莊魯江 趙玉民 孫利民
1.新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院藥學部,新疆 烏魯木齊 830000;2.新疆烏魯木齊市第一人民醫(yī)院藥劑科,新疆 烏魯木齊 830002;3.新疆醫(yī)科大學研究生學院研工部,新疆 烏魯木齊 830011
新疆栽培薰衣草揮發(fā)油的提取工藝研究
莊魯江1趙玉民2孫利民3
1.新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院藥學部,新疆 烏魯木齊 830000;2.新疆烏魯木齊市第一人民醫(yī)院藥劑科,新疆 烏魯木齊 830002;3.新疆醫(yī)科大學研究生學院研工部,新疆 烏魯木齊 830011
目的:對人工栽培薰衣草揮發(fā)油的提取工藝進行初步研究,并對揮發(fā)油含量進行測定。方法:以新疆人工栽培薰衣草為原料,利用水蒸氣蒸餾法,考察料液比、提取時間和浸泡時間三個因素對揮發(fā)油提取率的影響,并在單因素的基礎(chǔ)上進行正交實驗。結(jié)果:獲得新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油的最佳提取工藝條件:料液比1∶15,提取時間8h,浸泡時間1.5h時最經(jīng)濟,提取率最高。結(jié)論:此提取方法安全、簡便、準確,為有效地提取新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提供參考和可靠的提取工藝條件。
新疆人工栽培薰衣草;揮發(fā)油;提取工藝
薰衣草 (Lavandula pedunculata),唇型科薰衣草屬多年生植物,主要產(chǎn)于法國,前蘇聯(lián)、意大利、英國、澳大利亞、保加利亞等國均有栽培[1]。我國新疆、陜西等地也開始種植[2]。薰衣草葉莖花全株濃香,香味濃郁而柔和,無刺激感、無毒副作用,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、薰茶、化妝、洗滌、食品等行業(yè)[3-4]。據(jù)文獻[5-7]薰衣草揮發(fā)油化學成分的GC-MS分析報道,薰衣草精油的主要化學成分為芳樟醇,乙酸芳樟酯,4-松油醇,乙酸薰衣草酯等。雖然對薰衣草揮發(fā)油的成分研究較多[8-13],但針對新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油的研究甚少。
本研究以新疆薰衣草作為研究對象,探索薰衣草揮發(fā)油的最佳提取工藝,研究不同因素變化對揮發(fā)油提取率的影響,為優(yōu)化薰衣草精油的提取工藝做進一步的研究,為今后新疆薰衣草進一步的研究奠定實驗和理論基礎(chǔ)。
1.1 儀器與試藥
新疆人工栽培藿香采自新疆伊犁霍城薰衣草種植基地,采集時間為2011年9月,經(jīng)鑒定為唇形科植物薰衣草(Lavandula pedunculata)全株;粉碎機:500 g搖擺式中藥粉碎機 (溫嶺市奧為中藥機械有限公司,AK-1000A),AL-204電子天平 (梅特勒-托利多儀器有限公司),水為蒸餾水,其余試劑是分析純。
1.2 方法 將采摘的新疆人工栽培薰衣草花部位分離并陰干后,各取50 g裝入1000 ml的蒸餾瓶中,加水量低于800 ml,浸泡1 h。按《中國藥典》2005版 (一部)附錄XD水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油[14],提取一定時間。由于所獲得的餾出物含有少量的水分,加少許氯化鈉,置冰箱冷藏24 h,使水、油兩相分層,再用分液濾斗進行分離,分別濾得黃色透明的、具有濃郁芳香氣味的液體,即新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油,計算揮發(fā)油產(chǎn)率。應(yīng)用SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。
1.3 新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提取條件的單因素考察
在其他條件相同的情況下,分別研究不同料液比 (1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25),浸泡時間 (0.5 h、1 h、1.5 h、2 h),提取時間 (2 h、4 h、6 h、8 h、10 h),以上單因素對新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提取率的影響。
1.4 新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提取工藝的優(yōu)選
在單因素試驗基礎(chǔ)上,選定影響因素并確定因素水平,采用正交表L9(34)作正交實驗,以揮發(fā)油提取率作為參考指標,確定新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提取的最佳工藝條件。
2.1.1 料液比對新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提取率的影響
準確稱取50 g干燥的薰衣草花絮,浸泡1h,分別在料液比為1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25 的條件下,提取 6h,以研究料液比對薰衣草揮發(fā)油提取率的影響,結(jié)果可得隨著料液比的增加,薰衣草揮發(fā)油的提取率先呈現(xiàn)增大的趨勢,料液比為1∶15時達到最大,在1∶20又開始下降,因此選擇料液比為1∶15較為適宜。
2.1.2 浸泡時間對新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提取率的影響
準確稱取50 g干燥的薰衣草花絮,按照1∶15的料液比,分別浸泡0.5h、1h、1.5h、2h,提取6h,以研究浸泡時間對薰衣草揮發(fā)油提取率的影響。結(jié)果可得浸泡1.5h時薰衣草揮發(fā)油提取率最高,浸泡用時較少,為最佳選擇。
2.1.3 提取時間對新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提取率的影響
準確稱取50 g干燥的薰衣草花絮,按照1∶15的料液比,浸泡1.5 h,分別蒸餾2 h、4 h、6 h、8 h、10 h,以研究提取時間對薰衣草揮發(fā)油提取率的影響,結(jié)果可得隨著提取時間的增加,揮發(fā)油的提取率并非隨之增加的,存在著先大后小的趨勢可能由于蒸餾時間的延長,揮發(fā)油在水中的溶解度增加,或加熱時間過長造成熱敏性物質(zhì)的損失。因此從出油率和節(jié)約能源兩方面考慮,選擇薰衣草水蒸氣蒸餾的時間為8h。
在單因素實驗的基礎(chǔ)上,確定了水蒸氣蒸餾法提取薰衣草揮發(fā)油的因素和水平,為了獲得最佳提取工藝條件,以料液比、蒸餾時間和浸泡時間3個主要因素,采用L9(34)(其中一個因素為空白因素)正交實驗設(shè)計見表1、2,獲得新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油的最佳提取,結(jié)果見表2、3。
表1 新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提取的正交實驗因素水平表
表2 新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油提取正交試驗L9(34)結(jié)果
表3 方差分析表
由表3直觀分析可以看出:空白因素影響較大,所以還要考慮因素選擇。A因素、C因素即蒸餾時間、浸泡時間對揮發(fā)油提取率具有顯著性影響,而料液比對提取率的影響不大。再根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)分析,得出新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油的最佳提取條件為A3B2C3,即料液比1:15,提取時間8 h,浸泡時間1.5 h時最經(jīng)濟,提取率最高。在該條件下做平行試驗三次,測定揮發(fā)油的平均提取率為0.534%,實驗具有良好的可行性。
對新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油的提取工藝進行了初步的研究,在單因素試驗的基礎(chǔ)上,通過正交實驗探討新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油的最佳提取工藝條件:料液比為1∶15,蒸餾時間8 h,浸泡時間1.5 h時,提取效果最佳。
目前除衛(wèi)生部藥品標準維吾爾分冊載有薰衣草藥用標準外,薰衣草揮發(fā)油還無藥典標準,而美國、英國藥典均有收載。新疆薰衣草油產(chǎn)量巨大,品質(zhì)優(yōu)良,其主要指標均達到國際純正薰衣草的標準。但目前我國薰衣草精油主要以原料出口為主,附加值很低,當務(wù)之急應(yīng)盡快建立各級不同產(chǎn)地的藥用標準,對其藥用價值深入研究,加快資源優(yōu)勢向產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化,對當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展會有很大的促進作用。對于新疆人工栽培薰衣草揮發(fā)油及其制品的臨床作用仍有爭議,一些已經(jīng)明確了的藥理作用的機理仍然不清楚。這些都會嚴重阻礙臨床治療作用的分析和評價。因此,在對新疆人工栽培薰衣草的生物活性、治療作用和臨床應(yīng)用的評價之前,必須進行更多、更準確的研究和數(shù)據(jù)分析。
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Orthogonal test design for optimization of the extraction of essential oil in Lavandula pedunculata,Xinjiang
ZHUANG Lu-jiang1,ZHAO Yu-min2,SUN Li-min3
1.Department of Pharmacy,Xinjiang Uygur Autonomous Region People’s Hospital,Urumqi 830000,China;2.Department of Pharmacy,Xinjiang Urumqi the First People’s Hospital,Urumqi 830002,China;3.Ministry of graduate work,graduate college of Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China
Objective:In this article Lavandula pedunculata,which from Xinjiang enriched essential oil is used as experimental material to study effect of proportion,extract time,and soak time on extraction of essential oil by orthogonal experiment.Method:The contents of essential oil were determined by single factor and orthogonal test design.Results:The results showed that the methods of the optimum parameters to extract essential oil in Lavandula pedunculata were as follows:the ratio of material and solvent is 1∶15,the extract time is 8 h,the soak time is 1.5 h,which has high yield.Conclusions:This extract method is safe,simple and accurate,which offer reference and reliable extract conditions for effective extraction of essential oil in Lavandula pedunculata,Xinjiang.
Lavandula pedunculata;essential oil;extraction thchnology
R284.2
A
1007-8517(2012)15-0064-02
莊魯江,主管藥師,研究方向:新疆民族藥基礎(chǔ)研究。E-mail:nuanxintianshi@126.com。
孫利民,研究方向:藥物基礎(chǔ)研究和學生思政管理工作。E-mail:gonghaiyan1217@sina.com。
2012.05.28)