一种从沉香种子中提取挥发油的方法以及该挥发油的用途和应用

摘要

本发明公开了一种从沉香种子中提取挥发油的方法及该挥发油的用途和应用。本发明采用超临界CO

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种沉香种子提取物的提取方法，特别涉及一种从沉 香种子中提取挥发油的方法，本发明还涉及该沉香种子提取物挥发油 的用途和应用，属于生物医药、保健技术领域。

【背景技术】

白木香Aquilaria sinensis(lour.)Gilgl.含树脂的木材称为沉香， 又称为国产沉香、土沉香或莞香，白木香也是我国生产沉香药材的唯 一植物资源。白木香的野生资源已濒临灭绝，现已被列为国家珍稀濒 危三级保护植物和国家二级重点保护植物。沉香，味辛、苦，性温， 具有行气止痛、温中止呕、纳气平喘的功效，用于治疗胸腹胀闷疼痛、 胃寒呕吐呃逆、肾虚气逆喘急，是我国传统的珍贵中药材。

白木香为高大乔木，生长缓慢，结香周期长，需要五年树龄以上 胸径达15cm才可进行人工造香。而白木香在种植3年即可开花结果， 每年产生大量种子，目前仅有少部分种子用于育苗，其丰富资源还未 得到有效的开发。研究发现，白木香种子具有一定的抗耐甲氧西林金 黄色葡萄球菌(MRSA)活性，而对其其他药用部位的开发和资源的 综合利用还未见报道。

角鲨烯又名鲨烯、三十碳六烯、鱼肝油萜，是一种高度不饱和烃 类化合物，最初由日本化学家Tsujimoto于1906年在黑鲨鱼肝油中发 现，角鲨烯是一种脂质不皂化物，又称鱼肝油萜，具有提高体内超氧 化物歧化酶(SOD)活性、增强机体免疫能力、改善性功能、抗衰老、 抗疲劳、抗肿瘤等多种生理功能，角鲨烯具有极强供氧能力，可抑制 癌细胞生成，防止癌细胞扩散和因化疗而白细胞减少，同时还具有抗 疲劳、抗心血管疾病、抗感染的作用，是一种无毒性的具有防病治病 作用的海洋生物活性物质。角鲨烯在植物中分布很广，但含量不高， 多低于植物油中不皂化物的5％，仅少数含量较多，如橄榄油含有角 鲨烯150-700mg/100g，米糠油含量为332mg/100g；茶油是对油茶籽 中油类物质的总称，茶油中也含有较多的角鲨烯。由于深海鲨鱼肝中 角鲨烯的含量高，如铠鲨肝油中含量为40％-74％，小刺鲨含49％ -89％，因此，目前大都采用深海鲨鱼肝油来提取角鲨烯；但如此大 量生产角鲨烯，会导致深海鲨鱼的生态失衡。

近年来也有少量从植物中提取角鲨烯的方法公布，中国专利 （CN201110027119.4）“以油茶籽为原料提取角鲨烯的方法及茶油角 鲨烯软胶囊”是利用浸提、色谱分离和常温萃取和超临界萃取几种提 取方法结合提取适用的高纯度角鲨烯；中国专利（CN200910069670.8） “以橄榄油为原料提取高纯度角鲨烯的方法”是以二级分子蒸馏和硅 胶色谱结合的分离工艺提取高纯度角鲨烯；中国专利 （CN201010190275.8）“从植物油脱臭馏出物中提取角鲨烯的方法” 利用分子蒸馏与萃取、结晶相结合的工艺方法,提取高浓度角鲨烯； 这些方法都需要多种提取方法结合使用，工艺都比较复杂，引进有其 他化学物质，操作工艺时比较难控制。

沉香种子中含有丰富的角鲨烯，有望开发成为药物，化妆品和保 健食品等。

【发明内容】

本发明的目的正是为了弥补现有技术的空白和不足，提供一种工 艺流程简单，萃取效率高，萃取温度低，可避免热敏性成分降解的从 沉香种子中提取挥发油的方法，开辟了沉香种子中新药用部位的开发 方法。

本发明的另一目的是提供一种上述沉香种子中挥发油的用途和 应用。

本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种从沉香种子中提取挥发油的方法，其特征在于采用超临界二 氧化碳进行萃取。

本发明一种从沉香种子中提取挥发油的方法，其包括以下步骤：

取干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎，然后置于超临界萃取釜中 以10-30L/h的CO₂在40～50℃，18～25MPa条件下萃取1.5～2.5h， 然后将萃取后流体进行两次减压分离收集萃取物，即得挥发油。

本发明一种从沉香种子中提取挥发油的方法，其中的两次减压分 离包括第一分离釜，压力5～7MPa，温度为45～50℃，和第二分离 釜，压力5～7MPa，温度45～50℃。

本发明一种从沉香种子中提取挥发油的方法中，沉香种子粉碎后 过20～40目筛。

本发明一种从沉香种子中提取挥发油的方法中，干燥沉香种子的 含水量≤10%

本发明所提取的挥发油中的有效成分为角鲨烯。

本发明从沉香种子中提取的挥发油用于清除DPPH自由基的用 途。

本发明从沉香种子中提取的挥发油的应用制剂为软胶囊。

本发明从沉香种子中提取的挥发油的应用制剂为软胶囊时该软 胶囊由挥发油、维生素E和大豆油配制成均匀液体填充。

采用本发明超临界CO₂流体萃取沉香种子中的挥发油，有以下优 点：

工艺流程简单，萃取效率高，萃取温度低，可避免热敏性成分的 降解，本发明首次在白木香种子的挥发油中检测出含量较高的角鲨 烯，该挥发油具有一定的抗氧化能力，为进一步研究其活性成分及开 发利用提供科学依据。

本发明采用沉香每年过剩的大量种子，充分开发了沉香这种珍贵 药材的丰富资源，作到物尽其用，本发明简单有效地提取了沉香种子 中的有效成分，为角鲨烯开辟了新的原料与提取工艺。

本发明提取的挥发油中的角鲨烯含量高，其含量占挥发性成分的 41.345%，其他附带成分含量较低，不影响角鲨烯成分的效用发挥， 也易于分离。

本发明提取的挥发油具有极强供氧能力，可抑制癌细胞生成，防 止癌细胞扩散和因化疗而白细胞减少，同时还具有抗疲劳、抗心血管 疾病、抗感染的作用。白木香种子中含有丰富的角鲨烯，有望开发成 为药物，化妆品和保健食品等。

本发明工艺简单单一，易控制，提取出的挥发油中的未引入新的 杂质，原有的其他成分也不影响主要功效成分角鲨烯的使用。

另一方面，有发现白木香种子油含量为68.5%，远高于其他木本 植物的种子，具有作为油料或生物柴油资源的潜力，本发明有效又不 引入新杂质的提取了白木香种子中的挥发油，为白木香种子的充分开 发与利用开辟了新途径。

【附图说明】

图1为沉香种子挥发油GC-MS分析总离子流；

图2为DPPH的吸收光谱曲线图；

图3为挥发油样品溶液吸收度随时间的变化曲线图；

图4为沉香种子挥发油清除DPPH自由基能力柱形图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：

一、仪器与药材

材料：药材为茂名沉香山种植基地的白木香Aquilaria sinensis (lour.)Gilgl.种子，经作者鉴定为正品。

仪器：气相—质谱联用色谱仪为美国安捷伦公司的Agilent 6890-5973N型；超临界萃取设备为江苏华安科研仪器有限公司 HA121-50-05型号；紫外分光光度计为日本岛津仪器公司的UV-2550 型号。

试剂：DPPH(1,1-Dipheyl-2-picrylhydrazyl radicle，1,1-二苯基-2- 苦基肼)阿拉丁试剂（上海）有限公司；无水乙醇汕头西陇化工股 份有限公司，均为分析纯。

二、提取方法：

本发明提取沉香种子挥油时，取干燥沉香种子，用粉碎机将其粉 碎至过20～40目筛，然后置于超临界CO₂萃取釜中以20L/h的流量， 在40～50℃，18～25MPa条件下萃取1.5～2.5h，然后分别以第一分 离釜压力5～7MPa，温度45～50℃，第二分离釜压力5～7MPa，温 度45～50℃收集有浓郁香味的黄色透明油状物，即挥发油。

三、化学成分分析

GC-MS分析条件

色谱条件：

色谱柱Agilent HP-5MS(0.25umx250umx30m)，进样口温度为 250℃，载气为He气，柱流量为1.0ml/min，程序升温条件：初始温 度50℃，以4℃/min升至220℃，后以10℃/min升至300℃。

质谱条件：

标准图片调谐，离子源温度为230℃，四级杆温度为150℃，数 据采集扫描模式为全扫描，溶剂延迟时间3min。

采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对沉香种子挥发性油进行 分离及含量分析，按上述分析条件，其气相色谱-质谱（GC-MS）总 离子流图如图1所示，纵坐标表示丰度，横坐标表示时间，所得色谱 和质谱信息经NIST2011标准谱库进行自动检索和人工检索、对照和 解析，鉴定沉香挥发油中的化学成分，用面积归一化法确定各成分的 质量分数。

本实验鉴定了沉香挥发油中的9个主要化合物，成分多数为脂肪 酸类，含量较高的有角鲨烯squalene（41.345%）、油酸乙酯ethyl oleate （32.233%）和n-hexadecanoic acid（16.708%）等，具体分析结果见 表1：

表1：沉香挥发油化学成分分析结果C₁₄

四、挥发油抗氧化能力的测定

DPPH溶液的配制：

精密称取0.0198g DPPH至50ml容量瓶中，用无水乙醇定容至刻 度线，作为储备液。用时精密移取储备液10ml至100ml容量瓶中， 用无水乙醇定容得到0.1mmol/L的DPPH工作液。

样品溶液的配制：

用无水乙醇将白木香种子挥发油配制成低浓度组和高浓度组，低 浓度组分别是：2，4，6，8，10mg/mL样品溶液；高浓度组分 别是：20，40，60，80，100mg/mL样品溶液。

最大吸收波长的确定：

使DPPH溶液在280～700nm波长区间中进行光谱扫描，可发现 DPPH在326nm和516nm处均有强吸收峰，加入样品溶液后，这两 个峰值均有降低，而516nm波长处的峰值降低较为显著，如图2所 示，因此，选取516nm作为测定波长。

反应时间的确定：

取1ml20mg/mL样品溶液加入到7ml DPPH溶液中，混合均匀， 每隔5min测其吸光度（A值），直到A值基本稳定。溶液A值随时 间的变化规律如图3所示，由图3可以看出，在加入样品的20min 内，吸光度下降较快，随着时间的增加，吸光度的下降趋势逐渐趋于 平缓，40min后反应基本达到稳定，因此选择40min作为反应时间。 固定反应时间的抗氧化测定：

分别移取2ml不同浓度的样品溶液加入4ml的DPPH溶液中， 混合均匀，室温放置40min，在最大吸收波长516nm处测定其吸光度 （A），平行测定3次；以加入2ml无水乙醇的DPPH溶液作为空白 对照（A₀）。最后根据以下公式计算各浓度样品对DPPH自由基的清 除率：清除率（ρ）=1－A／A₀×100%。

DPPH分子在溶液中可生成稳定的含氮自由基，溶液颜色显紫 色，当它与自由基清除剂作用时，会生成无色产物，使溶液颜色变浅。 不同的抗氧化剂对自由基的清除速率和清除效果是不同的，清除率可 以反映出对自由基的清除作用，清除率越大，抗氧化活性就越强，反 之则越弱。

不同浓度的沉香挥发油清除DPPH自由基能力的对比见图4所 示，结果表明，沉香种子的挥发油对DPPH自由基具有一定的清除能 力，高浓度组清除率明显高于低浓度组，而且随着浓度的增加，清除 率逐渐增大，当浓度为80mg/mL时，清除率达到82.8%，之后随着 浓度增加，清除率增加不明显。

五、以下为本发明的几个具体实施例

实施例1：

取含水量≤10%的干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎至过40目 筛，准确称取300g然后置于萃取釜中以20L/h的CO₂在40℃，25MPa 条件下萃取1.5h，然后分别于第一分离釜（压力7MPa，温度50℃） 与第二分离釜（压力6MPa，温度50℃）中减压收集浓郁香味的黄色 透明油状物，即挥发油132g，萃取率为44%，角鲨烯的提取率为 16.72%。

实施例2：

取含水量≤10%的干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎至过30目 筛，准确称取300g然后置于萃取釜中以20L/h的CO₂在40℃，18MPa 条件下萃取2h，然后分别于第一分离釜（压力6MPa，温度48℃）与 第二分离釜（压力5MPa，温度48℃）中减压收集浓郁香味的黄色透 明油状物，即挥发油117g，萃取率为39%，角鲨烯的提取率为14.04%。 实施例3：

取含水量≤10%的干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎至过20目 筛，准确称取300g然后置于萃取釜中以20L/h的CO₂在40℃，21MPa 条件下萃取2.5h，然后分别于第一分离釜（压力7MPa，温度45℃） 与第二分离釜（压力5MPa，温度45℃）中减压收集浓郁香味的黄色 透明油状物，即挥发油147g，萃取率为49%，角鲨烯的提取率为 19.11%。

实施例4：

取含水量≤10%的干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎至过20目 筛，准确称取300g然后置于萃取釜中以20L/h的CO₂在45℃，18MPa 条件下萃取1.5h，然后分别于第一分离釜（压力7MPa，温度50℃） 与第二分离釜（压力6MPa，温度48℃）中减压收集浓郁香味的黄色 透明油状物，即挥发油105g，萃取率为35%，角鲨烯的提取率为 14.7%。

实施例5：

取含水量≤10%的干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎至过40目 筛，准确称取300g然后置于萃取釜中以20L/h的CO₂在45℃，21MPa 条件下萃取2h，然后分别于第一分离釜（压力7MPa，温度50℃）与 第二分离釜（压力5MPa，温度45℃）中减压收集浓郁香味的黄色透 明油状物，即挥发油189g，萃取率为63%，角鲨烯的提取率为25.83%。

实施例6：

取含水量≤10%的干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎至过30目 筛，准确称取300g然后置于萃取釜中以20L/h的CO₂在45℃，25MPa 条件下萃取2.5h，然后分别于第一分离釜（压力7MPa，温度50℃） 与第二分离釜（压力5MPa，温度45℃）中减压收集浓郁香味的黄色 透明油状物，即挥发油138g，萃取率为46%，角鲨烯的提取率为 19.32%。

实施例7：

取含水量≤10%的干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎至过30目 筛，准确称取300g然后置于萃取釜中以20L/h的CO₂在50℃，21MPa 条件下萃取1.5h，然后分别于第一分离釜（压力7MPa，温度50℃） 与第二分离釜（压力7MPa，温度50℃）中减压收集浓郁香味的黄色 透明油状物，即挥发油162g，萃取率为54%，角鲨烯的提取率为 20.52%。

实施例8：

取含水量≤10%的干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎至过20目 筛，准确称取300g然后置于萃取釜中以20L/h的CO₂在50℃，25MPa 条件下萃取2h，然后分别于第一分离釜（压力7MPa，温度50℃）与 第二分离釜（压力5MPa，温度45℃）中减压收集浓郁香味的黄色透 明油状物，即挥发油138g，萃取率为46%，角鲨烯的提取率为16.56%。 实施例9：

取含水量≤10%的干燥沉香种子，用粉碎机将其粉碎至过40目 筛，准确称取300g然后置于萃取釜中以20L/h的CO₂在50℃，18MPa 条件下萃取2.5h，然后分别于第一分离釜（压力7MPa，温度50℃） 与第二分离釜（压力5MPa，温度45℃）中减压收集浓郁香味的黄色 透明油状物，即挥发油144g，萃取率为48%，角鲨烯的提取率为 17.76%。

由上述实施例参数与结果分析可知，本发明的提取方法中对萃取 率的影响因素中，萃取压力>物料粒度>萃取温度>萃取时间。

而从其他原料中提取角鲨烯的提取率最高才为2.09%。本发明与 现有提取角鲨烯方法相比，提取率高，工艺简单，安全可靠。