香榧假种皮精油提取工艺及GC-MS分析

童晓青，许 琳，刘本同，王丽玲，王衍彬

（浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023）

香榧（Torreya grandiscv.Merrillii）是红豆杉科（Taxaceae）榧属（Torreya）植物，其种子是我国特有的珍稀干果，假种皮为香榧种子加工后的废弃物，约占种子鲜重的50%。浙江香榧主产区每年约有7000余t香榧假种皮产生。长期以来，香榧加工后假种皮均作丢弃处理，既浪费了宝贵的生物质资源，又造成了严重的环境污染。近年来，对香榧假种皮的研究得到了极大的关注[1～4]。本文重点比较了水蒸气蒸馏法和超临界二氧化碳萃取法对香榧假种皮精油提取率的差异，并进行GC-MS分析，比较其成份差异。为香榧假种皮的综合利用提供科学依据和数据基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

香榧假种皮采自浙江诸暨枫桥，自然阴干备用；二氧化碳气体、液氮，杭州新世纪混合气体有限公司；超临界二氧化碳萃取仪，SFE-2，美国应用分离公司；精油提取器，HTQ-50，山东省泰安市阳光亮化工程有限公司；GC-MS气质联用仪7890A-5975C，美国安捷伦科技公司；电子天平，AL204-IC，梅特勒－托利多仪器（上海）有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 香榧假种皮精油水蒸气蒸馏法 称取香榧假种皮10 kg，放入精油提取釜，加入30 L蒸馏水，浸泡3 h，加热至100℃，循环提取6 h，收集油水分离器中精油。

1.2.2 香榧假种皮精油超临界二氧化碳萃取法 取阴干香榧假种皮加液氮冷冻研磨成细粉。分别称取香榧假种皮粉50 g，装入两支100 mL釜中，作为平行试验。提取温度50℃，提取压力30 MPa，动态流速5 L/min，先静态提取2 h，再动态提取6 h，至收集产物重量不再增加。

1.2.3 气相色谱—质谱分析方法 气相色谱条件：石英毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），进样口温度250℃，进样量1 μL，载气为高纯He气，流速为1 mL/min，分流比15∶1。程序升温：初始温度50℃，保质2 min，以5℃/min升至150℃，保持1 min，再以8℃/min升温至280℃，保持2 min。

质谱条件：接口温度280℃，电子轰击（EI）源，电子能量70eV，扫描质量范围33.00 ～ 550.00 amu，倍增电压1000 V，溶剂延迟时间3 min。

分别取超临界二氧化碳萃取精油和水蒸气蒸馏精油10 mg，用10 mL二氯甲烷溶解，加无水硫酸氢钠2 g脱水，进样量1 μL，用GC-MS分析样品组成，检索NIST标准质谱图库，用面积归一化法计算各组分的相对含量。

2 结果与分析

2.1 香榧假种皮精油得率

水蒸汽蒸馏法萃取香榧假种皮，10 kg样品，获得精油88 g，得率为0.88%。超临界二氧化碳萃取香榧假种皮，50 g样品，获得精油2.28 g，得率为4.56%。

2.2 香榧假种皮精油化学组分分析

香榧假种皮挥发油经GC-MS分析，从水蒸汽蒸馏法提取精油中共鉴定出62种成分，从超临界二氧化碳萃取法提取精油中共鉴定出58种成分，采用NIST标准谱库检索、鉴定了香榧假种皮精油的化学组分，并对两种方法进行了对比（表1）。

表1 水蒸汽蒸馏法及超临界二氧化碳萃取香榧假种皮精油成份及含量对比Table 1 Components and content of essential oil from aril of T. grandis cv. Merrillii by supercritical CO2 and steam distillation extraction

表1 续

表1 续

由表1可以看到，水蒸气蒸馏法提取的香榧假种皮精油组份主要是易挥发性成分，其主要组分为：α-蒎烯（19.72%）、蒈烯（3.40%）、β-蒎烯（1.88%）、β-月桂烯（3.52%）、柠檬烯（30.12%）、异松油烯（2.14%）、δ-杜松萜烯（6.26%）、β-杜松萜烯（1.97%）、香叶烯甲（2.57%）、占总成分的 71.58%；超临界二氧化碳萃取的精油主要组分为：α-蒎烯（3.91%）、柠檬烯（4.67%）、荜澄茄烯（2.64%）、7-异丙基-1,4a,7-三甲基-1,2,3,4,4a,4b,5,6,7,9,10,12-十二氢菲（3.50%）、香紫苏醇（3.74%）、7-亚甲基-2,4,4-三甲基-2-乙烯基-二环[4.3.0]壬烷（6.37%）、9,10-二氢-环异长叶烯（4.13%）、脱氢松香酸甲酯（4.52%）、1,2,3,4,4a,9,10,10a-八氢-1,4a-二甲基-7-（1-甲乙基）-1-菲甲醇（3.93%）、茴香酸金钢烷酯（7.26%）、雄甾-5-烯-17β-醇-3-酮（2.69%）、松香酸（4.65%）、2-羟基-3-甲氧基雌酮（4.02%）、胆固醇-7-烯-12醇（6.33%）、占总成分的62.36%。

两种提取方法中，水蒸汽蒸馏法提取精油共鉴定出62种组分，主要为挥发性组分，超临界二氧化碳萃取精油共鉴定出58种组分，主要为难挥发性组分，两种方法共有组分共11种，主要为挥发性组分。究其原因，采用超临界二氧化碳萃取，在动态提取过程中，其挥发性组分往往会随着CO2的气化而一起带走，从而造成部分挥发性组分的损失。超临界二氧化碳是无极性的流体[5]，决定了它可以萃取出更多非极性的、水蒸气蒸馏不能萃取出的组分。

3 小结

水蒸汽蒸馏法和超临界二氧化碳法两种方法萃取得到的主要挥发性成分都是α-蒎烯和柠檬烯，每百克物料两种方法(水蒸气蒸馏法和超临界二氧化碳萃取法)提取精油中α-蒎烯的绝对含量分别为0.17 g和0.18 g，柠檬烯的绝对含量分别为0.27 g和0.21 g，其绝对含量也相差不大，但超临界二氧化碳萃取精油中含有更多的大分子香味成份和非挥发性活性成份，如超临界二氧化碳萃取精油中抗艾滋病活性成份香榧酯含量为 1.53%，水提精油中含量只有 0.04%。考虑到香榧假种皮精油中易挥发性香味成份的保留及产品的用途，在实际生产中用于化妆品等用途的精油应当采用水蒸汽蒸馏法，以活性物质提取为目的的精油采用超临界二氧化碳萃取法为宜。

[1]吕阳成，宋进，骆广生. 香榧假种皮中紫杉醇的检定[J]. 中药材，2005，28（5）：370.

[2]周大铮，易杨华，邹峥嵘，等. 香榧假种皮的二萜类成分[J]. 中草药，2002，33（10）：877－878.

[3]周大铮，易杨华，毛士龙，等. 香榧假种皮中的木脂素成分[J]. 药学学报，2004，39（4）：269－271.

[4]王贝贝，罗金岳. 香榧外种皮的超临界CO2萃取及化学成分分析[J]. 南京林业大学学报，2008，32（4）：91－93.

[5]李文静. 绿色溶剂-离子液体和超临界二氧化碳[J]. 流程工业，2010（22）：10－12.