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微波辅助提取中药挥发油及其成分变化分析研究

陶进转  
【摘要】: 微波辅助提取中药挥发油利用了微波的内加热特性,具有快速、高效等优点。然而微波又是一种电磁波,在加热提取过程中是否会引起挥发油成分发生变化。本论文针对这一问题,选用八角茴香、花椒、薄荷、生姜、艾叶、藿香等中药为研究对象,采用了无溶剂微波辅助提取法和微波水蒸气蒸馏法提取其挥发油,研究无溶剂微波辅助提取法和微波水蒸气蒸馏法的提取机理;考察在提取过程中对挥发油化学成分相对含量差异的的影响因素;探讨微波对挥发油成分变化的影响。本论文的内容如下: ①在无溶剂微波辅助提取法中,细胞内的挥发油随着胞内的蒸气而被蒸馏;而在微波水蒸气蒸馏法中,水分子将细胞内部的挥发油提取至水相中成为游离态的挥发油进而被水蒸气蒸馏。对于八角茴香或片状的薄荷叶,不存在内外两种腺体形式,较易被提取,故两种微波辅助提取法的提取速率相差不大;而花椒存在内外两种腺体,且表皮的挥发油较易被提取,深层的挥发油需经过一定的扩散过程到达表皮才可被提取,故两种微波辅助提取法的提取速率差别较大。 ②采用气相色谱-质谱联用对不同提取方法的挥发油进行化学成分分析,并与水蒸气蒸馏法进行对比,结果表明:在提取八角茴香过程中,无溶剂微波辅助提取法和微波水蒸气蒸馏法易得到沸点较低,分子量较小的化合物;在提取花椒挥发油过程中,在相同微波功率的无溶剂微波辅助提取法,随着提取时间的增加,反式-4-异丙基-1-甲基-2-环己烯醇、顺式-4-异丙基-1-甲基-2-环己烯醇、桉油素、反式-3-萜烯醇和顺式-3-萜烯醇和等五个化合物的相对含量降低,而α-里哪醇的含量却增加。表明了在较长的提取时间里,桉油素等化合物在质子的催化下会发生重排转换成α-里哪醇。将水蒸气蒸馏法提取的挥发油进行微波辐射并分析其结果,微波辐射过的挥发油中桉油素含量降低了,α-里哪醇的含量升高,且微波的作用促进了该重排反应的发生。 在提取薄荷挥发油过程中,无溶剂微波辅助提取法得到长叶薄荷酮的最最多,薄荷醇的量最少;反之,水蒸气蒸馏法得到长叶薄荷酮的量最少,薄荷醇的量最多;而微波水蒸气蒸馏法的介于其二者之间;表明提取体系含水量较少的无溶剂微波辅助提取法中挥发油易与氧接触发生氧化反应而转换成其他化合物。将水蒸气蒸馏法所得的薄荷叶挥发油进行微波辐射并分析其结果。薄荷酮、异薄荷酮和薄荷醇的相对含量分别下降,而长叶薄荷酮和薄荷呋喃酮的相对含量升高,且长叶薄荷酮的含量接近无溶剂微波辅助提取法的。表明了微波对薄荷醇经由异薄荷酮、薄荷酮到长叶薄荷酮的氧化作用有显著的促进作用。 在提取生姜挥发油中,无溶剂微波辅助提取法得到较多的β-水芹烯。表明了提取体系含水量较少的无溶剂微波辅助提取法比微波水蒸气蒸馏法还可得到较多的亲脂性较强的碳氢单萜类化合物。


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