劉秀斌，柳亦松 ，曾 靜 ，劉 薇，曾建國(guó)

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省中藥提取工程研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410331）

博落回[Macleaya cordata（Willd.）R.Br.]系罌粟科博落回屬植物，多年生高大草本，別稱號(hào)筒桿、山號(hào)筒、落回等，廣泛分布于我國(guó)的安徽、江西、湖南、福建、四川等省，是一種重要的藥用植物。

博落回在我國(guó)有悠久的使用歷史，全草主要活性成分以生物堿為主?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明博落回中的活性成分具有消炎、改善肝功能、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤作用等顯著藥理活性[1-4]。超臨界CO2萃取具有操作溫度低、溶解能力強(qiáng)、無毒、無污染、無溶劑殘留及產(chǎn)品易分離等優(yōu)點(diǎn)，克服了溶劑提取法在分離過程中需蒸餾加熱，油脂易氧化、酸敗等缺點(diǎn)[5-6]。近年來從博落回除種子外的全草其他部位（根、莖、葉、果皮）中提取的生物堿作為原料開發(fā)出獸藥，但目前國(guó)內(nèi)外尚未有對(duì)博落回種子進(jìn)行化學(xué)成分研究和對(duì)其開發(fā)利用的報(bào)道。植物種子中富含對(duì)人體有利的不飽脂肪酸，因此為了綜合利用博落回資源，開發(fā)利用博落回種子，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，利用超臨界CO2流體萃取技術(shù)提取博落回的種子油，研究原料的顆粒度、萃取壓力、萃取溫度以及萃取時(shí)間對(duì)萃取種子油得率的影響，并采用GC-MS對(duì)得到種子油的成分進(jìn)行研究，為綜合開發(fā)利用博落回種子油提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

博落回種子由湖南美可達(dá)生物資源有限公司提供，購(gòu)自湖南沅陵。種子經(jīng)除雜、過篩、干燥后備用。

1.2 主要儀器與設(shè)備

超臨界CO2萃取裝置（HA231-50-25）（南通華安超臨界萃取設(shè)備公司）；GC-MS（QP2010）氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀（日本島津）；中藥粉碎機(jī)FW177（天津泰斯特）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 種子油得率 博落回種子油得率的計(jì)算公式如下：

式中M1為博落回種子油重量，M2為博落回種子原料重量，為種子油得率。

1.3.2 甲酯化方法及GC-MS分析 準(zhǔn)確量取200 μL種子油，加入2 mL 0.6 mol/L氫氧化鉀甲醇溶液振蕩充分混合1 min，靜置10 min，取2 mL正己烷混勻1 min，靜置取上清液正己烷相1 mL，于3000 r/min離心5 min過0.45 um有機(jī)膜，取1 μL上機(jī)分析。

氣相色譜條件：HP-88色譜柱（100 m×0.25 mm×0.20 um）；載氣為高純氦氣；柱流速1.04 mL/min；進(jìn)樣方式為分流，分流比10：1；柱溫120℃；進(jìn)樣口溫度250℃；起始溫度120℃，進(jìn)樣量1μL。

質(zhì)譜條件：離子源溫度200℃；GC/MS接口溫度220℃；電離方式EI源；電離電壓：70 ev；采集方式全掃描；質(zhì)核比掃描范圍50～600 m/z。

2 結(jié)果與分析

2.1 物料粉碎粒度對(duì)種子油得率的影響

固定萃取釜溫度35℃，分離溫度55℃，萃取壓力 30 MPa，分離壓力 8 MPa，萃取 2 h，考察 10、24、30、40、50目不同顆粒度對(duì)種子油得率的影響，試驗(yàn)重復(fù)2次。種子的粒度與萃取率的關(guān)系如圖1所示。從圖1可以看出，種子顆粒度從10目到50目之間隨著物料顆粒度的減小，種子油的得率先增大后減少，種子顆粒在24目時(shí)種子油得率最大，因此選擇24目為下一步試驗(yàn)參數(shù)。

圖1 物料粉碎粒度對(duì)種子油得率的影響

2.2 萃取溫度對(duì)種子油得率的影響

固定種子顆粒度為24目，分離溫度55℃，萃取壓力30 MPa，分離壓力8 MPa，萃取2 h，考察30、35、40、45、50℃不同萃取溫度對(duì)種子油得率的影響，試驗(yàn)重復(fù)2次。萃取溫度與種子油得率的關(guān)系如圖2所示，由圖2可知，萃取溫度從30℃到50℃，隨著萃取溫度的升高，種子油得率呈先升高再下降的趨勢(shì)，在溫度為45℃時(shí)種子油得率達(dá)到最高，當(dāng)溫度升到50℃時(shí)，種子油得率開始略降。其原因可能是：萃取溫度是影響種子油在超臨界CO2流體中溶解度的重要因素，隨著溫度的升高，超臨界CO2流體的擴(kuò)散系數(shù)和揮發(fā)度提高，其溶解度和萃取速率增大；但溫度升高到一定值后，超臨界CO2流體的密度會(huì)降低，從而導(dǎo)致其溶解能力降低，種子油得率又下降。對(duì)比萃取溫度40℃與45℃時(shí)種子油顏色和種子油得率發(fā)現(xiàn)，種子油得率相差不大，40℃時(shí)萃取的種子油呈澄清亮黃色，與市售調(diào)和油顏色一致，溫度大于40℃時(shí)萃取出來的種子油呈渾濁暗黃色。在溫度超過45℃時(shí)，種子油變渾濁，說明可能有雜質(zhì)浸出，或者溫度過高可能破壞了種子油成分，而且溫度越高能耗越大，會(huì)增加實(shí)際生產(chǎn)中的成本。綜合考慮，選擇40℃作為萃取溫度。

圖2 萃取溫度對(duì)種子油得率的影響

2.3 萃取壓力對(duì)種子油得率的影響

固定種子顆粒度為24目，分離溫度55℃，萃取溫度為40℃，分離壓力8 MPa，萃取 2 h，考察 10、20、25、30、35 Mpa 不同萃取壓力對(duì)種子油得率的影響，試驗(yàn)重復(fù)2次。萃取壓力與種子油得率的關(guān)系如圖3所示，從圖3可以看出，在萃取壓力10～35 MPa范圍內(nèi)，種子油得率隨著壓力增大而增大。這是因?yàn)殡S著壓力的增大，超臨界CO2流體的密度增加，博落回種子油溶解度增大從而使種子油得率提高。雖然壓力提高能提高種子油得率，但由于壓力增大對(duì)設(shè)備要求更高且能耗增加，必然增加生產(chǎn)成本，綜合考慮選用35 MPa作為萃取壓力。

圖3 萃取壓力對(duì)種子油得率的影響

2.4 萃取時(shí)間對(duì)種子油得率的影響

固定萃取斧溫度40℃，分離溫度55℃，萃取壓力35 MPa，分離壓力8 MPa，物料顆粒度24目，考察 30、40、50、60、90、120、180、240、300 min 不同萃取時(shí)間對(duì)種子油得率的影響，試驗(yàn)重復(fù)2次。圖4為萃取時(shí)間對(duì)超臨界CO2萃取種子油的影響曲線，由圖4可知，在萃取的起始階段，0到30 min的范圍內(nèi)由于種子中的含油量高，種子油的萃取量增加。隨著萃取時(shí)間的延長(zhǎng)，進(jìn)入轉(zhuǎn)換階段，萃取量增加緩慢，萃取時(shí)間從60 min到300 min種子油得率增加緩慢，90 min時(shí)基本萃取完全?？紤]到能耗等生產(chǎn)成本因素，選擇萃取時(shí)間60 min為萃取壓力35 MPa、萃取溫度40℃條件下的最佳萃取時(shí)間。

圖4 萃取時(shí)間對(duì)種子油得率的影響

2.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

選用同一批次種子經(jīng)過相同的前處理，按物料顆粒度24目、萃取壓力35 MPa、萃取溫度40℃、萃取時(shí)間60 min，分離溫度55℃，分離壓力8 MPa條件下重復(fù)萃取3次，種子油得率分別為35.15%、35.09%、35.33%，平均35.19%，RSD為0.3549%，說明該方法提取博落回種子油穩(wěn)定性好。

2.6 種子油甲酯化GC-MS分析

超臨界CO2流體萃取的博落回種子油經(jīng)甲酯化衍生處理后經(jīng)GC-MS分析，總離子流圖如圖5所示，從種子油中共檢出8種組分，經(jīng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按面積歸一法進(jìn)行定量分析，得到了各脂肪酸在油脂中相對(duì)百分含量（表1）。

根據(jù)GC-MS質(zhì)譜聯(lián)用儀獲得質(zhì)譜信息經(jīng)數(shù)據(jù)庫(kù)（NIST08.LIB）檢索、人工解析及查對(duì)有關(guān)資料分析，確認(rèn)了其中的8種化學(xué)成分，結(jié)果見表1。博落回種子油中主要含有棕櫚酸、亞油酸、油酸和硬脂酸，其中含量分別為4.78%、78.83%、13.60%和1.52%。

表1 博落回種子油成分的GC-MS分析結(jié)果

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)首次優(yōu)化了超臨界CO2流體萃取博落回種子油工藝，得到了最佳的萃取工藝，在萃取壓力35 MPa，萃取溫度40℃，萃取時(shí)間60 min，分離溫度55℃，分離壓力8 MPa條件下超臨界CO2萃取博落回種子油得率可以達(dá)到35%以上。首次利用GC-MS對(duì)博落回種子油進(jìn)行成分分析，結(jié)果表明博落回種子油中主要含有8中有機(jī)脂肪酸，其中亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸含量較高，含量分別為78.83%、13.60%、4.78%、1.52%，亞油酸和油酸在博落回種子油含量共92.43%。

亞油酸是一種功能性不飽和脂肪酸，是存在于人和動(dòng)物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有增強(qiáng)肌體免疫力、改善脂肪代謝、抑癌、降脂減肥、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗糖尿病及改善骨組織代謝等多種生理功能[5-6]。目前亞油酸作為新型飼料添加劑在禽畜業(yè)養(yǎng)殖中的應(yīng)用越來越多[7-8]。采用超臨界CO2流體萃取博落回種子油，發(fā)現(xiàn)其含量高達(dá)35%以上，且種子油中富含共軛亞油酸，因此下一步可對(duì)博落回種子油進(jìn)行必要的安全性評(píng)價(jià)，將使博落回種子油具有廣闊的應(yīng)用前景。

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