鼻渊灵合剂中挥发性成分的提取工艺研究.docx

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鼻渊灵合剂中挥发性成分的提取工艺研究

鼻渊灵合剂中挥发性成分的提取工艺研究

存档日期：

存档编号：

徐州师范大学

本科生毕业论文

论文题目：

鼻渊灵合剂挥发油的提取工艺及化学成分GC-MS分析

姓名（学号）：

张芳（05233066）

院系：

化学化工学院

专业、年级、班级：

制药工程05级（3）班

指导教师：

张桂芝

徐州师范大学教务处印制

鼻渊灵合剂挥发油的提取工艺及化学成分GC-MS分析

张芳

制药工程05化（31）05233066

指导老师：

张桂芝

摘要：

为了优选鼻渊灵合剂中辛夷、白芷、川芎中挥发油的混合提取工艺，现采用正交设计实验，以挥发油提取量为指标筛选提取工艺。

实验表明，提取的最优工艺条件是：

药材混合加8倍量的水，浸泡1.5小时，蒸馏提取2小时。

所以按上述工艺条件提取鼻渊灵合剂中挥发油最为合理。

并利用GC-MS法对挥发油进行了化学成分的定性和定量分析，共鉴定出44种组分。

关键词：

鼻渊灵合剂；挥发油；提取工艺；正交实验；GC-MS

TheStudyonExtractionProcessofVolatileOilofBiYuanLingMixtureandAnalysisofChemicalComponentsbyGC-MS

ZhangFang

Tuter:

ZhangGuizhi

Abstract:

OrthogonaldesignexperimentwasusedtoscreenouttheextractionprocesswiththepercentagesofvolatileoilasthecontentindexinordertooptimizethetechnologyofextractionprocessinthemixtureofBiondmagndiaFlower,DahuriaAngelica,RhizomaChuanxiong.Showastheexperiment,thebesttechnologyextractionconditionis:

8timesofdistilledwaterisaddedtothemixedmedicinalmaterials,soking1.5hours,anddistilledextractionfor2hours.Soit’sthemostreasonabletoextractthevolatileoilofthebiyuanlingmixtureinsuchtechnologycondition.AndthechemicalcomponentsinthevolatileoilwerequalitativelyandquantitativelyanalyzedbyGC-MS,andforty-fourcompoundswereidentified.

Keywords:

BiYuanlingmixture;Volatileoil;ExtractionProcess;Orthogonaldesignexperiment;GC-MS

鼻渊是由表邪袭肺，肺气失宣而引起的鼻塞、喷嚏、流涕、鼻痒、部分失嗅、失痛等临床表现为主的一类常见的疾病。

鼻渊灵合剂为徐州中医院常用的中药复方制剂，它具有清热解毒，除涕利窍功能，主要治疗鼻渊。

该制剂在徐州中医院已有多年的用药历史，临床疗效显著。

处方主要由龙胆、黄芩、金银花、辛夷、白芷、川芎、鱼腥草等16味中药组成，其中辛夷、白芷、川芎含有较多的挥发油，而且为主要活性成分。

辛夷[5，7]的挥发油具有广泛的药理活性，有较好的抗炎，抗过敏，抗组胺和肥大细胞膜稳定作用，临床常用来治疗变应性鼻炎，疗效较好。

现代药理研究表明白芷[9]所含的挥发性成分是其发挥药理作用的主要物质基础之一。

川芎[11]挥发油是其有效成分，具有较强的生理活性，临床上广泛用于治疗头痛，胸肋疼痛，经闭腹痛，冠心病，跌打损伤等。

但是徐州市中医院在鼻渊灵合剂的制剂工艺中未对上述三种中药的挥发油进行收集，使挥发油损失较多，影响药效。

故本实验主要采用正交实验法对三种中药挥发油的混合提取工艺进行了研究，现将结果报道如下：

1.仪器和材料

1.1仪器挥发油提取器（依照《中国药典》2005年Ⅰ部附录XD，挥发油测定法中装置）、电热套（巩义英峪宁华仪器厂）、电光分析天平（上海天平仪器厂）、粉碎机、气相色谱—质谱联用仪（美国安捷伦公司），NIST（98）质谱库。

1.2试剂95%乙醇（徐州市科翔化学试剂有限责任公司）、乙醚（南京化学试剂一厂）、无水硫酸钠（分析纯）。

1.3药材鼻渊灵合剂中的辛夷、白芷、川芎购买于徐州新区铜山药店，经鉴定符合2005版《中国药典》Ⅰ部相关项规定。

2.方法及结果

2.1挥发油的提取按正交表的试验安排，依处方比例称取辛夷24g、白芷24g、川芎32g，共80g，加水浸泡，按2005版《中国药典》附录XD挥发油测定项下甲法[1]提取数小时，挥发油冷却后读数（见表2），收集挥发油用乙醚萃取3次，合并乙醚液，加无水硫酸钠脱水，过滤，40℃挥干乙醚，得纯挥发油，密闭保存。

2.2正交实验法考察提取工艺及结果分析[2-5]根据预实验结果，影响提取工艺的主要因素有：

浸泡时间、加水量、蒸馏时间。

本实验采用L9（34）正交设计，以挥发油提取量为指标，对挥发油的提取工艺进行优选。

因素水平表，正交实验表及方差分析结果[13]见表1～表3。

表1挥发油提取因素水平表

水平

A

B

C

D

浸泡时间t／h

加水量／倍

蒸馏时间t／h

空白

1

0.5

6

1.0

1

2

1.0

8

2.0

2

3

1.5

10

3.0

3

表2挥发油提取正交实验安排及结果

序号

A

B

C

D

Y1挥发油量／mL

Y2二氢香豆素含量

1

1

1

1

1

0.40

10.53

2

1

2

2

2

0.60

6.28

3

1

3

3

3

1.00

11.11

4

2

1

2

3

0.80

20.85

5

2

2

3

1

1.10

13.93

6

2

3

1

2

0.75

12.48

7

3

1

3

2

1.20

10.21

8

3

2

1

3

0.60

9.06

9

3

3

2

1

0.95

13.62

Ⅰ1

2.00

2.40

1.75

2.45

G=∑Y1=7.40

Ⅱ1

2.65

2.30

2.35

2.55

CT=G2/9=6.08

Ⅲ1

2.75

2.70

3.30

2.40

R1=Ⅰ12+Ⅱ12+Ⅲ12

R1

18.58

18.34

19.47

18.26

SS1=R1/3－CT

SS1

0.1133

0.0333

0.4117

0.0039

F=S22/S12（S2＞S1）

Ⅰ2

27.92

41.59

32.07

38.08

G=∑Y2=108.07

Ⅱ2

47.26

29.27

40.75

28.95

CT=G2/9=1298

Ⅲ2

32.89

37.21

35.25

41.02

R2=Ⅰ22+Ⅱ22+Ⅲ22

R2

4095

3971

3932

3970

SS2=R2/3－CT

表3以挥发油提取量为指标的方差分析

方差来源

离差平方和

自由度

方差

F值

显著性P

A

0.1133

2

0.0566

29.79

P＜0.05

B

0.0333

2

0.0166

8.74

P＞0.05

C

0.4117

2

0.2058

108.32

P＜0.01

SSe

0.0039

2

0.0019

F0.05（2,2）=19.00，F0.01（2，2）=99

由表2正交实验结果直观分析：

影响挥发油提取的因素中，重要性依次为C＞A＞B。

A因素中A3＞A2＞A1；B因素中B3＞B1＞B2；C因素中C3＞C2＞C1,所以最优提取工艺为A3B3C3。

方差分析结果表明：

C因素对提取效果有极显著性影响（P＜0.01），A因素对提取效果有显著性影响（P＜0.05），而B因素对提取效果无显著性影响（P＞0.05）。

因此，确定最佳提取条件为A3B3C3，即药材混合加10倍量的水，浸泡1.5小时，蒸馏提取3小时。

2.3气相色谱—质谱联用分析[8-12]

2.3.1GC-MS条件气相色谱条件：

HP-5MS毛细管色谱柱（0.25mm×30m,0.1μm）；载气为高纯He，流速1.0mL·min-1；进样口温度280℃，分流进样，分流比50：

1。

色谱柱升温程序：

初始柱温为70℃，以10℃·min-1升至255℃，保持10min，再以10℃·min-1升至270℃，维持5min。

质谱条件：

离子源EI，电离能量70ev，离子源温度230℃，四极杆温度150℃，扫描质量范围为30～550amu。

2.3.2GC-MS定性和定量分析精密移取挥发油0.1ml置于10mL容量瓶中，加入乙醚至刻度，摇匀，再加入无水硫酸钠适量干燥后，取上层乙醚液作为供液。

在上述实验条件下，取供试液2μL进样分析，得到挥发油的总离子流及相应的质谱图，见图1～图9。

经计算机NIST（98）质谱数据库系统检索，得各化合物的结构式，英文名[14，15]等信息，再反复与相关文献资料核对[8-12]，进一步确认挥发油的化学成分。

然后以色谱峰面积归一化法计算各组分的相对百分含量，结果见表4及表5。

图1试样1挥发油的TIC图

Fig.1TotalioncurrentchromatogramofessentialoilfromsampleNo.1

图2试样2挥发油的TIC图

Fig.2TotalioncurrentchromatogramofessentialoilfromsampleNo.2

图3试样3挥发油的TIC图

Fig.3TotalioncurrentchromatogramofessentialoilfromsampleNo.3

图4试样4挥发油的TIC图

Fig.4TotalioncurrentchromatogramofessentialoilfromsampleNo.4

图5试样5挥发油的TIC图

Fig.5TotalioncurrentchromatogramofessentialoilfromsampleNo.5

图6试样6挥发油的TIC图

Fig.6TotalioncurrentchromatogramofessentialoilfromsampleNo.6

图7试样7挥发油的TIC图

Fig.7TotalioncurrentchromatogramofessentialoilfromsampleNo.7

图8试样8挥发油的TIC图

Fig.8TotalioncurrentchromatogramofessentialoilfromsampleNo.8

图9试样9挥发油的TIC图

Fig.9TotalioncurrentchromatogramofessentialoilfromsampleNo.9

表4试样挥发油的GC-MS鉴定结果及各化合物的相对含量[14,15]

编号

保留时间

分子式

化合物

相对含量（%）

1

2

3

4

5

1

3.47

C10H16

1R-α-蒎烯（1R-α-Pinene）

2.423

1.910

3.103

1.694

2.325

2

3.64

C10H16

樟脑烯（Camphene）

0.594

0.486

0.754

0.391

0.565

3

3.87

C10H16

β-水芹烯（β-Phellandrene）

4.103

3.324

4.598

3.038

3.542

4

3.95

C10H16

L-β-蒎烯（L-β-Pinene）

4.773

3.788

5.985

3.915

4.704

5

4.00

C10H16

β-蒎烯（β-Pinene）

0.567

0.481

0.783

0.404

0.667

6

4.35

C10H16

α-松油烯（α-Terpinene）

0.787

0.640

0.918

0.520

0.799

7

4.46

C10H14

β-聚伞花素（β-Cymene）

1.167

0.980

1.158

0.851

1.182

8

4.51

C10H16

D-柠檬烯（D-Limonene）

2.737

2.269

2.823

2.124

2.811

9

4.56

C10H18O

桉油精（Eucalyptol）

14.203

10.412

16.794

17.151

12.640

10

4.86

C10H16

τ-松油烯（τ-Terpinene）

2.214

1.825

2.547

1.799

2.440

11

5.25

C10H16

异松油烯（Terpinolene）

0.934

0.776

0.917

0.524

0.856

12

5.34

C10H18O

芳樟醇（Linalool）

3.542

2.776

3.120

2.757

2.988

13

6.05

C10H16O

d-2-莰烷酮（d-2-Camphanone）

3.860

2.866

3.450

3.282

2.981

14

6.11

C10H18O

1,2-二甲基3-异丙基环戊醇（Plinol）

——

0.280

——

0.262

——

15

6.16

C11H18

6–丁基-1，4–环庚二烯（6-Butyl-1,4-cycloheptadiene）

0.757

0.564

0.648

0.380

0.612

16

6.31

C10H18O

α-松油醇（α-Terpieol）

0.545

0.367

0.467

0.370

0.409

17

6.46

C10H18O

萜品烯-4-醇（L-terpinene-4-ol）

3.424

2.758

3.351

2.737

3.270

18

6.63

C10H18O

α-松油醇（α-Terpieol）

6.409

4.629

6.339

6.246

5.830

19

7.03

C10H20O

（R）–（＋）-β-香茅醇（（R）–（＋）-β-Citronellol）

1.103

0.866

1.000

0.545

1.044

20

7.40

C10H18O

橙花醇（nerol）

0.726

0.418

0.650

——

0.539

21

7.90

C12H20O2

1,7,7-trimethyl-bicyclohept-2-ylester

——

0.242

0.289

——

0.288

22

9.32

C15H24

β-榄香烯（β-Elemene）

——

0.364

0.385

——

0.429

23

9.74

C15H24

石竹烯（Caryophyllene）

3.200

2.107

2.503

1.808

2.641

24

9.78

C15H24

1，2，3，4，7-hexahydro-1,6-dimethyl-4-（1-methylethyl）

——

0.489

0.571

0.460

0.627

25

9.99

C13H22O

香叶草基丙酮（Geranylacetone）

——

——

——

——

0.332

26

10.03

C15H24

（Z）-β-金合欢烯（（Z）-β-Farnesene）

1.007

0.636

0.731

0.517

0.790

27

10.17

C15H24

α-葎草烯（α-Humulene）

0.512

0.363

0.426

0.373

0.486

28

10.23

C12H26O

正十二醇（n-Dodecanol）

——

0.162

——

——

0.337

29

10.40

C15H24

τ-依兰油烯（τ-Muurolene）

0.908

0.756

0.762

0.919

0.904

30

10.50

C15H24

β-毕澄茄油烯（β-Cubebene）

3.070

2.465

2.861

2.326

3.058

31

10.59

C15H24

β-芹子烯（β-Selinene）

2.292

1.678

1.900

1.756

2.098

32

10.69

C15H24

α-依兰油烯（α-Muurolene）

3.015

2.126

2.363

2.262

2.656

33

10.89

C15H24

τ-毕澄茄烯（τ-Cadinene）

1.292

1.013

1.042

0.959

1.283

34

10.96

C15H24

毕澄茄烯（Cadinene）

5.018

4.375

4.590

5.036

5.219

35

11.65

C15H26O

吉马烷-4-醇（Germacrane-4-ol）

1.165

——

——

——

——

36

11.69

C15H24O

匙叶按油烯醇（Spathulenol）

——

0.320

0.470

0.383

0.576

37

12.39

C15H26O

tau.-依兰油醇（tau.-Muurolol）

1.658

1.239

1.978

2.837

2.617

38

12.55

C15H26O

α-毕澄茄醇（α-Cadinol）

1.958

1.183

2.106

2.490

2.847

39

12.79

C12H12O2

3–亚丁基邻苯二甲酸（3-Butylidenephthalide）

1.078

0.621

1.045

1.158

1.027

40

13.18

C15H26O

（E）–金合欢醇（trans-Farnesol）

2.246

1.853

3.317

3.278

4.457

41

13.32

C11H12O3

烯丙基苯氧醋酸酯（Allylphenoxyacetate）

1.712

1.106

1.622

2.326

2.263

42

13.38

C12H16O2

p-甲苯基异戊酸（p-Cresylisovalerate）

——

——

0.519

——

——

43

13.39

C8H11NO

对-β-氨乙基苯酚（p-β-Aminoethylphenol）

——

——

——

——

0.889

44

13.50

C12H14O2

5，7，8-三甲基-二氢香豆素（Dihydrocoumarin,5,7,8-trimethyl）

10.529

6.283

11.112

20.846

13.931

表5试样挥发油的GC-MS鉴定结果及各化合物的相对含量

编号

保留时间

分子式

化合物

相对含量（%）

6

7

8

9

1

3.47

C10H16

1R-α-蒎烯（1R-α-Pinene）

1.698

2.602

1.883

0.225

2

3.64

C10H16

樟脑烯（Camphene）

0.485

0.682

0.390

——

3

3.87

C10H16

β-水芹烯（β-Phellandrene）

3.558

4.092

5.412

0.967

4

3.95

C10H16

L-β-蒎烯（L-β-Pinene）

3.757

5.030

3.557

1.021

5

4.00

C10H16

β-蒎烯（β-Pinene）

0.525

0.734

0.777

0.697

6

4.35

C10H16

α-松油烯（α-Terpinene）

0.420

0.465

0.435

——

7

4.46

C10H14

β-聚伞花素（β-Cymene）

1.198

1.255

1.330

——

8

4.51

C10H16

D-柠檬烯（D-Limonene）

2.187

2.745

2.853

1.285

9

4.56

C10H18O

桉油精（Eucalyptol）

13.775

13.989

14.870

9.684

10

4.86

C10H16

τ-松油烯（τ-Terpinene）

1.896

2.288

1.992

1.395

11

5.25

C10H16

异松油烯（Terpinolene）

0.722

0.733

0.701

0.498

12

5.34

C10H18O

芳樟醇（Linalool）

4.754

3.835

4.808

4.243

13

6.05

C10H16O

d-2-莰烷酮（d-2-Camphanone）

4.815

4.186

4.326

3.584

14

6.11

C10H18O

1,2-二甲基3-异丙基环戊醇（Plinol）

0.505

0.431

0.456

0.391

15

6.16

C11H18

6–丁基-1，4–环庚二烯（6-Butyl-1,4-cycloheptadiene）

0.563

0.637

0.577

0.496

16

6.31

C10H18O

α-松油醇（α-Terpieol）

0.747

0.565

0.636

0.587

17

6.46

C10H18O

萜品烯-4-醇（L-terpinene-4-ol）

4.280

3.732

4.070

4.433

18

6.63

C10H18