正交实验设计优选荆芥穗挥发油超声波提取工艺(2)
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2.2 方差分析
将荆芥穗挥发油的正交试验结果进行方差分析，结果见表3。
表3 荆芥穗挥发油超声波提取工艺正交实验方差分析结果
注：F0.05(2，2)=19.00；F0.01(2，2)=99.00
从表2、3结果比较3个因素的极差R可知：RC>RB>RA，各因素对提取工艺的影响程度依次为C>B>A，其中超声时间和药材粉碎度对挥发油提取得率的影响较大，差异有统计学意义(P<0.05)，药材提取前浸泡时间对挥发油提取得率的影响不大，差异无统计学意义，挥发油提取的最佳工艺为：A1B2C2，即药材浸泡时间为0 min，粉碎度为10目，超声60 min。
2.3 验证试验
对优化方案进行验证试验，3次重复的挥发油得率分别为0.77%、0.76%、0.75%，平均值为0.76%，RSD为1.67%。此提取条件得到的挥发油得率较高，稳定可行。
2.4 超声法与传统水蒸汽蒸馏法的比较
分别采用水蒸汽蒸馏法与超声波法进行提取荆芥穗挥发油平行实验，对结果进行比较，结果见表4。
表4 超声波法与水蒸汽蒸馏法提取率比较
从表4的结果可以看出，超声波法的提取率要高于传统水蒸汽蒸馏法，且更稳定。
3 讨论
在荆芥穗挥发油超声波提取工艺的试验中，超声时间是影响收率的关键，因为超声波的空化作用，以及超声波的许多次级效应，如机械振动、乳化、扩散、粉碎等，有利于样品中有效成分的转移，因此在一定范围内，超声时间与提取率成正比，但并不是时间越长，提取率越高。因为超声波会破坏植物细胞壁，使胞内的成分进入提取液中，随着提取液中溶质浓度的增大，细胞内和溶液中的溶质浓度逐渐趋于相同而使浓度差减小，此时即使延长超声作用时间，提取液的浓度也不会改变。此外，超声作用时间过长时，有效成分可能发生降解，且提取液中杂质增多，也使得提取率降低[6]。
从实验结果中可知，药材粉碎度对荆芥穗挥发油的提取影响不是最大的。理论上说，药材经粉碎后，药材粒度小，在渗透阶段，溶剂易于渗入中药颗粒内部；在扩散阶段，由于扩散面大、扩散距离较短，有利于药物成分扩散；但实际上，全草类药材粉碎度越大，则药材颗粒表面积越大，导致药材颗粒的吸附能力增大，粉碎过细，使大量细胞破裂，致使细胞内大量高分子物质易胶溶入浸出液中，而使中药外部溶液的黏度增大，扩散系数降低，浸出杂质增加，反而会使挥发油提出率降低[7-8]。全草类药材挥发油主要分布于腺体中，高度粉碎，会使药材表面产生热量，同时，药材粉碎与空气接触面增加，更易使挥发油挥发，造成损失，药粉细度太细，得率也并不高，且药粉过细对大生产会带来一定的影响，结合实际生产，荆芥穗提取挥发油以粉碎成最粗粉10目为宜。
药材在提取前，浸泡一段时间，可使药材组织细胞充分吸水，膨胀，细胞间隙大，加速细胞内外液态变换，利于挥发油的提取，但由于超声波的空化效应、机械效应、热效应三种效应共同作用促使植物细胞破裂，溶剂渗透到植物内部，使细胞中的有效成分进入溶剂，加速了其相互渗透、溶解，替代了药材浸泡的作用，所以应用超声波法提取荆芥穗挥发油，药材提取前是否浸泡对挥发油的提取率几乎无影响，本实验也证实了这一点。
[参考文献]
[1]中国药典[S].一部.2010:217-218.
[2]温悦.挥发油提取方法研究概况[J].中国药业,2010,19(12):84-85.
[3]栾伟丽,肖鉴谋,商希礼.荆芥挥发油提取方法的研究[J].江西化工,2006,(2):7-9.
[4]李小鹏,董文斌.植物油脂提取工艺研究新进展[J].现代商贸工业,2007, 19(8):201-202.
[5]左笑,张东翔.超声波在油脂提取中的应用[J] ......
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