挥发油提取分离技术的研究进展.doc

挥发油提取分离技术的研究进展 摘 要：挥发油作为一种生理活性物质，具有广泛的运用价值，目前应用于挥发油的提取技术有水蒸气蒸馏法、超临界CO2萃取法、辅助萃取法、同时蒸馏萃取法，分离方法有冷冻结晶法、色谱法、分子蒸馏法，各有不同的优势与特点，均得到了广泛的应用。 关键词：挥发油；提取方法；分离方法 挥发油又称精油，是存在于植物中的一类具有芳香气味、可随水蒸气蒸馏出来而又与水不相混溶的挥发性油状成分的总称。挥发油为一混合物，其组份较为复杂以萜类成分多见，另外，含有小分子脂肪族化合物和小分子芳香族化合物。水蒸气蒸馏法是指将含挥发性成分药材的粗粉或碎片，浸泡湿润后，直火加热蒸馏或通入水蒸汽蒸馏，也可在多能式中药提取罐中对药材边煎煮边蒸馏，药材中的挥发性成分随水蒸气蒸馏而带出，经冷凝后收集馏出液，一般需再蒸馏1次，以提高馏出液的纯度和浓度，最后收集一定体积的蒸馏液；但蒸馏次数不宜过多，以免挥发油中某些成分氧化或分解。8倍水、浸泡4h、提取6h，挥发油气味芳香持久，具有明显的抑菌作用。王文基等采用不同的浸泡提取液优化水蒸气蒸馏法提取云木香中的挥发油，发现利用饱和氯化钠溶液可以将其提取率提高到3.80%，确定了提取云木香挥发油的最佳工艺条件。目前水蒸气蒸馏法是最常见、应用最广泛的一种挥发油的提取方法。 1.2 超临界CO2萃取法 超临界流体萃取法是利用气体在超临界状态下兼有液体和气体的双重特点，既具有与气体相当的高扩散系数和低黏度，又具有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力，故能对多种物质进行溶解浸取，减压后溶解能力又极大降低，整个过程兼具提取和蒸馏双重作用，目前最常用的超临界流体为CO2。超临界CO2萃取法与传统水蒸汽蒸馏法相比，具有萃取温度低、系统密闭等优点，操作方便，大大缩短了工艺流程，提高收率，降低成本，节约能耗。 卫强等采用超临界CO2萃取法和水蒸气蒸馏法从垂丝海棠叶中提取挥发油，并利用气相色谱-质谱联用法对其成分进行了分析，比较了以超临界CO2萃取与水蒸气蒸馏法提取的垂丝海棠叶挥发油成分及其抗氧化活性的差别。结果发现从超临界CO2萃取的挥发油中有效成分含量更多，抗氧化活性更强。吴玉梅等研究了不同方法提取北沙参挥发油的差别，发现超临界CO2萃取法提取挥发油的得油率高、提取时间短、有效成分含量多，是一种理想的提取方法。 经过大量的实验研究，可以发现超临界CO2萃取技术与水蒸气蒸馏法相比，是一种更为理想的挥发油提取技术。 1.3 辅助萃取法 辅助萃取法主要包括两种超声辅助萃取法和微波辅助萃取法。 超声波辅助萃取法是指利用超声波的空化、冲击和振动等效应增强物质在溶剂中的扩散、迁移和释放的速率，缩短提取时间，加速和增加药材成分的提取，同时在提取过程中温度升高不明显，可抑制有效成分的挥发并保持提取物的固有风味。 微波是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能，细胞内部的温度将迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分自由流出，并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离，即可获得所需的萃取物。GC-MS分析，发现微波辅助提取法用于提取秦岭龙胆挥发油具有时间短、收率高、节约能耗等优点，其优化的工艺稳定可靠，为秦岭龙胆的进一步综合开发利用提供了科学依据。吴林东等采用水蒸气蒸馏法、微波辅助提取法提取天胡荽的挥发油，用气相色谱—质谱联用仪对提取物的化学成分进行分析，结果发现，两种提取法得到的挥发油主要成分基本相同，但是相对含量上有较大差别，微波辅助提取法提取的挥发油成分种类较多，提取效率高，更适合天胡荽挥发油的提取。 阿卜拉江等研究了利用超声－微波协同工艺提取野蔷薇根挥发油的最佳条件，并通过气相色谱－质谱联用技术对其成分进行了分析。发现在最佳的工艺条件下得率为3.88%，与理论计算值3.82%基本一致，说明此方法切实可行。目前对于超声-微波辅助萃取技术，已经有着大量的实验支持，已逐渐发展成为一种广泛应用的提取技术。 1.4 同时蒸馏萃取法 同时蒸馏萃取是通过同时加热样品液相与有机溶剂至沸腾来实现的，它是把样品的浆液置于一瓶中，连接于仪器左侧，以另一烧瓶盛装溶剂，连接于仪器右侧，两瓶分别电炉加热、水浴加热，水蒸气和溶剂同时在仪器中被冷凝下来，水和溶剂不相混溶，在仪器U形管中被分开来，分别流向两侧的烧瓶中，结果蒸馏和提取同时进行，只需要少量溶剂就可提取大量样品，香气成分得到浓缩。GC-MS法对其化学成分进行分析比较。结果表明后三者能够提高挥发油提取率，但微波辅助蒸馏法和超声波辅助蒸馏法相较于传统方法又略显复杂，成本投入增加，条件要求提高，同时蒸馏萃取法应用于樟树挥发油提取使得提取时间缩短，提取效率显著提高，能源消耗降低，又减少了有机溶剂的使用量，同