侧柏叶挥发油的提取工艺优化

侧柏叶挥发油的提取工艺优化

曹嘉玏1,张嘉宇1,岳盛1,胡嘉林1,李恬恬1,程芬1

  1.陕西国际商贸学院医药学院  陕西西安 712046

摘要：目的：采用正交实验设计法，优化侧柏叶挥发油提取工艺。方法：通过单因素实验，考察料液比、浸泡时间、提取时间对侧柏叶挥发油含量的影响，优先最佳影响因素，进行正交实验。结果：侧柏叶挥发油的最佳提取工艺为：料液比为1:12（g:ml）、浸泡2 h、提取4.5 h，在此条件下，挥发油提取率为1.73%。结论：该法操作简单、准确、重现性好，可为本次试验提供方法和依据。

关键词：侧柏叶；挥发油；正交实验设计

侧柏叶是柏科植物侧柏(Platy cladus orientalis（L）Franco）的干燥枝梢及叶[1]，气清香，味微苦涩，具有凉血止血、化痰止咳、生发乌发的功效，在临床上常用于治疗出血证、肺热咳嗽、血热脱发、须发早白等，其主要成分为黄酮类化合物、鞣质和挥发油等[2]。随着社会的发展，人们越来越重视自己容貌，而脱发会严重影响人们的外观。目前有学者研究了侧柏叶挥发油对毛发生长的影响[3]，雷萌[4]等研究发现侧柏叶挥发油能诱导小鼠毛囊细胞中的β-catenin 蛋白的表达，进而促进毛囊的再生。目前关于侧柏叶的研究主要集中在其挥发油化学成分分析上[5]，而关于侧柏叶挥发油提取工艺的研究少见报道。基于此，本文采用水蒸气蒸馏法提取侧柏叶挥发油，通过正交实验优化提取工艺，为侧柏叶挥发油的进一步开发利用提供科学依据。

1 材料与仪器

侧柏叶采摘于陕西国际商贸学院百草园，经雷国莲教授鉴定为为柏科植物侧柏Platycladus orientalis（L.）Franco的干燥枝梢及叶，符合本次实验要求。电子天平，JA1033，陕西国华现代测控技术有限公司，挥发油测定装置，电热套，圆底烧瓶，分液漏斗等。

2 实验方法

2.1侧柏叶挥发油提取

称取30g阴干侧柏叶，粉粹后过80目筛放入圆底烧瓶中，用纯水浸泡一定时间后，用水蒸气蒸馏装置进行蒸馏。待回流液中没有明显油滴，停止蒸馏，放置冷却水油完全分层，收集挥发油，由以下公式计算侧柏叶挥发油的提取率(mL/g)，平行做3次实验。

侧柏叶挥发油提取率=V/m×100%

其中，V为挥发油的体积(mL)；m为侧柏叶的质量(g)。

2.2单因素实验

单因素试验考察料液比、提取时间、浸泡时间3个因素对侧柏叶挥发油提取工艺的影响，单因素试验各因素和水平如表1所示，以挥发油提取率为指标进行提取，根据试验结果，得出提取侧柏叶挥发油的最佳工艺条件。

表1 单因素实验因素和水平

2.3 正交实验设计

根据影响挥发油提取的因素，选取料液比（A）、浸泡时间(B)、提取时间(C)作为考察因素进行条件筛选，设计3个水平，以挥发油得率作为考察指标，设计L9(34)正交试验，优选最佳提取方案。

2.4验证试验

将侧柏叶投入量加 10倍，精密称取300g侧柏叶粉末，根据上述正交试验的结果进行挥发油的提取，平行3次实验，计算提取率。

3结果与分析

3.1料液比对侧柏叶挥发油提取率的影响

控制提取条件为：提取时间3 h、浸泡时间2 h，考察不同料液比对侧柏叶挥发油提取率的影响。由图1可知，不同料液比对侧柏叶挥发油提取率有明显影响，当料液比为1:12(g:mL下同)时提取率最高，为1.57%。随着加水量的增多，挥发油提取率逐步增大，但当料液比超过1:12后提取率反而下降，因此，选择侧柏叶挥发油的最佳料液比为1:12。

图1 料液比对侧柏叶挥发油提取率的影响

3.2 浸泡时间对侧柏叶挥发油提取率的影响

控制提取条件为：提取时间3 h、料液比1:12，考察不同浸泡时间对侧柏叶挥发油提取率的影响。由图2可知，当浸泡时间为2 h，侧柏叶挥发油提取率最高，达1.48%。浸泡时间过短，有效成分不能充分溶出，侧柏叶挥发油提取率较低。水油不互溶，因此无限增加浸泡时间也不能使挥发油提取率上升，浸泡时间超过2.0 h后，侧柏叶挥发油提取率的变化不明显，因此，得出最佳浸泡处理时间为2.0h。

图2 浸泡时间对侧柏叶挥发油提取率的影响

3.3 提取时间对侧柏叶挥发油提取率的影响

控制提取条件为：料液比1:12，浸泡时间2 h，考察不同提取时间对侧柏叶挥发油提取率的影响。如图3所示，当提取时间为 4 h，侧柏叶挥发油提取率最高，达1.64%。提取时间较短，挥发油提取率较低，可能是因为蒸馏处理时间短，蒸发不完全造成的。提取时间过长，侧柏叶挥发油随着介质的沸腾而挥发，导致提取率变小。因此，可以得到最佳提取时间为 4 h。

图3 提取时间对侧柏叶挥发油提取率的影响

3.4正交实验

基于单因素间相互影响，在上述实验基础上，选取料液比、浸泡时间、提取时间三个因素，设计三因素三水平的L

9（34）正交实验表，进一步确定侧柏叶挥发油的最佳提取工艺。

表2 因素水平表

表3正交实验结果

表 4方差分析

根据正交实验结果和方差分析，R值越大，表示该因素的影响作用越大，因此影响因素为A>C>B，K值越大表示该水平的影响作用越大，通过比较，选择K值最大的因素水平，得出最佳提取工艺为A2B2C3，即料液比为1:12、浸泡2h、提取4.5 h，在此条件下，挥发油提取率为1.73%。

3.5 验证试验

根据以上正交实验结果，准确称取 300 g粉碎阴干的侧柏叶 3份，进行挥发油的提取验证试验。确定提取条件为料液比 1∶12，浸泡 2 h，提取4.5h，提取率分别为1.76%，1.79%，1.71%，RSD值为1.9%，说明该方法提取工艺稳定可靠。

4小结

本文以陕西产侧柏叶为原料，采用水蒸气蒸馏法对侧柏叶挥发油进行提取。研究了料液比、浸泡时间、提取时间3个因素对侧柏叶挥发油提取率的影响，并得出最佳提取条件为：料液比1:12，浸泡2.5h，提取4 h，在此条件下，侧柏叶挥发油得率为1.75% 。该方法稳定可靠，可为侧柏叶挥发油的理论研究提供参考。

参考文献

[1]陈兴芬，单承莺，马世宏，等.侧柏叶化学成分、生理活性及防脱发功能研究进展[J].中国野生植物资源，2010，29(03):1-5.

[2]曹雨诞，曾祥丽，单鸣秋，等.侧柏叶的研究进展[J].江苏中医药，2008(02):86-88.

[3]单承莺，陈兴芬，马世宏，张卫明.侧柏叶化学成分对小鼠毛发生长的影响[J].江苏农业科学，2013，41(01):277-279

[4]雷萌.侧柏叶挥发油诱导C56BL/6小鼠毛发生长的作用机制[D]西北大学，2018:37-38

[5]杨华，李，陈炳旭.侧柏叶挥发油的提取及成分分析[J].广东农业科学，2011，38(12):89-90.

项目：陕西省大学生创新创业项目 编号：S202113123025

第一作者： 曹嘉玏，（1999-）

通讯作者：程芬（1987-） 讲师，执业药师，主要研究方向为中药质量控制）