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深圳产椿叶花椒果实精油化学成分的研究



全 文 :香料香精化妆品 2015年8月第4期
FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS August,2015,NO. 4 研究报告
www. ffc-journal. com
* 基金项目:深圳市科技研发资金技术创新计划项目(编号
CXZZ20130517102226811)
收稿日期:2014-09-23;修回日期:2014-10-27
深圳产椿叶花椒果实精油化学成分的研究*
1. 深圳波顿香料有限公司研发中心,广东深圳 518051;
2. 深圳中国科学院仙湖植物园,广东深圳 518005
余汉谋1 冯世秀2 姜兴涛1…………………………………
李剑政1 肖海鸿1 陈 涛2
作者简介
余汉谋(1986—) ,男,工程师,主要从事
天然香料及化妆品植物添加剂的研究
开发工作。
联系电话:0755-26586462
E-mail:yuhanmouszu@ 126. com
采用水蒸气蒸馏法提取椿叶花椒果实精油,利用气相色谱-质谱联用法对精油成分进行分离和鉴定,以峰面积归一化法测
定各成分的相对含量,研究了深圳椿叶花椒果实精油的化学成分。结果共鉴定出 62 个化合物,它们的峰面积之和占精油总馏
出峰面积的 98. 308%,其中主要成分为 2-十一酮(77. 787%)、乙烯基癸酸(8. 566%)、3-亚甲基-6-(1-甲基乙基)环己烯
(1. 972%)、2-壬酮(1. 555%)和 2-十三酮(1. 401%)。
椿叶花椒 精油 水蒸气蒸馏法 气相色谱-质谱联用分析
Study on the Chemical Components of Essential Oil from the Seed of Zanthoxylum ailanthoides
in Shenzhen*
YU Hanmou1 FENG Shixiu2 JIANG Xingtao1 LI Jianzheng1 XIAO Haihong1 CHEN Tao2
(1. R&D Center of Shenzhen Boton Flavors & Fragrances Co.,Ltd.,Shenzhen 518051,Guangdong,China;2.
Fairy Lake Botanical Garden,Shenzhen & Chinese Academy of Sciences,Shenzhen 518005,Guangdong,
China)
Abstract: The chemical components of the essential oil of seed of Zanthoxylum ailanthoides in Shenzhen were studied. The oil was
obtained by steam distillation and analyzed by GC-MS. The composition of the essential oil was determined according to peak area
normalization method. Total of 62 components accounting to 98. 308% of the oil were identified. The main components were 2-
undecanone(77. 787%) ,vinyl decanoate(8. 566%) ,3-methylene-6-(1-methylethyl)-cyclohexene (1. 972%) ,2-nonanone(1.
555%)and 2-tridecanone (1. 401%).
Key words: zanthoxylum ailanthoides essential oil steam distillation gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)
椿叶花椒(Zanthoxylum ailanthoides Sieb. et.
Zucc.)为芸香科芸香亚科崖椒亚属高大落叶乔
木,又名樗叶花椒、满天星、刺椒、食茱萸,分布在
低纬度如中国大陆、台湾地区、韩国、日本和菲律
宾等地林区,我国长江以南地区均有分布 [1]。
在中国大陆,其茎皮和根皮被用于治疗风湿病、
关节痛、血瘀、跌打损伤、蛇伤肿痛和外伤出血
等,在台湾地区,椿叶花椒叶也被用作治疗普通
感冒的常用药[2]。近年来,研究发现椿叶花椒叶
中含有丰富的精油[3-4],而对于其果实精油的研
究甚少。国内学者吴刚[5]发现湖南产椿叶花椒
果实精油含有丰富的 2-十一烷酮,其精油对白纹
伊蚊和致倦库蚊还具有熏杀作用。目前尚未有
对深圳产椿叶花椒果实精油成分的详细报道,为
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研究报告 香料香精化妆品 2015年8月第4期FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS August,2015,NO. 4
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了解深圳本地野生椿叶花椒果实精油成分,我们
应用气相色谱-质谱联用方法(GC-MS)对其进行
了分析。
1 材料与方法
1. 1 材料与仪器
椿叶花椒(Zanthoxylum ailanthoides Sieb. et
Zucc.)新鲜成熟果实由作者于 2014 年 1 月 15 日采
自广东省深圳市梧桐山风景区望桐路边椿叶花椒
树。将采摘下来的新鲜成熟果实除叶除梗后,置于
通风避光处晾干,将干燥的椿叶花椒果实用多功能
药材粉碎机粉碎,过 20 目(孔径约 0. 710 mm)筛,密
封保存备用。
Agilent 6890 气相色谱仪、Agilent 6890N /5975B
气质联用仪,美国安捷伦仪器科技有限公司;DZTW
型调温电热套,北京市永光明医疗仪器厂。
1. 2 方法
1. 2. 1 椿叶花椒果实精油的制备
称取粉碎并过 20 目筛后的椿叶花椒果实粉末
100 g,置烧瓶中,加入 800 mL水后密闭并在 60℃条
件下浸润 2 h 后,水蒸气蒸馏 5 h,收集精油于棕色
细口试剂瓶中,加入适量的无水硫酸钠处理后离
心,收集得到的椿叶花椒果实精油在 4 ℃条件下冷
藏备用。
1. 2. 2 椿叶花椒果实精油的分析
气相色谱条件 色谱柱:Agilent 19091S-105
(50. 0 m × 0. 2 mm × 0. 33 μm) ;程序升温:50 ℃
4
→
℃ /min
90 ℃
2
→
℃ /min
160 ℃
3
→
℃ /min
220 ℃
4
→
℃ /min
270℃(20 min) ;进样口温度:250℃;载气:氮气(纯度
≥99. 99%) ;恒定流量:1. 0 mL /min;分流比:40∶ 1;
进样量:1 μL。采用峰面积归一化法定量。
质谱条件 电离方式:EI;离子源温度:230 ℃;
电离能量:70 eV;MS四极杆温度:150℃;接口温度:
280 ℃;扫描质量范围:33 ~ 450 u。采用 Wiley 6. l
及 NIST08. L数据库结合以往文献确定椿叶花椒精
油的化学成分。
2 结果与讨论
2. 1 椿叶花椒果实精油的化学成分分析结果
提取的椿叶花椒果实精油化学成分鉴定结果
见表 1。
表 1 椿叶花椒果实精油的化学成分分析结果
序号 保留时间 / min 化合物名称 分子式 峰面积相对百分比 /%
1 9. 040 己醛 /Hexanal C6H12O 0. 015
2 13. 906 α-守艹烯 /alpha-Thujene C10H16 0. 009
3 14. 288 α-蒎烯 /alpha-Pinene C10H16 0. 390
4 15. 071 2-庚烯醛 /2-Heptenal,(2Z)- C7H12O 0. 010
5 16. 087 桧烯 /Sabinene C10H16 0. 168
6 16. 339 β-蒎烯 /(1S)-(1)-beta-Pinene C10H16 0. 033
7 16. 735 月桂烯 /Myrcene C10H16 0. 457
8 17. 291 辛醛 /Octanal C8H16O 0. 055
9 17. 611 α-水芹烯 /alpha-Phellandrene C10H16 0. 383
10 17. 930 3-蒈烯 /3-Carene C10H16 0. 010
11 18. 230 α-松油烯 /alpha-Terpinene C10H16 0. 054
12 18. 641 p-伞花烃 /p-isopropyltoluene C10H14 0. 165
13 18. 941 双戊烯 /Dipentene C10H16 0. 530
14 19. 010 3-亚甲基-6-(1-甲基乙基)环己烯 /3-methylene-6-(1-methylethyl)-Cyclohexene C10H16 1. 972
15 19. 100 1,8-桉叶素 /1,8-Cineole C10H18O 0. 019
16 19. 110 反式罗勒烯 / trans-ocimene C10H16 0. 018
17 19. 710 β-罗勒烯 /beta-Ocimene C10H16 0. 033
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香料香精化妆品 2015年8月第4期
FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS August,2015,NO. 4 研究报告
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(续表 1)
序号 保留时间 / min 化合物名称 分子式 峰面积相对百分比 /%
18 20. 479 γ-松油烯 /gamma-Terpinene C10H16 0. 083
19 20. 803 正辛醇 /1-Octanol C8H18O 0. 056
20 22. 191 2-壬酮 /2-Nonanone C9H18O 1. 555
21 22. 549 2-壬醇 /2-Nonanol C9H20O 0. 029
22 22. 646 芳樟醇 /Linalool C10H18O 0. 302
23 22. 873 正壬醛 /1-Nonanal C9H18O 0. 070
24 24. 174 对孟艹-2-烯-1-醇 /p-Menth-2-en-1-ol C10H18O 0. 035
25 25. 074 2,6-二亚甲基-1,7-辛烯-3-酮 /2-Methyl-6-methylene-1,7-octadien-3-one C10H14O 0. 014
26 25. 228 1-松油醇 /1-Terpineol C10H18O 0. 025
27 25. 378 (-)-反式松香芹醇 /(-)-trans-Pinocarveol C10H16O 0. 010
28 27. 647 4-松油醇 /4-Terpineol C10H18O 0. 184
29 28. 111 丁酸己酯 /Hexyl butanoate C10H20O2 0. 019
30 28. 232 2-癸酮 /2-Decanone C10H20O 0. 341
31 28. 387 α-松油醇 /alpha-Terpineol C10H18O 0. 041
32 28. 725 柳酸甲酯 /Methyl salicylate C8H8O3 0. 030
33 29. 069 癸醛 /Decanal C10H20O 0. 463
34 29. 451 顺式胡椒醇 /cis-Piperitol C10H18O 0. 011
35 33. 886 癸醇 /Decyl alcohol C10H22O 0. 033
36 35. 231 2-十一酮 /2-Undecanone C11H22O 77. 787
37 35. 773 2-十一醇 /2-Undecanol C11H24O 0. 500
38 36. 464 反式,反式-2,4-癸二烯醛 / trans,trans-2,4-Decadienal C10H16O 0. 023
39 39. 172 癸酸 /Decanoic acid C10H20O2 0. 113
40 40. 406 己酸己酯 /Hexyl hexanoate C12H24O2 0. 009
41 40. 594 丁酸辛酯 /Octyl butyrate C12H24O2 0. 112
42 40. 991 2-十二酮 /2-Dodecanone C12H24O 0. 109
43 41. 871 十二醛 /Dodecyl aldehyde C12H24O 0. 085
44 43. 245 1-石竹烯 / l-Caryophyllene C15H24 0. 406
45 45. 291 α-葎草烯 /alpha-Humulene C15H24 0. 059
46 46. 050 乙烯基癸酸 /Vinyl decanoate C12H22O2 8. 566
47 46. 930 大根香叶烯 D /Germacrene D C15H24 0. 020
48 47. 211 2-十三酮 /2-Tridecanone C13H26O 1. 401
49 50. 495 榄香醇 /Elemol C15H26O 0. 037
50 50. 935 橙花叔醇 /Nerolidol C15H26O 0. 010
51 51. 757 己酸辛酯 /Octyl hexanoate C14H28O2 0. 028
52 52. 512 石竹烯氧化物 /(-)-Caryophyllene oxide C15H24O 0. 070
53 53. 010 愈创木醇 /Guaiol C15H26O 0. 019
54 54. 287 γ-蓝桉醇 /gamma-Eudesmol C15H26O 0. 039
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研究报告 香料香精化妆品 2015年8月第4期FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS August,2015,NO. 4
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(续表 1)
序号 保留时间 / min 化合物名称 分子式 峰面积相对百分比 /%
55 54. 833 石竹烷-4(12) ,8(13)-二烯-5β-醇 /Caryophylla-4(12) ,8(13)-dien-5beta-ol C15H24O 0. 244
56 55. 656 β-蓝桉醇 /beta-Eudesmol C15H26O 0. 138
57 55. 748 α-蓝桉醇 /alpha-Eudesmol C15H26O 0. 017
58 56. 362 月桂酸乙烯酯 /Vinyl dodecanoate C14H26O2 0. 771
59 58. 248 顺式金合欢醇 /cis-Farnesol C15H26O 0. 050
60 62. 891 补骨脂素 /Psoralene C11H6O3 0. 025
61 70. 103 8-甲氧基补骨脂素 /8-Methoxypsoralen C12H8O4 0. 021
62 70. 770 佛手柑内酯 /Bergapten C12H8O4 0. 027
合计 / / / 98. 308
由表 1可知,通过 GC-MS分析共鉴定出 62 种化
学成分,检出成分峰面积之和占总馏出成分峰面积的
98. 308%。分析发现深圳本土椿叶花椒果实精油中含
有丰富的简单无环酮类化合物如 2-十一烷酮
(77. 787%)、2-壬酮(1. 555%)、2-十三酮(1. 401%) ,
单萜类化合物如 3-亚甲基-6-(1-甲基乙基)环己烯
(1. 972%) ,以及乙烯基癸酸(8. 566%)。首次在椿
叶花椒果实精油中检出呋喃香豆素类化合物,如补
骨脂素(0. 025%)、8-甲氧基补骨脂素(0. 021%)和
佛手柑内酯(0. 027%) ,这类物质属于植物毒素,具
有很强的光敏性。文献[5]报道的湖南椿叶花椒果
实精油中检出的金合欢烯及正十八烷在本研究中
均未检出,但该文献中记载的 2-十一烷酮的相对含
量(89. 86%)高于本研究中所制备的精油,乙烯基
癸酸的相对含量(0. 90%)则相对较低。
2. 2 讨论
本研究中以水蒸气蒸馏法提取椿叶花椒果实
精油的出油量为 36 mL /kg,高于文献[5]报道的
13. 62 mL /kg。GC-MS分析结果显示该精油含有 62
种化学成分,其中 2-十一烷酮峰面积相对百分比高
达 77. 787%。2-十一烷酮是一种具有柑橘类油脂和
芸香油似香气的食用香料,也可用作香料生产的中
间体,在医药工业中用于生产鱼腥草素。由于 2-十
一烷酮具有强烈的气味,北卡州立大学的研究表明
2-十一烷酮还可以作为一种杀虫剂或驱蚊剂。目前
市场上的 2-十一烷酮主要是通过合成方法制备的,
如以冰乙酸和癸酸为原料,采用气固催化法一步制
得合成 2-十一烷酮,以物质的量计算的最高得率为
87. 2%[6]。但合成方法具有污染环境、制备的产品
化学气息较重、调配所得香精香气不协调等缺点,
影响了其在香料行业中的应用。若能将天然 2-十
一烷酮从精油中分离出来,替代合成的 2-十一烷
酮,将成为调香师调配天然柑橘类香精及奶类香精
的首选。目前椿叶花椒树苗极少,多为野生资源,
需经过进一步的人工种植驯化,才能有利于椿叶花
椒的进一步推广应用[7]。
3 结论
深圳产椿叶花椒果精油中含有丰富的奶香类
单体香原料,本研究对深圳产椿叶花椒果实的挥发
性成分进行了定性定量分析,为进一步开发其在香
料应用方面的价值及制定相关标准提供试验依据。
参考文献
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