改進(jìn)和正交優(yōu)選小茴香油提取試驗(yàn)

陳金蘭，吳榮佳

（1.廣州市醫(yī)藥職業(yè)學(xué)校，廣東 廣州 510430；2.廣東藥學(xué)院附屬第一醫(yī)院，廣東 廣州 510080）

小茴香為傘形科植物茴香的干燥成熟果實(shí)，味辛性溫，具有溫中散寒、理氣止痛的功效，還有抗菌活性、抗氧化和殺蟲作用。小茴香具有特異香氣，含豐富揮發(fā)油（3%～9%），主要成分為茴香醚、檸檬烯和茴香酮等，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、日化和食品行業(yè)［1］。芳香揮發(fā)油有5種常用提取方法：蒸餾法、超聲法、萃取法、壓榨法和吸附法。實(shí)驗(yàn)教材上的小茴香油提取試驗(yàn)沿用經(jīng)典的水蒸氣蒸餾法已多年，但技術(shù)落后、操作繁復(fù)，需改進(jìn)試驗(yàn)方法，既優(yōu)化提取工藝，又加強(qiáng)與行業(yè)接軌。

1 蒸餾法與測(cè)定法提取工藝比較

通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，綜合評(píng)價(jià)經(jīng)典的水蒸氣蒸餾法和改進(jìn)的揮發(fā)油測(cè)定法提取小茴香油的可行性和實(shí)用性，見表1。

表1 兩種提取工藝比較

從表1看出，蒸餾法的藥材前處理較少，不需經(jīng)過(guò)干燥、粉碎、超聲等工序，但蒸餾操作復(fù)雜，需要不斷向水蒸氣發(fā)生器加水，控制水蒸氣恒溫、恒壓輸送進(jìn)行蒸餾提取，并把收集的懸濁液萃取分離；測(cè)定法更簡(jiǎn)捷，保持溫度和壓力穩(wěn)定，蒸餾、提取和分離一體化實(shí)現(xiàn)。

2 正交試驗(yàn)方法與結(jié)果

2.1 材料和儀器

小茴香、乙醚（分析純）。

GZX－9076MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱、MB25水分測(cè)定儀、萬(wàn)能粉碎機(jī)、AS3120A超聲清洗器、TC－15恒溫電熱套、WYA－2W阿貝折射儀。

2.2 試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)

根據(jù)2010版《中國(guó)藥典》規(guī)定揮發(fā)油測(cè)定方法［2］，改進(jìn)為取小茴香在60℃干燥，放冷后粉碎、過(guò)篩、總混，測(cè)定含水量在5%以下。稱取處理過(guò)的小茴香20g，加適量蒸餾水超聲浸泡，加玻璃珠防止爆沸，加熱提取揮發(fā)油，收集總揮發(fā)油，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)調(diào)查結(jié)果，考察4個(gè)影響因素分別為A（粉碎程度）、B（加水倍數(shù)）、C（超聲時(shí)間）和D（提取時(shí)間），設(shè)計(jì)3水平的L9（34）正交試驗(yàn)，見表2。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果和直觀分析

根據(jù)L9（34）表頭設(shè)計(jì)，確立試驗(yàn)計(jì)劃，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和直觀分析見表3。

表2 正交因素水平

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的直觀分析

上表的極差分析［3］得出，提取小茴香油的優(yōu)方案為A3B3C3D3。提取時(shí)間D和超聲時(shí)間C是最主要因素，加水倍數(shù)B和粉碎程度A是次主要因素，如果將優(yōu)方案的加水倍數(shù)換為8倍可加快沸騰利于提取，將粉碎程度換為中粉可降低生產(chǎn)成本，因此確定最佳方案為A2B2C3D3。

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)和分析

將最佳方案A2B2C3D3與得油率最高的3號(hào)試驗(yàn)A1B3C3D3進(jìn)行驗(yàn)證比較，得出A2B2C3D3的試驗(yàn)結(jié)果更好，得油率約9%，重復(fù)性與再現(xiàn)性好。平行試驗(yàn)6次，見表4。

表4 最佳方案A2B2C3D3驗(yàn)證結(jié)果分析 （n＝6）

3 討論

用測(cè)定法代替經(jīng)典的蒸餾法提取小茴香油，可減少?gòu)?fù)雜操作，避免使用有毒的有機(jī)溶劑，穩(wěn)定可靠，直接收集到較純的小茴香總揮發(fā)油，既提高得油率，又可延伸至食品添加劑或藥理學(xué)研究、制備日化用品或藥品等，優(yōu)良實(shí)用。

以得油率為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)正交試驗(yàn)確定揮發(fā)油測(cè)定法的最佳方案為A2B2C3D3，即把小茴香粉碎成中粉，加8倍水，超聲浸泡30min，提取2h可得8.91%的總揮發(fā)油，為淺黃色或無(wú)色透明油狀物，有特殊芳香氣味，折光率為1.5379，制定標(biāo)準(zhǔn)化提取方法。

在正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)除了考慮超聲時(shí)間、提取時(shí)間、加水量和粉碎程度單個(gè)因素影響外，還要注意各個(gè)因素間的交互影響。根據(jù)正交直觀分析結(jié)果，若有更好的方案沒(méi)有設(shè)計(jì)到，應(yīng)綜合考慮成本和可操作性，適當(dāng)改變實(shí)驗(yàn)條件可增加提油量，如利用相似相溶原理把小茴香與有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等混合超聲提取；利用不同組分間相互作用，加入其它含揮發(fā)油的藥材混合提??；小茴香油比重較大，部分乳化成懸濁液，宜延長(zhǎng)靜置分層時(shí)間等。

試驗(yàn)時(shí)筆者發(fā)現(xiàn)小茴香存放久了雖然感官上的顏色和味道變化不大，但會(huì)稍微降低揮發(fā)油含量和品質(zhì)；干燥溫度過(guò)高使揮發(fā)油損失、氧化、顏色變深。然而，小茴香粉碎過(guò)細(xì)或超聲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能對(duì)揮發(fā)油成分或出油速率造成怎樣的影響，還需要更多的實(shí)驗(yàn)研究。

［1］黃寶康，梁婕.小茴香［J］.林業(yè)與生態(tài)，2011，19（12）：40－41.

［2］國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典（二部）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010：附錄XD.

［3］李云雁，胡傳榮.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理［M］.第2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：130－131.