CN100546619C - 一种大蒜挥发油的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大蒜油的制备方法，它包括根据所需要大蒜油中二烯丙基三硫和二烯丙基二硫的含量的不同，将大蒜破碎成不同的粒度，加水保温酶解，水蒸气蒸馏提取挥发油，含水挥发油脱水，而得大蒜油。本发明在大蒜油的制备过程中可通过大蒜原料破碎粒度的调整，而使所得大蒜油中的二烯丙基三硫的含量增高，或使得二烯丙基二硫的含量增高，或是的二者的含量相对居中，从而满足不同治疗的医药产品或保健品的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种大蒜挥发油的提取方法。
背景技术
大蒜挥发油为百合科葱属植物大蒜(Allium satium L.)的鳞茎外皮干燥后提取的挥发油，简称大蒜油。大蒜，又名葫蒜、葫。全国大部份地区有栽培。现代研究表明大蒜油主要具有抗菌消炎、抗癌、对心血管系统的保护作用等，在药品和保健品方面均有重要的开发价值。大蒜油的化学成分主要包括二烯丙基三硫(DATS)，二烯丙基二硫(DADS)，二烯丙基四硫，二烯丙基一硫(DAS)，烯丙基丙基二硫，甲基烯丙基三硫(MATS)等由烷基和烯丙基、烷基和烷基、烯丙基和丙基、二烯丙基和二烯丙基分别于一个硫原子或多个硫原子组成的硫化物。大蒜油中的主要活性成分DATS、DADS的药理作用各有所不同或侧重。
DATS对白血病细胞有直接杀伤作用，对胃癌细胞株移植的肿瘤有明显的抑制作用，对肝癌细胞有杀伤作用，具有抗突变作用，对巨噬细胞抗癌活性有调节作用，对HL-60细胞的增殖有抑制作用；另外能通过降低血小板内环核苷酸CAMP而实现其明显的抑制高胆固醇血症引起的血小板聚集作用，能有效地防止纤维蛋白溶解系统活性的降低，能明显降低高血脂及动脉脂质的沉积，并有抗人巨细胞病毒(HCMV)活性。DADS可以抑制人早幼粒白血病细胞(HL-60)中芳基胺N-乙酰基转移酶(NAT)的活性以及2-氨基笏-DNA加合物的生成，能抑制结肠癌细胞株(HCT-15)、肺癌细胞株(A549)和皮肤癌株(SKML-2)的增殖，对由Ras癌基因启动的肿瘤的生长亦有抑制作用，对亚硝胺类致癌物诱发的大鼠结肠癌、肾癌有抑制作用，能显著延迟大鼠乳腺癌的发生，并能强烈抑制血浆中血小板的聚集和释放，有较强的抗氧化活性，对肝癌细胞有杀伤作用。
对于大蒜油的提取，目前采用的方法基本上有三种，一是水蒸气蒸馏法，二是溶剂提取法，三是超临界萃取法。后两种方法提取的成分既有挥发性的又有非挥发性的成分，要得到挥发性成分还要再处理。对于用水蒸气蒸馏法提取大蒜油，黄祥贤等[中草药1989，20(1)，17]报道的主要工艺参数为，大蒜用绞肉机粉碎，加水2倍量，加温(50℃～55℃)发酵2小时～3小时，提取挥发油1.5小时～2小时；王晓文等[中草药1996，27(8)466]则将大蒜用绞肉机粉碎，加水7倍量，50℃～60℃加温发酵3小时，提取挥发油1.5小时～2小时。
大蒜油不是大蒜中的原生物质，它是大蒜中存在的蒜氨酸(Alliin)在组织受损时与位于别的部位或别的细胞的蒜酶(Allinase)受力接触，同时在磷酸吡哆醛(PyridoxiaPhoshate)辅酶的参与下，先生成一种复合物，再分解成具有强烈辛辣味的挥发性物质-蒜素，后者与光、热或有机溶剂降解成各种含硫的挥发性化合物[陈能熠等，天然产物研究与开发，2000，12(2)：67]，即大蒜油是大蒜分解产生的二级次生产物，其中酶的催化作用与酶和底物浓度(实际上是蒜的破碎度)、催化温度和催化时间有关。在提取大蒜油时蒜氨酸酶解是一个关键工艺。大蒜油中DATS和DATS在临床应用中有不同的作用，特别是抗肿瘤时两种成分作用的靶点是不同的，而现有技术中没有说明用什么样的工艺参数来调整DADS和DATS的含量，以满足不同的治疗需要。另外，现有技术所用发酵时间为2～3小时，工时较长，浪费人力物力。
发明内容
本发明的目的是提供一种大蒜油的制备方法，该方法可得到主要活性成分二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)含量不同的大蒜油，能满足不同的医疗需要。
本发明的大蒜油制备方法为：取大蒜，根据所需要大蒜油中二烯丙基三硫和二烯丙基二硫的含量，将蒜破碎成相应的粒度，加水保温酶解，水蒸气蒸馏提取挥发油，含水挥发油加干燥剂脱水，得纯挥发油。
上述大蒜油制备方法具体为：
(1)取大蒜，切成1～2mm的蒜片，或粉碎成1～7mm的蒜颗粒，或粉碎成蒜泥浆；
(2)破碎蒜加水，得破碎蒜水浆液，加水量为大蒜重量的3～9倍；
(3)破碎蒜水浆液在提取容器内加热30～60℃，保温酶解1～5小时，得酶解的破碎蒜水浆液；
(4)酶解的破碎蒜水浆液水蒸气蒸馏提取挥发油0.5～2小时，得含水挥发油，脱水，得纯挥发油。
上述步骤(1)中，大蒜优选为外皮干燥的大蒜，水分含量为52.00％～69.00％；破碎粒度优选为1～2mm的蒜片，或3～5mm的蒜颗粒，或蒜泥浆；可用破碎机械如切片机、蔬菜粉碎机(菜馅机、绞馅机)、捣碎机等进行破碎。
上述步骤(2)中，加水量为大蒜重量的3～6倍。
上述步骤(3)中，加热媒解温度优选为50～60℃，最佳为50℃；保温酶解时间优选为1～2小时，最佳为1～1.5小时。
上述步骤(4)中，提取挥发油时间优选为0.5～1.5小时，最佳为1小时；含水挥发油可用干燥剂脱水而得到纯挥发油。干燥剂可用变色硅胶、无水硫酸钠等。
用上述方法制备的大蒜油，二烯丙基二硫和二烯丙基三硫两组分的总含量为48.00％～78.00％。当大蒜切成1～2mm的蒜片时，得到的大蒜油中二烯丙基三硫含量为27.00％～31.00％，二烯丙基二硫含量为32.00％～24.00％；当大蒜破碎成3～5mm颗粒时，得到的大蒜油中二烯丙基三硫含量为32.00％～54.00％，二烯丙基二硫含量为23.00％～14.00％；当大蒜破碎成蒜泥浆时，得到的大蒜油中二烯丙基三硫含量为45.00％～57.00％，二烯丙基二硫含量为13.00％～5.00％。更精确的说，当大蒜切成1～2mm的蒜片时，得到的大蒜油中二烯丙基三硫含量为29.00％～31.00％，二烯丙基二硫含量为30.00％～25.00％；当大蒜破碎成3～5mm颗粒时，得到的大蒜油中二烯丙基三硫含量为33.00％～53.00％，二烯丙基二硫含量为23.00％～13.00％。当大蒜破碎成蒜泥浆时，得到的大蒜油中二烯三硫含量为47.00％～55.00％，二烯丙基二硫含量为11.00％～7.00％。
本发明的大蒜油制备方法，在制备过程中可通过大蒜原料破碎粒度的调整，而使所得大蒜油中的二烯丙基三硫(DATS)的含量增高，或二烯丙基二硫(DADS)的含量增高，或兼顾二者的含量均衡，从而适应不同的药品或保健品的治疗或保健需要。
不同破碎度对挥发油主成分DADS、DATS含量的影响试验
称取金乡大蒜1500.0g，平均分成三份，每份500.0g，一份切成1～2mm蒜片，一份在高速组织捣碎机内将蒜粉碎成3～5mm颗粒，一份在高速组织捣碎机内将蒜粉碎成蒜泥浆，加5倍量水，50℃保温酶解1小时，参照《中国药典》2005版附录XD挥发油测定甲法提取大蒜挥发油1小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，所得大蒜油用下述HPLC方法进行测定：
色谱条件与系统适用性试验 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇-0.17％甲酸溶液(80∶20)为流动相；检测波长为240nm；柱温35℃。理论板数按二烯丙基三硫峰计算应不低于3000。
对照品溶液的制备 精密称取二烯丙基二硫对照品、二烯丙基三硫对照品适量，加甲醇制成每1ml含二烯丙基二硫醚0.06mg、二烯丙基三硫醚0.06mg的混合溶液，即得。
供试品溶液的制备 取本品约2mg，精密称定，置5ml量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，即得。
测定法 分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液各10μl，注入高效液相色谱仪，测定，即得。
结果：见表1。从表中可见，大蒜原料的不同破碎度所得大蒜油的主成分DADS、DATS的含量各不相同。
表1不同破碎度对大蒜油中DADS、DATS含量的影响
另外，本发明的大蒜油制备方法，优化了各工艺参数，在成本和质量上优于现有技术。
1、酶解时间1小时，加水量3～5倍，与资料报道发酵3小时，加水量为7倍相比，节约时间，节约能源，缩短工时。
①酶解时间1小时、3小时、5小时，加水量3、5、7倍对大蒜出油率没有显著性差异。
实验如下：
提取大蒜挥发油正交试验：提取大蒜挥发油前处理工艺各因素影响试验结果表明，提取大蒜挥发油应破碎，在50℃保温酶解后提取挥发油，根据上述结果，对大蒜破碎度，加水量，50℃保温酶解时间三个因素对挥发油出油率％和挥发油中(DATS+DADS)％影响做正交试验，其因素水平表、正交实验表、方差分析表见表2、3、4、5。
表2大蒜提取挥发油因素水平表
表3大蒜提取挥发油正交实验表
表4大蒜提取挥发油出油率方差分析表
F0.01(2，2)＝99.0 F0.05(2，2)＝19.0
表5大蒜提取挥发油中(DATS+DADS)％方差分析表
F0.01(2，2)＝99.0 F0.05(2，2)＝19.0
试验结果表明，上述三种因素的三个水平对出油率、(DATS+DADS)％均没有显著影响，根据实际生产情况，大蒜提取挥发油工艺优选结果为A2B2C1。即大蒜破碎成3～5mm颗粒，加水量5倍，酶解时间为1小时。
②加水量3～6倍优于加水2倍。试验如下：
称取金乡大蒜800.0g，平均分成4份，每份200.0g，分别加2、3、5、6倍量水，在高速组织捣碎机内将蒜破碎成3～5mm颗粒，50℃保温酶解1小时，参照2005版《中国药典》附录XD挥发油测定乙法提取大蒜挥发油1小时，记蒜出油率，试验结果见表6。
表6不同加水量提取大蒜油出油率的考察
结果表明，加3～6倍水出油率高于2倍，优于资料的报道。
2、提油时间1小时，从出油率和主成分(DATS+DADS)％含量两方面考虑更加合理。
①提取时间对挥发油出油率的影响试验
称取金乡大蒜200.0g，加5倍量水，在高速组织捣碎机内将蒜打碎，参照2005版《中国药典》附录XD挥发油测定乙法提取大蒜挥发油，每0.5小时记录出油量，试验结果见表7。
表7提取时间对挥发油出油率的影响试验结果(n＝2)
试验结果表明：大蒜提取挥发油时间可在0.5小时～1.5小时之间。
②提取时间对挥发油主成分DATS、DADS百分含量的影响试验
称取金乡大蒜600.0g，将每头蒜三等分，分成3份样品，每份200.0g，分别加5倍量水，在高速组织捣碎机内将蒜破碎成3～5mm颗粒，参照2005版《中国药典》附录XD挥发油测定甲法，提取大蒜挥发油时分别为0.5小时、1小时、1.5小时，挥发油用无水硫酸钠脱水，HPLC测含量，结果见表8。
表8提取时间对挥发油质量的影响试验结果n＝2
试验结果表明：随着提取时间的延长，大蒜挥发油中DATS、DADS总百分含量有所下降。
综合考虑大蒜挥发油出油率与质量，大蒜提取挥发油时间可定为1小时。出油率、(DATS+DADS)％含量随提油时间的变化曲线图如图1。
附图说明
图1：提油时间与出油率、主成分(DATS+DADS)百分含量的变化曲线。
具体实施方式
下面列举实施例进一步详细说明本发明，该实施例仅用于说明本发明而对本发明并没有限制。
实施例一
安徽合肥大蒜2800g，在捣碎机内将蒜打成3～5mm颗粒，加5倍量水，50℃酶解1小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，出油率为0.25％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为35.65％，二烯丙基二硫(DADS)含量为18.20％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为53.85％。
实施例二
山东金乡大蒜1500g，切成1～2mm蒜片，加5倍量水，50℃酶解1.5小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，出油率为0.283％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为30.81％，二烯丙基二硫(DADS)含量为27.94％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为58.75％。
实施例三
山东苍山大蒜1600g，在捣碎机内将蒜打成3～5mm颗粒，加6倍量水，55℃酶解1小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经变色硅胶脱水后，出油率为0.34％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为44.47％，二烯丙基二硫(DADS)含量为17.33％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为61.80％。
实施例四
山东金乡大蒜1500g，在捣碎机内将蒜打成蒜泥浆，加3倍量水，50℃酶解1小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，出油率为0.280％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为50.42％，二烯丙基二硫(DADS)含量为10.13％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为60.55％。
实施例五
江苏盐城射阳大蒜2600g，在捣碎机内将蒜打成3～5mm颗粒，加6倍量水，55℃酶解1.5小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经变色硅胶脱水后，出油率为0.38％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为49.18％，二烯丙基二硫(DADS)含量为22.45％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为71.63％。
实施例六
云南曲靖大蒜2600g，在捣碎机内将蒜打成3～5mm颗粒，加4倍量水，50℃酶解1小时，提取大蒜挥发油0.5小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，出油率为0.25％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为52.46％，二烯丙基二硫(DADS)含量为22.61％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为75.07％。
实施例七
河南郑州大蒜1500g，切成1～2mm蒜片，加5倍量水，50℃酶解1小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，出油率为0.31％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为30.52％，二烯丙基二硫(DADS)含量为26.78％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为57.30％。
实施例八
河南中牟大蒜2800g，在捣碎机内将蒜打成3～5mm颗粒，加4倍量水，60℃酶解1小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经变色硅胶脱水后，出油率为0.25％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为36.83％，二烯丙基二硫(DADS)含量为19.39％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为56.22％。
实施例九
黑龙江阿城大蒜3300g，在捣碎机内将蒜打成蒜泥浆，加5倍量水，50℃酶解1.5小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，出油率为0.25％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为53.43％，二烯丙基二硫(DADS)含量为9.73％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为63.16％。
实施例十
陕西西安大蒜1500g，切成1～2mm蒜片，加6倍量水，55℃酶解1小时，提取大蒜挥发油1.5小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，出油率为0.32％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为30.86％，二烯丙基二硫(DADS)含量为28.94％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为59.80％。
实施例十一
新疆伊宁大蒜2600g，在捣碎机内将蒜打成3～5mm颗粒，加4倍量水，60℃酶解1小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，出油率为0.29％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为34.86％，二烯丙基二硫(DADS)含量为19.48％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为54.34％。
实施例十二
甘肃兰州大蒜2600g，在捣碎机内将蒜打成蒜泥浆，加5倍量水，55℃酶解1.5小时，提取大蒜挥发油1小时，挥发油经无水硫酸钠脱水后，出油率为0.36％，测定大蒜油中二烯丙基三硫(DATS)含量为54.60％，二烯丙基二硫(DADS)含量为9.63％，二烯丙基三硫(DATS)和二烯丙基二硫(DADS)总含量为64.23％。
Claims (7)
1.一种大蒜油的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)取大蒜，将大蒜切成1～2mm的蒜片；或将大蒜粉碎成1～7mm的蒜颗粒；
(2)破碎蒜加水，得破碎蒜水浆液，加水量为大蒜重量的3～9倍；
(3)破碎蒜水浆液在提取容器内加热30～60℃，保温酶解1～5小时，得酶解的破碎蒜水浆液；
(4)酶解的破碎蒜水浆液水蒸气蒸馏提取挥发油0.5～2小时，得含水挥发油，脱水，得大蒜油；
其中，当大蒜切成1～2mm的蒜片时，得到的大蒜油中二烯丙基二硫含量在32.00％～24.00％，二烯丙基三硫含量在27.00％～31.00％；当大蒜破碎成3～5mm颗粒时，得到的大蒜油中二烯丙基二硫含量在23.00％～14.00％，二烯丙基三硫含量在32.00％～54.00％。
2.根据权利要求1所述的大蒜油制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)取大蒜，将大蒜切成1～2mm的蒜片；或将大蒜粉碎成1～7mm的蒜颗粒；
(2)破碎蒜加水，得破碎蒜水浆液，加水量为大蒜重量的3～6倍；
(3)破碎蒜水浆液在提取容器内加热50～60℃，保温酶解1～2小时，得酶解的破碎蒜水浆液；
(4)酶解的破碎蒜水浆液水蒸气蒸馏提取挥发油0.5～1.5小时，得含水挥发油，脱水，得大蒜油；
其中，当大蒜切成1～2mm的蒜片时，得到的大蒜油中二烯丙基二硫含量在30.00％～25.00％，二烯丙基三硫含量在29.00％～31.00％；当大蒜破碎成3～5mm颗粒时，得到的大蒜油中二烯丙基二硫含量在23.00％～13.00％，二烯丙基三硫含量在33.00％～53.00％。
3.根据权利要求2或3所述的大蒜油制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的大蒜为外皮干燥的大蒜，水分含量为52.00％～69.00％。
4.根据权利要求3所述的大蒜油制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的加热温度为50℃。
5.根据权利要求3所述的大蒜油制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的保温酶解时间为1～1.5小时。
6.根据权利要求3所述的大蒜油制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的提取挥发油时间为1小时。
7.一种大蒜油的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)取外皮干燥的大蒜，水分含量为水分含量为52.00％～69.00％，将大蒜粉碎成蒜泥；
(2)破碎蒜加水，得破碎蒜水浆液，加水量为大蒜重量的3～6倍；
(3)破碎蒜水浆液在提取容器内加热50℃，保温酶解1～1.5小时，得酶解的破碎蒜水浆液；
(4)酶解的破碎蒜水浆液水蒸气蒸馏提取挥发油1小时，得含水挥发油，脱水，得大蒜油；
得到的大蒜油中二烯丙基二硫含量在11.00％～7.00％，二烯丙基三硫含量在47.00％～55.00％。
根据权利要求1-7任一权利要求所述的制备方法制得的大蒜油中二烯丙基三硫和二烯丙基二硫的含量检测方法为：
色谱条件与系统适用性试验 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，以甲醇：0.17％甲酸溶液为流动相，比例为80∶20，检测波长为240nm；
对照品溶液的制备 精密称取二烯丙基二硫对照品、二烯丙基三硫对照品适量，加甲醇制成每1ml含二烯丙基二硫醚0.06mg、二烯丙基三硫醚0.06mg的混合溶液；
供试品溶液的制备 取本品约2mg，精密称定，置5ml量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，即得；
测定法 分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液各10μl，注入高效液相色谱仪，测定，即得。
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