超临界CO2流体萃取椒目仁油的工艺研究

     椒目为芸香科植物青椒Zanthoxylum schinifolium Sieb．et Zucc．或花椒Z．bungeanum Maxim．的干燥成熟种子。秋季果实成熟时采收，晒干，除去果皮、果柄及杂质。椒目是一种内外含油的油脂加工资源，其表皮层含油13%左右，酸价高，品质差，易析层，可作为工业性用油。内仁含油15%左右，不饱和脂肪酸约占总量的90 (以α-亚麻酸为主)。α-亚麻酸是人体必需脂肪酸，具有调血脂、抗癌、提高机体免疫力等多种作用。。另外，椒目仁油中含有丰富的Ca、Mg、Fe、Zn、Sr、Mn等人体必须的矿物质元素 ，因此椒目仁油可成为稀有的功能性食用油及新型的中药原料。超临界流体萃取具有无毒、无污染、快速廉价、操作简便等优点，并可通过对提取温度和压力的调节来改变其溶解性能，达到将不同成分分离的效果l2]。本实验就椒目仁油的超临界CO2流体萃取工艺进行了研究。

1 材料与仪器：椒目购自陕西盛华药业有限公司，为陕西韩城产大红袍花椒晒干，除去果皮、果柄及杂质；CO2(西安兴华BOC气体有限公司)。FY221-50-06型超临界萃取装置(南通市飞宇石油科技开发有限公司)，CSF-1A超声波发生器(上海超声波仪器厂)，气相色谱仪(Agilent4899D)。
α-亚麻酸(250 mg／mL ，Cayman Chemical，No．90210)；十七酸(E．Merck．Darmstadt，Mo1．-
Gew．270，46)，甲醇、浓硫酸、正己烷等试剂均为分析纯。

2 方法与结果
2．1 因素水平的确立：根据多种技术条件及试验比较的结果，选择提取温度(A)、提取压力(B)和药材粒度(C)3个因素，见表1。
2．2 GC法测定α-亚麻酸
2．2．1 色谱条件：色谱柱：HP-5石英毛细管柱(Crosslinked 5 PH M E Siloxane，15 m × 0．53
mm×1．5 μm)；载气：高纯氮，体积流量：20 mL／min；燃气：氢气，体积流量25 mL／min；空气，体积流量300 mL／min；检测器：氢焰离子化检测器(FID)，温度240 ℃；进样口温度：240℃；柱温：185℃；进样量：3μL 。
2．2．2 对照品溶液的配制：精密量取α-亚麻酸0．04 mL，以十七酸作为内标，称取约7 mg加4 mL甲醇溶解后，加1 mL硫酸-甲醇(1：5)溶液，通人氮气保护下，80℃水浴回流30 min，取出，用流水使冷却后，加4 mL蒸馏水，再加正己烷萃取3次，每次3 mL。合并上层液，置10 mL量瓶中，加正己烷至刻度，即得。
2．2．3 供试品溶液的制备：取椒目仁油一滴(约15mg)，精密称定，加2 mL 甲醇超声使分散，加入十七酸约7 mg、1 mL甲醇、1．5 mI 硫酸-甲醇(1：5)溶液，摇匀，同2．2．2项下方法配制，酯化后加3 mL正己烷萃取1次，收集上层液，置3 mL量瓶中，加正己烷至刻度，即得。
2．2．4 测定法一 ：分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各3μL，注入气相色谱仪，测定，按内标法计算峰面积，并计算α-亚麻酸的含量。
2．3 工艺的优选
2．3．1 综合评分的计算：按主次指标，规定α-亚麻酸含量满分为70分，试验值71．60 为70分；出油量满分为30分，根据试验结果规定80 mL 为30分，35 mI 为0分。
2．3．2 正交试验的结果：结果见表2，方差分析见表3。3个因素影响的主次顺序为C>A>B，A。B。C为最佳工艺条件。由于A 因素的改变对试验结果影响不显著，且温度高于CO2临界点(31．1 C)即可满足需要，故在实际提取时选用的条件为A1B3C1，即萃取釜：40 MPa／35 C；分离I：8 MPa／35 C；分离Ⅱ：6 MPa／35 C，药材粒度为用打粉机粉碎，基本可通过一号筛，萃取时间为70 min。
2．4 验正试验：按上述条件进行3批中试放大试验，每批投料总药材量56．93 kg，出油量分别为10．27、10．30、10．36 kg，α-亚麻酸体积分数分别为70．88 、69．98 、70．83 。表明本工艺重现性好，简便、易行。

3 讨论
3．1 可作为超临界流体的物质很多，如二氧化碳、一氧化碳、水、乙烷、庚烷、氨、六氟化硫等，以二氧化碳最为常用，因为它有以下特点：临界点较低(t=31．1℃，Pc=7．4 MPa)，容易达到；化学性质不活泼，且无色，无味，无毒，安全性好；价格便宜，纯度高，容易获得。
3．2 采用超临界萃取技术进行中药的研究开发及产业化具有许多独特的优点：对提取温度和(或)压力的改变可改变溶解度，可选择性的进行中药中多种物质的分离，从而可减少杂质，使有效成分高度富集，便于减小剂量和质量控制，产品外观大为改善；操作温度低，可较好地保存有效成分不被破坏，不发生次生化。因此，特别适合于对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取；提取时间快、生产周期短，一般2～4 h便可完全提取；流程简单，操作方便，污染小等。