微波萃取莪术挥发油及其成分分析

赵晶晶

(山西省饲料兽药监察所，太原 030027)

中药材莪术为姜科植物莪术的干燥根茎，归肝、脾经，有破瘀消积、行气止痛的功效，临床用于治疗畜禽气血瘀滞、肚腹胀痛、食积不化［1］。莪术挥发油是其发挥药理作用的重要部分，通常多采用水蒸气蒸馏、二氧化碳超临界萃取和微波萃取的方法提取挥发油。微波萃取利用了微波的内加热特性，因此具有快速、高效、低能耗等优点。然而，微波作为电磁波，在加热提取过程中存在使挥发油成分发生变化的可能性。本研究采用微波萃取的方式提取莪术挥发油，并对挥发油成分用GC－MS的方法进行了鉴定。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂 安捷伦6890N/5973I气相色谱－质谱联用仪;RE－52AA旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);可调式电热套(型号 MH5000，容量5000 mL);Galanz WD800型微波炉;Thermo高速离心机。无水硫酸钠、乙醚为分析纯。

1.2 药材 广西莪术(购于山西省药材公司，于11月份采挖)，由山西医科大学药学院生药教研室高建平教授鉴定为Curcuma kwangsiensis S.G.Lee et C.F.Liang。

1.3 样品制备 莪术粉碎过30目筛、称取50 g，加入50 mL乙醚，放入微波炉中低火照射30 s后，取出，用冷水冷却至室温，然后倒出大部分溶剂，再重新加入50 mL乙醚，放入微波炉中低火照射30 s，冷却，收集溶剂，重复以上步骤直至总照射时间累积到120 s［2］，溶剂共用200 mL，最后用50 mL 乙醚洗涤残渣，将此溶剂与前几步的溶剂合并，10000转离心5 min。倾出上清液，用无水硫酸钠干燥24 h，用旋转蒸发器除去乙醚，得到具有特殊香味的黄色透明液体，称定重量，收率为3.36%。用0.45 μm滤膜过滤至进样小瓶中。供GC－MS分析用。

1.4 测试条件 气相色谱条件:色谱柱为HP－5弹性石英毛细管柱(25 m ×0.25 nm，0.25 μm);柱温60℃保持0.6 min，60～100℃，程序升温速率6℃/min，恒温3 min，100～250℃，程序升温速率6℃/min，恒温5 min汽化室温度250℃;溶剂延迟3 min;传输线温度280℃;不分流进样，进样体积0.2 μL;载气 He;载气流量 0.9 mL/min。

质谱条件:电子轰击源;离子源温度230℃;四级杆温度160℃;电子能量70 eV;发射电流34.6 μA;电子倍增器电压1541 V;质谱扫描范围m/z 20～500。

1.5 实验方法 取莪术挥发油乙醚稀释液0.2 μL，用气相色谱－质谱联用进行分析鉴定。通过安捷伦GC－MSD5973(I/N)化学工作站数据处理系统，检索NIST02谱图库，与标准图库进行对照匹配，再结合有关文献进行人工谱图解析，确认莪术挥发油的各化学成分。并通过 GC－MSD5973(I/N)化学工作站数据处理系统，按照峰面积归一化法进行定量分析，求的各化学成分在挥发油中的相对百分含量。

2 结果

按前述步骤对莪术挥发油成分进行分析，给出总离子流图(图1)，对每个色谱峰的化合物给出特定的MS峰，经计算机库存信号的检索对质谱图进行解析确定化合物，其主要成分和各组分的相对百分含量，结果见表1。

图1 莪术挥发油的化学成分分析总离子流图

表1 莪术挥发油的化学成分及相对含量

续表

3 讨论

由以上分析结果可见，用微波萃取的方式提取莪术挥发油，耗时短、得率3.36%，高于水蒸汽蒸馏法［3］。用气质联用的方法共检测出42种成分，成份以倍半萜类为主，占到77.59%以上，单一成份中含量最高的是莪术呋喃烯酮占20.14%，其次是莪术醇占18.34%。含量高于2%的倍半萜类有:三甲基洋甘菊蓝、β－榄香酮、α－石竹烯、香豆酮、β－葎草烯。非倍半萜类含量高于2%的有:异喹啉－6，7－双二醇、油酸、9，12－十八烯酸、正十六酸、2－(3氢)－萘酮，另外还有桉油精、榄香烯、谷甾醇等药用成分。从种类来说，酮类占38.79%;醇类占26.46%，烯类物质占到23.28%，酸类物质占9.16%;其他种类含量较低，总占到2.31%。

从药用价值上来看，除9，12－十八烯酸、正十六酸、3(N，N －二甲基氨基)咔唑、二环(4，3，0)壬烷、二环(7，2，0)十一 －4－烯、3－环己烯 －1－醇无明确的药用功效报道外，其余的挥发油成分均有不同程度的抑菌、抗病毒、抗肿瘤、抗腹泻、调节免疫功能的作用。如:莪术呋喃烯酮具有抑菌、破血行气止痛的功效，莪术醇有明显的抗肿瘤细胞作用，三甲基洋甘菊蓝具有抑菌和止痛的功效，桉油精具有解热、抗菌、防腐、平喘功效等等。

从所提取莪术挥发油的成分和数量上来分析，与文献［3－8］中报道的有相同之处，也有不同之处。如:不同的提取方式都可提取到莪术醇、榄香酮、榄香烯、石竹烯、桉油精等药用成分。但在提取的速度、挥发油提取率、挥发油的成分上还是存在差别。这是由于当被提取物和溶剂共处于快速振动的微波电磁场中时，目标组分的分子在高频电磁波的作用下，以每秒数十亿次的高速振动产生热能，导致细胞破裂，其中的细胞液溢出并扩散至溶剂中，使分子得以挣脱周围环境的束缚。当环境存在一定的浓度差时，即可在非常短的时间内实现分子自内向外的迁移，这就是微波可在短时间内达到高提取率的原因［9］。

理论上，传统的溶剂提取法如浸渍法、渗漉法、回流提取法均可加入微波进行辅助提取而成为高效的提取方法。但目前大多数微波萃取过程还停留于实验室小样品的提取及分析，所用设备较为简陋，还不能提供工业化生产所需的基础数据。下一步，我们将加强对微波萃取过程的放大研究及对其配套设备的开发，以推动微波萃取过程的工程化。

［1］ 中国兽药典委员会.中华人民共和国兽药典二○一○年版二部［S］.

［2］ 回瑞华，侯冬岩，李铁纯.微波－萃取木香挥发性化学成分的气相色谱 －质谱分析［J］.质谱学报，2003，24(4):471 －476.

［3］ 刘 娜，余德顺，代明权，等.蓬莪术挥发油提取技术的研究及其化学成分分析［J］.西南师范大学学报，2002，(3):430 －432.

［4］ 潘 莹，覃 葆，江海燕，等.广西莪术不同炮制品挥发油成分分析［J］，中药材，2009，(3):339 －342.

［5］ 潘 莹，江海燕，何春风，等.不同地区市售广西产莪术饮片挥发油的成分分析［J］.中成药，2009，(8):1319－1320.

［6］ 李 勇，孙秀燕，林翠英，等.3个品种莪术挥发油化学成分的比较［J］.中草药，2005，36(12):1785 －1787.

［7］ 王 平，柯 敏，王妙冬，等.微波提取温莪术挥发油及其成分分析［J］.高校化学工程学报2008，22(2):229 －233.

［8］ 陈 旭，曾建红.广西道地产区莪术挥发油及主要成分含量影响因素的考察［J/OL］.华夏医学，2008，(4):603－605.

［9］ 王志祥，李红娟，万水昌，等.微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用［J］.时珍国医国药，2007，18(5):1245 －1247.