【摘要】 目的 研究炒白术和炒枳实超临界CO2混合萃取最佳工艺及其萃取物的化学成分。方法 采用正交设计方法，以萃取压力、萃取温度、CO2流量、萃取时间为因素，考察超临界CO2萃取的最佳工艺条件并进行GC-MS分析。结果 超临界CO2萃取最佳工艺为：萃取压力33 MPa，萃取温度40 ℃，CO2流量27 L/h，萃取时间60 min。所得萃取物主要成分为γ-榄香烯。结论 利用超临界CO2萃取技术萃取炒白术和炒枳实，可以缩短萃取时间，明显提高收率。
【关键词】 炒白术；炒枳实；超临界CO2萃取；正交设计；GC-MS分析
Abstract：Objective To study the optimum parameters of the supercritical CO2 fluid extraction of roasted Rhizoma Atractylodis Macrocephalae and roasted Fructus aurantii immaturus， and chemical constituents of extractive matters. Methods The experiment was performed with orthogonal design. Four factors were extractive pressure， temperature， extractive time and the flow rate of CO2. GC-MS was applied for analyzing. Results The optimum condition were obtained：the extractive pressure was 33 MPa， the temperature of extraction was 40 ℃， the extractive time was 60 minutes and the flow rate of CO2 was 27 L/h. The main chemical constituents was gamma-Elemene. Conclusion The method applied to obtain the extractive matters from roasted Rhizoma Atractylodis Macrocephalae and roasted Fructus aurantii immaturus was quickly and efficiently with satisfactory results. It provides foundation for exploration.
Key words：roasted Rhizoma Atractylodis Macrocephalae；roasted Fructus aurantii immaturus；SFE-CO2；orthogonal design；GC-MS
白术，为菊科植物白术Atractylodes macrocephala Koidz.的干燥根茎，味苦、甘，性温，归脾、胃经，具有健脾益气、燥湿利水、止汗、安胎的功效，麸炒后缓和了“燥性”，更注重于健脾补气和胃[1]。枳实，为芸香科植物酸橙Citrus aurantium L.及其栽培变种或甜橙Citrus sinensis Osbeck的干燥幼果，具有补脾、燥湿、和中的功效，麸炒后偏于理气健胃消食。药理实验证明，上述两种麸炒药材混合萃取物对于治疗脾胃虚弱、气滞食积具有显著的药理活性，为了工业大生产实际需要，我们对这两种药材按照处方比例进行了超临界CO2萃取，摸索最佳萃取条件，并对其成分进行分离测定。
1 实验材料
1.1 药物和试剂
炒白术、炒枳实(购自安徽井泉集团中药饮片有限公司)，经江苏省药品检验所中药室董小平教授鉴定为菊科植物白术(Rhizoma Atractylodis Macrocephalae)和芸香科植物枳实(Fructus aurantii immaturus)。CO2为食品级(南通市气体厂)；所用试剂均为分析纯。
1.2 仪器
HA121-50-01型超临界CO2萃取仪(南通市华安超临界萃取有限公司)；HP-6890/5973MSD型气-质联用仪(美国惠普公司)，NIST98谱库。Agilent7683自动进样器。
2 方法与结果
2.1 超临界CO2萃取炒白术和炒枳实混合萃取物
2.1.1 试验方法
将炒白术、炒枳实粉碎(过20目筛)，按照处方比例称取一定量投入1 L萃取釜中，加热萃取釜和解析釜，使之达到预定的温度，送入一定流速的CO2气体，调节各釜压力后开始循环萃取，其中解析釜Ⅰ的压力为(8±0.5)MPa，温度为50 ℃；解析釜Ⅱ的压力为(5±0.5)MPa，温度为35 ℃。各次试验中该条件保持不变，按照正交设计安排试验，以萃取物得率为评价指标，考察各因素水平对萃取效果的影响，得出最佳工艺条件。
2.1.2 正交试验设计
通过预试验，发现对超临界CO2萃取物得率影响最大的因素有萃取压力(A)、萃取温度(B)、CO2流量(C)和萃取时间(D)。我们使用正交试验设计表L9(34)进行最佳萃取工艺的筛选。因素水平见表1，试验安排及结果见表2。表1 正交试验因素水平（略） 表2 正交试验安排与结果（略）
2.1.3 正交试验设计结果
分析可见，最佳组合的萃取条件为A2B1C2D3，即萃取压力33 MPa，萃取温度40 ℃，CO2流量27 L/h，萃取时间60 min；因素C对超临界萃取物得率影响稍大，R值C&>D&>B&>A。对上述结果进行方差分析得知，各因素对结果均无显著性影响，经预试验后设定的各组参数已在较佳的范围之内。
2.2 炒白术和炒枳实混合萃取物GC-MS分离和鉴定
2.2.1 气相色谱条件
玻璃毛细管柱HP-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；载气为氦气，流量40 mL/min；柱升温程序：起始温度50 ℃保持1 min，以4 ℃/min速度升至260 ℃，保持15 min；分流进样，进样1 μL。分流比为10∶1，进样口温度为280 ℃。
2.2.2 质谱条件
倍增器电压1 400 V，电子能量70 eV；离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，接口温度290 ℃，质谱范围50～500 aum，溶剂延迟时间2.5 min。
2.2.3 混合萃取物GC-MS分析
将混合萃取物溶于乙酸乙酯中，按照上述的GC-MS条件进行分析，得到总离子流图，用峰面积归一化法确定各组分在萃取物中的质量分数。每个组分的质谱图经计算机质谱库检索，结果见表3。表3 炒白术和炒枳实混合萃取物的化学成分（略）
2.2.4 炒白术和炒枳实混合萃取物在不同溶剂中溶解性能比较
将炒白术和炒枳实混合萃取物分别溶解于丙酮、乙醚、乙酸乙酯中，按照上述的GC-MS条件进行分析，得到总离子流图。结果乙酸乙酯作溶剂时，萃取物中溶解的成分较多。见图1。
3 讨论
本试验采用CO2超临界萃取方法缩短了萃取时间，但由于CO2在超临界状态下有很强的溶解能力，可能同时将一些沸点高、挥发性小的脂溶性物质提取出来。由图1可知，炒白术和炒枳实萃取物在丙酮及乙酸乙酯中溶解出的成分较多，在乙醚中溶解所得成分较少。乙醚的极性较小，可能萃取物中极性稍大的成分较多，在极性较小的溶剂中影响其溶解性。因此，本试验选择乙酸乙酯作为溶剂。
分析结果表明，用GC-MS对炒白术和炒枳实混合萃取物成分分离测定和结构鉴定，共鉴定出40个化学成分，以倍半萜类成分为主，其中γ-榄香烯的含量最高，占挥发性成分总量的11.84%。吴氏等[2]曾报道白术萃取物中呋喃二烯含量较高，廖氏等[3]报道枳实萃取物中柠檬烯含量最高，但本试验中SFE混合提取萃取物中并未见此两种成分，而是双环倍半萜类化合物居多，且混合萃取物比单味萃取物中多。可见，超临界CO2混合萃取物与文献报道的单味药材萃取物在种类和数量上有显著差别。一方面可能由于超临界CO2混合萃取复方时，不同药材间的组分相互作用，产生了新的化合物；另一方面可能由于组方的需要，为缓和“燥性”，减少对胃肠的刺激，药材经过炮制，挥发油的某些成分部分减少。另外，也可能萃取物中不同种类的挥发油含有结构相似的官能团，影响鉴定结果。
参考文献
[1] 莫宁烨.白术炮制后萃取物变化研究[J].广西医学，1999，21(2)：217－218.
[2] 吴素香，吕圭源，李万里，等.白术超临界CO2萃取工艺及萃取物的化学成分研究[J].中成药，2005，27(8)：885－887.
[3] 廖凤霞，辛龙涛，陈 华，等.中药枳实与枳壳萃取物成分对比分析[J].重庆大学学报，2004，27(5)：38－40.