超临界提取东北刺人参挥发性成分分析

                    作者：武星　严铭铭　刘琬晖　张银玲　邢俊鹏　赵大庆

【摘要】  目的:研究东北刺人参中挥发性成分。方法:采用二氧化碳超临界的提取方法并用气相色谱-质谱（GC.MS）联用技术鉴定其成分测定其含量。结果:超临界提取刺人参挥发性成分效率高，与水蒸气蒸馏提取出的挥发性成分有差异。

【关键词】  东北刺人参;挥发性成分;二氧化碳超临界;气相色谱-质谱联用

　　东北刺人参Oplopanax clatus Nskai为五加科刺人参属的一种多年生药用植物。主产于长白山区。二氧化碳超临界技术由于温度低，且系统密闭，可大量保存对热不稳定及易氧化的挥发性成分，为中药挥发性成分的提取分离提供了目前最先进的方法，因此本实验主要是考察二氧化碳超临界方法对东北刺人参有效成分提取的应用，并通过GC.MS联用技术鉴定其化学成分，测定其相对含量。

　　1 实验材料与方法
    
　　1.1 材料

　　东北刺人参样品:采自吉林省长白县国家保护区，经鉴定为东北刺人参Oplopanax elatus Nakai干燥根茎。仪器:江苏南通华安实业公司生产的HA22-05-06型超临界装置;Hp5890A-VG-Quattro型 气质色谱。

    1.2 实验方法

    1.2.1 提取方法 SFE流程:CO2 钢瓶—冷冻系统—高压泵—萃取釜—解析釜Ⅰ—解析釜Ⅱ—冷冻系统（循环）。取东北刺人参茎干燥品粉末过60目筛，135g装于萃取釜中，设定工艺参数见（表1），萃取7h，从解析釜Ⅰ、Ⅱ出料口出料得黄色粘稠液体。表1 萃取釜的设定参数（略）
  
　　1.2.2 GC.MS测定

　　型号:Hp5890A-VG-Quattro;色谱条件:PTE-5毛细管柱，程序升温从60℃到270℃，进样品温度250℃，载气氦气，柱前压5Pa;质谱条件:离子源EI，能量70ev，扫描范围30～600aum，离子源温度200℃，接口温度220℃，电子倍增电压270V。

　　2 结果与讨论

　　2.1 按以上方法对SFE提取物进行了GC.MS分离与鉴定，经机检索和人工解析质谱图核对，从解析釜Ⅰ得到的提取物共鉴定出13种化学成分（见表2），从解析釜Ⅱ得到的提取物共鉴定6种化学成分（见表3）。表2 超临界萃取东北刺人参（解析釜Ⅰ）的化学成分（略）表3 超临界萃取东北刺人参（解析釜Ⅱ）的化学成分（略）
　
　　从其中解析釜Ⅰ中得到的主要成分为（1Z，9E）-1，9-十七二烯-4，6-二炔-3-醇相对含量63.4%。从中得到的可鉴定的化合物主要是［S-（Z）］-3，7，11-三甲基-1，6，10-十二三烯-3-醇，相对含量为21.6%。

    2.2 通过3次平行试验，投料均为135g，提取物分别为4.38g、4.52g、4.27g，解析釜Ⅰ中提取物分别为3.93g、4.05g、3.86g，解析釜Ⅱ中提取物分别为0.45g、 0.47g、0.41g，总收率分别为3.24%、3.30%、3.16%，平均收率为3.2%。

    2.3 提取物收率与萃取压力的关系

　　压力对流体密度影响最为显著，一般来说，本实验以相同的原料在一定温度下，东北刺人参的提取物随压力的升高而增加，在10～30MPa之间明显，本实验确定最佳压力为36MPa。
   
　　2.4 提取物收率与萃取温度的关系

　　萃取温度升高，流体密度降低，导致超临界CO2 的溶解能力下降，但可提高其传递能力。本实验在10～45MPa之间的压力下一定温度内（20～45℃）提取物收率随温度升高而提高，考虑设备受限温度（50℃）确定最佳温度为40℃。

    2.5 提取物收率与CO2 流量关系 流量对萃取率有两方面影响，流量增加［1］传质系数与传质面积均有增大，从而提高溶解度，提高萃取率。另一方面，流体流速的增加使超临界溶剂在萃取柱内停留时间相应减少，出口处流体不易达到饱和，不利于提取，本实验确定流速为20L.h。

　　2.6 与水蒸气蒸馏法的比较

　　超临界与水蒸气蒸馏提取的化合物［2］种类上相差较大，相同化合物少。可能是水蒸气蒸馏提取时温度较高造成的，见表4。
表4 超临界与水蒸气蒸馏提取化合物的比较（略）
      
　　超临界与水蒸气蒸馏提取的相同化合物是辛醛、（E）-2-癸烯醛、斯巴醇，但含量有所区别，见表5。表5 超临界与水蒸气蒸馏提取相同化合物含量比较（略）

【】
  　　［1］刘莱娥，朱长乐，朱自强.新型分离技术［J］.化学工程，1986，（4）:25-32.

［2］张 宏，张宏桂，吴广宣.野生东北刺人参茎挥发油化学成份研究［J］.分析化学，1993，（21）:679.