八角茴香中不同脂肪酸成分提取方法的研究

傅 红，闻建平

（1.天津生物工程职业技术学院，天津 300462；2.天津大学化工学院，天津 300354）

八角茴香为木兰科植物八角属八角Illicium verumHook.的干燥果实。具有温阳散寒，理气止痛的功效［1］。中医临床用于寒疝腹痛，肾虚腰痛，胃寒呕吐，脘腹冷痛等证。作为温里药，其挥发油成分具有抗菌、抗病毒、镇痛、抗疲劳等作用。但每年大约95%的八角茴香是作为香料与调味品使用，仅5%是作为药物使用［2］，有效成分利用程度较低。八角茴香的果实中含有芳香油约为5%～8%，脂肪油约22%，以及蛋白质、黄酮类、糖苷类等成分［3］。在食品制造和药品生产行业中已广泛使用。由于八角茴香的脂肪油天然无毒且具有较强的抑菌与清除自由基的作用［4］，是天然的抗氧化剂应用于食品的防腐保鲜［5，6］，确定八角茴香的脂肪油最佳提取工艺，分析其组成成分中的相对含量。为开发八角茴香的药用、食品保鲜应用等提供科学依据。本文通过对八角茴香采用不同提取工艺，并对比获得高产量的八角茴香天然脂肪酸的方法，最后采用目前在食品工业中最常用的检测油脂性成分脂肪酸的方法——气相色谱法［7］，来检测八角茴香提取物中4种主要脂肪酸的含量［8］。通过对八角茴香提取工艺的研究，以期能为综合开发其中的有效成分、优化提取方法和八角茴香挥发油的开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 八角茴香市售，在中药商品中按其品质分为大红八角和干枝八角2个品种，其中大红八角品质优、产量高，经天津中新药业集团药材公司元英群主任药师鉴定后作为试验原料。油酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸等对照品为色谱纯（天津市科密欧化学试剂有限公司）；正己烷、石油醚为色谱纯（天津市光复精细化工研究所）。其他试剂均为市售分析纯。

1.2 仪器设备 气相色谱仪GC-2010：日本岛津制作所；电子天平PL203：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；旋转蒸发仪：西安安泰仪器科技有限公司；GL-21M高速冷冻离心机：湘仪离心机仪器有限公司；超声波振荡器：天津市兰博实验仪器设备有限公司。

2 方法与结果

2.1 八角茴香粉的制备 大红八角茴香原料粉碎后过40目筛，为了避免加热烘干对有效成分的破坏，采用自然风干法进行干燥，将原料粉末敞口放置于通风处，另取原料粉末放入60℃烘箱中烘干2 h作为对照，分别测定含水量，直至自然干燥法的样品质量与烘箱烘干后的样品质量差小于0.005 g，且含水量接近时表明原料已干燥完全。见表1。

表1 两种干燥法八角茴香的含水量检测

2.2 八角茴香提取物中脂肪酸的制备

2.2.1 八角茴香中脂肪酸的提取 对干燥的八角茴香粉末进行热回流来提取其中的脂肪酸，不同的提取条件获得的八角茴香脂肪酸提取物中各物质含量也有一定差别。通过开展单因素对照试验来对提取条件进行优化，获得所含物质组成不同的八角茴香脂肪酸提取物。脂肪类物质的常用提取剂为石油醚，而在食品制造业中常用正己烷作粗油浸出剂，因此本文采用正己烷与石油醚分别作提取溶剂［5］，所提取产物分别定为样品Ⅰ（正己烷提取）与样品Ⅱ（石油醚提取）。本次研究以每次称取八角茴香粉末40 g，在不同的提取溶剂下，设置不同的固液比、提取温度和回流时间，采用L9（34）正交表进行设计并寻找最佳组合提取方案［6］。试验方案各为9组。

2.2.2 正己烷提取法 正己烷提取法正交试验结果和分析见表2和表3。采用极差法分析正交试验，正己烷提取法样本Ⅰ极差分析表明，极差越大对提取量影响越大，结果可见，极差由高到低均为A因素、B因素、C因素，说明对提取量影响由高到低是A因素、B因素、C因素。从各因素水平均值可见，A2、B3、C2均值最高，最佳组合为A2B3C2，即A固液比1∶20，B回流时间取5 h，C提取温度取67℃时，提取量最佳。验证试验，由于现有方案中并没有A2B3C2组合，故取A固液比1∶20，B回流时间取5 h，C提取温度取67℃时，进行试验3次，测定提取量为（15.39±0.23）g，高于现有正交方案，说明A2B3C2组合确实能提高提取量。

表2 正己烷提取法正交因素水平表

表3 正己烷提取法正交试验结果与分析

2.2.3 石油醚提取法 提取法正交试验结果和分析见表4和表5。石油醚提取法样本Ⅱ极差分析表明，越大对提取量影响越大，结果可见，极差由高到低均为A因素、B因素、D因素，说明对提取量影响由高到低是A因素、B因素、D因素。从各因素水平均值可见，A2、B3、D1均值最高，最佳组合为A2B3D1，即A固液比1∶20，B回流时间取4.5 h，D提取温度取65℃时，提取量最佳。验证试验，由于现有方案中并没有A2B3D1组合，故取A固液比1∶20，B回流时间取4.5 h，D提取温度取65 ℃时，进行试验 3次，测定提取量为（15.66±0.43），高于现有正交方案，说明A2B3D1组合确实能提高提取量。

表4 石油醚提取法正交因素水平表

2.3 八角茴香脂肪酸提取物的气相色谱检测 气相色谱条件：氮气纯度为99.999%，流量3.2 ml/min；氢气纯度为99.999%，流量47 ml/min。进样口温度230℃，检测器温度250℃。升温程序：初始温度180℃，以1℃/min速度升至182℃保持10 min，再以2.5℃/min速度升至 220 ℃，保持 5 min。分流比 1∶30，进样量 1 μl。准确称取八角茴香脂肪酸提取物进行甲酯化，甲酯化后用气相色谱检测其中各个脂肪酸的含量。

表5 石油醚提取法正交试验结果与分析

2.3.1 油酸含量较高的提取物的检测与分析 对正己烷提取的样品Ⅰ质量为14.160 g进行气相色谱检测，经计算其中油酸含量为0.358 g，亚油酸含量为0.136 g，硬脂酸含量为0.040 g，棕榈酸含量为0.091 g，其所含物质的种类和含量见表6。油酸的含量较高，但硬脂酸和棕榈酸含量较低，这说明样品Ⅰ提取方法的效率不够高，分析原因是由于普通的热回流法提取效率不及索氏提取法。同时也因样品Ⅰ属于脂肪酸粗提物未经精制，样品中所含其他物质种类较多。

2.3.2 亚油酸含量较高的提取物的检测与分析 对石油醚提取的样品Ⅱ质量为15.080 g进行气相色谱检测，经计算其中油酸含量为0.307 g，亚油酸含量为0.188 g，硬脂酸含量为0.065 g，棕榈酸含量为0.074 g，其物质的种类和含量见表6，样品Ⅱ的硬脂酸和棕榈酸含量稍低，但亚油酸和硬脂酸含量高于以正己烷为提取溶剂时含量，分析原因是由于普通的热回流法提取效率不及索氏提取法，应延长回流时间并细化固液比。

表6 样品Ⅰ、Ⅱ提取物中各脂肪酸的含量

3 讨论

本试验使用正己烷和石油醚做溶剂分别提取了八角茴香中的脂肪酸，获得了2种不同脂肪酸含量的提取物样品Ⅰ和样品Ⅱ，经检测样品Ⅱ中亚油酸和硬脂酸含量高于样品Ⅰ，而油酸和棕榈酸含量则低于样品Ⅰ，说明两种不同的脂肪酸提取条件，对不同脂肪酸成分的提取效率不同，正己烷作为提取剂更有利于提取油酸和棕榈酸，石油醚作为提取剂更有利于提取亚油酸和硬脂酸，下一步笔者将进一步利用GC-MS连用仪对获得的八角茴香脂肪酸提取物进行指纹图谱鉴定，确定四种成分中其它物质的种类，以期为八角茴香的开发利用提供一定的理论参考。