植物芳香性成分保真高效提取研究

论文摘要

挥发油也称精油,是存在于植物体内的一类具有挥发性与水不相混溶的油状液体。搞清挥发油中化学成分组成对挥发油的提取和分析是非常重要的。但是挥发油成分复杂、热敏性较强,在提取过程中会发生氧化、降解、水解等反应。又由于不同的提取方法提取同一芳香植物挥发油得到的结果不一致,这对芳香植物挥发油的研究带来一定的不便。因此,准确而又快速地提取挥发油对研究中药是重要问题之一。微波作为一种新型的加热源,采用微波辅助提取芳香植物挥发油利用了微波的内加热特性,具有快速、高效等优点。但是,微波在加热提取过程中会引起芳香植物挥发油分子结构的变化。本论文针对这一问题,选用八角、花椒等芳香植物为研究对象,采用了常温常压吹气提取法和真空无溶剂微波辅助提取法提取其挥发油,系统地研究常温常压吹气提取法和真空无溶剂微波辅助提取法的提取机理和提取过程中各因素对挥发油化学成分的影响,以及两种方法的提取效率和保真效果。本论文主要内容包括了以下几方面:一、采用常温常压吹气提取法,以柠檬烯为研究对象,考查常温常压吹气提取法的可行性,确定常温常压吹气提取法的最佳实验条件。并用常温常压吹气提取法对几种芳香植物进行了提取,了解常温常压吹气收集法适用于那些芳香植物挥发油的提取收集。常温常压吹气提取法适用于含水量高的新鲜芳香植物或者是含油量高的干芳香植物的挥发油提取。二、采用常温常压吹气提取法提取八角、花椒挥发油,考察常温常压吹气提取法的提取效率和保真效果以及各因素对提取速率的影响,并对提取的花椒挥发油进行GC-MS分析。实验结果表明:常温常压吹气提取法与水蒸气蒸馏法和微波无溶剂辅助提取法相比,保真效果最好,但提取效率却很低;另外提取温度、气流量、提取时间都与八角挥发油的提取速率成正比。三、采用微波预处理常温常压吹气提取法提取花椒挥发油,考察提取效率是否提高,保真效果是否更好,实验结果表明:微波预处理常温常压吹气提取法的提取效率提高了,但保真效果却降低了,微波引起了花椒挥发油成分变化;另外,GC/MS检测结果证实:花椒挥发油的主成分D-柠檬烯（D-limonene）和石竹烯氧化物（Caryophyllene oxide）以及β-水芹烯（β-Phellandrene）和桉油素（Eucalyptol）的变化主要是由于氧化作用;α-里哪醇（α-Linalool）和紫罗兰酮（ionone）的变化主要是微波作用引起的,受氧化作用的影响不大。四、采用真空无溶剂微波辅助提取法提取花椒挥发油,考察真空无溶剂微波辅助提取法的提取效率和保真效果,探讨花椒挥发油在提取过程中变化的因素。实验结果表明:真空无溶剂微波辅助提取法实现了低温、无氧提取条件,与无溶剂微波辅助提取法和水蒸气蒸馏法相比,保真效果最好,提取效率最高;另外,GC/MS检测结果证实:微波作用和氧化作用在提取过程中是存在,而且影响很大,只有微波（如VSFME）或者只有氧气（如HD）存在的情况下,微波作用与氧化作用并不明显,当微波和氧气（如SFME）同时存在的情况下,微波作用与氧化作用都很突出,说明二者相互影响,相互促进。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 挥发油的性质
• 1.2.1 性状
• 1.2.2 溶解度
• 1.2.3 物理常数
• 1.2.4 稳定性
• 1.3 挥发油的化学组成
• 1.4 植物芳香性成分的提取方法
• 1.4.1 蒸馏法
• 1.4.2 溶剂浸提法
• 1.4.3 压榨法
• 1.4.4 超临界流萃取法
• 1.4.5 亚临界水萃取法
• 1.4.6 超声波辅助提取法
• 1.4.7 微波辅助提取法
• 1.5 植物芳香性成分的分析方法
• 1.6 植物芳香性成分的收集方法
• 1.7 存在的问题及本论文的研究内容、创新点和科学意义
• 1.7.1 存在的问题
• 1.7.2 本论文的研究内容
• 1.7.3 创新点和科学意义
• 2 常温常压吹气提取法可行性实验
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 样品来源
• 2.2.2 仪器与试剂
• 2.2.3 柠檬烯挥发油提取
• 2.2.4 几种中药挥发油提取
• 2.2.5 柠檬烯挥发油的GC 分析条件
• 2.2.6 柠檬烯挥发油标准曲线的绘制
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 收集溶剂的选取
• 2.3.2 气流量的确定
• 2.3.3 收集方法的确定
• 2.3.4 冷却方法的确定
• 2.3.5 常温常压吹气提取法提取几种中药挥发油
• 2.4 本章小结
• 3 常温常压吹气提取法提取八角挥发油
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 样品来源
• 3.2.2 仪器与试剂
• 3.2.3 八角挥发油提取
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 温度对提取八角挥发油的影响
• 3.3.2 气流量对提取八角挥发油的影响
• 3.3.3 氮气条件下提取八角挥发油的结果
• 3.3.4 微波预处理提取八角挥发油的结果
• 3.4 本章小结
• 4 常温常压吹气提取法提取花椒挥发油及其成分分析
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 样品来源
• 4.2.2 仪器与试剂
• 4.2.3 花椒挥发油提取及其测定
• 4.2.4 花椒挥发油的GC/MS 分析条件
• 4.3 青花椒提取结果与讨论
• 4.3.1 温度对提取干青花椒挥发油的影响
• 4.3.2 提取时间对提取干青花椒挥发油的影响
• 4.3.3 NTPBE、HD 和SFME 提取干青花椒挥发油结果对比
• 4.4 干青花椒分析结果与讨论
• 4.4.1 不同温度条件下提取干青花椒挥发油GC/MS 分析结果对比
• 4.4.2 不同提取时间条件下提取干青花椒挥发油GC/MS 分析结果对比
• 4.4.3 NTPBE、HD 和SFME 提取干青花椒挥发油GC/MS 分析结果对比
• 4.5 本章小结
• 5 微波预处理常温常压吹气提取法提取花椒挥发油及其成分分析
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 样品来源
• 5.2.2 仪器与试剂
• 5.2.3 花椒挥发油提取及其测定
• 5.2.4 花椒挥发油的GC/MS 分析条件
• 5.3 青花椒提取结果与讨论
• 5.3.1 微波预处理与无微波预处理提取干青花椒挥发油结果对比
• 5.3.2 氮气和空气提取微波预处理的干青花椒挥发油结果对比
• 5.3.3 微波预处理提取新鲜青花椒挥发油结果对比
• 5.4 青花椒分析结果与讨论
• 5.4.1 氮气和空气提取微波预处理的干青花椒挥发油GC/MS 分析结果对比
• 5.4.2 微波预处理与无微波预处理提取新鲜青花椒挥发油GC/MS 分析结果对比
• 5.5 本章小结
• 6 真空无溶剂微波辅助提取新鲜花椒挥发油及其成分分析
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 样品来源
• 6.2.2 仪器与试剂
• 6.2.3 花椒挥发油提取及其测定
• 6.2.4 花椒挥发油的GC/MS 分析条件
• 6.3 青花椒提取结果与讨论
• 6.3.1 真空度对新鲜青花椒提取的影响
• 6.3.2 微波功率对新鲜青花椒提取的影响
• 6.3.3 提取时间对新鲜花椒提取的影响
• 6.3.4 VSFME 与 SFME 和HD 的比较
• 6.4 新鲜青花椒分析结果与讨论
• 6.4.1 不同功率条件下，VSFME 提取的挥发油GC/MS 分析结果对比
• 6.4.2 VSFME 与 SFME 和HD 提取的挥发油GC/MS 分析结果对比
• 6.5 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录