全 文 ：　　第 28卷　第 1期　 吉首大学学报(自然科学版) Vol.28　No.1　　
　　2007年 1月 Journal of Jishou University(Natural Science Edition) Jan.2007　　
文章编号:1007-2985(2007)01-0098-04
光萼小蜡花精油的超临界 CO2 萃取及其GC-MS分析
易浪波 ,彭清忠 ,田向荣 ,杨骁慧 ,彭清静
(吉首大学生物资源与环境科学学院 , 湖南 吉首　416000)
摘　要:利用超临界 CO2 萃取技术从光萼小蜡花中提取精油 , 通过单因素实验探讨萃取压力和萃取温度对萃取产率的
影响 ,并采用 GC-MS 技术对萃取物成分进行分析 , 发现其主要组分为苯乙醇.通过对各组萃取精油中苯乙醇含量进行比
较 ,初步确立利用超临界 CO2 萃取光萼小蜡花精油的最佳工艺参数为:萃取压力 25 MPa , 萃取温度 55 ℃.
关键词:光萼小蜡;精油;超临界 CO2 萃取;GC-MS
中图分类号:Q819　　　　　　 文献标识码:A
光萼小蜡(Ligustrum sinense var.mysianthum)是木犀科女贞属植物小蜡的一个变种 ,落叶小乔木或灌木 ,
多分布于海拔 300 ～ 1 740 m的山地路旁或灌木丛中[ 1-2] .由于四季常绿而作为绿篱 ,用于固定土壤和绿化
环境.光萼小蜡具有重要的药用价值 ,其叶具有清热解毒 、杀菌消炎之功效而常用于治疗跌打损伤 、喉痛 、
口唇糜烂 、疮疡肿毒等.并已开发成保健茶———苦丁茶.饮用此茶具有清热解毒 ,健胃消积 ,止咳化痰 ,生津
止渴 ,提神醒脑功能[ 3] .其根具有通小便 ,治劳伤吐血等作用[ 4] .另外 ,光萼小蜡每年四 、五月开花 ,花香气
浓郁且产量多 ,是提取精油的理想材料 ,但目前为止 ,国内外尚未见相关研究的报道.
超临界萃取是近年来兴起的一种化工分离技术 ,其工艺流程简单 、萃取率高 、分离温度低 ,特别适于精
油这类热敏性天然产物的提取分离.因此 ,如果利用超临界CO2 萃取技术分离光萼小蜡花中精油 ,进行天
然香料的开发 ,将具有良好的市场前景.笔者利用超临界 CO 2萃取技术萃取光萼小蜡花精油 ,探讨萃取工
艺条件 ,并使用气相色谱-质谱联用技术对其成分进行分析 ,为进一步开发利用奠定基础.
1　材料与方法
1.1 材料
原料:光萼小蜡花(采于吉首市区).
试剂:CO2 气体(食品级),纯度为 99.5%;氦气 ,纯度为 99.95%;正己烷(分析纯).仪器:南通华安
HA121-50-12型超临界 CO 2萃取仪(江苏超临界萃取公司)、气相色谱-质谱联用系统GCMS-QP2010
(日本 SHZMADZU公司)、电子分析天平 AR2130(美国 OHAUS 公司)、F2102 型植物粉碎机(上海泰斯特仪
器有限公司).
1.2 方法
1.2.1材料预处理　将光萼小蜡花自然阴干 ,用粉碎机粉碎过 40目筛.分成 5等份 ,每份 300 g ,备用.
收稿日期:2006-12-08
基金项目:湖南省教育厅科学研究项目(04B016);吉首大学校级科研课题(03JD023)
作者简介:易浪波(1980-),女 , 湖南涟源人 ,吉首大学生物资源与环境科学学院助教 ,主要从事植物生理学研究.
1.2.2光萼小蜡花精油的超临界 CO2 萃取　超临界 CO2 萃取过程详见
文献[ 5] .在萃取因素设计方面 ,本实验选取萃取温度和萃取压力 2 个
因素进行三水平的单因素试验 ,实验设计如表 1.其他条件设定为:每
次装料 300 g ,CO2流量15 L h ,萃取时间 2 h(预实验已知该时间内精油
萃取完全).
萃取产率计算:光萼小蜡花精油的相对产量=精油中主要成分的
含量×萃取样品质量.
表 1　单因素实验的因素和水平表
水平 因素
A温度 ℃ B压力 MPa
1 35 15
2 45 25
3 55 35
　　
1.2.3萃取样品的GC-MS 分析　萃取样品预处理:超临界CO2 萃取所得样品先用正己烷萃取分离 ,正己
烷使用量为样品体积的 3倍.然后用 0.25μm 孔径滤膜抽滤 ,取 0.5μL滤液进行 GC-MS分析.
GC-MS测定条件:持续升温至 60 ℃保持 3 min ,然后以 10 ℃ min速率升至 160 ℃,保持 2 min ,再以
3 ℃ min升至 220 ℃.在气体流速 0.8 mL min(恒速),分流比为 1∶30 ,进样口温度 250 ℃,色谱-质谱接口
温度 270 ℃,离子源温度 200 ℃,电子倍增器电压 1 994V ,溶剂延迟时间 3.2 min ,标准质谱调谐 ,SCAN方
式 ,质谱扫描范围 50 ～ 500 amu.
成分鉴定和含量分析:通过 HP MSD化学工作站检索 Nst98标准质谱图库和WILEY质谱图库 ,并结合
人工图谱解析 ,确认光萼小蜡花精油的各化学成分.按峰面积归一法进行计算求得各化学成分在精油中的
初步含量.
2　结果
2.1 不同萃取条件所得样品 GC-MS分析
收集不同温度和压力下的萃取产物称重 ,发现萃取参数为(T =45 ℃, P=25 Mpa)和(T =55 ℃, P =
25 Mpa)时的产量较高.萃取物预处理后进行 GC -MS 分析 ,部分结果如图 1 和表 2 (T =55 ℃, P =25
MPa)所示.通过对各组数据分析发现 ,不同条件下萃取的光萼小蜡花精油中化学成分有差异但不大 ,主要
为苯乙醇 ,苯甲醇 ,安息香醇 ,芳樟醇 ,1 , 2-苯二甲酸二丁酯 ,苯乙酸乙酯 ,苯乙醇α-乙酸苄酯 ,α-苯甲
基苯乙醇等.且苯乙醇的相对含量在每组参数下萃取的精油中最多 ,约占一半的比例(见表 3),因而可以
推断苯乙醇是光萼小蜡花精油中的主要成分.本研究将以精油中苯乙醇的相对量来表示萃取产率.
图 1　萃取参数为(T=55 ℃, P=25MPa)时萃出物总离子图
表 2　萃取参数为(T=55 ℃, P=25 MPa)时萃出物的主要成分
峰号 保留时间 min 中文名 分子量 分子式 峰面积 峰面积百分比 %
1 6.526 安息香醇 106 C7H6O 60 501 0.81
2 7.900 苯甲醇 108 C7H8O 238 922 3.20
3 9.049 壬醛 142 C9H18O 36 316 0.49
4 9.301 苯乙醇 122 C8H10O 4 850 037 65.05
99第 1 期　　　　　　　　　　　易浪波 , 等:光萼小蜡花精油的超临界 CO2 萃取及其 GC-MS 分析
续表
峰号 保留时间 min 中文名 分子量 分子式 峰面积 峰面积百分比 %
5 11.344 苯乙酸乙酯 164 C10H12O2 46 792 0.63
6 12.907 苯[(二甲氧基)甲基] 152 C9H12O2 209 369 2.81
7 13.446 十四烷 198 C14H30 121 532 1.63
8 13.737 α-苯甲基苯乙醇 212 C15H16O 121 687 1.63
9 13.826 3-(2-羟基-环戊基)-2-甲基-丙酸 170 C9H14O3 70 079 0.94
10 13.905 苯乙醇α-乙酸苄酯 212 C15H16O 61 823 0.83
11 15.117 2 , 6 , 1-三甲基十二烷 212 C15H32 45 472 0.61
12 15.400 丁基羟基甲苯 220 C15H24O 314 442 4.22
13 15.585 十八烷 254 C18H38 365 208 4.90
14 16.035 1 , 2 , 3 , 4-四甲基氧苯 198 C10H14O4 168 481 2.26
15 17.194 十五烷 212 C15H32 134 887 1.81
16 19.874 3-月桂基环己酮 266 C18H34O 109 195 1.46
17 22.231 2 , 7-二甲基十一烷 184 C13H28 100 730 1.35
18 27.871 2 , 6 , 1-三甲基月桂烷 286 C17H34O3 99 897 1.34
19 33.540 5-甲基 , 2-丙基-壬烷 184 C13H28 159 380 2.14
20 36.384 3 , 5 , 24-三甲基四十烷 604 C43H88 141 630 1.90
2.2 不同萃取产物中苯乙醇的相对量
通过对不同萃取条件下萃取物中苯乙醇相对量的计算 ,发现温度为 55 ℃、压力为 25 MPa时萃取所得
苯乙醇相对量最大 ,为 1 028.441 ,远远超出其他各组(见表 3).也就是说在此条件下萃取产率最高.故初步
得出利用超临界 CO2 萃取光萼小蜡花精油的最佳工艺参数为:萃取压力 25 MPa ,萃取温度 55 ℃.
表 3　不同萃取条件所得样品中苯乙醇的相对量
实验序号 萃取条件
T ℃ P MPa 萃取后质量 g 苯乙醇相对含量(峰面积百分比) % 苯乙醇相对量
1 35 25 9.741 46.96 457.437
2 45 25 16.477 37.48 617.558
3 55 25 15.810 65.05 1 028.441
4 45 15 10.126 36.92 373.852
5 45 35 13.610 48.74 663.352
3　讨论
超临界萃取技术是一种环保的高效化工分离技术 ,在天然产物特别是热敏物质的提取分离方面具有
诱人的前景.其萃取产率受诸多因素影响 ,如压力 、温度 、CO2 流量 、萃取时间等.本研究从实际出发 ,探讨
了压力和温度对光萼小蜡化精油萃取产率的影响.由实验结果可知 ,当温度恒定时 ,25 MPa压力下萃取产
率最高(见表 3).萃取压力是影响被萃取物在超临界流体中溶解度的主要参数.超临界 CO2 的溶解能力随
压力升高而上升.因为增加压力可以增大 CO2 流体的密度 ,于是处于运动状态的分子间的缔合机率变大.
但同时由于流体密度的增加 ,会减少分子间的传质阻力 ,从而影响 CO2 流体对被萃取物质的溶解能力 ,导
100 吉首大学学报(自然科学版) 第 28卷
致萃取率下降[ 6] .故萃取压力过高和过低 ,萃取产率都不会理想.亦即为什么在 25 MPa 压力下比 15 MPa
和35 MPa从光萼小蜡花萃取精油产率高的原因.
与压力相比 ,温度对 CO2 流体中溶质溶解度的影响要复杂得多.可以从 2个方面考虑:一是温度对
CO2 流体密度的影响.随温度升高 ,CO2 流体密度下降 ,导致 CO2 流体的溶剂化效应降低 ,使物质在其中的
溶解度下降.二是在一定压力下 ,升高温度会使萃取物质的挥发性增强 ,分子的热运动加快 ,分子间缔合机
率加大 ,从而使溶解能力增大 ,如此正负 2种效应竞争影响着萃取产率的变化[ 6] .本实验设定萃取温度从
35 ℃递增至 55 ℃,其对应的萃取产率也逐渐增多(见表 3),似乎未找到最佳温度.但是温度也不宜过高 ,
过高温度会引起热敏性物质结构的破坏 ,而且使 CO2 流体的溶剂化效应降低 ,影响萃取产率.故选取最佳
温度为55℃应该是比较理想的.
一般香料都是醇 、酯 、醛 、酮等有机化合物[ 7] ,本实验萃取的精油也不例外.且发现苯乙醇为其主要成
分 ,有的甚至占了精油一半之多 ,这与姚祖凤等[ 8] 从与光萼小蜡同属的女贞花进行水蒸馏法得到主要物质
相吻合 ,该结果可能说明女贞属植物花的香料是同类物质.苯乙醇具有玫瑰香气 ,是配制一切玫瑰香精不
可缺少的香料[ 9] .同时在精油中发现的芳樟醇 ,具有百合香 ,为调配百合 、紫丁香 、橙花等香精的主要原料
之一[ 10] ,1 ,2-苯二甲酸二丁酯微具芳香气味 ,是香料的溶剂和定香剂 、害虫驱避剂等.故光萼小蜡花是一
理想天然香料原料 ,本研究工作为其进一步开发奠定基础.
参考文献:
[ 1] 　徐东翔.植物资源学 [ M] .长沙:湖南科学技术出版社 , 2004.
[ 2] 　《贵州植物志》编辑委员会.贵州植物志(第四卷)[ M] .成都:四川民族出版社 , 1989.
[ 3] 　王世清 ,郑亚玉.贵州苦丁茶品种考证及资源调查 [ J] .中国民族民间医药杂志 , 2002 , 55:107-108.
[ 4] 　谷中村.湘西药用植物概览 [ M] .西宁:青海人民出版社 , 2004.
[ 5] 　丁玉峰 ,方淑贤.超临界二氧化碳流体萃取技术 [ J] .中国药师 , 2003 , 6:693-695.
[ 6] 　张镜澄.超临界流体萃取 [ M] .北京:化学工业出版社 , 2000.
[ 7] 　夏铮南 ,王文君.香料与香精 [ M] .北京:中国物资出版社 , 1998.
[ 8] 　姚祖凤 ,刘家欣 , 唐丽娜.女贞花精油化学成分的研究 [ J] .吉首大学学报(自然科学版)1999 , 20:43-45.
[ 9] 　中国化工商品大全编委会.中国化工商品大全(上册)[ M] .北京:中国物资出版社 , 1989.716-717.
[ 10] 　罗心毅 ,辛克敏 , 洪　江.小蜡精油的化学成分 [ J] .云南植物研究 , 1993 , 15:208-210.
Extraction of Volatile Oil from the Flowers of Ligustrum Sinense var.mysianthum
by Supercritical CO2 and Component Analysis by GC-MS
YI Lang-bo ,PENG Qing-zhong ,TIAN Xiang-rong ,YANG Xiao-hui ,PENG Qing-jing
(College of Biology and Environmental Sciences , Jishou University , Jishou 416000 ,Hunan China)
Abstract:Volatile oil from the flowers of ligustrum sinense var.mysianthum was extracted by supercritical carbon diox-
ide and analyzed by gas chromatograph-mass spectrometer(GC-MS).The major component of volatile oil was deter-
mined to be phenylethyl.The factors affecting extraction yield such as pressure and temperature were discussed.The re-
sults showed that the optimal extraction parameters were 25 MPa and 55 ℃.
Key words:ligustrum sinense var.mysianthum;volatile oil;supercritical CO2 extraction;GC-MS
(责任编辑　易必武)
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