郭飒
(江西中医药大学,江西 南昌 330000 )
1.1 挥发油的概念。挥发油,又称精油、香精油或芳香油,是植物体内的一类重要天然成分,挥发性强,可用SD法提取,不溶于水的化学成分总称,其应用广泛,化妆品、香水、香料等领域均有涉及。
1.2 挥发油的分布。挥发油分布广泛,尤其以种子植物中居多。目前,据不完全统计,我国已现的含有此成分的植物以达3000余种,约60科之多[1]。挥发油大多数呈液态,少数与糖结合以苷,如冬绿苷。此外,挥发油对于光线和空气较为敏感,一般多放置于棕色瓶中,装满,密封,于阴凉处避光保存,以防止其变质,降低作为挥发油的品质。
1.3 挥发油的生理活性。通过查阅中医论著可知可知,挥发油有解表、止痛等作用,故可用于治疗表证及疼痛等病症。通过了解现代医学研究成果可知,挥发油亦有抗过敏、杀虫[2]等生理活性。
1.4 挥发油的组成。挥发油组成较为复杂,一种挥发油的成分往往可达到几十种,甚至上百种,如保加利亚玫瑰油中已检出275种成分,构成挥发油的成分大体上可分为萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物以及其它类[9],其中以萜类所占的比例最大,芳香类化合物次之。此外,常见的挥发油组分约可达30种之多。
1.5 挥发油的提取方法。提取一种成分时,方法选择的恰当与否极为重要,应慎重,如对于新鲜原料中挥发油的提取可采用冷压法,以获得具有新鲜香味的挥发油,利用油脂吸附法的相似相溶原理提取较为贵重的挥发油,如玫瑰精油,工业上大规模生产时多采用SD法等。目前用于植物体挥发油成分提取技术的主要有以下几种方法:
1.5.1 水蒸气蒸馏法。水蒸气蒸馏法(SD)是挥发油提取的的传统方法[3,4]之一,同时也被誉为经典方法,SD法于2005年版ChP中可见。SD法操作过程包括粉碎、浸泡、通蒸气等过程,利用挥发油与水不相溶的特性进行挥发油的提取。该法虽适合于工业大规模生产,但由于温度较高,故而原料容易发生焦化,使得所得挥发油的品质降低,甚至成分发生变化而含有其他分解产物,故于生产高品质的挥发油方面有一定的局限性。
1.5.2 有机溶剂提取法。用该法提取益母草中的挥发油利用的是极性相似者相溶的特性,因挥发油极性低,故提取益母草中挥发油时多采用的是极性低的有机溶剂,如Et2O,石油醚等,随后用EtOH对粗油进行纯化,以得到较为纯净的挥发油。此法提取挥发油时,以低极性的有机溶剂作为提取溶剂,虽不会使目标产物的成分发生变化,但有机溶剂价格较为昂贵,且具有一定的毒性,于工业生产中成本较大,具有一定的局限性,故而现多用于试验室研究[5]。
1.5.3 同时蒸馏-萃取法。同时蒸馏-萃取法同时蒸馏-萃取法(Simultaneous distillation and extraction,SDE),即将SD与溶剂萃取相结合,样品与萃取溶剂同时加热[6],浓缩效果显著,实验操作便捷,用量少且损耗低。秦军等[7]从采用该法提取的花椒挥发油中鉴定出 56 种化学成分。
1.5.4 超临界流体萃取法。超临界流体萃取(Supercritical fluid extraction,SFE)是集提取分离于一体又基本不用有机溶剂的一种新型的提取技术。其利用超临界流体如NO2、CO2等在临界点附近温度或压力的微小变化会引起流体溶解能力产生较大变化而实现萃取分离的[8]。SFE法提取效率高,污染小,绿色,安全,该方法提取出的挥发油具有抗氧化、抗热解、高品质等特点,但该方法操作技术要求高,成本较大,不适用于大规模的工业生产。
1.5.5 微波辐射法。微波辐射法,也称微波辅照诱导萃取法(Microwave assisted extraction,MAE),是新型萃取技术,已应用于诸多领域,MAE法较传统方法而言,降低了操作温度、缩短了提取时间、提高了目标产物的得率。同时,不容易出现爆炸等危险事件,安全可靠,对于不耐热类的物质尤宜。现今,国外已有采用MAE法提取薄荷天然香料的专利,同时,国内采用MAE法实现了对香叶天竺葵[10]、荆芥[11]等植物挥发油成分的提取。
1.5.6 超声波辅助提取法。超声提取法(Ultrasonic assisted extraction,UAE)是新兴的一种用于挥发油提取的新型技术,其节省时间,操作简单方便,无需加热,属物理粉碎过程现已广泛应用于实验室中诸多植物中挥发油的提取,鉴于该法于工业生产中具有一定的局限性,故而不适于大规模的工业生产过程。