水蒸氣蒸餾法提取中藥揮發(fā)油存在的問題及解決方法

水蒸氣蒸餾法提取中藥揮發(fā)油存在的問題及解決方法【摘要】目的了解水蒸氣蒸餾法提取中藥揮發(fā)油存在的問題及解決方法。方法對水蒸氣蒸餾法不同影響因素逐一分析探討。結(jié)果在藥材的選擇、處理和提取設備等方面存在影響水蒸氣蒸餾法提取中藥揮發(fā)油的因素，但可以通過控制原材料質(zhì)量，改善實驗設備等方式加以改善。結(jié)論水蒸氣蒸餾法是一種較為有效的提取中藥揮發(fā)油的方法。

【關(guān)鍵詞】水蒸氣蒸餾法揮發(fā)油問題解決方法

AbstractObjectiveＴｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｑｕｅｓｔｉｏｎｓａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓｉｎｅｘｔｒａｃｔｉoｎｖｏｌａｔｉｌｅｏｉｌｓｆromｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅｂｙvapourｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ．MethodsＴｏａｎａｌｙｚｅthequestionsｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｓｐｅｃｔｓ．ResultsＴｈｅｒｅwereｓｏｍｅｉｎｆｌｕｅｎtialｆａｃｔｏｒｓｉｎｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｖｏｌａｔｉｌｅｏｉｌｓfromｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅｂｙvapourｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ，ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｃｈｏｉｃｅｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｍｅｄｉｃｉｎｅ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄtheinstruments.Wecouldｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｂｙｃｏｎｔｒｏｌlingｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌ，improvingtheinstrumentsａｎｄｓｏｏｎ．ConclusionＴｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｗｅｔｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｉｓanｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｉｎｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｖｏｌａｔｉｌｅｏｉｌｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅ．

KeywordsＴｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｗｅｔｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ；Ｖｏｌａｔｉｌｅｏｉｌｓ；Ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ；Ｓｏｌｕｔｉｏｎ

揮發(fā)油是一類在常溫下能揮發(fā)的、可隨水蒸氣蒸餾的、與水不相混的油狀液體，具有廣泛的生物學活性，實驗中可用水蒸氣蒸餾法、油脂吸收法、溶劑萃取法、超臨界流體萃取法和冷壓法等進行提?。郏保?。其中水蒸氣蒸餾法是將水蒸氣通入不溶或難溶于水但有一定揮發(fā)性的有機物質(zhì)中，使該有機物質(zhì)在低于１００℃的溫度下，隨著水蒸氣一起蒸餾來。由于其具有設備簡單、操作安全、不污染環(huán)境、成本低、避免了提取過程中有機溶劑殘留對油質(zhì)造成影響等特點，是有效提取中藥揮發(fā)油的重要方法。但由于存在原料易受熱易焦化，或使成分發(fā)生變化，所得揮發(fā)油的芳香氣味也可能變味，往往降低作為香料的價值等局限性，降低了其一定的使用價值。筆者針對水蒸氣蒸餾法提取中藥揮發(fā)油過程中存在的問題進行了初步探討，并提出了解決的方法。

１水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油中存在的問題

１．１所選中藥材對揮發(fā)油提取的影響揮發(fā)油在植物體中的存在部位常各不相同，有的全株植物中都含有，有的則在花、果、葉、根或根莖部分的某一器官中含量較多，隨植物品種不同而差異較大。有的同一植物的藥用部位不同，其所含的揮發(fā)油的組成成分也有差異。薄荷、桉葉、花椒、姜黃等藥材揮發(fā)油的含量在《中國藥典》２００５版Ⅰ部已經(jīng)規(guī)定，這些藥材中，根莖類、種子類藥材揮發(fā)油的提取含量通常都能符合藥典規(guī)定的要求，但薄荷、荊芥等草質(zhì)藥材，由于質(zhì)地柔軟疏松，藥材在加工、干燥、貯存的過程中揮發(fā)油易散失；市場上很難購得揮發(fā)油含量合格的藥材，藥材不符合規(guī)定的就更難保證揮發(fā)油的提取效果。

１．２藥材的處理對揮發(fā)油提取的影響

１．２．１貯存時間揮發(fā)油成分在常溫下能自行揮發(fā)和氧化。因此，貯存時間愈久，揮發(fā)油成分的含量愈低，氣味消失愈嚴重，實驗效果愈差。

１．２．２藥材粒度《中國藥典》規(guī)定，測定用的供試品須預先粉碎，使能通過２～３號篩，但粉末不宜過細，粉碎過細，可能導致油室或油細胞破碎過多，在粉碎過程中造成揮發(fā)油散失過多，而且過細的粉末加水加熱時成糊狀，容易引起焦化和暴沸現(xiàn)象。

１．２．３干燥方法揮發(fā)油不僅在常溫下易揮發(fā)，溫度升高和日光也會加速其揮發(fā)和氧化，高溫還會引起其成分發(fā)生變化。所以干燥方法對揮發(fā)油的質(zhì)量影響很大。

１．２．４浸泡時間藥材在提取前要進行浸泡，這是因為來源于植物類的中藥多是干燥品，通過加水浸泡可使藥材變軟，組織細胞膨脹后恢復其天然狀態(tài)，提取時易于有效成分浸出。但是浸泡時間過長，可能會導致成分發(fā)生變化，引起藥材發(fā)酵變質(zhì)。

１．３提取方法的局限性目前國內(nèi)在中藥揮發(fā)油的提取方法中較為廣泛應用水蒸氣蒸餾法。但水蒸氣蒸餾法不適用于熱不穩(wěn)定成分的提取，長時間與水共沸易發(fā)生化學變化，對一些熱敏物質(zhì)易發(fā)生氧化、聚合等反應導致變性；如提取物溶于水則蒸氣壓會顯著下降，對于一些與水互溶的中藥材不能進行有效提??；反應混合物中的雜質(zhì)若有揮發(fā)性，就不能保證所提取揮發(fā)油的純度，且揮發(fā)油的收率也很低，所需時間較長，很難保持揮發(fā)油原有的新鮮香味，降低了作為香料的價值，也會對一些制劑的療效產(chǎn)生影響。

１．４提取設備對揮發(fā)油提取的影響水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油的實驗裝置主要由4部分組成：水蒸氣發(fā)生裝置、蒸餾裝置、冷凝裝置和接收裝置。

水蒸氣發(fā)生裝置很難保證持續(xù)的水蒸氣供應，隨著水蒸氣發(fā)生器內(nèi)水量的減少，需要再次加入供蒸餾的用水，這樣就導致蒸餾的中斷，不能保證蒸餾具體時間的測定和出油高峰時間范圍的準確測定。

蒸餾燒瓶的選擇也會對揮發(fā)油的提取產(chǎn)生一定的影響，目前實驗中常用長頸圓底燒瓶作為蒸餾裝置。長頸圓底燒瓶由于是單口，水蒸氣導入管與水蒸氣餾出液導出管同時經(jīng)過一個膠塞，導入與導出管都需要彎曲一定的角度，使通氣不能十分流暢，裝置的氣密性也很難保證，另外其導氣管過長，在導氣過程中易發(fā)生冷凝，使揮發(fā)油收率降低，也延長了提取時間。當蒸餾沸點較高的物質(zhì)時，當蒸氣未達到側(cè)管之前即被外界冷卻而回流，致使無法蒸餾出來。蒸餾燒瓶的直接加熱也可能會發(fā)生蒸餾物發(fā)生焦化，餾出液的成分發(fā)生變化。

由于氣壓大或冷凝效果不好等原因，使油水分離不好，一般只能收集到芳香水。

揮發(fā)油具有常溫下易揮發(fā)，遇空氣易氧化變質(zhì)的性質(zhì)，接收瓶內(nèi)揮發(fā)油也可能在接收過程揮發(fā)變質(zhì)，影響了揮發(fā)油的收率和純度。

2解決辦法的探討

２．１多方面的控制原藥材料的質(zhì)量一方面，大量查閱相關(guān)文獻，找出植物中揮發(fā)油存在的部位，哪一器官中含量較多，所含成分都有哪些等相關(guān)資料；一方面，對揮發(fā)油易散失的藥材品種，應考慮采用產(chǎn)地定點采購，嚴格控制干燥加工條件，改善貯藏條件等方法加以控制。還可在藥效實驗的基礎上采用鮮品提取揮發(fā)油；另一方面，對揮發(fā)油是主要有效成分，而《中國藥典》中無含量規(guī)定的品種，應在該制劑原料藥材標準中規(guī)定揮發(fā)油的含量以及產(chǎn)地的加工、干燥條件，以保證制劑的療效。

２．２樣品預處理時應根據(jù)不同品種而異藥材的貯存時間不宜過長，用密閉容器貯存可減少揮發(fā)油的損失和避免發(fā)生變性；對于質(zhì)地較緊密的根、根莖、莖木等類藥材，宜制成最粗粉；對于果實、種子等類藥材，宜搗碎；對于質(zhì)地輕泡的花、全草等類藥材，宜切碎；應采用低溫吸附干燥的方法［２］，低溫吸附可以滿足揮發(fā)油類藥材對溫度的要求，較好地保證干燥后的藥效和藥性，保持揮發(fā)油的成分，而且干燥的速度快，可減少揮發(fā)油的損失，還能保持較低的平衡含水率，有利于藥材的儲存保存，降低發(fā)生霉變的可能性；藥材的浸泡時間應根據(jù)藥材的具體的性質(zhì)而定，一般以花、葉、莖類為主的藥物，浸泡時間為１～１．５ｈ；以根、種子、根莖和果實類為主的藥物浸泡時間為２～３ｈ，時間不宜過長。

２．３根據(jù)所選藥材的具體性質(zhì)采用不同的提取方法揮發(fā)油提取的方法很多，除水蒸氣蒸餾法外還有油脂吸附法、有機溶劑提取法、微波萃取法、超臨界ＣＯ２萃取法等［３］。這些方法各有其優(yōu)缺點，應根據(jù)不同藥材所含揮發(fā)油成分的性質(zhì)、含量高低以及藥理作用，通過實驗以揮發(fā)油收率、主要成分含量，甚至主要藥效學實驗為指標來篩選，同時兼顧生產(chǎn)成本等因素來確定。例如：對于提取貴重的揮發(fā)油，可采用油脂吸附法；對于一些熱敏物質(zhì)易發(fā)生氧化、聚合等反應導致變性的中藥材可采用超臨界ＣＯ２萃取法［4］，它具有防止氧化、熱解及提高品質(zhì)的突出優(yōu)點；對于一些選擇性高，提取時間不宜過長的中藥材應選用微波萃取法提取揮發(fā)油［5］。

２．４改善實驗設備提高收油率水蒸氣發(fā)生器應選擇容量較大的、水蒸氣能持續(xù)供應２ｈ以上的裝置為宜，而且導氣管應較短，以保證水蒸氣的持續(xù)供應且導氣過程不會發(fā)生冷凝；蒸餾燒瓶的選擇應該以短頸的二口或三口圓底燒瓶為宜，或者采取保溫措施，保證蒸餾順利進行，這樣即可避免了蒸餾過程中蒸氣的冷凝，也使導氣管與餾出液導氣管相分離，氣密性好，導氣通暢。蒸餾瓶的加熱應根據(jù)藥材的性質(zhì)而定，對于易發(fā)生焦化的藥材應選擇石棉網(wǎng)均勻加熱，或改用水浴鍋加熱。加熱浴的溫度應當比蒸餾液體的沸點高出若干度，否則難以將被蒸餾物蒸餾出來。加熱浴溫度比蒸餾液體沸點高出得越多，蒸餾速度越快。但是，加熱浴的溫度也不能過高，否則會導致蒸餾瓶和冷凝器上部的蒸氣壓超過大氣壓，有可能產(chǎn)生事故，特別是在蒸餾低沸點物質(zhì)時尤其要多注意；冷凝時應保證持續(xù)的冷凝水供應；接受器應選擇棕色瓶密封收集餾出液，室內(nèi)溫度不宜過低，防止油水分層不好。對整套設備進行完善，以提高揮發(fā)油的收率和質(zhì)量。

3小結(jié)

揮發(fā)油類成分在植物界分布廣泛，很多植物藥所含的揮發(fā)油成分具有確切的療效，在中藥制劑上應用較為廣泛，如薄荷油有清涼、驅(qū)風、消炎、局麻作用。丁香油有局麻和止痛作用。但在研究制備中藥制劑的過程中，揮發(fā)油提取存在的問題在一定程度上影響了藥物的療效。如今隨著科技的發(fā)展，中藥現(xiàn)代化進程的推進，以及人們對自身健康的重視，要求我們不斷地提高中藥制劑的質(zhì)量，確保中藥的療效。因此我們在中藥揮發(fā)油的提取中首先要抓好原料藥的質(zhì)量，合理的進行貯存、干燥和浸泡，不斷改進實驗設備，完善揮發(fā)油的提取方法，采用實驗與實際相結(jié)合的原則，根據(jù)不同的目的、具備的條件采取不同的提取方法。水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油由于經(jīng)濟適用，非常適合中小型實驗室進行揮發(fā)油提取的實驗研究，可以通過不斷的改進實驗裝置和提取條件，大大提高揮發(fā)油的收率和質(zhì)量，有良好的應用前景。

【參考文獻】

［1］吳立軍．天然藥物化學，第４版［Ｍ］．北京：人民衛(wèi)生出版社，２００４：２