小茴香有效成分提取方法的研究进展

陈石梅，黄锁义

1. 右江民族医学院基础医学院（百色 533000）；2. 右江民族医学院药学院（百色 533000）；3. 右江民族医学院广西高校右江流域特色民族药研究重点实验室（百色 533000）

小茴香为伞形科植物茴香（Foeniculum vulgare Mill.）的干燥成熟果实。小茴香分布广泛，是一种多用途芳香植物，其叶和种子均有特殊香味，嫩叶通常作为蔬菜食用，种子味辛，性温，具有散寒止痛、理气和胃的功能[1]。小茴香作为一种重要的食药两用材料，在食品和生物制药等方面具有广阔的应用前景。随着近年来对小茴香研究的不断深入，提取技术得到一定发展，通过对近年来小茴香的各种提取技术进行总结和阐述，旨在为小茴香研究与应用提供参考。

1 小茴香的化学成分

据研究证实，小茴香药材中的有效成分主要有脂肪油、挥发油（反式茴香脑占65%～78%）、甾醇及糖苷、氨基酸等，以及三萜、鞣质、黄酮、强心苷、生物碱、皂苷、香豆素、挥发性碱、蒽醌、有机酸等多种类型化合物[2]。目前，对小茴香精油、挥发性成分、黄酮等研究较为深入。

2 有效成分提取

2.1 小茴香精油

经研究发现[3]，茴香精油含有柠檬烯、反式-茴香脑、α-蒎烯等，反式-茴香脑为果实精油挥发性成分主要特征成分，茴香根精油中含有莳萝芹菜脑等。茴香精油的用途主要用于提取茴香脑，配制食品、药品和饮料的增香剂和调味剂，具有保护肝肾损伤的作用、抗真菌作用、细胞毒性作用等[4-6]。常见的提取方法主要有微波萃取法、水蒸气蒸馏法、超临界CO2萃取法、同时萃取法等。

周利剑等[7]运用同时蒸馏萃取法、超临界CO2萃取法和微波萃取法这3种提取方法对茴香精油的提取进行比较，以同时蒸馏萃取法精油得率最高，如果能将同时蒸馏萃取法和微波萃取法联合利用，将会在很大程度上缩短提取时间和减少费用。为了避免使用有毒的有机溶剂，减少试验操作的复杂性，改进小茴香油提取试验，正交优选并制定标准化方案，陈金兰等[8]用挥发油测定法提取小茴香油，以香油得率为评价标准，应用L9(34)正交试验直观分析并筛选验证最佳提取方法。蔡丽华等[9]应用索氏提取法，以精油提取率为指标，对提取到的小茴香精油进行L9(34)正交试验、方差分析，结果表明，反式茴香脑在小茴香精油中相对含量最高，占总含量的30.35%。在国外，对于小茴香的研究也主要集中于小茴香精油，在比较二氧化碳超临界流体萃取（SFE）、微波辅助萃取（MAE）和水蒸馏（HD）这3种不同的提取方法提取茴香精油时，发现微波辅助萃取（MAE）和二氧化碳超临界流体萃取（SFE）不仅能节省时间、减少试剂的使用，还能提高茴香精油的提取效率[10]。另外有研究发现茴香精油的成分含量受蒸馏时间影响，时间越长，所提取到的含量越低[11]。Băjan等[12]通过水蒸气蒸馏从茴香干果中获得精油，发现其主要成分为反式茴香脑。

2.2 小茴香挥发性成分

小茴香挥发油成分中主要含有反式茴香脑、柠檬烯、月桂烯、茴香酮等，主要应用于抗菌、抗氧化、提高免疫和抗肿瘤[13-15]。传统的提取方法主要是水蒸气蒸馏法、超临界CO2流体萃取法、溶剂浸提法、固相萃取法等。

于翠等[16]研究利用新型的超声雾化-固相萃取法对小茴香挥发油进行萃取，该方法所用的试剂量和萃取时间比传统方法要少。固相微萃取法作为近年来提取小茴香挥发油的主流方法，李明明等[17]采用固相微萃取方法萃取小茴香茎中的挥发性成分，联合使用气相色谱-质谱对挥发性成分进行分离和鉴定，结果测得小茴香挥发性成分以反式茴香脑为主，其次是柠檬烯，这种方法具有操作时间短、样品少、无需萃取溶剂、对被测样品选择性高的优点。郑甜田等[18]也选用固相微萃取法萃取，气相色谱-质谱联用对小茴香果实中挥发油进行成分分析，结果表明小茴香的主要成分是反式茴香脑、胡椒酚甲醚、4-甲氧基-苯甲醛。为研究不同产地小茴香根挥发油的成分含量是否存在差异，宋凤凤等[19]采用水蒸气蒸馏法提取，运用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）进行化学成分分析，结果表明不同产地的小茴香根挥发油在成分上和含量上均存在差异。为提高提取效率，Piras等[20]采用超临界流体萃取（SFE）和水蒸气蒸馏（HD）提取小茴香挥发性成分，Topal等[21]采用超临界二氧化碳（SCCO2）萃取和水蒸气蒸馏法提取小茴香挥发油。白雪等[22]对藏茴香萃取物的化学成分进行分离时，发现采用超临界CO2萃取技术对于连续化生产较困难。Coelho等[23]发现在提取小茴香过程中，与水蒸气蒸馏（HD）相比，超临界流体萃取（SFE）在298～353 K和30.0 MPa压力范围内可达到最佳提取和分馏条件。为了快速、环保并具有高的富集效率，Yu等[24]利用自制的萃取柱，结合液相微萃取技术，对小茴香的活性成分进行超声雾化萃取。

2.3 小茴香黄酮

黄酮类化合物的发现历史悠久，具有显著抗氧化性能[25-26]。贾贵华等[25]将超声波技术和双水相体系萃取技术综合应用于提取茴香茎中总黄酮，发现影响黄酮提取的主要因素是提取液浓度、提取时间、料液比。该方法提取比较充分、提取时间较短、所用试剂量少，是一种较好的提取方法。李蜀眉等[26]通过正交试验得出小茴香黄酮类化合物的最佳提取条件：提取剂采用95%乙醇（体积分数）、料液比1∶15（g/mL）、提取温度40 ℃。刘红等[27]选用响应曲面法优化微波提取小茴香总黄酮，得到提取最佳工艺条件，该方法与微波提取法相比，提取效率更高。

2.4 小茴香生物碱

生物碱一般是指存在于植物中的碱性含氮化合物，由于生物碱分布很广，其存在于双子叶植物的豆料、茄科、放己科、夹竹桃科、罂粟科和毛莨科等科属，其具有抗癌、抗肿瘤、抗炎、抗病毒等作用[28-29]。目前对于生物碱的提取方法研究颇少，只看到古力伯斯坦·艾达尔等[30]采用高效液相色谱法，测得小茴香中生物碱含量为2.9%。

2.5 甾醇及糖苷

小茴香果实中含有植物甾醇基-β-呋喃果糖苷、Δ7-豆甾烯醇、豆甾醇、甾醇及菜油甾醇，其用途主要是抑制肿瘤作用、预防心血管疾病及促进新陈代谢等[31-32]。小茴香茎叶中也含有苷类、酚类等化合物。对于甾醇和糖苷的提取，主要采用的方法是溶剂提取法，该方法相对简单，易操作，但是所用试剂具有一定危险性，使用时应注意。武拉斌等[33]采用70%乙醇回流提取，再经反复硅胶柱层析洗脱，从茴香干燥根得到化合物，经分析鉴定化合物中含有β-谷甾醇。林健博等[34]参照该方法提取出β-谷甾醇。张嫩玲等[35]采用90%乙醇回流提取得到粗提取物，采用硅胶层析法分离得到不同化合物，经MS和NMR等方法鉴定为亚油酸蔗糖苷、β-谷甾醇、豆甾醇-β-D-吡喃葡萄糖苷等。

2.6 小茴香醛

茴香醛主要是由茴香脑经氧化而得，可用于合成香料，也具有一定的抗菌作用[36]。Valente等[37]采用盐析辅助液-液萃取（SALLE）技术，与高效液相色谱-紫外-质谱/质谱和气相色谱-质谱联用，从小茴香中鉴别出雌二醇、茴香醛、茴香脑等。该方法简单，功能多样，应用广泛。

2.7 无机元素

常见多种金属元素具有一定抗癌作用[38]。运用不同炮制方法处理过的小茴香，其元素的含量也会发生相应的改变，常见提取方法为微波消解法，该方法简单、快速。孙亮等[38]采用微波消解法对小茴香进行消解，得到无机元素，利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS法）检测金属元素，发现小茴香中Na、Mg、Ca、Fe、Zn、Mn和Ba等金属元素含量较高。在不同炮制方法下，其小茴香不同无机元素的含量也会有不同的变化[39]。陈燕芹等[40]采用微波消解法对小茴香样品进行处理，经鉴定K、Ca、Mg、P在小茴香中含量较高。李利华[41]对小茴香采用微波消解法提取无机元素，结果发现小茴香中富含对人体有益的无机元素，如Ca、Mg、Fe、Zn、Mn和Cu等。

2.8 其他

氨基酸作为构成动物营养所需蛋白质的基本物质，在人体中发挥着重要的作用。张飞[42]在液固比25∶1（mL/g）、萃取时间45 min、萃取温度60 ℃的亚临界丁烷萃取条件下，得到小茴香油树脂，经鉴定其含有17种氨基酸，其中人体必须氨基酸有7种。为快速有效提取香料中的挥发性成分，王璐[43]研究一种新型提取方法，即超声雾化提取法，该方法也应用于提取茴香中的反式茴香醚。茴香籽在商业中可作为一种茶，为了测定不同商业茴香籽茶中草蒿脑的含量，Basaglia等[44]采用顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）测定，结果发现该方法具有较高的灵敏度，准确性和精密度。

3 结语与展望

针对对小茴香提取方法的研究，总结归纳为：传统的溶剂浸提法提取率低、耗时长，而盐析辅助液-液萃取（SALLE）技术具有显著的优势，具有提取率高、溶剂用量少和功能多样的特点。另外，将2种或2种以上的提取方法联合应用，其提取效果要优于传统提取方法。同时应用超临界CO2技术等高新技术不仅使小茴香得到高效综合利用，其经济附加值也可大幅度提高，具有巨大的经济和社会效益。

小茴香应用广泛，主要体现在食品、医学、农业和日用品等方面，前景巨大。中国的小茴香资源丰富，具有巨大的医药市场，随着中国中药材的国际化，中国药材将会逐渐登上国际药物市场。因此，对于小茴香的深入研究将会为抗菌、抗氧化、抗炎镇痛、治疗痛经、食品添加剂、保健药品和保健食品等天然药物分析提供新线索。进一步研究小茴香的药用资源开发利用，具有广阔前景。随着天然产物开发的不断兴起，重视环保、追求食品安全的意识不断加强，对于小茴香天然产物的开发利用将进一步加大。目前，对于小茴香有效成分的提取方法有很多，提取效率不高，如果能将传统方法和现代新型的提取技术相结合，对小茴香提取分离技术进行更新，提高小茴香有效成分的提取含量和提取效率，会为小茴香的进一步开发利用提供理论基础。