薰衣草挥发油提取工艺的优选
在单因素试验基础上,选定影响因素并确定因素水平,采用正交表L9(34)作正交实验,以挥发油提取率作为参考指标,确定新疆人工栽培薰衣草挥发油提取的最佳工艺条件。
2 实验结果
2.1 新疆人工栽培薰衣草挥发油提取条件的单因素实验结果
2.1.1 料液比对新疆人工栽培薰衣草挥发油提取率的影响
准确称取50 g干燥的薰衣草花絮,浸泡1h,分别在料液比为1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25 的条件下,提取 6h,以研究料液比对薰衣草挥发油提取率的影响,结果可得随着料液比的增加,薰衣草挥发油的提取率先呈现增大的趋势,料液比为1∶15时达到最大,在1∶20又开始下降,因此选择料液比为1∶15较为适宜。
2.1.2 浸泡时间对新疆人工栽培薰衣草挥发油提取率的影响
准确称取50 g干燥的薰衣草花絮,按照1∶15的料液比,分别浸泡0.5h、1h、1.5h、2h,提取6h,以研究浸泡时间对薰衣草挥发油提取率的影响。结果可得浸泡1.5h时薰衣草挥发油提取率最高,浸泡用时较少,为最佳选择。
2.1.3 提取时间对新疆人工栽培薰衣草挥发油提取率的影响
准确称取50 g干燥的薰衣草花絮,按照1∶15的料液比,浸泡1.5 h,分别蒸馏2 h、4 h、6 h、8 h、10 h,以研究提取时间对薰衣草挥发油提取率的影响,结果可得随着提取时间的增加,挥发油的提取率并非随之增加的,存在着先大后小的趋势可能由于蒸馏时间的延长,挥发油在水中的溶解度增加,或加热时间过长造成热敏性物质的损失。因此从出油率和节约能源两方面考虑,选择薰衣草水蒸气蒸馏的时间为8h。
2.2 新疆人工栽培薰衣草挥发油提取工艺的优选结果
在单因素实验的基础上,确定了水蒸气蒸馏法提取薰衣草挥发油的因素和水平,为了获得最佳提取工艺条件,以料液比、蒸馏时间和浸泡时间3个主要因素,采用L9(34)(其中一个因素为空白因素)正交实验设计见表1、2,获得新疆人工栽培薰衣草挥发油的最佳提取,结果见表2、3。
表1 新疆人工栽培薰衣草挥发油提取的正交实验因素水平表
表2 新疆人工栽培薰衣草挥发油提取正交试验L9(34)结果
表3 方差分析表
由表3直观分析可以看出:空白因素影响较大,所以还要考虑因素选择。A因素、C因素即蒸馏时间、浸泡时间对挥发油提取率具有显著性影响,而料液比对提取率的影响不大。再根据表2中的数据分析,得出新疆人工栽培薰衣草挥发油的最佳提取条件为A3B2C3,即料液比1:15,提取时间8 h,浸泡时间1.5 h时最经济,提取率最高。在该条件下做平行试验三次,测定挥发油的平均提取率为0.534%,实验具有良好的可行性。
3 讨论
对新疆人工栽培薰衣草挥发油的提取工艺进行了初步的研究,在单因素试验的基础上,通过正交实验探讨新疆人工栽培薰衣草挥发油的最佳提取工艺条件:料液比为1∶15,蒸馏时间8 h,浸泡时间1.5 h时,提取效果最佳。
目前除卫生部药品标准维吾尔分册载有薰衣草药用标准外,薰衣草挥发油还无药典标准,而美国、英国药典均有收载。新疆薰衣草油产量巨大,品质优良,其主要指标均达到国际纯正薰衣草的标准。但目前我国薰衣草精油主要以原料出口为主,附加值很低,当务之急应尽快建立各级不同产地的药用标准,对其药用价值深入研究,加快资源优势向产业优势转化,对当地经济的发展会有很大的促进作用。对于新疆人工栽培薰衣草挥发油及其制品的临床作用仍有争议,一些已经明确了的药理作用的机理仍然不清楚。这些都会严重阻碍临床治疗作用的分析和评价。因此,在对新疆人工栽培薰衣草的生物活性、治疗作用和临床应用的评价之前,必须进行更多、更准确的研究和数据分析。
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Orthogonal test design for optimization of the extraction of essential oil in Lavandula pedunculata,Xinjiang
ZHUANG Lu-jiang1,ZHAO Yu-min2,SUN Li-min3
1.Department of Pharmacy,Xinjiang Uygur Autonomous Region People’s Hospital,Urumqi 830000,China;2.Department of Pharmacy,Xinjiang Urumqi the First People’s Hospital,Urumqi 830002,China;3.Ministry of graduate work,graduate college of Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China
Objective:In this article Lavandula pedunculata,which from Xinjiang enriched essential oil is used as experimental material to study effect of proportion,extract time,and soak time on extraction of essential oil by orthogonal experiment.Method:The contents of essential oil were determined by single factor and orthogonal test design.Results:The results showed that the methods of the optimum parameters to extract essential oil in Lavandula pedunculata were as follows:the ratio of material and solvent is 1∶15,the extract time is 8 h,the soak time is 1.5 h,which has high yield.Conclusions:This extract method is safe,simple and accurate,which offer reference and reliable extract conditions for effective extraction of essential oil in Lavandula pedunculata,Xinjiang.
Lavandula pedunculata;essential oil;extraction thchnology
R284.2
A
1007-8517(2012)15-0064-02
庄鲁江,主管药师,研究方向:新疆民族药基础研究。E-mail:nuanxintianshi@126.com。
孙利民,研究方向:药物基础研究和学生思政管理工作。E-mail:gonghaiyan1217@sina.com。
2012.05.28)