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鼠尾草精油成分的研究



全 文 :文章编号:1003- 8701(2010)02- 0056- 05
鼠尾草精油成分的研究
岳玉秀
(吉林农业工程职业技术学院,吉林 四平 136000)
摘 要:本文采用水蒸汽蒸馏法对天然香料植物鼠尾草中所含精油进行提取,并用气相 - 质谱联用 (
GC/MS) 对精油成分进行分析。结果表明,共分离出 62 个成分,鉴定了其中 51 个成分,并确定了其相对含
量。本法分离效果良好,所鉴定组分较准确,对鼠尾草精油的开发应用研究有一定的参考价值。
关键词:鼠尾草;精油;成分;气相 - 质谱法
中图分类号:S567 文献标识码:A
Studies on Components of Essential Oil of Salvia officinalis
YUE Yu- xiu
(Jilin Agro-Engineering Vocational Technology College, Siping 136000, China)
Abstract: The essential oil was extracted from salvia officinalis, a natural perfume plant, by
hydrodistillation and analyzed by Gas Chromatography (GC/MS). The results showed that 51 among the 62
separated constituents were identified and their relative amount determined. It was excellent to separate
and determine the components of essential oil from salvia officinalis. It could offer reference in the
development and application study of the essential oil.
Keywords: Salvia officinalis; Essential oil; Components; Gas chromatography
1 前 言
1.1 天然香料植物
香料植物是兼有药用植物和香料植物共有属
性的植物类群,体内含有四大主要成分,即香料成
分、药用成分、营养成分和色素成分。从香料植物
中提取的精油(essential oils)[1]又称挥发油(volar-
ile oils), 是存在植物体内的一类具有芳香气味、
常温下能挥发的油状液体的总称,可随水蒸汽蒸
馏[2]。精油存在于植物的根、茎、叶、花、果实、果皮
或全株植物的一些特殊组织中,大多数成油状存
在,有些与树脂、黏液质共存,还有少数以苷的形
式存在。精油在植物中含油的情况常随植物品种
不同而不同。同一植物,因生长环境不同或采集期
不同,所含的精油的成分、性质和含量均可能有显
著差异,而且不同药用部位所含精油的含量和成
分亦不相同,如樟科的桂树的树皮多含桂皮醛,叶
收稿日期:2010- 01- 08
作者简介:岳玉秀(1984- ),女,助教,本科,主要从事生物技术及
应用专业课教学。
中则主要含丁香酚,而根和木部主要含有樟脑。精
油是一类具有广泛生物活性的成分 [3,4],主要用于
食品、饮料、化妆、卷烟、牙膏、医药、肉类制品等
许多行业上,因此,香料植物这一集观赏、药用、食
用价值为一体的特殊类群,在人们的生活中有着
重要的作用,因而开发利用天然香料植物已成为
科学研究的热点。
香料植物是指含有香料物质成分的植物类群,
目前全世界已发现的香料植物大约有 3 600种。
在值得关注的天然香料植物中,唇形科植物鼠
尾草尽管研究较少,但已有的研究显示出该种天然
香料植物具有良好的开发利用前景。
1.2 鼠尾草
1.2.1 科属
鼠尾草(Salvia officinalis)属唇形科鼠尾草属
植物,别名洋苏叶,英文名 sage[5]。
1.2.2 植物学性状
鼠尾草高 30~90 cm,多年生草本 [6],茎四角
柱状,且有毛,下部略木质化,叶对生,柄呈长椭圆
形,叶长 3~5 cm,先端圆,全缘或有钝锯齿,质地
吉林农业科学 2010,35(2):56-60 Journal of Jilin Agricultural Sciences
DOI:10.16423/j.cnki.1003-8701.2010.02.010
厚,叶面有网状脉,且又折皱,灰白色,里面有白色
覆被[7]。8 月份茎顶或叶腋中有 10 个左右的唇形
花轮生,花呈紫、青色,有时白色,长度为 1.5~2
cm,上唇凹形略直立,下唇广,半展开,全株的组
织中含挥发油,具强烈芳香和苦味,略有涩味。
1.2.3 生长习性
鼠尾草原产于欧洲南部,自西班牙到地中海
北岸一带。温暖的和比较干燥的气候,不太强烈的
阳光是鼠尾草最为理想的生长环境,比较喜欢石
灰质土壤[8]。
1.2.4 药理作用
现今医学实验证明,鼠尾草含有苯酸和崔柏
酮成分,可杀菌预防感冒、活泼脑细胞,增强记忆
力[9]。如今,人们常将鼠尾草用来帮助消化、退热、
降血压、减轻妇女经痛。鼠尾草冲泡后当茶喝,清
新的香草味中,带有点苦涩、辛辣,可加些蜂蜜调
和口味,可把它当成养生饮料,但不宜长期大量饮
用(因其含有崔柏酮,长期大量饮用会在体内产生
毒素)。将新鲜鼠尾草枝叶或花浸于水中,除了可散
发芳香外,更可当作简易的消毒水来使用,或以小
布袋包置于室内有驱虫之功[10]。鼠尾草干燥的花叶
可作为熏肉的香料,叶片新鲜或干燥皆宜食用,除
了分解脂肪、消除臭味外,也有防腐功能,适合料
理鱼类及肉类[11]。
由上可知,天然香料植物具有许多功效。但是
有关鼠尾草的化学成分研究报道很少,为了系统深
入的开发这一植物资源,本实验对其精油用水蒸汽
蒸馏法提取,并用气相 - 质谱(GC/MS)联用进行
了分析[12],为鼠尾草的香料开发提供科学依据。
2 材料与方法
2.1 材料与仪器
鼠尾草,由第四届吉林省农业博览会植物园
提供,取原料在阴凉通风处放置全干,粉碎后过
40目筛备用。
FW100型高速万能粉碎机 (天津市泰斯特仪
器有限公司)。
FA(N)\JA(N) 系列电子天平(上海民桥精密科
学仪器有限公司)。
GC/MS联用仪:GC型号:Agilen6390。
MS型号:Hp5973(美国惠普公司)。
2.2 方法
2.2.1 试验流程
备用鼠尾草材料—阴干—粉碎—过筛—蒸馏
法提取—精油—GC/MS 气质联机—化学成分分
析[13- 14]。
2.2.2 试验内容与方法
2.2.2.1 水蒸汽蒸馏法提取天然香料植物鼠尾草
中精油
蒸馏法是从中草药中提取精油最常用的方
法,根据操作方式的不同,分为共水蒸馏和水蒸汽
蒸馏两种方法。前者是将已粉碎的药材放入蒸馏
器中,加水浸泡,直火煮沸,使精油与水蒸汽一起
蒸出。此法操作简单,但因受热时间长和温度过
高,有可能使精油中的某些成分发生分解,同时因
过热还可能使药材焦化,使所得精油的芳香气味
发生改变,影响精油的质量。水蒸汽蒸馏法是将水
蒸汽通入待提取的药材中,使精油随水蒸汽一起
蒸出,避免了高温对精油质量的影响[15]。
准确称取粉碎备用鼠尾草原料 50 g,加 10倍
水混合,并加玻璃珠数粒,置 1 000 mL蒸馏瓶中,连
接挥发油测定器及冷凝管,自冷凝管下端加水使充
满测定器的刻度部分,并溢流入蒸馏瓶为止。缓缓加
热至沸,并保持微沸数小时,直至测定器中油量不再
增加,停止加热,静置、分层。开启测定器下活塞,使
油层下降至其上端与刻度“0”齐平,读取精油的含
量,计算百分含量,缓缓放出水分,接收精油。
2.2.2.2 鼠尾草精油化学成分的 GC/MS分析
GC 条件:色谱柱为 HP -5MS,30 m ×0.25
mm×0.25μm,柱温采用程序升温,温度为 50℃,恒
温 3 min,升至 260℃,升温速率 l0℃/min 在 260℃
保持 30 min。
MS条件:EI 源 230℃,四极杆 150℃,电子能
量 1649eV[16- 17]。
将制备的精油用 GC/MS进行分离、鉴定。气
相色谱给出色谱峰,经 MS分析,对每个色谱峰的
化合物给出特定的 MS峰,经计算机库储存信号
的检索及对质谱图的解析,鉴定出化合物[18- 19]。
3 结果与讨论
3.1 结果
以水蒸汽蒸馏法提取所得的鼠尾草精油为黄
色、呈透明状液体,具有强烈、持久的芳香气味,置于
冰箱中冷藏后,有颗粒状物质析出。精油得率见表 1。
精油含量(mL/g)=测得精油量(mL)/供试品量(g)。
鼠尾草精油经 GC/MS分析,取得满意的分
离效果,总离子流图见图 1。经过计算机检索,共
表 1 鼠尾草精油含量
测精油量(mL) 1 2 3 平均值 精油含量(mL/g)0.68 0.64 0.66 0.66 0.66/50=1.32%
2期 57岳玉秀:鼠尾草精油成分的研究
  








  


图 3 (E) 3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二烯的质谱图以及结构式
 










  

图 2 (Z) 3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二烯的质谱图以及结构式










 





图 1 鼠尾草精油的气相色谱
取得 62个色谱峰,按峰面积归一法计算各组分的
相对百分含量, 并通过核对标准质谱图,确定了
鼠尾草精油部分化合物的化学成分,结果见表 2。
其中含量较高的 (Z)3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二
烯和(E) 3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二烯的质谱图以及
结构式如图 2和图 3所示。
3.2 讨论
通过 GC/MS分析,从鼠尾草精油中共分离出
62种成分,经过计算机检索及核对标准质谱图,查
阅有关资料 [20- 22],鉴定出了其中的 51 种成分,占
总出峰面积的 82.3%。由表 2可知,鼠尾草精油的
主要化学成分为(E)3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二烯(相
对含量为 22.39%)、(Z)3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二烯
(相对含量为 11.91%),其次是 6- 甲基- 1,5- 庚二
烯(相对含量为 7.11%)、(Z)3- 甲基- 2- 戊烯(相对
表 2 鼠尾草精油化学成分分析结果
峰号
保留时间
(min) 化学成分
相对
含量(%)
1 5.43 6- 甲基 - 5- 庚烯 - 1- 炔 0.85
2 5.48 β- 蒎烯 1.68
3 5.98 1- 甲基 - 4- (1- 甲基乙基)- 苯酚 0.04
4 6.12 (E)3,7- 二甲基 - 1,3,6- 辛三烯(罗勒烯) 0.40
5 6.28 (Z)3,7- 二甲基 - 1,3,6- 辛三烯(罗勒烯) 0.21
6 7.03 m- 叔 - 丁酰(基)苯酚 0.11
7 7.07 3,7- 二甲基 - 1,6- 辛二烯 0.87
8 7.21 樟脑萜 0.55
9 7.79 (E)3,5- 二甲基 - 1,6- 辛二烯 0.39
10 8.08 3,3,5- 三甲基环己烯 1.22
11 8.11 二环[2,2,2]辛烷 1.76
12 8.40 崔柏酮 5.74
13 9.29 2- 甲基 - 6- 亚甲基 - 2- 辛烯 5.28
14 9.48 (Z) 3- 甲基 - 2- 戊烯 6.74
15 9.53 1,1- 二甲基 - 2-(1- 甲基 - 2- 丙烯基)- 环丙烷 2.10
16 9.66 6- 甲基 - 1,5- 庚二烯 0.42
17 9.79 (Z)3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二烯 11.91
18 10.22 (E) 3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二烯 22.39
19 10.35 四甲基环氧乙烷 7.11
20 10.50 2- 甲基 - 2- 丁烯酸甲酯 0.09
21 10.58 (E) 3,7- 二甲基 - 2,6- 二烯酸甲酯 0.13
22 10.70 2- 丁烯酸 - 2- 丙烯酯 0.15
23 10.78 1,3- 庚二烯 - 1- 醇 0.08
24 10.85 2,6- 二甲基 - 2,6- 辛二烯 0.06
25 11.10 5- 甲基 - 5- 乙基 - 3- 庚炔 1.06
26 11.26 3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二烯 - 1- 醇 2.41
27 11.45 6- 甲基 - 2- 亚乙基 - 3,5- 庚二烯 0.14
28 11.48 (E) 6- 十三(碳)烯 - 4- 炔 0.08
29 11.79 2,6,6- 三甲基 - 1,3- 环己二烯 - 1-
羧基醛
0.38
30 11.89 丁香烯 0.59
31 12.32 α- 丁香烯 0.13
32 12.79 罗汉柏烯 0.07
33 12.87 1- 甲基 - 4- (5- 甲基 - 1- 亚甲基 - 4- 己
烯基 - 环己烯 (S) 0.11
34 12.92
1,2,3,5,6,7,8,8a- 八氢 - 1,4- 二甲基
- 7- (1- 甲基乙基 )- (1S- (1α,7α,8aβ)-
甘葡环烃
0.08
35 13.02
1,2,3,4,4a,5,6,8a- 八氢 - 7- 甲基 - 4-
亚甲基 - 1- (1- 甲基乙基 )- (1α,4aβ,
8aα)- 萘
0.14-
36 13.10 1,2,3,5,6,8a- 六氢萘 0.08
37 13.93 石竹烯氧化物 0.31
38 14.23 2- 甲基二环[3,3,1]壬烷 0.07
39 14.36 大根香叶烯 B 1.13
40 14.71 2,2 -` 双环呋喃 0.19
41 15.00 2- 十五烷酮 0.10
42 15.24 1,4a- 二甲基 - 7- (1- 甲(基)乙(基甲)酮)- (1 R - (1a,4aβ,8aα)- 1- 萘酚 0.11
43 16.59 6,10,14- 三甲基 - 2- 十五烷酮 0.10
44 16.97 环己二烯 0.43
45 17.69 (E)3,7- 二甲基 - 2,6- 辛二烯甲酸酯 0.35
46 17.84 n- 十六酸 0.18
47 18.04 松香油 0.07
48 18.80 (2 - 硝基 - 2 - 丙烯基)- 环己烷 0.35
49 19.30 2- 甲基 - 2- (4- 甲基 - 3- 戊烯基)-
环丙烷甲醇
0.25
50 19.42 4 - 硝基 - 苯磺酸 2.17
51 19.66 3- 甲基 - 1,2- 二溴丁烷 0.13
58 35卷吉 林 农 业 科 学
含量为 6.74%)、崔柏酮(相对含量为 5.74%)等。
与文献[23-25]发表的鼠尾草精油的化学成分
相比较,主要化学成分如 3,7-二甲基-2,6-辛二
烯、(Z)3-甲基-2-戊烯、崔柏酮等基本相同,只是
相对含量有较大的不同。可能原因有:不同品种鼠
尾草植物的化学成分有差异,同一品种不同生长
地域植物的化学成分也有差异,具体的 GC/MS分
析方法也会带来不同。在鼠尾草精油中,含量较高
的是丁香烯,与文献 [23]报道的同属植物完全一
致。但在鼠尾草精油中,萜烯类组分如 3,7-二甲
基-2,6-辛二烯、罗汉柏烯、α-丁香烯、β-蒎烯、环
己二烯、大根香叶烯 B 等的相对含量约为
60.86%,明显比文献[23- 25]报道的其它类型的鼠
尾草精油萜烯类组分要大,萜烯类是主要的香料
成分。从 GC/MS数据分析看,鼠尾草精油在香精
原料方面应该具有较大的利用价值,同时应当开
展鼠尾草精油在医药、食品、化妆品工业的开发利
用研究,将我国丰富的鼠尾草资源变为经济优势。
在鼠尾草精油中,我们发现了含量较低的罗
汉柏烯的组分(相对含量达 0.07% ),经过对相关
色谱峰的质谱图进行详细的分析,再结合计算机
质谱图库检索的结果 (质谱数据库检索匹配度高
达 95%),从而可以确定是鼠尾草精油中提出的
组分, 这一组分在其它鼠尾草属植物类精油的相
关文献[23- 33]报道中未有发现。
4 结 论
初步确定罗汉柏烯是鼠尾草经水蒸汽蒸馏法
提取得精油成分中的新成分,其中全部精油中相
对百分含量大于 1%的有 14种,有 26种匹配度在
85%以上,10种匹配度在 95%以上,这一鉴定结果
对鼠尾草的开发应用研究具有一定的参考价值。
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