当归挥发油水蒸气蒸馏法提取工艺的优化△

郑伟然，陶永华，施静，胡杨，邵杰，萧伟*

(1.江苏康缘药业股份有限公司，江苏 连云港 222001；2.中药制药过程新技术国家重点实验室，江苏 连云港 222001)

中药工业

当归挥发油水蒸气蒸馏法提取工艺的优化△

郑伟然1，2，陶永华1，2，施静1，2，胡杨1，2，邵杰1，2，萧伟1，2*

(1.江苏康缘药业股份有限公司，江苏 连云港 222001；2.中药制药过程新技术国家重点实验室，江苏 连云港 222001)

目的：当归挥发油水蒸气蒸馏法提取工艺采用正交试验法进行优化研究。方法：以得油率为指标，以液料比、蒸馏时间、氯化钠用量为因素进行正交试验。结果：得出最佳提取工艺为液料比6∶1，蒸馏时间8 h，氯化钠用量为当归的1/5，得油率可达0.4%。结论：工艺合理，方法简便易行，结果可靠。

当归；挥发油；藁苯内酯；提取工艺

当归为临床常用中药，具有补血活血，调经止痛，润肠通便的功能[1]。当归的化学成分含藁本内酯、阿魏酸等[2]。现代药理学研究表明，藁本内酯具有抑制子宫平滑肌的收缩、松弛气管平滑肌、镇静、降血压、降体温、抑制胶原诱发和血小板聚集活性等药理作用。

当归挥发油的提取方法虽然很多，但最常用的仍然是水蒸气蒸馏法，有机溶剂提取法有有机溶剂残留，超临界萃取法工艺、设备要求较高，操作复杂。水蒸气蒸馏法设备简单，成本低廉，对环境无污染。为了更充分、完全提取挥发油，且要保证产业化过程中提取工艺的简便、操作简单，经查阅大量文献，中药在提取挥发油时加入氯化钠，可提高中药挥发油的收率，如太子参、防风、枳壳等。故本研究采用水蒸气蒸馏法，对影响挥发油提取的诸多因素进行了系统考察，在提取时加入氯化钠，降低挥发油在水溶液中的溶解度，以提高挥发油提取率，并以藁本内酯含量(HPLC)及挥发油得率为指标，用正交试验对当归挥发油水蒸气蒸馏法提取工艺进行优选，获得最佳提取工艺。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Waters 515泵，Waters 2487紫外-可见检测器，Rheodyne进样器，中科院大连化学物理所WDL-95色谱工作站，挥发油提取器，电热套，电子天平(万分之一)。

1.2 试药

藁本内酯对照品(南京中医药大学，纯度：97.6%)，甲醇为色谱纯(淮阴精细化工研究所)，水为重蒸馏水，其余试剂均为分析纯。

当归购自连云港市康济大药房，经康缘药业检测中心鉴定为伞形科植物当归Angelicasinensis(Oliv.) Diels.的干燥根。经检验，符合《中国药典》2010版一部当归药材项下标准。取当归剪碎(长度约为0.5～1 cm)，每次称取当归360 g，按实验设计的量加入溶解好的氯化钠水溶液，采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，并在收集管内加入乙酸乙酯，蒸馏出的挥发油溶入乙酸乙酯中，50 ℃旋转蒸发仪回收乙酸乙酯，得当归挥发油。

2 方法

2.1 正交试验设计

试验设计参考有关资料和预试验，认为提取当归挥发油的主要影响因素为液料比、蒸馏时间、加入氯化钠的量3个因素，用L9(34)正交表试验。因素水平见表1。

表1 当归挥发油提取正交试验因素水平表

2.2 藁本内酯检测方法

2.2.1 色谱条件 用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，甲醇-0.1%三氟乙酸水溶液(67∶33)(v/v)为流动相；检测波长为218 nm，理论板数按藁本内酯峰计算应不低于3 000。

2.2.2 样品制备

2.2.2.1 对照品溶液制备 精密称取藁本内酯对照品2.5 mg，置于50 mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，即得。HPLC图见图1。

2.2.2.2 供试品溶液制备 取当归挥发油5 mg，精密称定，置50 mL量瓶中，加甲醇40 mL超声30 s使溶解，加甲醇稀释至刻度，摇匀，即得。精密吸取样品溶液5 μL，注入液相色谱仪，测定。HPLC图见图2。

图1 藁本内酯对照品HPLC图

图2 当归挥发油供试品HPLC图

2.2.3 方法学考察

2.2.3.1 线性关系考察 精密称取藁本内酯对照品10 mg，置于10 mL容量瓶中，加流动相稀释至刻度，制成藁本内酯标准贮备液(1 000 μg·mL-1)，分别配成200，100，50，25，12.5，6.3 μg·mL-1的系列对照品溶液。分别取上述对照品溶液5 μL，按照2.2.1项色谱条件测定，以峰面积为纵坐标(Y)，对照品浓度(μg· mL-1)为横坐标(X)，绘制标准曲线，得回归方程：Y=2.631×104X+9 747.481；r=1.000 0，说明藁本内酯在204.4～6.39 μg·mL-1呈良好的线性关系。

2.2.3.2 精密度试验 取供试品溶液(批号：001103)，按照2.2.1项色谱条件，连续进样7次，并计算色谱峰峰面积RSD=0.6%，表明仪器精密度良好。

2.2.3.3 稳定性试验 取同一样品(批号：001103)的供试品溶液，分别于制备后0，2，4，6，8，10，12 h注入液相色谱仪，计算藁本内酯峰面积的RSD=0.64%，结果表明供试液中藁本内酯在12 h内稳定。

2.2.3.4 重复性试验 取批号为001103的样品，精密称取0.1 g，共6份，按照2.2.2项下制备供试品溶液，并按照2.2.1项色谱条件测定，藁本内酯色谱峰RSD=1.3%，表明本方法重复性良好。

2.2.3.5 加样回收率试验 取同一样品(批号：001103)各5 mg，共6份，精密称定，置于50 mL量瓶中，加甲醇40 mL，超声30 s使溶解，甲醇稀释至刻度，摇匀，得供试品溶液。精密吸取本品稀释液各2.5 mL，置10 mL量瓶中，加入藁本内酯对照液(0.419 mg·mL-1)0.40，0.50，0.60 mL各3份，加甲醇稀释至刻度，摇匀，按照2.2.1项色谱条件测定，并计加样回收率，结果见表2。

表2 当归挥发油中藁本内酯加样回收率试验

2.3 指标

按《中国药典》挥发油测定方法，计算当归挥发油得率[5]。

挥发油得率(mL·g-1)=提取物体积/当归原料质量×100%

指标=(挥发油得率×100)×(藁本内酯含量×100)

3 结果

正交试验设计及结果见表3，方差分析见表4。

表3 当归挥发油提取的L9(34)正交试验结果

表4 当归挥发油提取的L9(34)正交试验方差分析表

注：F0.01(1，2)=99，F0.05(1，2)=19

通过表3直观分析可知，各因素组合的极差大小分别为C>B>A，得出各因素对试验影响顺序为C>B>A。由表4方差分析结果可知，因素C(氯化钠加入量)各水平间差异有统计学意义，其次是因素B(蒸馏时间)，而因素A(加水量)各水平间差异不具有统计学意义。说明在3个因素所确定的水平范围内，加入的氯化钠量对挥发油提取得率及藁本内酯含量影响很大。考虑在保证提取效果的基础上尽可能降低成本，确定当归挥发油提取最佳工艺条件为A1B1C2，即液料比6∶1，蒸馏时间8 h，氯化钠加入量为药量的1/5。

4 验证实验

取当归3份，每份1 kg，按确定的最佳工艺条件提取挥发油，并按照2.2.1项色谱条件测定，计算藁本内酯含量。验证结果见表5。3次工艺验证的挥发油平均得率为0.4%，藁本内酯平均含量为69%。

表5 当归挥发油提取验证实验

5 讨论

当归挥发油一般采用水蒸气蒸馏法提取，工艺简便可行、设备要求不高、成本低廉，但存在挥发油提取率不高的缺陷；采用有机溶剂提取法、超临界流体萃取法[3]、罐组式逆流提取法等[4-5]，浸提-减压蒸馏工艺[6]，挥发油提取率能显著提高，但存在着诸多不足，如需要特殊工业设备、存在有机溶剂残留、生产成本过高等缺点。

氯化钠对当归挥发油在水中溶解度有降低作用，故能提高其挥发油提取率。在此实验中，氯化钠加入量为主要影响因素，其次是蒸馏时间，然后是液料比，蒸馏时间及液料比对实验的影响不大。

《中国药典》挥发油测定法中，挥发油的蒸馏时间一般约为5 h[7]。对于当归这一具体品种，根据挥发油的得率及藁本内酯的含量综合指标，考虑当归挥发油提取时间定为8 h为宜[8]。

藁本内酯是不稳定物质，易发生异构化反应[9]，本研究以藁本内酯为考察指标研究其提取工艺，是因为藁本内酯正是赋予当归挥发油香味特征和主要功效的成分。由当归挥发油中藁本内酯的含量与原药中所含藁本内酯含量的比较结果来看，藁本内酯的转移率仅为67.1%。水蒸气蒸馏过程中的体系及高温过程必将加速这一异构化反应过程。

不同地区当归挥发油的提取量存在差异，这可能是由于气候环境、栽培方式、土壤成分差异有所不同导致的[10]。挥发油收率多少并不能简单说明药物会对药理、药效产生不同的作用，更加深入的结论有待进一步研究。

[1] 国家药典委员会.中国药典[S].一部.北京：中国医药科技出版社，2010：124-125.

[2] 李家仁.中国当归化学成分的研究[J].中草药，1983，18(4)：41-42.

[3] 李菁，葛发欢，黄晓芬，等.超临界CO2萃取当归挥发油的研究[J].中药材，1996，4(4)：187-189.

[4] 梁忠明.试述中药提取工艺和新进展[J].时珍国医国药，1993，4(4)：36-38.

[5] 黄保民.中药提取分离工艺中高新技术应用的进展[J].中医研究，1998，11(5)：56-58.

[6] 郑春生，姚宝书，李梅.当归挥发油提取工艺研究[J].天津轻工业学院学报，2001，3(1)：32-34.

[7] 国家药典委员会.中国药典[S].北京：中国医药科技出版社，2010：附录63.

[8] 李桂生，刘岩，刘珂.水蒸气蒸馏法对当归挥发油提取过程中成分异构化的影响[J].中成药，2001，23(11)：784-786.

[9] 胡长鹰.当归挥发油的提取与成分分析[J].食品与机械，2006，22(2)：24-26.

[10] 丁洁，赵国虎，赵象禄，等.岷县当归挥发油成分产地差异及提取工艺研究[J].甘肃农业大学学报，2011，8(4)：139-144.

OptimizetheTechniqueofExtractingVolatileOilfromAngelicasinensisbySteamDistillation

ZHENG Wei-ran1，2，TAO Yong-hua1，2，SHI Jing1，2，SHAO Jie1，2，XIAO Wei1，2*

(1.JiangsuKanionPharmaceuticalCo.，Ltd.，Lianyungang222001，China;2.StateKeyLaboratoryofPharmaceuticalProcessNew-techforChineseMedicine，JiangsuLianyungang222001，China)

Objective：To study volatile oil extraction process fromAngelicasinensisby orthogonal experiment.Methods：Using the oil rate as an index，the dosage of solvent，the extraction time，and the dosage of sodium chloride as the orthogonal factors.Results：The optimum extraction process as follows：six times volumes water，extracting time 8 h，the dosage of sodium chloride being one fifth of the medicine，the oil rate was of 0.4%.Conclusion：The extraction process is reasonable，feasible and stable.

Angelicasinensis；Volatile oil；Ligusiilide；Extraction process

2013-03-14)

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国家重大新药创制专项——现代中药创新集群与数字制药技术平台(2013ZX09402203)

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萧伟，研究员级高级工程师，主要研究方向：中药新制剂的研究与开发，Tel：(0518)85521956，E-mail：wzhzh-nj@tom.com