不同储存时间下八角茴香提取挥发油研究

屈云萍， 刘铁军， 王 娇， 李 菲， 李 哲， 蔡向杰

（神威药业集团有限公司， 河北 石家庄051430）

八角茴香为木兰科植物八角茴香lllicium verum Hook. f.的干燥成熟果实， 主产于中国， 为常用中药， 具有温阳散寒、 理气止痛的功效［1］。 八角茴香油有广泛的药用和食用价值， 其中挥发油具有抑菌作用［2］。 目前对八角茴香有效成分的提取方法和组成已经有了较多的研究［3-4］， 但系统研究不同储存期的八角茴香药材对提取挥发油的得率及质量差异方面的报道较少。 本实验拟采用正交设计的方法［5］，用水蒸气蒸馏法， 对储存期不同的陈货和新货进行提取研究， 比对提取方法的差异性及八角茴香油有效成分的得率及组成差异， 为开发利用八角茴香提供依据。

1 仪器与材料

METTLER-ALC-210.4 电子分析天平［梅特勒-托利多仪器（上海） 有限公司］； PE500 气相色谱仪（美国Perkin Elmer 公司）； DFY-00 粉碎机 （温岭市大德中药材器械厂）。 反式茴香脑对照品（中国食品药品检定研究院， 批号111835-201503， 含有量99.7%）。 环己酮、 乙酸乙酯等试剂（色谱纯）。

八角茴香样品2 份（均产自广西百色市）， 一份陈货（共5 批， 分别储存1 年3 批、 2 年1 批、 3 年1 批， 编号为陈1.1、 陈1.2、 陈1.3、 陈2、 陈3）， 一 份 新 货 （共3 批，新1、 新2、 新3， 均为当年采收）， 经河北省药品检验研究院主任中药师孙宝惠鉴定为正品。

2 方法

2.1 提取方法 称取适量药材， 加水沸腾提取挥发油后冷却静置分油。

2.2 反式茴香脑含有量测定［1］

2.2.1 色谱条件 以聚乙二醇20000 为固定相的毛细管柱（0.53 mm×30 m， 1 μm）； 初始温度为70 ℃， 保持3 min，以5 ℃／min 的速率升温至200 ℃， 保持5 min； 分流进样，分流比为10 ∶1。 理论板数按环己酮峰计算， 应不低于50 000。

2.2.2 系统适用性实验 取环己酮适量， 精密称定， 加乙酸乙酯制成每1 mL 含50 mg 的溶液， 作为内标溶液。 另取反式茴香脑对照品60 mg， 精密称定， 置50 mL 量瓶中， 精密加入内标溶液1 mL， 加乙酸乙酯至刻度， 摇匀， 吸取1 μL， 注入气相色谱仪， 测定， 计算校正因子。

2.2.3 测定法 取八角茴香油样品约50 mg， 精密称定，置50 mL 量瓶中， 精密加入内标溶液1 mL， 加乙酸乙酯至刻度， 摇匀， 作为供试品溶液。 吸取1 μL， 注入气相色谱仪测定。

2.3 八角茴香油得率计算 计算公式为八角茴香油得率＝

2.4 单因素考察

2.4.1 药材粒径大小 分别选取第1 批八角茴香陈货（陈1.1）、 新货（新1）， 各称取50 g， 每种3 份， 其中1 份不做处理， 编号A； 1 份掰成小瓣， 编号B； 1 份粗粉碎（最粗粉）， 编号C， 加10 倍量水室温浸泡1 h， 水蒸气蒸馏法蒸馏8 h， 量取挥发油用量， 以得率为考察指标， 结果见表1。

表1 药材粒径大小对得率的影响

结果表明， 随着粒径变小， 八角茴香油得率增加， 因此选择提取粒径为粗粉碎。

2.4.2 浸泡时间 分别称取第1 批八角茴香陈货（陈1.1）、新货（新1） 50 g， 各4 份， 粗粉碎后加10 倍量水， 室温浸泡0.5、 1.0、 1.5、 2.0 h， 用水蒸气蒸馏法蒸馏8 h， 量取挥发油用量， 以得率为考察指标， 结果见表2。

表2 浸泡时间对得率的影响

结果表明， 无论新货、 陈货， 浸泡1 h 以上提取油量基本稳定， 得率增长缓慢， 因而最佳浸泡时间定为1.0 h。

2.4.3 提取时间 称取第1 批八角茴香陈货（陈1.1）、 新货（新1） 各1 份， 粗粉碎后加10 倍量水， 浸泡1 h， 水蒸气蒸馏法蒸馏4、 5、 6、 7、 8、 9 h， 量取挥发油用量， 以得率为考察指标， 结果见表3。

表3 提取时间对得率的影响

结果表明， 无论新货、 陈货， 随着提取时间延长挥发油得率随之增加， 但新货提取6 h 后基本增长不明显， 陈货提取7 h 后亦然。 为统一考察实验条件， 选择提取6 h。2.4.4 加水量 分别称取第1 批八角茴香陈货（陈1.1）、新货（新1） 各4 份， 粗粉碎后加6、 8、 10、 12 倍量水浸泡1 h， 水蒸气蒸馏法蒸馏6 h， 量取挥发油用量， 以得率为考察指标， 结果见表4。

表4 加水量对得率的影响

结果表明， 加水量10 倍时挥发油得率最高， 因此选择提取时加水量为10 倍。

2.5 正交试验 根据预实验及单因素考察结果， 选择药材粒径大小（A）、 浸泡时间（B）、 提取时间（C）、 加水量（D） 4 项为考察因素， 用L9（34） 进行正交试验［6］。 分别称取第1 批陈货（陈1.1）、 新货（新1） 各50 g 置于提取容器中， 以挥发油得率为考察指标筛选提取工艺。 因素水平见表5。

表5 因素水平

2.5.1 陈货 称取50 g 陈货（陈1.1） 进行提取， 以挥发油得率为考察指标， 结果见表6， 方差分析见表7。2.5.2 新货 称取50 g 新货（新1） 进行提取， 以挥发油得率为考察指标， 结果见表8， 方差分析见表9。

表6 陈货试验设计与结果

表7 陈货方差分析

表8 新货试验设计与结果

表9 新货方差分析

2.6 结果分析 各因素对陈货和新货试验结果的影响程度不同， 陈货依次为A＞B＞D＞C， 药材粒径大小（A） 对提取挥发油得率有显著性影响， 其余3 个无显著性影响； 新货依次为A＞C＞B＞D， 药材粒径大小（A）、 提取时间（C）对其具有高度显著性影响， 另外2 个无显著性影响。

综合确定， 陈货提取挥发油的最佳工艺为A3B3C1D2，即药材粒径中粉， 浸泡时间1.5 h， 提取时间6 h， 加水量10 倍； 新货提取挥发油的最佳工艺为A3B2C3D2， 即药材粒径中粉， 浸泡时间1 h， 提取时间10 h， 加水量10 倍。

2.7 验证试验及样品检测 在最佳提取工艺条件下， 分别提取3 批陈货 （陈1.1、1.2、1.3）、 3 批新货 （新1、 新2、 新3），均为50 g， 按“2.2” 项下方法测定反式茴香脑含有量及其余理化指标项目， 结果见表10。

表10 验证试验结果（Ⅰ）

结果显示， 陈货的外观颜色均较新货的深， 新货提取挥发油中反式茴香脑含有量普遍高于陈货， 其余理化指标未见明显差异。

2.8 验证陈货储存时间长短的提取得率 在最佳提取工艺条件下， 分别提取3 批陈货（陈1.1、 陈2、 陈3）、 1 批新货（新1）， 均为50 g， 按“2.2” 项下方法测定反式茴香脑含有量及其余理化指标项目， 结果见表11。

表11 验证试验结果（Ⅱ）

结果表明， 随着陈货储存时间的延长， 提取得到挥发油外观颜色加深， 反式茴香脑含有量减低； 对于储存3 年以上的陈货， 提取得到的挥发油外观性状及反式茴香脑含有量均不符合《中国药典》 标准。

3 小结与讨论

结果表明， 八角茴香新货不仅提取挥发油的得率较高，外观近乎无色， 含反式茴香脑也较陈货的高， 且随着储存时间的增加， 提取得到的挥发油外观颜色及反式茴香脑含有量均出现不合格现象。 从工业化角度看， 提取八角茴香油还是要用新货较为合理， 成本控制也会更加到位。 提取时药材的粒径对挥发油得率是显著影响因素， 陈货提取时间较新货的短， 这也充分表明随着储存时间的延长， 药材中挥发油的含有量也在降低， 因此应在采收药材时立刻进行提取。

八角茴香提取挥发油的方法有多种［7-10］， 以索氏提取得率最高， 其次是超声波法， 水蒸气蒸馏法最低， 但颜色最浅， 澄清透明， 并呈现了更强的抗菌效果。 现在采用人工神经网络建模技术进行中药提取工艺参数优化的文献报道较多， 并且能解决多维非线性系统模型参数优化， 有独特优势， 在后续研究中可将其应用到八角茴香挥发油的提取［11-14］。

另外本实验未对其余成分含有量进行研究。 虽然有关八角茴香挥发油成分方面的文献较多， 但均未提及是陈货还是新货提取的， 因此后续将对其进行深入研究。