山莓叶挥发油提取优化及GC特征图谱比较

2019-05-06

中国民族民间医药 2019年5期

1.湖南省怀化市产商品质量监督检验所，湖南怀化 418000； 2.中南林业科技大学材料科学与工程学院，湖南长沙 410000

山莓(RubusCorchorifoliusL.f)是蔷薇科悬钩子属落叶灌木，山莓根、茎、叶、果实均可入药[1]。根性味微苦、辛、平，具有活血化瘀、祛风除湿、解毒敛疮的功效，主治痢疾、遗精、湿疹、毒蛇咬伤、闭经痛经、风湿腰痛、小儿疳积等症[2]，果实性味微甘、酸、湿，可生食、制果酱及酿酒，未成熟果实常用于替代覆盆子入药做引，具有化痰止渴、涩精益肾、助阳明目之功效，主治肾虚、遗精、醉酒、丹毒等症[3-4]。叶性微苦，具有解毒、消肿、敛疮、清热利咽等作用，主治咽喉肿痛、多发性脓肿、乳腺炎等症[5]。目前山莓叶及其挥发油的化学成分和生物活性研究虽已见报道[6-8]，由于生态环境的多样性，意味着二次代谢产物的多样性，为了更好地利用山莓资源，研究采用水蒸馏提取、同时蒸馏萃取、微波辅助萃取等方法提取山莓叶挥发油，并对微波辅助萃取条件进行优化，对GC测定不同采收期山莓叶挥发油，试图寻找山莓叶挥发油的特征峰，为开发和评价山莓叶提供依据。

1 实验部分

1.1 材料山莓叶采自湖南张家界市永定区三角坪，经吉首大学城乡资源与规划学院廖博儒研究院鉴定为蔷薇科悬钩子属植物山莓(R.corchorifoius L)的叶，每月中旬采集，阴干，粉碎，低温保存。所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器蒸馏萃取装置，RE-5298旋转蒸发器，UV-2600紫外分光光度计，万分之一天平，安捷伦GC7890气相色谱仪，CW-2000超声微波协同萃取装置，电炉，真空干燥箱。

1.3 方法

1.3.1 提取方法的选择水蒸气蒸馏：取山莓叶粉100.00 g于1000 mL烧瓶中，加入去离子水800 mL，冷凝回流5 h，收集蒸出液，用NaCl饱和，乙醚萃取，无水Na2SO4脱水，乙醚萃取液于37℃真空浓缩，即得浅黄色山莓叶挥发油。

蒸馏萃取：取山莓叶粉100.00 g于1000 mL烧瓶中，加入去离子水800 mL，取200 mL乙醚于烧瓶中，同时蒸馏萃取5 h，收集乙醚萃取液，用无水硫酸钠脱水，乙醚萃取液于37℃真空浓缩，即得黄色山莓叶挥发油。

微波辅助提取：取山莓叶粉100.00 g于1000 mL蒸馏烧瓶(微波专用)，加入去离子水800 mL，装上水蒸气蒸馏装置，微波功率100 w，冷凝回流3 h，收集蒸出液, 乙醚萃取，无水Na2SO4脱水，乙醚萃取液于37℃真空浓缩，得到黄色山莓叶挥发油。

1.3.2 单因素实验取山莓叶粉100.00 g于1000 mL烧瓶(微波专用)，去离子水800 mL，装上蒸气蒸馏装置，分别依次考察固液比1∶ 6、1∶ 8、1∶ 10、1∶ 12，微波功率60、80、100、120 w，微波时间0.5、1、2、3 h。收集蒸出液，乙醚萃取，无水Na2SO4脱水，乙醚萃取液于37℃真空浓缩，即得山莓叶挥发油。以得率为指标，考察上述因素的影响。

1.3.3 正交试验利用L9(34)设计，考察固液比、微波功率、微波时间对得率的影响，优化提取条件，因素水平见表1。

表1 挥发油提取影响因素及水平

1.3.4 GC色谱条件石英毛细管柱BP×5(25 m×0.22 mm×0.25 μm)；高纯氮气，进样量0.5 μL。程序升温：初始温度： 40℃，保持3 min，以5.0℃/min速率升至200℃，保持10 min，不分流进样，进样器230℃，检测器250℃。

2 结果与分析

2.1 提取方法的选择由表2可以看出，微波提取得率0.278%，比同时水蒸气蒸馏和蒸馏萃取得率高。

表2 不同方法提取得率

2.2 单因素的影响从图1可知，随着微波提取时间的增长，山莓挥发油得率增加。2 h 以后，提取时间增长，得率增长平缓，考虑到能耗，选择微波时间2 h为宜。从图2可见，液料比1∶ 6时，山莓叶挥发油得率低。随着液料比的增大，得率平缓增大，本实验可以选择料液比1∶ 8。从图3可看出，随着微波功率逐渐增大，山莓液挥发油得率增加。这是由于微波功率越大，使分子热运动动能增大，得率相应增加，但微波功率增加，极易造成爆沸现象，本实验将微波功率控制在120 w以下。

2.3 正交试验由表3可知，影响山莓叶挥发油提取的因素顺序为：微波时间﹥微波功率﹥固液比，最佳提取条件为A2B3C3，这与上述实验不一致，为此，以A2B3C3进行验证实验，得率为0.2705%，与极差分析一致。表4方差分析可知，微波时间、微波功率、固液比对提取影响显著。其中，微波时间对得率影响最显著，微波功率次之。结果表明微波辅助最优条件为料液比1∶ 10、微波功率120 w、微波时间2 h。

表3 山莓叶挥发油提取正交实验数据L9(34)

表4 挥发油提取方差分析

2.4 不同采收期山莓叶微波辅助蒸馏提取按2.3正交实验优化微波辅助条件，取100.00 g不同采收期山莓叶粉于1000 mL烧瓶(微波专用)，去离子水800 mL，装上水蒸气蒸馏装置，微波功率120 w，冷凝回流2 h，收集蒸馏液，乙醚萃取，无水Na2SO4脱水，乙醚萃取液于37℃真空浓缩，即分别得到不同采收期山莓叶挥发油。由表5可知，不同采收期的山莓叶，其挥发油得率随采收时间变化，其中6～7月挥发油得率在0.45%以上，3～4月挥发油得率低于0.26%

表5 微波辅助提取不同采收期山莓挥发油得率

2.5 不同采收期山莓叶挥发油GC特征图谱按1.3.4项下GC色谱条件，检测从3月到10月不同采收期山莓叶的挥发油，记录25 min色谱图，见图4。不同采收期山莓叶挥发油GC图谱进行比较，确定八个共有峰，均在22 min内出现, 各个共有峰的相对保留时间一致，各个共有峰的相对峰面积变化趋势基本一致，共有峰百分比均大于81%。不同采收期山莓叶挥发油化学成分种类和数量有明显相似度，这与采集地、提取方法相同有关，提示了同一生长地域共有峰相对稳定。结果见表6-8。