植物精油提取方法及铁皮石斛精油研究进展

林江波 王伟英 邹晖

摘 要：概述了植物材料的干燥方法对精油提取的影响，介绍了蒸馏法、超临界CO2流体萃取法、微波辅助提取法和超声波辅助提取法的原理和优缺点，并综述了铁皮石斛精油的研究进展，针对铁皮石斛精油主要研究方向提出建议，旨在为铁皮石斛精油的研究与利用提供参考。

关键词：精油；提取方法；铁皮石斛

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2018.07.004

Abstract： In this paper， the effects of drying methods of plant materials on essential oil extraction were summarized， the principles， advantages and disadvantages of distillation method， supercriticalCO2 fluid extraction method， microwave assisted extraction method and ultrasonic assisted extraction method were introduced， the research progress of essential oil of Dendrobium officinale was reviewed， and some suggestions about its main research directions were put forward in order to provide references for further research and utilization of Dendrobium officinale.

Key words： Essential oil； extraction method； Dendrobium officinale

精油，又称挥发油，是从芳香或药用植物的根、茎、叶、花或果实中提取的具有挥发性的油状液体，主要由萜烯类及衍化物、芳香族化合物、脂肪族化合物和含氮、含硫化合物等构成。植物精油除特殊香味外，还具有各种生物活性，如抗菌性[1]和抗氧化性[2]，在水果、蔬菜和水产品保鲜上具有广泛的应用前景[3-4]。此外，还具有抗肿瘤、降血压、安神等功效[5-7]。因其化学成分复杂，用途广泛，有“液体黄金”之称。不同提取方法提取的植物精油组分存在差异，风味不同[8]，不同生境、不同采收期、不同部位以及不同的储藏干燥方法对精油的组分也会产生影响。本文主要对精油的提取方法和铁皮石斛精油的研究进展进行综述，以期为相关研究工作者提供参考。

1 植物精油提取

1.1 植物材料的干燥

植物材料的干燥方法有烘干、晒干、阴干、真空干燥、红外干燥和微波干燥等，不同的干燥方法获得的精油组分也存在差异。烘干法的植物材料长时间暴露在高温空气中，会引起萜烯类降解成单萜，同时促进醇类酯化形成酯类。真空干燥法由于长时间的真空处理会显著改变挥发油的类别和数量[9]。红外干燥会引起氧化和化学结构重排，产生新的挥发性复合物[10]。微波法的植物材料内部温度较高，易引起植物细胞损伤，从而有利于挥发性复合物的释放[11]。

Pirbalouti等[12]通过研究不同干燥方法对罗勒叶精油提取的影响，发现阴干法精油得率最高，冻干法次之。邢颖等[13]研究发现提取橘皮精油采用烘干法得到的精油含量最高，而采用阴干法所得的精油含量最低，4种不同干燥方法提取的精油，指纹图谱基本一致，但精油组分的含量和种类存在差异。

1.2 精油提取方法

精油的提取方法常用的包括蒸馏法、超临界CO2流体萃取法、微波辅助提取法和超声波辅助提取法等，不同的提取方法各有特点，所获得的精油质量、得油率和精油成分存在差异，应根据植物材料和目的选择不同的提取方法。

1.2.1 蒸馏法 目前最广泛使用的一种提取方法，包括共水蒸馏法、水蒸气蒸馏法和同时蒸馏萃取法等。共水蒸馏法的原料浸没于水中，通过加热使水蒸气与精油共同馏出得到精油，其最大的优点是操作简单、设备便宜，但蒸馏过程中，部分精油成分容易水解和分解；水蒸气蒸馏法是利用水蒸气透过原料把精油馏出，可以通过控制蒸汽量，减少精油与水的接触时间，降低精油的水解和高温分解，常用于工业化生产；同时蒸馏萃取法是共水蒸馏与有机溶剂萃取两种方法相结合，主要用于精油含量低的原料的精油提取[14-15]。

1.2.2 超临界CO2流体萃取法 指通过加热、加压CO2，使其达到超临界状态，该状态下的CO2溶剂特性良好，能促使活性成分扩散到溶剂中，最后在降低温度和压强的情况下快速彻底的除去溶剂得到萃取物[16]。由于CO2临界温度31.06℃，操作温度低，活性成分不易被破坏，无溶剂残留，因此該方法是一项清洁高效的提取技术[17]，广泛应用于药用芳香类植物精油的提取，如迷迭香[18]、芍花[19]、当归[20]等。

1.2.3 微波辅助提取法 指利用微波辐射使植物细胞内迅速升温，导致细胞破裂，提取物流出，该法能加快提取速度，具有缩短提取时间，提高效率、节省溶剂等优点。林洪斌等[21]优化了微波辅助提取柠檬精油的工艺，以400W功率微波处理4 min的结果最佳，精油提取率为0.3268%。

1.2.4 超声波辅助提取法 指利用超声波的空化作用及次级效应，加速提取成分的扩散和释放，并与溶剂充分混合，具有速度快、温度低和收率高等优点。吴晓菊等[22]利用超声波辅助提取神香草精油，与水蒸气蒸馏法相比，精油得率显著提高，提取时间明显缩短，活性成分保存更好，这种方法对得率影响最大的是超声功率，其次是超声时间。

2 铁皮石斛精油研究进展

现有报道的铁皮石斛精油提取方法主要是正己烷水蒸气蒸馏法和固相微萃取法。

2.1 正己烷-水蒸气蒸馏法

霍昕等[23-24]利用正己烷水蒸气蒸馏法提取了铁皮石斛花、茎和叶的精油。花共分离得到89个成分，其中59个成分已经鉴定，含量前5位的分别是为壬醛（9.21%）、桉叶5，

11二烯8，12交酯（5.55%）、反2癸烯醛（4.63%）、2，3脱氢1，8叶油素（4.39%）、正二十五烷（4.03%）；茎分离到24个成分，已鉴定14个成分，占总量的91.76%，其中台湾三尖杉碱相对含量最高，达67.29%；叶分离到20个成分，已鉴定18个成分，相对含量最高的是异丁基邻苯二甲酸酯，占20.47%。付涛[25]等利用正己烷水蒸气蒸馏法提取了试管苗根、茎和叶中的精油，共鉴定出54种成分，十五烷酸、棕榈酸、亚油酸和二十七烷是共有成分，4种成分占根、茎、叶精油总成分的66.48%、47.51%和95.41%，根、茎、叶含量最高的都是亚油酸，分别占总成分的29.23%、22.75%和45.54%。

2.2 固相微萃取法

邵进明等[26]利用固相微萃取法提取了鐵皮石斛茎和叶的精油，分别鉴定出72个成分和36个成分，共有成分28个，茎精油成分含量<2%有63个，占51.2%，>2%的有9个，占43.43%，最高的是壬醛（11.12%）；叶中排名前2位的是柠檬油精（38%）和顺式3己烯醇（25.39%），共占总成分的63.39%。康联伟等[27]利用固相微萃取法提取了愈伤组织及试管苗精油，愈伤组织鉴定了24个成分，排名前2位的是石竹烯（26.92%）和γ榄香烯（8.25%），试管苗鉴定了19个成分，排名前2位的是反2辛烯醛（20.28%）和β紫罗兰酮（11.82%）。

3 结语

综上所述，不同的干燥和提取方法会影响精油的得率。因此，在提取植物精油时应针对不同植物选择适宜的方法，并对提取条件进行优化，以获得较高的精油得率，同时兼顾考虑能耗、时间和产率等问题。

铁皮石斛是一种名贵的中药材，用于治疗阴伤津亏，病后虚热等症[28]，能够提高机体免疫力[29]，通常食用方法是茎条鲜食、做成枫斗或烘干磨粉，花则用于泡茶。目前，关于铁皮石斛精油的研究主要涉及其提取及成分分析的内容。从现有研究结果可以看出，铁皮石斛精油的化学成分复杂，种类多，不同提取方法、不同部位和不同来源铁皮石斛提取的精油成分组成和占比存在很大差异。因此，要进一步开发应用铁皮石斛精油产品，提升铁皮石斛的利用价值，必须进一步优化完善精油的提取工艺，建立一套稳定、高效的提取技术，并开展精油抗氧化、抗菌活性和降压安神等药理活性研究。

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（责任编辑：陈文静）