大果木姜子油SFE-CO2萃取工艺及其质量评价方法研究
屠国丽1、林岳2、钟慧丽3、徐文静1、严诗楷*4、马贤鹏*1,3
(1.贵州景诚制药有限公司，贵州贵阳 550200；2.广东药科大学中药学院，广东广州510006；3.上海景峰制药有限公司，上海201908；4.上海交通大学药学院，上海 200240)
摘要
优化大果木姜子超临界（SFE）-CO2萃取工艺，建立大果木姜子油基于指纹图谱和化学模式识别的质量评价方法。基于单因素实验，以大果木姜子油的萃取率为考察指标，并结合响应面法综合优化SFE-CO2萃取条件。采用Pntulips ® QS-C18(4.6 mm×250 mm, 5 μm)色谱柱，乙腈- 0.4%乙酸为流动相，梯度洗脱，流速0.8 mL/min，柱温25 ℃，检测波长240 nm，建立大果木姜子油HPLC指纹图谱，利用指纹图谱相似度，以及主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘法-判别分析（OPLS-DA）评价10批次大果木姜子油产品质量。SFE-CO2最优萃取条件为：萃取压力15 MPa，萃取温度35 ℃，萃取时间64 min，分离釜I压力14MPa。标定大果木姜子油HPLC指纹图谱中的15个共有特征峰，国家药典委员会指纹图谱评价系统得出各批产品指纹图谱相似度为0.990以上，PCA对其质量进一步评价，聚类结果显示10批样本为一类，可见大果木姜子油萃取工艺稳定可控。优化得出大果木姜子SFE-CO2最佳萃取工艺参数，所建立的HPLC指纹图谱可有效表征多批次大果木姜子油的质量特征，为大果木姜子油的生产和质量评价提供研究基础。
引言 大果木姜子是樟科樟属植物米槁（CinnamomummigaoH.W.Li）的干燥成熟果实，性味辛、温，无毒，是一种苗族民间用药[1-5]。诸多研究表明其挥发油是大果木姜子药理作用的主要成分之一，可用于保护心肌缺血、抗心率失常、抗房颤、抗缺氧、松弛内脏平滑肌、抗病毒、抗炎镇痛等[6-9]。 传统提取挥发油的方法主要包括水蒸气蒸馏法[10,11]和溶剂萃取法[12]，存在提取率低、提取时间长、热敏成分易被破坏等缺点，而超临界CO2萃取法（SFE-CO2）[13-15]则有提取率高、生产周期短、不损坏热敏性成分等优势[16]。目前，已经有SFE-CO2法用于大果木姜子油萃取的初步研究报道，但其提取工艺并未展开全面考察和深入研究，且缺乏有效的质量评价手段；当前多局限于化学成分的GC-MS定性分析，未涉及其指纹图谱的建立和全面质量评价。 中药指纹图谱的建立旨在从整体上对复杂中药物质体系进行研究和鉴别，由于其具有指纹特征分析、谱图整体分析、宏观推断分析等优势，适合用于分析复杂化学物质组成的稳定性。相似度评价作为一项已被国家药典委员会确定的评价中药指纹图谱的重要指标，可通过获得的指纹图谱，计算并评价各批次产品指纹图谱间的整体相似度[17]。 正文部分 1 实验部分 1.1 主要仪器与试剂 1.2 实验方法 1.2.1 大果木姜子油的制备 1.2.2 大果木姜子油的前处理 1.2.3 高效液相色谱条件 1.3 超临界CO2萃取大果木姜子油的工艺优化 1.4 大果木姜子油的HPLC指纹图谱的方法学考察 1.4.1 精密度试验 取同一批次的大果木姜子油供试品溶液，按照HPLC色谱条件，连续进样6次，计算各共有特征峰相对保留时间RSD和相对峰面积RSD，评价仪器精密度。 1.4.2 重复性试验 取同一批次的大果木姜子油，按照供试品溶液的制备方法平行制备6份，依照HPLC色谱条件检测，计算各共有特征峰相对保留时间RSD和相对峰面积RSD，评价测定方法的重复性。 1.4.3 稳定性试验 取同一批次大果木姜子油供试品溶液，依照HPLC色谱条件，于0、2、4、8、12、18、24h检测，计算各共有色谱峰相对保留时间RSD和相对峰面积RSD，评价大果木姜子油供试品溶液的稳定性。 1.5 大果木姜子油HPLC指纹图谱的评价 采用指纹图谱相似度、PCA评价10批大果木姜子油的产品质量。 2 结果与讨论 2.1 单因素分析 2.1.1 粉碎粒径对萃取效果的影响 超临界萃取过程中，粉碎粒径的大小与CO2的接触面积相关[18]。本文考察了不同粉碎粒径（20、50、60、80目）对大果木姜子油萃取率的影响，结果如图1所示。 2.1.2 夹带剂对萃取效果的影响 2.1.3 萃取压力对萃取效果的影响 2.1.4 萃取温度对萃取效果的影响 2.1.5 萃取时间对萃取效果的影响 本文在前期研究基础上，考察了不同萃取时间（20、40、60、80、100 min）对大果木姜子油萃取率的影响，结果如图4所示。 2.1.6 分离釜I的压力对萃取效果的影响 本文在前期研究基础上，考察了不同分离釜I压力（6、9、12、15、18MPa）对大果木姜子油萃取率的影响，结果如图5所示。 2.2 响应面优化超临界流体萃取参数 通过单因素分析，获取了初步的优化工艺参数；但考虑到实际工艺过程十分复杂，影响因素众多，故在单因素分析结果基础上，本文继续采用响应面法进一步优化超临界流体萃取参数。 2.3 大果木姜子油HPLC指纹图谱方法学考察 根据测定方法，对大果木姜子油HPLC指纹图谱方法学进行考察，以保留时间居中、响应值高，分离度好的12号峰为参考峰，计算得到各共有特征峰的相对保留时间RSD和相对峰面积RSD，具体见表4。 2.4 大果木姜子油HPLC指纹图谱的建立与分析 2.4.1 大果木姜子油HPLC指纹图谱的建立 2.4.2 大果木姜子油指纹图谱共有峰的选择 2.4.3 指纹图谱相似度评价结果 2.4.4 PCA评价结果 3 结论 结论 本文以大果木姜子油萃取率为考察指标，采用SFE-CO2萃取装置对大果木姜子油进行萃取，在单因素考察的基础上进行响应面试验，并得出最优萃取条件为：萃取压力15MPa，萃取温度35℃，萃取时间64 min，分离釜I压力14 MPa。
引用本文：屠国丽，林岳，钟慧丽，等. 大果木姜子油SFE-CO2萃取工艺及其质量评价方法研究[J].化学试剂, 2021, 43(10):1329-1336.
