水蒸氣蒸餾和超臨界萃取薰衣草精油抗氧化作用研究

1、水蒸氣蒸餾和超臨界萃取薰衣草精油抗氧化作用研究【摘要】目的采用水蒸氣蒸餾和二氧化碳超臨界萃取方法提取薰衣草精油，比擬其體外抗氧化作用。方法通過DPPH、羥自由基、超氧陰離子、脂質(zhì)過氧化及溶血反響體系，檢測(cè)并比擬兩種方法提取的薰衣草精油抗氧化才能。結(jié)果兩種方法提取的薰衣草精油均具有較強(qiáng)抗氧化才能，且呈劑量依賴性。在5個(gè)氧化體系中，超臨界2萃取法提取的薰衣草精油抗氧化作用均強(qiáng)于水蒸氣蒸餾法提取的薰衣草精油。結(jié)論超臨界2萃取法提取的薰衣草精油具有更強(qiáng)的抗氧化才能。【關(guān)鍵詞】薰衣草精油；抗氧化；水蒸氣蒸餾法；超臨界2萃取法Abstrat：bjetiveTithdralavenderilithdiffe

2、rentethdsandparethEirantixidativeativitiesinvitr.ethdsThelavenderilasextratedthrughsteadistillatinethdandsuperritial2extratinethd.TheantixidativeapaityflavenderilasexainedthrughDPPH,hydrxyradial,superxideanin,lipidperxidatinandhelysisreatingsyste.ResultsBthfthelavenderilsbydifferentextratinethdhadst

3、rngantixidativeapaityinnentratin-dependentanner.hilethelavenderilextratedbysuperritial2extratinasreeffiaiusthantheneextratedbysteadistillatinethd.nlusinThelavenderilhihasextratedthrugh2extratinethdhasbetterantixidatinapaity.Keyrds：Lavenderil；Antixidative；Steadistillatinethd；Superritial2extratinethd隨

4、著人們生活程度的進(jìn)步，消費(fèi)觀念的改變，人們?cè)絹碓綋?dān)憂化學(xué)合成香精的平安性，對(duì)天然植物精油的需求量不斷增加。精油也稱揮發(fā)油是一類可隨水蒸氣蒸餾的油狀液體，芳香而有辛辣味，存在于植物的根、莖、葉、花、果實(shí)中，具有廣泛的生物活性，臨床上主要用于止咳、平喘、發(fā)汗、祛痰等。水蒸氣蒸餾法是最常用的精油提取方法，不僅收率低，而且由于芳香性成分的大量損失及某些成分的分解變化而使最終產(chǎn)品質(zhì)量較差1。超臨界萃取技術(shù)(superritialfluidextratin，SFE)是近二三十年開展起來的一種新型提取技術(shù)，它綜合了溶劑萃取和蒸餾兩種功能的特點(diǎn)2。盡管精油所含化學(xué)成分因其來源不同而頗不一致，但因其沸點(diǎn)較低，分

5、子量不大，在超臨界2中有良好的溶解性能，大多數(shù)都可用純2直接萃獲得到，所需的操作溫度一般較低，防止了其中有效成分的破壞或分解，因此不僅產(chǎn)品質(zhì)量佳，而且回收率也較水蒸氣蒸餾法高得多1。薰衣草Lavender系唇形科薰衣草屬Lavandula植物，為多年生亞灌木3，原產(chǎn)于地中海地區(qū)，后移植世界各地，新疆現(xiàn)有大量栽培。薰衣草首載于阿維森納著?醫(yī)典?中4，維吾爾醫(yī)用于治胸腹脹滿、感冒咳喘、頭暈頭痛、心悸氣短、關(guān)節(jié)骨痛，為中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部?藥品標(biāo)準(zhǔn)?維吾爾藥分冊(cè)的收載品種5。薰衣草葉、莖、花全株呈濃香，香味濃郁而柔和，無刺激感、無毒副作用，被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、化裝、洗滌、食品行業(yè)6。從薰衣草中提取的

6、植物油含有多種芳香族化合物，是重要的天然香料。薰衣草中精油含量較高，因其氣味芳香，常用作芳香劑、驅(qū)蟲劑及配制香精的原料。提取薰衣草精油通常采用水蒸氣蒸餾法，也可以用溶劑法制成浸膏。水蒸氣蒸餾法的得率比擬低，溶劑法不僅需要去除浸取溶劑，還會(huì)使產(chǎn)品中殘留溶劑及所含有的化學(xué)物質(zhì)。而采用超臨界2萃取技術(shù)提取薰衣草精油還未得到廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著薰衣草應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)外許多研究人員對(duì)其進(jìn)展了多方面的研究，研究?jī)?nèi)容涉及薰衣草的栽培措施、薰衣草精油的提娶化學(xué)成分分析及應(yīng)用。但通過體外抗氧化實(shí)驗(yàn)比擬水蒸氣蒸餾法和超臨界2萃取法提取的薰衣草精油抗氧化活性差異，尚未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本文旨在為推廣超臨界2萃

7、取技術(shù)和深化研究薰衣草精油藥理作用奠定基矗1儀器及材料超臨界2萃取儀南通華安超臨界萃取設(shè)備；多功能酶標(biāo)儀Ther3001VARISKANFLASH；AR-2140型萬分之一電子天平梅特勒-托利多儀器制造。薰衣草花新疆農(nóng)四師六十三團(tuán)；1，1-二苯基-2-苦肼基自由基Siga公司；Tris(北京拜爾迪生物公司)；2-硫代巴比妥酸上?？曝S化學(xué)試劑；焦性沒食子酸天津市富宇精細(xì)化工；氫過氧化枯烯Siga公司。2方法2.1薰衣草精油的制備2.1.1水蒸氣蒸餾法提取精油稱取80g薰衣草花穗粉末，浸泡1h后，置于1000l三口燒瓶中，一口連接水蒸氣發(fā)生裝置，另一口連接直型冷凝管，冷凝管接油水別離器。水蒸氣通入

8、燒瓶，從有餾出液滴出開場(chǎng)計(jì)時(shí)，通過油水別離器分出下層水分，3h后停頓蒸餾，搜集精油。將數(shù)次實(shí)驗(yàn)所得精油合并，參加無水Na2S4除去水分后稱量并計(jì)算得率，冷藏。2.1.2超臨界2萃取法提取精油薰衣草花穗粉末裝入萃取罐中，在解析壓力為6.5103kPa,萃取壓力為22103kPa,溫度為45，以20L/h的流量通入2，萃取120in后，從解析罐中放出精油。將數(shù)次實(shí)驗(yàn)所得精油合并，稱量并計(jì)算得率，冷藏。2.1.3薰衣草精油得率的計(jì)算薰衣草精油得率%=萃取出的薰衣草精油質(zhì)量g/原料質(zhì)量(g)100%2.2DPPH去除才能測(cè)定向100lDPPH乙醇溶液濃度為0.1l/L中參加不同濃度的薰衣草精油及無水乙

9、醇使總體積到達(dá)200l。振蕩器混勻后，室溫，避光放置30in后，在517n處測(cè)定吸光度，平行測(cè)定3次，計(jì)算去除率。DPPH去除率%=A0-A1-A2/A0100%式中：A0為DPPH溶液100l加無水乙醇100l的吸光度；A1為DPPH溶液100l加樣品溶液100l的吸光度；A2為樣品溶液100l加無水乙醇100l的吸光度。公式中引入A2是為了消除樣品溶液本身顏色對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的干擾。2.3H去除才能測(cè)定損傷管：30l0.75l/L鄰二氮菲無水溶液中參加60l0.15的PBSpH=7.4，參加30l的蒸餾水，充分混勻后，參加30l0.75l/L的硫酸亞鐵，混勻后，再參加30l的1%的H22混勻。3

10、7的水浴中60in后，在536n處，測(cè)定吸光度為A損；未損傷管：以30l的蒸餾水代替H22重復(fù)上述操作，在536n處，測(cè)定吸光度為A未損；樣品管：以30l的樣品代替30l的蒸餾水重復(fù)損傷管組操作，在536n處，測(cè)定吸光度為A樣；樣品參比：60l0.15l/L的PBS中加30l的樣品，充分混勻后，參加90l的蒸餾水，在536n處測(cè)定吸光度為A參；空白參比：60l0.15l/L的PBS參加120l的蒸餾水，在536n處測(cè)定吸光度為A空。H去除率%=A樣-A參-A損+A空/A未損-A損100%轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.2.4超氧陰離子生成抑制才能測(cè)定取濃度為0.05l/L的Tris-HlpH=8.2緩沖

11、液100l，25預(yù)熱20in后，參加50l不同濃度的薰衣草精油，立即參加40l的3l/L的鄰苯三酚，振蕩使之充分反響，4in后，用10l的3l/L的Hl終止反響，在325n處測(cè)定吸光度A1，平行測(cè)定3次。模型對(duì)照組A0用50l的蒸餾水代替樣品液。空白對(duì)照組A2用40l的蒸餾水代替鄰苯三酚。-2抑制率%=A0-A1+A2/A0100%2.5卵黃脂質(zhì)過氧化抑制才能測(cè)定卵黃懸液的配制：卵黃用等體積的pH=7.4的0.1PBS配成11懸液，并用磁力攪拌器攪拌10in置于冰箱中4備用，使用前用PBS稀釋成125的懸液。汲取125的卵黃懸液20l,參加20l的不用濃度的薰衣草精油，再參加20l的25l/L

12、的FeS4，用pH=7.4，0.1l/L的PBS補(bǔ)至200l,37振蕩15in，取出后再參加50l的20%的三氯乙酸，4000r/in離心8in，汲取100l上清液參加50l0.8%TBA，封口，沸水浴中煮15in，在532n處測(cè)吸光度，平行測(cè)定3次。以不加樣品管的吸光度為A0。以樣品加PBS管的吸光度為A樣。抑制率(%)=A0-A+A樣/A0100%2.6紅細(xì)胞溶血實(shí)驗(yàn)取新穎大鼠血液，參加備有肝素鈉的離心管中，制成抗凝血，3000r/in離心10in，棄上清液，用PBSpH=7.4)洗滌，3000r/in離心10in，重復(fù)2次，得到壓積紅細(xì)胞，以PBSpH=7.4將壓積紅細(xì)胞配成2.5%混懸

13、液。各取100l2.5%紅細(xì)胞懸液，參加不同濃度樣品溶液50l，參加100l的0.5l/L氫過氧化枯烯，37溫孵3.5h，3000r/in離心10in，取上清液測(cè)定D710(A)；取100l的紅細(xì)胞加50l的PBS,100l的蒸餾水，作為完全溶血的對(duì)照，同樣處理，測(cè)定D710(B)。按公式(A/B)100%計(jì)算溶血的變化。2.7統(tǒng)計(jì)分析所有數(shù)據(jù)用s表示，采用SPSS10.0軟件包，進(jìn)展單因素方差分析及t檢驗(yàn)。3結(jié)果3.1薰衣草精油的外觀狀態(tài)與得率水蒸氣蒸餾法制備的薰衣草精油為微黃色澄清油狀液體，香氣柔和，得率在0.7%0.9%。超臨界2萃取法制備的薰衣草精油為深黃色微渾濁油狀液體，香氣較濃烈，

14、近似真花香，得率在3.1%4.2%。3.2DPPH去除才能測(cè)定人工合成的DPPH是少數(shù)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的自由基之一，其乙醇溶液呈深紫色，在517n附近有強(qiáng)吸收峰。當(dāng)DPPH溶液中參加自由基去除劑時(shí)，由于與其單電子配對(duì)而使其吸收逐漸消失，其褪色程度與其承受的電子數(shù)成定量關(guān)系。因此可用比色法進(jìn)展定量分析，評(píng)價(jià)樣品的抗氧化才能7。如圖1所示，兩種方法提取的薰衣草精油都有一定的去除DPPH才能，去除率隨著提取物濃度的增加而增高。在一樣的濃度下，超臨界2萃取法提取的薰衣草精油去除DPPH的才能強(qiáng)于水蒸氣蒸餾法提取的薰衣草精油，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P0.01。3.3H去除才能測(cè)定Fentn反響產(chǎn)生的羥自由基使鄰二

15、氮菲吸光度降低，去除劑去除H，吸光度升高，利用反響前后吸光度值A(chǔ)的變化來測(cè)定去除率。從圖2可得知，兩種方法提取的薰衣草精油具有一定的去除H的才能，且呈劑量依賴關(guān)系。t檢驗(yàn)說明，超臨界2萃取法提取的薰衣草精油去除H才能較強(qiáng)，與水蒸氣蒸餾法提取的精油之間的抗氧化才能差異顯著P0.01。3.4超氧陰離子去除才能測(cè)定在堿性條件下，鄰苯三酚發(fā)生自氧化反響，生成-2和有色中間產(chǎn)物，該有色物質(zhì)在325n處有一特征吸收峰。當(dāng)參加去除劑時(shí)，-2的生成受到抑制，鄰苯三酚的自氧化反響受阻，溶液在325n處的吸光度減校故通過測(cè)定A325值可以定量計(jì)算出去除劑的去除率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果(見圖3)說明,兩種方法提取的薰衣草精油對(duì)

16、超氧陰離子的生成均有抑制作用,且作用隨著劑量的增加而增強(qiáng)。超臨界2萃取法提取的薰衣草精油作用較強(qiáng)，E50為60.5g/L；水蒸氣蒸餾法提取的薰衣草精油作用較弱，E50為72.5g/L，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義P0.01。3.5卵黃脂質(zhì)過氧化抑制才能測(cè)定卵黃中磷脂-2位上所含極低密度脂蛋白VLDL和低密度脂蛋白LDL中的不飽和脂肪酸PUFA在亞鐵離子的催化下，能誘發(fā)過氧化，產(chǎn)生烷氧基R和烷過氧基R,從而引發(fā)鏈?zhǔn)椒错憽Ｇ以诩訜岬臈l件下，其產(chǎn)生的過氧化物可與硫代巴比妥酸TBA反響產(chǎn)生紅色化合物，并在532n處有最大吸收。由圖4可知，兩種方法提取的薰衣草精油在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)對(duì)卵黃脂質(zhì)過氧化的抑制作用呈良好的

17、量效關(guān)系。超臨界2萃取法提取的薰衣草精油抑制卵黃脂質(zhì)過氧化的作用明顯強(qiáng)于水蒸氣蒸餾法提取的薰衣草精油P0.01。3.6紅細(xì)胞溶血實(shí)驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)通過將大鼠紅細(xì)胞暴露在氫過氧化枯烯中，測(cè)定紅細(xì)胞膜對(duì)自由基誘導(dǎo)的溶血的耐受力，從而評(píng)價(jià)薰衣草精油的抗氧化活性。由圖5可知，兩種方法提取的薰衣草精油都對(duì)紅細(xì)胞溶血有抑制作用，在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，精油濃度越大，抑制作用越強(qiáng)，超臨界2萃取法提取的薰衣草精油抗紅細(xì)胞溶血作用強(qiáng)于水蒸氣蒸餾法提取的薰衣草精油P0.05。4討論機(jī)體在正常的生命過程中伴有自由基的產(chǎn)生，主要有超氧陰離子自由基、羥自由基、單線態(tài)氧、過氧化氫及過氧化脂質(zhì)等。研究發(fā)現(xiàn)多種疾病都與自由基對(duì)機(jī)體的氧化損

18、傷有關(guān)8，因此尋找可以去除自由基或抑制氧化作用的抗氧化劑備受人們關(guān)注。薰衣草精油是指用從薰衣草正在開放的花序中提取再經(jīng)整理制得的精油9。通常薰衣草花的品種、生常年限、采收時(shí)間、提取方法等對(duì)薰衣草精油的產(chǎn)量有較大影響。薰衣草揮發(fā)油主要化學(xué)成分為芳樟醇(37.60%)，乙酸芳樟酯(35.79%)，4-松油醇(4.51%)，乙酸薰衣草酯(4.11%)等，化合物類型以乙酸酯、醇、烯烴化合物為主。研究說明，薰衣草精油具有抗驚厥、鎮(zhèn)靜、利膽、驅(qū)風(fēng)、驅(qū)蟲等藥理作用10。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明超臨界2萃取法提取的薰衣草精油在5個(gè)氧化體系中抗氧化作用都比水蒸氣蒸餾法提取的薰衣草精油要強(qiáng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這可能與兩種方法

19、提取的薰衣草精油所含抗氧化活性成分及其含量不同有關(guān)。研究說明，薰衣草醇和乙酸芳樟酯在超臨界2萃取法提取的薰衣草精油中的含量遠(yuǎn)高于在水蒸氣蒸餾法提取的薰衣草精油中的含量11。此外，3，7-二甲基-1，5-辛二烯-3，7-二醇和5-乙烯基二氫-5-甲基-23H-呋喃酮、喇叭茶醇、香豆素等組分是超臨界2萃取法提取的薰衣草精油所特有的，超臨界2萃取法提取的薰衣草精油抗氧化作用較強(qiáng)可能與此有關(guān)12。水蒸氣蒸餾法是目前應(yīng)用最廣泛的一種提取方法。設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、本錢低。但由于操作溫度較高，會(huì)引起精油中熱敏性化合物的熱分解和易水解成分的水解。此外，提取出來的精油與空氣接觸，局部被氧化，致使其抗氧化才能降低

20、。超臨界2萃取技術(shù)是用途于超臨界狀態(tài)的2流體經(jīng)過超臨界狀態(tài)或液態(tài)向氣態(tài)的相轉(zhuǎn)變，將其攜帶的精油釋放出來。首先，用超臨界2萃取法提取薰衣草精油，在最正確工藝條件下，能將要提取的成分幾乎完全提取，進(jìn)步了精油的得率。其次，超臨界2臨界溫度低，操作溫度低，能較完好地保證薰衣草花中有效成分不被破壞，不發(fā)生次生化，特別適用于對(duì)熱敏感性強(qiáng)、容易氧化分解破壞的成分的提齲再次，超臨界2還具有抗氧化作用，有利于保證和進(jìn)步精油質(zhì)量。超臨界2萃取技術(shù)的這些優(yōu)點(diǎn)能較好地保持薰衣草中的有效成分不被氧化，從而進(jìn)步其抗氧化活性。上述結(jié)果說明，薰衣草精油具有良好的開發(fā)和應(yīng)用價(jià)值，超臨界2萃取薰衣草精油技術(shù)值得開展產(chǎn)業(yè)化研究。但薰衣草精油有效成分與抗氧化活性之間的關(guān)系，以及在抗氧化體系中的分子機(jī)制等還有待進(jìn)一步的研究?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1廖傳華，袁連，顧國(guó)亮.超臨界