超临界CO2萃取吴茱萸有效成分的GC/MS分析
作者：张忠义 雷正杰 吴惠勤
单位：张忠义(第一军医大学珠江医院药剂科， 广东 广州510282)；雷正杰(第一军医大学珠江医院药剂科， 广东 广州510282)；吴惠勤(广州分析测试中心， 广东 广州 510070)
关键词：吴茱萸；超临界流体；二氧化碳萃取；气相色谱；气相质谱
第一军医大学学报000434 摘要：目的 用超临界CO2萃取吴茱萸的有效成分。方法 用超临界CO2对吴茱萸进行萃取分离，气相色谱-质谱技术测定其化学成分。结果 从超临界CO2萃取物中共分离出27种成分，主要成分为b 一罗勒烯和十四碳二烯，含量分别达36.46%与45.57%。结论 用超临界CO2萃取吴茱萸的脂溶性挥发油成分和有机酸，方法简单，萃取效率高。
, 百拇医药 中图分类号：R284.2 文献标志码：A
文章编号：1000-2588(2000)04-S0020-02
吴茱萸为芝香科植物灌木或小乔木吴茱萸Evodia Rutaecarpa Benth及其变种的未成熟干燥果实。性辛、苦、大热、有小毒。具有温中散寒、下气止痛的作用。主治厥阴头痛、胸腹胀满、呕吐吞酸、阴虚泄泻、吐泻转筋、寒疝脚气，外治口舌生疮[1]。王易宾等[2]用水蒸汽蒸馏方法提取挥发油，然后进行GC/MS(气相色谱与质谱)分析。本文研究应用超临界流体(SFE)技术对吴茱萸有效成分进行提取分离，用GC/MS联用方法鉴定其化学成分，并测定其相对含量。
1 材料与方法
1.1 实验材料
, 百拇医药
吴茱萸购自广州市药材公司。经鉴定为Erodia rutaecarpa Benth 的干燥未成熟果实。
1.2 仪器
江苏南通华安超临界实业公司生产的24L HA121-22-34型超临界装置。HP5988A型气相色谱/质谱联用仪(美国)。
1.3 提取方法
SFE流程: CO2钢瓶→ 冷冻系统→高压泵→萃取釜→解析釜→解析釜→冷冻系统(循环)。将粉碎后的吴茱萸11 kg投入萃取釜中按设定工艺参数(见表1)萃取3 h，从解析釜 出料口出料得浅黄色粘稠液体，从解析釜出料口出料得深黄色膏状物。
表1 萃取釜的设定参数
压力(MPa)
, 百拇医药
温度(℃)
流量(kg/h)
萃取釜
28
45
180～ 190
解析釜
11
48
180～ 190
解析釜
6.8
46
, 百拇医药
180～ 190
1.4 GC/MS测定
GC条件：选用HP-1 12 m×0.2 mm弹性石英毛细管柱，柱温70 ℃，以8℃/min程序升温至240 ℃，运行时间25 min，进样口温度250 ℃，载气He，柱前压20 kPa。MS条件：EI离子源，电子能量70 ev，扫描范围29～ 400 U，离子源温度240 ℃，接口温度240 ℃，电子倍增电压2 400 v。
2 结果与讨论
2.1 按以上方法对SFE提取物进行GC/MS分离与鉴定，经计算机检索和人工解析质谱图[3]核对，从解析釜得到的SFE提取物共鉴定出24种化学成分(见表2)，从解析釜II得到的SFE提取物共鉴定出7种化学成分(见表3)。
表2 超临界萃取吴茱萸(解析釜)的化学成分
, http://www.100md.com
编号
组份名称
分子式
分子量
相对含量
1
α-守烯
C10H16
136
2.88
2
醋酸里哪能醇酯
C12H20O2
, 百拇医药
196
1.34
3
β-罗勒烯
C10H16
136
34.36
4
里那醇
C10H18O
154
1.52
, 百拇医药
5
2,7-二甲基3,5-辛二烯
C10H18
138
0.46
6
1-羟甲基-3-亚甲基环戊烷
C7H12O
112
0.68
7
Allethrolone
, 百拇医药
C9H12O2
152
3.65
8
十一醇
C15H24
204
2.90
9
顺-石竹烯
C15H24
, http://www.100md.com
204
3.28
10
蛇麻烯
C15H24
204
0.52
11
β-愈疮烯
C15H24
204
2.90
, http://www.100md.com
12
α-雪松烯
C15H24
204
1.34
13
α-金合欢烯
C15H24
204
4.36
14
α-毕澄茄烯
, 百拇医药
C15H24
204
微量
15
榄香烯
C15H24
204
1.16
16
1-十六烯
C16H32
, 百拇医药 194
1.99
17
1,4,8-十八碳三烯酸
C12H8
162
5.40
18
棕榈酸
C16H32O2
256
1.16
, 百拇医药
19
十八碳三烯酸
C18H32O2
278
1.10
20
十八面砖瓦烯酸
C18H30O2
280
0.99
21
, 百拇医药
硬脂酸
C18H36O2
284
0.22
22
二十碳三烯酸
C20H34O2
306
0.16
23
邻苯二甲酸二异辛酯
, http://www.100md.com
C24H38O4
390
0.47
24
二十二烷
C22H26
290
0.9
表3 超临界萃取吴茱萸(解析釜)的化学成分
编号
组份名称
, http://www.100md.com
分子式
分子量
相对含量
1
β-罗勒烯
C10H16
136
21.0
2
1,1-二甲基-2-(3-甲基- 1,3-丁二烯基)环丙烷
C10H16
, 百拇医药
136
14.23
3
十四碳二烯
C14H24O2
224
45.57
4
十四碳三烯
C14H22O2
222
, 百拇医药
5.39
5
棕榈酸
C16H32O2
256
4.91
6
十八碳二烯酸
C18H32O2
280
7.78
, 百拇医药
7
二十二烷
C22H26
290
13.62
其中从解析釜中得到的主要成分以β-罗勒烯(β-ocimen)为主，占34.36%，而从解析釜中得到的主要成分以十四碳二烯为主，占45.57%。
2.2 本实验吴茱萸的投料量为11 kg，提取物为338 g (其中解析釜为195 g，解析釜为143 kg)，总收率为3.07%。
2.3 吴茱萸为未成熟的干燥果实，为了缩短萃取时间，提高有效成分收率，实验前必须对吴茱萸进行破碎。本实验吴茱萸破碎粒度为0.5～ 3 mm。
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2.4 提取物收率与萃取压力的关系
超临界流体是指在临界温度和临界压力以上相区内的气体，在这个相区内的流体其扩散系数与粘度接近气体，而其溶剂的性能类似流体。在一定温度下，改变压力即可改变流体的极性。因此，压力是超临界CO2萃取中最重要的操作参数，也是影响有效成分得率的关键因素。对于不同物质，其萃取压力有很大不同。本实验以相同的原料(粒度0.5～ 3 mm)在一定温度下，吴茱萸提取物随压力的升高而增多，在15～ 30 MPa之间，这种增加较为明显。
2.5 提取物收率与温度的关系
温度对超临界流体溶解能力的影响比较复杂。通常温度越低，超临界流体状态的CO2密度越大，萃取能力越强。但升高温度被萃取物的挥发性增加，这样就增加了被萃取物在超临界气相的浓度，从而使萃取量增大。因此，温度对超临界流体萃取的影响要综合这两个因素来考虑。本实验在15～ 30 MPa之间的压力下，在一定温度内(35～ 50℃)，提取物得率随温度升高而提高，最佳萃取温度为45℃。
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2.6 提取物收率与CO2流量和萃取时间的关系
CO2流量增加，萃取时间缩短，流量降低，萃取时间延长。但过高不但增加了能耗，还可引起萃取器出口过滤网的堵塞。因此，必须综合考虑选取适当的流量和萃取时间。本实验采用的CO2流量为180～ 190 kg/h，适宜的萃取时间为3 h。
2.7 对脂溶性挥发性天然物质萃取是超临界萃取技术的显著特点
本实验萃取的挥发性有效成分β-罗勒烯的含量占吴茱萸的1.13%，较水蒸汽蒸馏法，其含量高出2倍以上[2、4]。
作者简介：张忠义(1954-)，男，湖南湘乡人，1980年毕业于第二军医大学，主任药师，硕士生导师，电话：85143896
, http://www.100md.com
参考文献：
[1] 崔树德. 中药大全[M]. 哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1989.351-3.
[2] 王易宾，卢衮伟，王 琦，等. 吴茱萸炮制前后挥发油成分的研究[J].中药材, 1992, 15(6):18-20.
[3] Fred WM. The wiley/NBS Registry of Mass Spectral Data[M]. New York:John wilry & sons, 1989.82-2600.
[4] 王 琦，王易宾，李 群. 制吴茱萸的质量研究[J]. 中药材, 1992, 15(4):24-6.
收稿日期：1999-12-01, 百拇医药
单位：张忠义(第一军医大学珠江医院药剂科， 广东 广州510282)；雷正杰(第一军医大学珠江医院药剂科， 广东 广州510282)；吴惠勤(广州分析测试中心， 广东 广州 510070)
关键词：吴茱萸；超临界流体；二氧化碳萃取；气相色谱；气相质谱
第一军医大学学报000434 摘要：目的 用超临界CO2萃取吴茱萸的有效成分。方法 用超临界CO2对吴茱萸进行萃取分离，气相色谱-质谱技术测定其化学成分。结果 从超临界CO2萃取物中共分离出27种成分，主要成分为b 一罗勒烯和十四碳二烯，含量分别达36.46%与45.57%。结论 用超临界CO2萃取吴茱萸的脂溶性挥发油成分和有机酸，方法简单，萃取效率高。
, 百拇医药 中图分类号：R284.2 文献标志码：A
文章编号：1000-2588(2000)04-S0020-02
吴茱萸为芝香科植物灌木或小乔木吴茱萸Evodia Rutaecarpa Benth及其变种的未成熟干燥果实。性辛、苦、大热、有小毒。具有温中散寒、下气止痛的作用。主治厥阴头痛、胸腹胀满、呕吐吞酸、阴虚泄泻、吐泻转筋、寒疝脚气，外治口舌生疮[1]。王易宾等[2]用水蒸汽蒸馏方法提取挥发油，然后进行GC/MS(气相色谱与质谱)分析。本文研究应用超临界流体(SFE)技术对吴茱萸有效成分进行提取分离，用GC/MS联用方法鉴定其化学成分，并测定其相对含量。
1 材料与方法
1.1 实验材料
, 百拇医药
吴茱萸购自广州市药材公司。经鉴定为Erodia rutaecarpa Benth 的干燥未成熟果实。
1.2 仪器
江苏南通华安超临界实业公司生产的24L HA121-22-34型超临界装置。HP5988A型气相色谱/质谱联用仪(美国)。
1.3 提取方法
SFE流程: CO2钢瓶→ 冷冻系统→高压泵→萃取釜→解析釜→解析釜→冷冻系统(循环)。将粉碎后的吴茱萸11 kg投入萃取釜中按设定工艺参数(见表1)萃取3 h，从解析釜 出料口出料得浅黄色粘稠液体，从解析釜出料口出料得深黄色膏状物。
表1 萃取釜的设定参数
压力(MPa)
, 百拇医药
温度(℃)
流量(kg/h)
萃取釜
28
45
180～ 190
解析釜
11
48
180～ 190
解析釜
6.8
46
, 百拇医药
180～ 190
1.4 GC/MS测定
GC条件：选用HP-1 12 m×0.2 mm弹性石英毛细管柱，柱温70 ℃，以8℃/min程序升温至240 ℃，运行时间25 min，进样口温度250 ℃，载气He，柱前压20 kPa。MS条件：EI离子源，电子能量70 ev，扫描范围29～ 400 U，离子源温度240 ℃，接口温度240 ℃，电子倍增电压2 400 v。
2 结果与讨论
2.1 按以上方法对SFE提取物进行GC/MS分离与鉴定，经计算机检索和人工解析质谱图[3]核对，从解析釜得到的SFE提取物共鉴定出24种化学成分(见表2)，从解析釜II得到的SFE提取物共鉴定出7种化学成分(见表3)。
表2 超临界萃取吴茱萸(解析釜)的化学成分
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编号
组份名称
分子式
分子量
相对含量
1
α-守烯
C10H16
136
2.88
2
醋酸里哪能醇酯
C12H20O2
, 百拇医药
196
1.34
3
β-罗勒烯
C10H16
136
34.36
4
里那醇
C10H18O
154
1.52
, 百拇医药
5
2,7-二甲基3,5-辛二烯
C10H18
138
0.46
6
1-羟甲基-3-亚甲基环戊烷
C7H12O
112
0.68
7
Allethrolone
, 百拇医药
C9H12O2
152
3.65
8
十一醇
C15H24
204
2.90
9
顺-石竹烯
C15H24
, http://www.100md.com
204
3.28
10
蛇麻烯
C15H24
204
0.52
11
β-愈疮烯
C15H24
204
2.90
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12
α-雪松烯
C15H24
204
1.34
13
α-金合欢烯
C15H24
204
4.36
14
α-毕澄茄烯
, 百拇医药
C15H24
204
微量
15
榄香烯
C15H24
204
1.16
16
1-十六烯
C16H32
, 百拇医药 194
1.99
17
1,4,8-十八碳三烯酸
C12H8
162
5.40
18
棕榈酸
C16H32O2
256
1.16
, 百拇医药
19
十八碳三烯酸
C18H32O2
278
1.10
20
十八面砖瓦烯酸
C18H30O2
280
0.99
21
, 百拇医药
硬脂酸
C18H36O2
284
0.22
22
二十碳三烯酸
C20H34O2
306
0.16
23
邻苯二甲酸二异辛酯
, http://www.100md.com
C24H38O4
390
0.47
24
二十二烷
C22H26
290
0.9
表3 超临界萃取吴茱萸(解析釜)的化学成分
编号
组份名称
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分子式
分子量
相对含量
1
β-罗勒烯
C10H16
136
21.0
2
1,1-二甲基-2-(3-甲基- 1,3-丁二烯基)环丙烷
C10H16
, 百拇医药
136
14.23
3
十四碳二烯
C14H24O2
224
45.57
4
十四碳三烯
C14H22O2
222
, 百拇医药
5.39
5
棕榈酸
C16H32O2
256
4.91
6
十八碳二烯酸
C18H32O2
280
7.78
, 百拇医药
7
二十二烷
C22H26
290
13.62
其中从解析釜中得到的主要成分以β-罗勒烯(β-ocimen)为主，占34.36%，而从解析釜中得到的主要成分以十四碳二烯为主，占45.57%。
2.2 本实验吴茱萸的投料量为11 kg，提取物为338 g (其中解析釜为195 g，解析釜为143 kg)，总收率为3.07%。
2.3 吴茱萸为未成熟的干燥果实，为了缩短萃取时间，提高有效成分收率，实验前必须对吴茱萸进行破碎。本实验吴茱萸破碎粒度为0.5～ 3 mm。
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2.4 提取物收率与萃取压力的关系
超临界流体是指在临界温度和临界压力以上相区内的气体，在这个相区内的流体其扩散系数与粘度接近气体，而其溶剂的性能类似流体。在一定温度下，改变压力即可改变流体的极性。因此，压力是超临界CO2萃取中最重要的操作参数，也是影响有效成分得率的关键因素。对于不同物质，其萃取压力有很大不同。本实验以相同的原料(粒度0.5～ 3 mm)在一定温度下，吴茱萸提取物随压力的升高而增多，在15～ 30 MPa之间，这种增加较为明显。
2.5 提取物收率与温度的关系
温度对超临界流体溶解能力的影响比较复杂。通常温度越低，超临界流体状态的CO2密度越大，萃取能力越强。但升高温度被萃取物的挥发性增加，这样就增加了被萃取物在超临界气相的浓度，从而使萃取量增大。因此，温度对超临界流体萃取的影响要综合这两个因素来考虑。本实验在15～ 30 MPa之间的压力下，在一定温度内(35～ 50℃)，提取物得率随温度升高而提高，最佳萃取温度为45℃。
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2.6 提取物收率与CO2流量和萃取时间的关系
CO2流量增加，萃取时间缩短，流量降低，萃取时间延长。但过高不但增加了能耗，还可引起萃取器出口过滤网的堵塞。因此，必须综合考虑选取适当的流量和萃取时间。本实验采用的CO2流量为180～ 190 kg/h，适宜的萃取时间为3 h。
2.7 对脂溶性挥发性天然物质萃取是超临界萃取技术的显著特点
本实验萃取的挥发性有效成分β-罗勒烯的含量占吴茱萸的1.13%，较水蒸汽蒸馏法，其含量高出2倍以上[2、4]。
作者简介：张忠义(1954-)，男，湖南湘乡人，1980年毕业于第二军医大学，主任药师，硕士生导师，电话：85143896
, http://www.100md.com
参考文献：
[1] 崔树德. 中药大全[M]. 哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1989.351-3.
[2] 王易宾，卢衮伟，王 琦，等. 吴茱萸炮制前后挥发油成分的研究[J].中药材, 1992, 15(6):18-20.
[3] Fred WM. The wiley/NBS Registry of Mass Spectral Data[M]. New York:John wilry & sons, 1989.82-2600.
[4] 王 琦，王易宾，李 群. 制吴茱萸的质量研究[J]. 中药材, 1992, 15(4):24-6.
收稿日期：1999-12-01, 百拇医药