全 文 ：39※基础研究 食品科学 2009, Vol. 30, No. 03
野生糙苏籽挥发油化学成分的分析
田光辉，刘存芳
(陕西理工学院化学学院，陕西 汉中 723001)
　
摘 要：用水蒸汽蒸馏法从野生糙苏籽中提取挥发油，利用气相色谱-质谱联用技术对其挥发油中的化学成分进行
分离和结构鉴定，运用气相色谱面积归一化法确定各个成分的相对百分含量。从糙苏籽的挥发油中鉴出56种成分，
其主要成分为α-里哪醇(13.38%)、石竹烯氧化物(11.21%)、 -辛烯-3-醇(8.38%)、邻苯二甲酸二异丁酯(8.22%)、
亚麻酸乙酯(6.21%)等。对糙苏籽的挥发油进行了抗氧化实验和抗菌实验，结果表明糙苏籽挥发油对·OH有明显
的清除作用，糙苏籽的挥发油对实验菌株均有明显的抑制和灭活作用，特别是大肠杆菌ATCC25922株和肺炎球菌
32201株的抑制作用表现得更为显著。
关键词：糙苏；挥发油；气相色谱-质谱法；抗氧化活性；抗菌活性
Analysis of Chemical Components of Essential Oil from Wild Phlomis umbrosaSeeds
TIAN Guang-hui，LIU Cun-fang
( School of Chemistry, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001 , China )
Abstract ：Essential oil was extracted from wild Phlomis umbrosase s by steam distillation. The chemical components of
the essential oil were separated and structurally identified using gas chromatography-mass spectrometry, and the relative
contents of the components were determined through peak-area normalization method. The results showed that 56 components
exist in essential oil, among which, the major components are α-linalool (13.38%), caryophyllene oxide (11.21%), 1-octen-3-ol
(8.38%), phthalic acid, diisobutyl ester (8.22%) and linolenic acid, ethyl ester (6.21%), etc. The essential oil has obvious
hydroxyl radical-scavenging effect, and inhibitory and inactivation effects against 8 standard bacteria, especially against Escheri-
chia coli ATCC25922 and Pneumococcus 32201.
Key words：Phlomis umbrosaTurcz；es ential oil；g s chromatography-mass spectrometry；antioxidant activity；
antimicrobial activity
中图分类号：Q946. 85；R282. 7 文献标识码： A 文章编号：1002-6630(2009)03-0039-04
收稿日期：2008-01-09
基金项目：陕西省教育厅专项科研计划项目(07JK208)
作者简介：田光辉(1971-)，男，副教授，硕士，研究方向为天然产物化学。E-mail：tianguanghui123@yahoo.com.cn
糙苏(Phlomis umbrosa Turcz)是唇形科(Labiatae)糙
苏属(Phlomis)的一种多年生草本植物，俗名蜂窝草、白
丹参，也叫山芝麻、常山。糙苏的根或全草均可入药，
其性味温辛，可祛风，有清热消肿、治疗感冒和补肝
肾、续筋骨、止血安胎，散寒、生肌等功效[1-2]，当
地居民将它作为一种无毒副作用的草药使用。糙苏的药
理活性和糙苏中的活性成分密切相关，从糙苏根部中已
分离出黄酮，环烯醚萜苷，萜类及苯丙素苷等多种化
合物[3-4]，糙苏中还含有抗癌和抗抑郁症的生物活性成分[5-6]；
最近有文献报道从糙苏地下部分又得到了四个新的降三
萜类化合物和两个苯基乙烯型糖苷类化合物[1，7]，但对
糙苏中挥发油的研究尚未见具体的报道，只是有人从糙
苏的同属植物蒙古糙苏(Phlomis mongolica)的挥发油中鉴
定出26种组分[8]。事实上挥发油有许多独特的生理活性
如杀菌、消炎、抗氧化、清热解毒等作用，挥发油
还具有防腐保鲜的功能，一些已经用于医疗、保健和
食品工业，开发和利用糙苏挥发油有广阔的前景。本
实验从秦巴山区野生的糙苏籽中用水蒸气蒸馏法提取挥
发油，用GC-MS联用技术进行分离和分析，在NIST谱
库里计算机自动检索确定各个成分，并对糙苏籽挥发油
进行体外抗氧化实验和体外抗菌实验，以期为开发利用
糙苏这一野生资源提供一些有益的参考。
1 材料与方法
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1.1材料、试剂与仪器
糙苏籽于2006年8月下旬采集于陕西秦巴山区，全
草由陕西理工学院生物学院赵桦教授鉴定，确认为中药
糙苏。
无水硫酸钠、乙醚、氯化钠、邻二氮菲、硫酸
亚铁、过氧化氢、磷酸氢钠(含结晶水)、磷酸二氢钠
(含结晶水)(均为分析纯) 西安化学试剂厂；实验用水
为蒸馏水。
MH肉汤、肉汤培养基、普通琼脂平板培养基；
活性实验所用标准菌株冻干品 中国预防医学科学院北
京药品生药制品鉴定所中国医学细菌保藏中心。
150mmol/L的pH7.4的PBS溶液的配制：准确称取
磷酸氢钠7.164g和磷酸二氢钠3.121g定容于100ml容量瓶
中，分别吸取磷酸氢钠溶液81.0ml和磷酸二氢钠溶液
19.0ml，定容于150ml的容量瓶中。
Finnigan-Trace DSQ型GC/MS仪 美国热电公司；
7550紫外-可见分光光度计 上海分析仪器厂；打浆机；
水蒸气蒸馏装置；96孔培养板；普通培养箱。
1.2方法
1.2.1挥发油的提取
取糙苏籽100.0g用打浆机打碎成泥浆状，用水蒸汽
蒸馏法提取挥发油12h。馏出液经NaCl饱和后用乙醚萃
取3次，萃取液用无水硫酸钠干燥过夜，蒸馏回收乙醚
后得到一种具有清香气味的深黄色挥发油0.37g，得油
率为0.37%。将其于0℃下密封保存备用。
1.2.2GC-MS工作条件
所用仪器为Finnigan-Trace DSQ型GC-MS仪，色
谱柱型号为DB-5MS (3 m×0.25mm，0.25 μm)。
气相色谱条件：载气为He，柱温为40～250℃；
初始温度为40℃，保持5min后，以10℃/min程序升温，
升至250℃并保持4min；进样口温度为250℃；恒流模
式流量为1ml/min，进样量为0.4μl；分流比为50:1；
色质界面温度为250℃。质谱条件：EI离子源；电离
能量70eV；离子源温度250℃；倍增器电压976V；扫
描范围33～550质量单位；采用全扫描模式。
定性定量方法：各色谱峰对应的质谱图经联用仪的
计算机谱库检索进行定性，质谱库为NIST库(Library
version 2.0)，相似度(SI)为85%以上。各组分的相对含
量是根据总离子流图由计算机采用峰面积归一化法计
算 。
1.2.3清除羟自由基(·OH)作用的实验方法
将糙苏籽挥发油配成浓度为2mg/ml的溶液，体外
抗氧化实验采用H2O2/Fe2+体系法，取8支试管，分别
加入0.75 mmol/L邻二氮菲溶液1ml、150 mmol/L的pH7.4
的PBS1.5 ml，充分混匀后再加0.75 mmol/ L FeSO4 1ml立
即混匀，然后向6支试管分别加入不同梯度的糙苏籽挥
发油溶液混匀，另2支分别为损伤和未损伤管，不加糙
苏籽挥发油溶液，而在损伤管中加入0.01%的H2O2 1ml，
未损伤管不加H2O2，对8支试管并以蒸馏水补充到相同
的体积，将8支试管置于普通培养箱在37℃保温1h，测
A536值。重复三次，取平均值。对·OH的清除率按
下式计算。
A2－A1
·OH清除率(%)= ————×100
　　　　　　　　A0－A1
式中：A0为未损伤管的吸光度；A1为损伤管的吸
光度；A2为加糙苏籽挥发油溶液的吸光度。
1.2.4抗菌实验方法
将细菌接种于MH肉汤，置普通培养箱37℃下24h
培养，采用比浊法计数。用培养液调配成106CFU/ml，
使用肉汤培养基和普通琼脂平板培养基，采用微量二
倍连续梯度稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)，平板转种
法测定最小杀菌浓度(MBC)[9]。体外抗菌实验菌株为大
肠埃希菌、伤寒沙门菌、肠炎沙门菌、鼠伤寒沙门
菌、福氏志贺菌、金黄色葡萄球菌、肺炎球菌和白
色假丝酵母菌。
2 结果与分析
2.1挥发油成分分析
如表1所示，从糙苏挥发油中鉴定出56种化合物，
检出物质的相对含量占到总挥发油的93.65%。糙苏籽挥
发油鉴定出的56种化合物中有9种单萜类化合物，单萜
类化合物相对含量占全油的26.49%，有13种倍半萜类
化合物，相对含量占全油的17.35%，可见糙苏籽挥发
油的主要成分是以单萜和倍半萜类化合物为主。糙苏籽
挥发油中的主要成分是α-里哪醇(13.38%)、石竹烯氧化
物(11.21%)、 -辛烯-3-醇(8.38%)、邻苯二甲酸二异
丁酯(8.22%)、亚麻酸乙酯(6.21%)等，这5种物质在
糙苏籽挥发油中的含量均较高，总量占到了挥发油的
47.40%。糙苏籽挥发油中含量较高的化合物其分子结
构中存在着不饱和双键。含有不饱和双键的化合物往
往会表现出一系列的生理活性，因此这些含量较高化
合物的结构特征预示着糙苏籽挥发油可能具有一定的生
理活性。
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表 1 糙苏籽中的挥发油成分
Table 1 Chemical compositions and their relative contents of
essential oil from Phlomis umbrosa seeds
峰号保留时间(min)化合物名称 分子式 相对含量(%)
1 3.03 丁二醛 C4H6O2 0.06
2 3.29 乙酸乙酯 C4H8O2 0.64
3 3.76 1,1-二乙氧基乙烷 C6H14O2 0.13
4 4.30 1-甲氧基戊烷 C7H16O 0.20
5 4.47 甲苯 C7H8 1.32
6 4.70 2,4-戊二酮 C5H8O2 2.03
7 5.83 乙基环己烷 C8H16 0.43
8 6.25 3-己烯-1-醇 C6H12O 1.27
9 6.98 1,3-二甲苯 C8H10 0.09
10 8.064,4-二甲基-2-丁酸-4-内酯 C6H8O2 0.11
11 8.35 苯甲醛 C7H6O 0.31
12 8.64 1-辛烯-3-醇 C8H16O 8.38
13 8.94 3-辛醇 C8H18O 0.19
14 9.66 苯甲醇 C7H8O 0.32
15 9.81 苯乙醛 C8H8O 0.21
16 9.96 瓜菊酮 C10H14O 2.63
17 10.18 苯乙酮 C8H8O 3.81
18 10.57 马鞭草烯酮 C10H14O 1.89
19 10.71 α-里哪醇 C10H18O 13.38
20 11.003-甲基-2,3-二氢化-1-苯并呋喃 C9H10O 2.24
21 11.572-烯丙基二环[2.2.1]庚烷 C6H16 1.02
22 12.05(R)-(-)-p-薄荷-1-烯-4-醇 C10H18O 0.11
23 12.27 p-薄荷-1-烯-8-醇 C10H18O 1.37
24 12.49 香豆冉 C8H8O 0.34
25 12.68 顺式香叶醇 C10H18O 0.27
26 13.04 反式香叶醇 C10H18O 0.60
27 14.50(E)-3-丙烯基-6-甲氧基苯酚 C10H12O2 0.03
28 15.063-甲基-2-戊烯基环戊-2-烯酮 C11H16O 0.26
29 15.13 丁子香酚 C10H12O2 4.35
30 15.48 石竹烯 C15H24 1.52
31 15.72 乙酸橙花叔丁酯 C17H28O2 0.03
32 15.95 石竹烯氧化物 C15H24O 11.21
33 16.16 α-紫罗兰酮 C13H20O 0.50
34 16.273-烯丙基-6-甲氧基苯酚 C10H12O2 3.85
35 16.442,6-二叔丁基-4-甲基苯酚 C15H24O 0.50
36 16.68 1(10),4-杜松二烯 C15H24 0.23
37 16.89 蓝桉醇 C15H26O 2.46
38 17.06α,α,4,8-四甲基-3,7-环癸二烯 C15H26O 0.30
39 17.14 n-反式-橙花叔醇 C15H26O 0.35
40 17.25 c-榄香烯 C15H24 0.10
41 17.46 (-)-斯巴醇 C15H24O 0.08
42 17.62 3-甲基丁酸芳樟酯 C15H24O2 1.33
43 17.81 视黄素 C20H28O 0.01
44 17.96 二苯胺 C12H11N 5.17
45 18.35 互变-衣兰油醇 C15H26O 0.20
46 18.53愈创木-1(10)-烯-11-醇 C15H26O 0.14
47 18.70愈创木-1(5),7(11)-二烯 C15H24 0.40
48 20.256,10,14-三甲基-2-十五酮 C18H36O 0.07
49 20.48邻苯二甲酸二异丁酯 C16H22O4 8.22
50 20.95 亚麻酸 C18H30O2 0.35
51 21.43海松-7,15-二烯-3-醇 C20H32O 1.49
52 23.16 王草素 C15H16O3 0.35
53 23.41 亚麻酸乙酯 C20H34O2 6.21
54 23.712,6,10,15-四甲基十七烷 C21H44 0.16
55 24.58 正二十烷 C20H42 0.24
56 25.428,13-环氧赖百当-14-烯 3-酮 C20H32O2 0.19
2.2糙苏籽挥发油对·OH的清除作用
糙苏籽挥发油的加入量为0.2、0.6、1.0、1.4，1.9
和2.3ml时，对·OH的清除率分别为0.6%、2.1%、
6.9%、18.7%、25.5%和34.6%，可以看出糙苏籽挥发
油对H2O2/Fe2+体系通过Fenton反应产生的·OH有明显
的清除作用，且随着加入量的增加清除率呈上升趋势，
清除率和挥发油的用量存在一定的量效关系。·OH在
活性氧中是化学性质最为活泼的一种，与生物大分子可
以发生多种类型的反应，许多疾病如肿瘤、组织损伤、
炎症、癌症、冠心病、衰老、动脉粥样硬化等都是
由于自由基得不到及时地消除引起的。糙苏籽挥发油
对·OH有清除作用，是一种待开发的保健活性物质。
这里仅对糙苏籽挥发油作了清除·OH的初步试验，其抗
氧化机制以及其他抗氧化活性实验还有待于进一步研究。
2.3体外抗菌活性结果
从表2可以看出，糙苏籽挥发油对实验所选用的8
个标准菌株均有抑制作用和灭活作用，能有效地抵抗常
见肠道致病菌的感染。糙苏籽挥发油对大肠杆菌
ATCC25922株的MIC和MBC分别是3.16mg/ml和4.32mg/ml，
表明该挥发油对大肠杆菌ATCC25922株有显著的抑制和
灭活作用；对肺炎球菌32201株的MIC和MBC分别是
4.82mg/ml和6.64mg/ml，说明糙苏籽挥发油对肺炎球菌
32201株也有显著的抑制和灭活作用；对其他实验菌株
的MIC值最大为10.28mg/ml，MBC值最大为13.62mg/ml，
说明对其他实验菌株的抑制和灭活作用也非常明显。
实验菌株 MIC(mg/ml)MBC(mg/ml)
大肠杆菌ATCC25922株 3.16 4.32
伤寒沙门菌50127株 9.36 13.62
鼠伤寒沙门菌50013株 10.28 12.38
肠炎沙门菌50040株 5.12 7.62
福氏志贺菌51065株 7.32 8.96
金黄色葡萄球ATTCC25925株 8.16 9.88
白色假丝酵母菌85021株 6.84 8.12
肺炎球菌32201株 4.82 6.64
表 2 糙苏籽挥发油对标准菌株的MIC和MBC
Table 2 MICs (mg/ml) and MBCs (mg/ml) of essential oil from
Phlomis umbrosa seeds against 8 standard strains
3 结 论
用水蒸汽蒸馏法提取药用植物中的挥发油简单、方
便，易形成大规模的工业化生产，用水蒸汽蒸馏法提
取糙苏籽中的挥发油，分析其挥发油成分，对糙苏籽
挥发油进行抗菌和抗氧化实验尚属首例。糙苏籽挥发油
中的成分种类复杂多样，与文献报道的糙苏同属其他植
物挥发油成分有很大的差异[8]，但其中的一些主要成分
是一致的，这说明物种与其化学成分有相关性，其中
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的主要成分对该属植物的鉴定也具有一定的参考价值，
但由于种类、地域和来源的不同挥发油化学成分会存在
着差异，这意味着挥发油的生物活性也会存在着差异。
糙苏籽挥发油对H2O2/Fe2+体系通过Fenton反应产生
的·OH有明显的清除作用，这和糙苏籽挥发油中复杂
多样的化学成分密切相关，具体清除·OH的机制还需
要进一步探讨。体外抗菌实验结果表明，糙苏籽挥发
油对实验所选用的8个实验菌株均有显著的抑制和灭活
作用，对大肠杆菌ATCC25922株和肺炎球菌32201株的
抑制和灭活作用表现得更为显著。这里也仅对其挥发油的
生物活性做了初步研究，由于糙苏籽挥发油化学成分种类
的复杂多样性，其他生物活性还有待于进一步研究。
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