水蒸气蒸馏法与微波辅助萃取法提取菱角挥发油的比较研究

水蒸气蒸馏法与微波辅助萃取法提取菱角挥发油的比较研究【摘要】目的比较不同方法提取菱角挥发油的效果,为菱角挥发油化学成分分析、药材道地性研究提供参考依据。方法采用水蒸气蒸馏法(SD)、微波辅助萃取法(ME)提取菱角挥发油,然后用气相色谱——质谱联合分析法(GC-MS)对提取物的化学成分进行分析。结果水蒸气蒸馏法提取物中分离、鉴定出了23个组分，邻苯二甲酸二丁酯相对含量是%;微波辅助萃取法提取物中分离、鉴定出10个组分，邻苯二甲酸二丁酯相对含量是%。结论不同提取法得到的挥发油在成分及相对含量上有明显差别;微波辅助萃取法更适合于邻苯二甲酸二丁酯的提取。

【关键词】水蒸气蒸馏法;微波萃取法;菱角;挥发油

菱角TrapamanshuriFler，古时叫“菱”，又称水栗子、沙角，是一种水生植物，属菱科，为《中国药典》收录，是我国着名的土特产之一，距今已有三千多年的栽培历史，其果肉可食，嫩茎可做菜蔬，生长在河湖中。菱角属凉性食物，可以帮助胃肠消毒解热。祖国认为，食菱角可以“安中补五脏，不饥轻身”。国内学者对菱角挥发油进行了化学成分分析和药效研究[2，3],认为菱角提取物对胃癌细胞、肝癌细胞具有一定的抑制作用[4～7]。传统的挥发油提取方法主要有蒸馏法、溶剂提取法、吸收法、压榨法，近年来，微波萃取技术已逐渐于中药有效成分的提取中。本研究采用水蒸气蒸馏法和微波辅助萃取法分别对菱角的挥发油进行提取，并通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法对所得挥发油进行分析检测，旨在比较出适合菱角挥发油的提取方法，为综合开发利用菱角提供依据。

1仪器与材料

仪器与试剂WR-E型微波样品制备系统(北京美诚科学仪器公司);提取罐为双层密封罐，内罐材料为TFM;水蒸气蒸馏装置为自制;HP6890-5973型气相色谱-质谱联用分析仪;石油醚为分析纯(北京化工厂)。

材料菱角，采集于吉林省大安县，经吉林大学樊绍钵教授鉴定为东北菱。

2方法

水蒸气蒸馏法准确称取40目干燥菱角粉末样品20g倒入烧瓶中，加蒸馏水适量，将加热装置的电压调至120V，待沸腾后将电压调整为100V，维持烧瓶中液体处于沸腾状态，加热h，冷却后用溶剂石油醚将管壁上的挥发油萃取出。将萃取液一并转移至试管中，密封低温保存。

微波辅助萃取法将干燥菱角粉碎并过40目筛，准确称取g倒入提取罐内罐中，加蒸馏水数滴将样品湿润，10min后，加入提取液(石油醚)10ml，盖上压力盖，密封。将提取罐放入微波样品处理器系统中，微波压力设定为3kPa，时间为4min，提取完成后，取出提取罐冷却至室温，打开罐，将罐内提取液过滤，用少量提取液清洗提取罐，将提取液一并转移至试管中，密封低温保存。

挥发油气相色谱-质谱分析条件①气相色谱条件：HP-5MS弹性石英毛细管柱(30m×mm×μm);柱温:60℃(5℃/min)升至200℃;汽化室温度:230℃;溶剂延迟:2min;传输线温度:230℃;进样量:1L;载气:He;载气流量:1ml/min;分流比:不分流。②质谱条件：离子源;离子源温度:230℃;电子能量:70eV;发射电流:μA;电子倍增管电压:1200V;质量范围:20～500amu。

3结果

水蒸气蒸馏法萃取结果水蒸气蒸馏萃取h，共收集12ml油状液体(石油醚与菱角挥发油的混合物)。

微波辅助法萃取结果微波辅助萃取4min，共收集13ml油状液体(石油醚与菱角挥发油的混合物)。

气质分析结果

水蒸气蒸馏法萃取结果通过G1701BA化学站数据处理系统,检索谱库,再结合有关文献进行人工谱图解析,分析鉴定出了23种成分(见表1)，占色谱总流出峰面积的100%，其中有酯类(%)、烯类(%)以及其他(%)。表1水蒸气蒸馏法提取物GC-MS分析结果

微波辅助法萃取结果通过G1701BA化学工作站数据处理系统,检索谱图库,再结合有关文献进行人工谱图解析,分析鉴定出了10种成分(见表2)，占色谱总流出峰面积的100%，其中有酯类(%)、酚类(%)以及其他(%)。

表2微波辅助萃取法提取物GC-MS分析结果

序号保留时间t/min化合物名称分子式相对含量(%)苯酚，2-methyl-2-甲基，2-丁醇5-氨基四氮唑,N,N-dietyl-N,N-二乙基甲酰胺，3-(dimethylamino)-2-(methylamino)2-甲酰基-2-N,N-二甲基乙烯胺，2-甲基-1-硝基丙烷6-甲基-6氰基-1,7-辛二烯-4-酮,2-Benzenedicarboxylicacid，diheptylester邻苯二甲醇二庚酯phthalate邻苯二甲酸二丁酯acid,2-ethyl-2-乙基庚酸

4讨论

本实验通过对水蒸气蒸馏法和微波辅助萃取法提取菱角挥发油进行了工艺研究，并对所得挥发油用GC-MS的方法进行了分析。结果发现水蒸气蒸馏法与微波辅助萃取法提取得到的菱角挥发油在成分及相对含量上均有一定差别,水蒸气蒸馏法萃取相对于微波辅助萃取法提取的物质种类多、活性成分多，其中水蒸气蒸馏法得到了邻苯二甲酸二异丁酯(%)，但微波辅助萃取法却没有得到此种物质;微波辅助法提取邻苯二甲酸二丁酯萃取率(%)明显高于水蒸气蒸馏法的提取率(%)，更适合于菱角挥发油中活性成分邻苯二甲酸二丁酯的研究性实验。

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在体外对肺巨细胞癌细胞(PG)和人早幼粒白血病细胞(HL-60)的增殖有明显的抑制作用[10],苯二甲酸二丁酯(DBP)在抑制K562细胞增殖的同时,也诱导其凋亡,并下调白血病细胞c-myc和Bcl-2蛋白的表达[11～13];同时美国NTP的一系列研究表明[14，15]DBP可致雄性啮齿类动物睾丸萎缩、重量减轻、睾丸标志酶活性下降、精母细胞和精子细胞丧失、曲细精管变性萎缩、生殖道畸形等，但对雌性生殖系统的毒性不大。

菱角挥发性成分中其它组分的活性有待下一步深入研究。

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