全 文 :中 国 食 品 添 加剂ChinaFoodAdditives试验研究
112
细基江蓠挥发油化学成分的研究
罗先群 , 林强* , 梁振益 , 王新广 , 李国强 , 杨勋 , 石林
(海南大学热带生物资源教育部重点实验室 , 海口 570228)
摘 要:海南岛具有十分丰富的海藻资源 , 海南细基江蓠是海南岛特有的江蓠变种 , 海南细基江蓠挥发
油的研究末见报道。该研究用超临界 CO2流体萃取技术对海南细基江蓠进行精油提取研究 , 萃取过程采用程
序加压和程序升温 , 进一步采用 GC—MS联用技术对萃取得到的细基江蓠精油组分进行了分析。共分离出 27
个组分峰 , 鉴定出其中 21个化学成分 , 占挥发油总量的 95.07%。海南细基江蓠挥发油中含量较高的成分如
十六烷酸(24.44%)、γ-榄香烯(11.93%)、11-Z-十六碳烯酸(10.74%)、9-E-十八碳烯酸(7.05%)、十四
酸(6.70%)等的混合香气构成了细基江蓠精油的特征香气。海南细基江蓠挥发油研究旨在为进一步开发利用
海藻细基江蓠提供了科学依据。
关键词:超临界 CO2流体萃取;毛细管气相色谱 -质谱联用仪;细基江蓠;挥发油
中图分类号:Q539 文献标识码:A 文章编号:1006-2513 (2009)02-0112-04
Studyonchemicalcomponentsoftheessentialoil
fromgracilariatenuistipctata
LUOXian-qun, LINQiang* , LIANGZhen-yi, WANGXin-guang,
LIGuo-qiang, Yangxun, SHIlin
(KeyLaboratoryforTropicalBiologicalResourcesofMinistryofEducation,
HainanUniversity, Haikou570228)
Abstract:HainanIslandhasaveryrichseaweedresources, GracilariatenuistipctataisuniquekindtoGracilariavari-
ants.EssentialoilfromGracilariatenuistipctatawasextracedbysupercriticalCO2technology.Computerprogrammed
pressurizingandwarmingprocesswasapplied.ThechemicalcomponentsoftheessentialoilwereanalyzedbyGC—
MS.Therewere27 peaks, and21wereidentifiedbyMSwithNITSmassstandarddata.Theyrepresented95.07%of
thetotalessentialoils.ThefeaturedaromaofGracilariatenuistipctata.wascontributedtothemixedaromawithhigh
content, suchasn-Hexadecanoicacid(24.44%), gamma.-Elemene(11.93%), Hexadecenoicacid, Z-11
(10.74%), 9-Octadecenoicacid, (E)-(7.05%)andTetradecanoicacid(6.70%).Thestudyoferedtheoretic
guidesfortheutilizationofGracilariatenuistipctatainHaiNan.
Keywords:SFE-CO2 method;CGC-MS;gracilariatenuistipctata;essentialoil
1 前言
海洋占地球总面积的 71%, 蕴藏着极其丰富
的生物资源 , 是有机物的最大生产者 。海藻是海
洋生物资源的重要组成部分 。在分类学上 , 海藻
收稿日期: 2008-11-16
基金项目:海南省教育厅高等学校科项目 (Hj200720, Hj200562)。
作者简介:罗先群 (1963-), 女 , 副教授 , 现从事生物化工教学科研工作。 *通讯作者
试验研究中 国 食 品 添 加 剂ChinaFoodAdditives
113
属于低等隐花植物 , 主要分为四大类—蓝藻 、 绿
藻 、红藻和褐藻 , 另外还包括硅藻 、 甲藻 、 金藻
等微藻 。估计全世界海洋中生长有 15000余种海
藻 。海藻是海洋中有机物的原始生产者和无机物
的天然富集者(包括氯 、 溴 、 碘等卤素), 它在海
洋生态系统中处于金字塔的底层 —被捕食者吞食
的地位 , 海藻与附生 、 共生于其中的微生物还存
在着复杂的拮抗 、 共生关系 , 所以海藻常能合成
某些具有细胞毒 、抗菌等活性的次级代谢产物来
适应生存 , 保护自己。海藻的化学生态学现象启
示研究者们对海藻生物活性进行深入的研究 [ 1-2] 。
近年来纯化技术与分子生物学的发展使得从藻类
中提取活性物质或取得先导物成为可能。研究海
南沿海海藻挥发油具有重要的理论意义和实践意
义 。
海南藻类资源十分丰富 , 鉴于目前国内对海
藻挥发油化学成分活性物质的提取及研究还未见
报道。为此 , 笔者采用超临界流体萃取技术萃取
细基江蓠挥发油 , 并用毛细管气相色谱 -质谱联
用仪分离并分析鉴定其挥发性化学成分 , 同时用
面积归一化法测定了各成分的相对含量 , 并从各
色谱峰中鉴定出 21个成分 (占挥发油总油量的
95.07%), 这为进一步研究和开发利用细基江蓠
奠定了基础 。
2 材料与方法
2.1 材料
2008年 9月中从海南海口采集细基江蓠全
藻 , 经鉴定后 , 挑除杂藻 , 淡水洗去附着生物 ,
45℃烘干 , 用粉碎机粉碎至 40目 , 保存于干燥器
中备用 。
2.2 实验器材
超临界流体萃取仪(美国 ASI公司);毛细管
气相色谱 -质谱联用仪(HP6890/5973MSD, 美国
Hewlet-Packark公司)。
2.3 实验方法
2.3.1 样品制备
取干燥的细基江蓠全藻 , 经超临界流体萃取
仪萃取细基江蓠挥发油 , 得淡黄色澄清的挥发油
(有特殊香味), 密封保存 , 供分析用 。
2.3.2 气相色谱 -质谱联用仪分析条件
气相色谱条件:色谱柱为石英毛细管柱 HP
-FFAP(30m×0.25mm×0.25μm), 并采用程序
升温 , 即从 50℃开始 , 以 4℃/min升到 150℃,
再以 10℃/min升 温 到 250℃, 载 气 为 He
(99.999%), 柱流量为 1.0mL/min, 进样口温度
为 250℃, 分流比为 80 ∶1。
质谱条件:离子源选用 EI源 , 电离电压为
70eV, 离子源温度为 230℃, 扫描范围为 40
500aum, 进样量为 1.0μL。
3 结果
采用超临界流体萃取技术萃取细基江蓠挥发
油 , 并用并用毛细管气相色谱法对细基江蓠挥发
油化学成分进行分析 , CGC共分离出 27个组分
(见图 1), 经气相色谱数据处理机用面积归一化
法测得各组分的相对含量 , 并用气相色谱 -质谱
联用技术做挥发油的 CGC-MSD总离子流色谱检
测 , 所得质谱图经计算机质谱数据库检索 , 并按
各峰的质谱裂片图与文献资料[ 3-6]和标准图谱核
对 , 从而确定了细基江蓠叶挥发油中部分组分的
化学成分 , 分析鉴定结果见表 1。
4 讨论
4.1 挥发油提取办法
水蒸气蒸馏法 、 索氏提取法及超临界流体萃
取。由于细基江蓠含有较多的胶体 , 在水蒸汽蒸
馏过程中很容易出现大量的泡沫 , 严重影响蒸馏
的正常进行。索氏提取法抽取的脂质含大量色
素 , 干扰了气相色谱 -质谱联用技术对挥发油的
检测 。釆用超临界流体萃取细基江蓠中的挥发
油 , 挥发油在超临界 CO2中溶解度很大 , 与液体
CO2几乎能完全互溶 , 加之 , 超临界流体对固体
颗粒的渗透性很强 , 萃取过程不但效率高而且与
传统工艺相比有较高的收率。超临界流体萃取技
术是海藻中挥发油提取较好的方式。
4.2 细基江蓠挥发油主要化学成分
十六烷酸 (24.44%)、 γ-榄香烯 (11.93%)、
11-Z-十六碳烯酸 (10.74%)、 9-E-十八碳
烯酸(7.05%)等 , 鉴出率占全油的 94.44%。鉴
别的化合物类型以酸 、 烷化合物为主。其中 γ-
榄香烯含量较高 , 榄香烯是一种广谱 、 高效 、副
中 国 食 品 添 加剂ChinaFoodAdditives试验研究
114
作用少的抗肿瘤药物 , 并且具有增强免疫 、 抗耐
药 , 放 、化疗协同等特点 , 与其它抗肿瘤药物相
比有独特的优势 [ 7] 。人类端粒酶催化亚单位
hTERT是端粒酶活性的重要部分 , 应用 RT-PCR
技术研究发现 , 榄香烯诱导宫颈癌 HeLa细胞凋
亡过程中 hTERT转录表达受到明显抑制 , 提示榄
香烯可以作为一种端粒酶抑制剂诱导凋亡 [ 8] 。
4.3 细基江蓠采集时间
在 9 10月 , 天气温度大概在 30℃左右 。细
基江蓠的乙醚 、乙醇挥发油的抗菌实验表明 , 抑
菌性高于冬季采集的样品 [ 9] 。细基江蓠在此季节
可能分泌相比于冬季更多的挥发性生理活性物
质。
图 1 细基江蓠挥发油总离子流图
Fig.1 ChartoftotalioniccurrentofGracilariatenuistipctataessentialoil
图 2 γ-榄香烯质谱图
Fig.2 EI-MSSpectrumofCompoundgamma.-Elemene
试验研究中 国 食 品 添 加 剂ChinaFoodAdditives
115
表 1 细基江蓠挥发油化学成分及含量
Tabie1 ChemicalconstituentsandrelativecontentsofvolatileoilextractedfromGracilariatenuistipctata
峰编号
No
保留时间
RT
化合物
Compound
分子量
Mr.
分子式
Formular
相对含量 /%
Relativecontent/%
1 10.71 Heptadecane正十七烷 240 C17H36 4.29
2 11.22 1-Octadecene1-十八烷烯 252 C18H36 1.07
3 16.18 2-Pentadecanone, 6, 10, 14-trimethyl6, 10, 14-三甲基 -2-十五烷酮 268 C18H36O 0.60
4 19.14 1, 12-Tridecadiene1, 12-十三烷二烯 180 C13H24 0.67
5 20.71 Dodecanoicacid十二烷酸 200 C12H24O2 0.96
6 21.48 Dibutylphthalate邻苯二甲酸二丁酯 278 C16H22O4 1.14
7 22.50 Phytol植物醇 296 C20H40O 3.52
8 22.74 Tetratriacontane三十四烷 478 C34H70 0.67
9 23.35 Tetradecanoicacid十四酸 228 C14H28O2 6.70
10 23.99 Octacosane二十八烷 394 C28H58 1.95
11 24.63 Pentadecanoicacid十五酸 242 C15H30O2 1.33
12 25.16 Pentatriacontane三十五烷 492 C35H72 0.34
13 25.87 n-Hexadecanoicacid十六烷酸 256 C16H32O2 24.44
14 26.25 Hexadecenoicacid, Z-11 11-Z-十六碳烯酸 254 C16H30O2 10.74
15 26.48 未鉴定 0.84
16 26.69 未鉴定 0.50
17 26.80 未鉴定 1.07
18 27.05 Nonadecanol十九醇 284 C19H40O 1.10
19 27.44 未鉴定 0.62
20 27.83 Squalene角鲨烯 410 C30H50 2.35
21 28.22 Octadecanoicacid硬脂酸 284 C18H36O2 4.31
22 28.55 9-Octadecenoicacid, (E) -9-E-十八碳烯酸 282 C18H34O2 7.05
23 28.92 gamma.-Elemeneγ-榄香烯 204 C15H24 11.93
24 29.21 9, 12-Octadecadienoicacid(Z, Z) -9, 12-十八碳二烯酸 280 C18H32O2 5.45
25 30.20 未鉴定 1.85
26 30.60 Hexane, 3-methoxy-3-甲氧基己烷 116 C7H16O 0.27
27 30.63 未鉴定 0.05
参考文献:
[ 1] 胡雅琴 , 张博 , 庞敏.国内最近 5年藻类的研究进展 [ J] .
陕西师范大学学报 (自然科学版), 2004, (9): 132-135
[ 2] 谭仁祥主编.功能海洋生物分子———发现与应用 [ M] .北
京:科学出版社 , 2007:647-685
[ 3] 丛浦珠 , 李笋玉.天然有机质谱学 [ M] .北京:中国医药
科技出版社 , 2003:813— 827
[ 4] MASADAY.Analysisofessentialoilsbygaschromatographyand
masspectrometry[ M] .NewYork:JohnWileandSonsInc,
1976: 37
[ 5] 中国质谱学会有机专业委员会.香料质谱图集 [ M] .北京:
科学出版社 , 1992:17
[ 6] HELLERSR, MIOLINEGW.AEPAPNIHMassSpectralData-
baseSupplement[ M] .Washington:GovernmentPrintingOf-
fice, 1980
[ 7] 郭建忠.榄香烯抗肿瘤作用基础研究进展 [ J] .中国肿瘤临
床 , 2003, (10):752-754
[ 8] 马东礼 , 童善庆.榄香烯对 HeLa细胞端粒酶催化亚单位基
因表达的作用 [ J] .中国癌症杂志 , 2001, 11 (1):9-13
[ 9] 罗先群 , 王新广 , 钱文斌 , 等.海南沿海二种海藻抗细菌生
物活性物质的提取抑菌活性的研究 [ J] .中国食品添加剂 ,
2008, (5): 111-118